油井压裂的风险分析与安全对策论文

油井压裂的风险分析与安全对策论文

　摘要：对油井压裂过程中存在的安全风险进行了分析，梳理了安全管理的重点环节，提出了相应的安全管理对策措施。

　关键词：油井压裂；风险分析安全对策

　 引言

　油井压裂作业设备多、环节多，具有技术含量高、施工难度大、作业环境恶劣、救援及逃生困难的特点，安全管理工作难度大，极易酿成重大的人员伤亡和财产损失事故。笔者就油井压裂过程中存在的安全风险进行了分析，并提出了相应的安全管理对策措施。

　 1、压裂施工风险分析

　1.1人员与设备高度集中压裂作业井场占地一般1600m2左右；压裂设备包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车、砂罐车及立式砂罐、大罐等。在特殊情况下，如压力高或需要更大排量施工的井，还要增加压裂车和仪表车。井场人员和设备密集，管理难度大。

　1.2井场布置易存在隐患由于受井场场地的限制，施工车辆距离井口过近，压裂仪表车、其他辅助车辆和仪器距离高压区的距离较近，存在安全隐患。

　1.3施工过程危险性高压裂作业施工，尤其是老井、重复压裂井、大型酸化压裂，工序复杂，地面压力在30MPa-60MPa之间，极易造成井身结构破坏、管线爆裂，发生卡钻、砂堵油管、管柱断脱、井口设备刺漏等工程事故，极易引发井喷事故和物体打击事故。

　1.4救援及逃生困难由于井场摆放着各种车辆和压裂罐，视野较窄，一旦发生事故，很难迅速逃生和得到救援，极易升级为不良事件。

　1.5环境保护要求高如果压裂失控、压裂管柱破裂或者高压井口、管线泄漏，极易发生压裂液、有毒有害气体和原油的泄露，污染大气层和地表层，造成重大地面污染事故。

　 2、安全管理的重点环节

　2.1作业人员的管理应对设计人员进行井控培训，施工人员需穿戴好劳保用品并持证上岗，非本岗位工作人员要限入高压区。

　2.2生产设备的管理使用压裂设备前，必须对设备的气控系统、液压系统、吸入排出系统、仪表及执行机构系统、设备故障诊断系统等十个系统进行认真检查，并对仪表进行校正。

　2.3井场布置的管理压裂施工的井场布置应严格按高压区、低压区、井口区和辅助区划分，设立好警戒线，非工作人员严禁入内。油井压裂的所有生产设备，必须停放在上风方向，并与井口保持30m距离。

　2.4试压工序的管理井口要用钢丝绳固定牢固，高压管汇要安装泄压阀及安全阀。排空试压并保持15min，仔细检查无刺漏后再放空。要确定最高限压压力，现场施工中严禁超压操作，超压时应紧急停车。

　2.5施工过程的管理施工过程主要包括：循环、试压、试挤、压裂、支撑剂、替挤、反洗或活动管柱等环节，压裂施工期间应统一现场的操作指挥，必须对施工的设计要求、井下情况、地面设备及各个岗位的技术情况清楚，落实各项安全防范措施。在生产过程中，要保存安全生产的相关资料，主要包括作业人员名册、工作日志、培训记录、事故和险情记录、安全设备维修记录情况等。

　2.6安全管理的法规标准油井压裂作业安全管理须遵守SY6443-2000《压裂酸化作业安全规定》等有关的安全管理规定。

　 3、安全对策

　3.1规范人的安全行为

　①压裂前召开安全会议，以保证所有的`现场人员都知道压裂施工程序，现场人员都应清楚自己在压裂施工中的职责和在应急情况下的处理措施。对施工现场人数进行统计，在应急情况下的人员逃生路线明确，在实施压裂过程中，暂无施工任务的人员应到指定位置待命。

　②员工是油井压裂作业的主体，要从关爱员工生命及保护生产力的角度出发，严格压裂作业从业人员的选择任用。规范安全行为，加强安全教育及操作技能的培训，使其能够按规程、标准上岗操作，减少人为操作失误，降低因不安全行为引起的事故。

　③压裂施工过程中，要严格按照操作规程的要求进行，不满足安全要求的井场坚决不能作业。高、低压管汇吊装、压裂车并入管汇、砂罐车倒车等重点工序，必须由专人指挥方能进行，提高操作的准确性及可靠性，有效避免人员伤亡事故的发生。

　④要消除工作环境中的有害因素，创造适合人的工作环境，从而减少人失误的可能性。

　3.2控制设备设施的不安全状态

　①压裂作业生产设施，要根据施工耐压等级，确定油井压裂生产设施和专业设备的选型，抓好设备的运行检查、定期校验、日常维护保养、维修改造、报废处理等环节的管理，杜绝设备带病运行，是确保油井压裂作业安全的重要途径。

