高含硫氣田環(huán)空帶壓井的管理風(fēng)險與安全評價

陳正茂

（西華師范大學(xué)管理學(xué)院，四川 南充 637000）

高含硫氣田環(huán)空帶壓井的管理風(fēng)險與安全評價

陳正茂

（西華師范大學(xué)管理學(xué)院，四川 南充 637000）

高含硫氣田環(huán)空帶壓的產(chǎn)生機(jī)理一般有三種，在三種生產(chǎn)過程中都存在著危害有火災(zāi)、爆炸、中毒等風(fēng)險。為應(yīng)對和解決高含硫氣田環(huán)空帶壓生產(chǎn)過程中風(fēng)險，有必要對其進(jìn)行安全評價，通過安全評價，從系統(tǒng)工程方面提高安全程度。文章針對高含硫氣田環(huán)空帶壓的特點，重點從管理上分析產(chǎn)生的風(fēng)險，通過安全檢查表分析法，從人員、規(guī)制、法規(guī)等方面檢查，然后進(jìn)行人員可靠性分析，發(fā)現(xiàn)操作規(guī)程和責(zé)任制制定中的不足和缺陷，完善管理上的漏洞。由此提出針對性的安全管理建議。

高含硫氣田；環(huán)空帶壓；井控；風(fēng)險；安全評價

0 引言

天然氣作為清潔能源，越來越被社會所認(rèn)可，然而，在油氣井開發(fā)過程中，高含硫環(huán)空帶壓氣井將帶來重大安全問題。在我國，因?qū)κ吞烊粴忾_發(fā)時間較晚，技術(shù)與國外存在很大差距，尤其在鉆探、檢測工具和控制技術(shù)較落后。為彌補(bǔ)技術(shù)的不足，需加強(qiáng)管理，降低環(huán)空帶壓事故風(fēng)險。因此，對高含硫環(huán)空帶壓井的安全管理須引起重視，通過安全評價，發(fā)現(xiàn)不足，彌補(bǔ)缺陷，給出定性和定量的安全管理結(jié)論，為安全生產(chǎn)管理提供參考依據(jù)。

1 環(huán)空帶壓的產(chǎn)生機(jī)理

環(huán)空帶壓產(chǎn)生根據(jù)生產(chǎn)過程分為開采初期、開采過程中、停產(chǎn)三種環(huán)空帶壓形式。在開采初期因井內(nèi)和漏空區(qū)存在較大溫差，產(chǎn)生氣流擾動，在井口中產(chǎn)生動壓力；在生產(chǎn)過程中主要是因為油管柱、套管串的滲漏導(dǎo)致，如果作業(yè)過程中水泥環(huán)質(zhì)量不穩(wěn)定，遭到破壞，氣流流竄到環(huán)空，在井口環(huán)空中產(chǎn)生動壓力。最后就是異常停產(chǎn)也會造成環(huán)空帶壓，包括有計劃的壓井停產(chǎn)和非正常關(guān)井，會引起井筒溫度突然發(fā)生較大的波動，導(dǎo)致環(huán)空帶壓，同時，關(guān)井前后的壓力差引起環(huán)空管柱的鼓脹效應(yīng)也會導(dǎo)致環(huán)空帶壓

2 高含硫氣田環(huán)空帶壓井管理現(xiàn)狀

高含硫環(huán)空帶壓天然氣田是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及勘探、地質(zhì)、鉆井開發(fā)、集輸與脫硫凈化等眾多專業(yè)。每個作業(yè)過程都存在自己特有的風(fēng)險，建設(shè)單位需根據(jù)不同階段的生產(chǎn)特點和生產(chǎn)需要，及時開展不同特點和不同要求的安全評價，從本質(zhì)上滿足安全生產(chǎn)的需要。從設(shè)計、安裝、建設(shè)到運(yùn)營管理、維護(hù)等實現(xiàn)全過程安全管理，保證安全組織機(jī)構(gòu)和專職安全人員的有效發(fā)揮職責(zé)，完善安全管理制度和操作規(guī)程，配備足夠的應(yīng)急物資和應(yīng)急人員。對于作業(yè)人員，要確保實現(xiàn)“三級”安全培訓(xùn)，并考試合格，持證上崗。

3 高含硫氣田環(huán)空帶壓井管理風(fēng)險辨識

風(fēng)險辨識是對高含硫氣壓井安全評價重要的一環(huán)，是定性定量評價的前提。在高含硫氣壓井中含有硫化氫、甲烷等，一旦該類物質(zhì)集聚到一定程度，達(dá)到火災(zāi)爆炸極限，遇到火源就有可能帶來事故。其次在作業(yè)過程中還存在SO2、CO2，在施工過程中使用的甲醇、壓井液、射孔液、洗井液都具有一定的酸性，會對機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生一定的腐蝕性，發(fā)生穿孔、泄露等危害。還有在作業(yè)過程中一般會用到汽油、柴油，他們具有易燃易爆，如果管理不善也會發(fā)生火災(zāi)事故。

另外，在作業(yè)過程中如果管理不善，還會發(fā)生機(jī)械傷害、觸電、物體打擊、起重傷害、坍塌、窒息事故，一旦發(fā)生，都將可能會對人員和財產(chǎn)帶來巨大損失。

4 高含硫氣田環(huán)空帶壓井定性定量評價

4.1 環(huán)空帶壓井單元劃分

根據(jù)風(fēng)險辨識，保證科學(xué)、合理的原則，以有利于實施評價為原則，把安全管理單元細(xì)劃分為人員資質(zhì)單元、規(guī)章制定單元、應(yīng)急救援單元三個單元。

4.2 安全檢查表辨識

安全檢查表最大的好處在于可以有足夠的時間安排有經(jīng)驗的專業(yè)人員編寫。評價人員通過現(xiàn)場勘查、測量，把觀察到的問題記錄到編制好的記錄表格內(nèi)。評價過程中應(yīng)當(dāng)把從業(yè)人員的學(xué)歷、年齡、經(jīng)驗、專業(yè)