　②安全检查是监测单位生产作业情况与国家、地方及企业标准不符合程度的过程，是发现危害因素的方法，是安全管理工作的重要内容。通过安全检查，掌握油井压裂生产设备的安全运行状况，确保生产安全。

　③严格按标准布置井场压裂设备，配备齐全的消防设施，消除压裂现场的机械设备、化学药剂的潜在危险。

　④设备的安全附件要定期校验，不符合安全标准的安全附件要及时更换或修复，以消除作业中的安全隐患。

　⑤安全管理部门要依据安全检查及隐患排查结果、隐患评价及隐患分级情况，提出隐患治理计划并组织实施。

　3.3抓好安全管理和应急救援工作

　①油井压裂作业单位要依据国家有关安全生产的各项法律、法规和标准，结合单位的生产经营实际，制定单位安全生产管理的各项规章制度，要及时修订或完善，并组织员工对新制度进行学习培训。

　②压裂作业单位要建立与单位生产和发展相适应的安全生产管理模式，建立健全安全管理网络，并配备好安全工程师，对于改善单位的安全管理、提高单位安全生产保障能力具有良好的作用。

　③抓好应急救援工作。事故应急救援能有效降低事故发生后的人员伤亡和财产损失。油井压裂作业单位应建立并不断完善油井压裂作业配套的应急救援预案，强化应急演练，提高处理事故的应急技术，储备充足的应急物资和装备设施。同时，应建立可靠的通信联络与警报系统，加强与兄弟应急救援机构的信息沟通和交流，确保在应急状况下，及时得到救助，避免大的人员伤亡和财产损失。

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钻井过程中需要应对的不利条件

在钻井工程施工中，如何提高钻井效率是摆在人们面前的一大难题。由于地质条件的复杂性和钻井技术的局限，在钻井工程施工中可能存在很多问题，如安全事故频发、钻井质量得不到保证等，这些都对钻井工程的效率产生了不利影响。

因此，在钻井工程施工中，充分利用现代科学技术，改进施工流程和方法，加强安全管理和质量管理，推动了钻井工程效率的提高。在钻井工程中，提高钻井效率的方法和对策主要包括钻井技术的应用、做好钻井施工中的预防工作、做好安全和质量管理。

1.石油钻井安全影响因素

石油钻井工程十分复杂，它是由人、设备、环境等方面共同构成的，它们之间是相互依存的关系，构成了复杂的石油钻井系统。这几个因素之间相互作用、相互影响，下面我们针对石油钻井安全的几项影响因素展开分析。

1.1人为因素的影响

人是动态的因素，尤其是在石油钻井生产过程当中，相关专家人为，钻井事故中井下工程事故、人身伤亡事故及地面设备事故等的发生都与人为因素的影响直接相关。

例如井喷事故发生的原因是多方面的，通过对大量井喷事故的研究我们可以发现，绝大多数石油天然气井喷事故都是人为造成的，其中涉及到了人为的设备操作失误、紧急处理不合理及开采设计不当等，这些事故的发生与外界因素的相关性比较小。

同时，在石油钻井过程中，因为没有对机械设备进行正确使用，没有按照正确的施工程序展开作业，都会造成井喷事故的发生，造成严重的生命财产损失。

1.2环境因素的影响

在石油钻井生产过程中，环境因素是一种不可控因素，人们不能对环境变化进行控制，因此其带来的风险及相关损失也不能得到有效控制。

在石油钻井工作中主要涉及到油井所在地区、地理条件、地层压力及井通讯条件等环境因素的影响。例如，在钻井施工作业中，如果地层压比井筒液压柱压力高，将会出现溢流的现象，同样的，如果地层压力比井底压力高，也会出现井漏的问题。

以上环境因素的存在为石油钻井造成了不可控的危险，然而人类通过对现代科学技术的利用，可以将预见性作用充分发挥出来，选好预防性措施，进而将危险降低到最小的程度。

1.3设备因素的影响

设备因素的影响是造成很多钻井事故的重要原因，设备因素对钻井安全的影响主要涉及到油井勘探、开发过程中相关机械设备的完备性、系统安全以及监控系统的可靠性等。

因为钻井作业现场的气候条件比较恶劣，降低机械设备的可靠性，同时由于机械设备故障造成事故的发生，例如防喷管线刺漏造成的井喷失控、人员伤害等。此外，由于我国当前钻井机械设备的自动化程度普遍不高，电动钻机、机械钻机等安全事故发生的几率非常高。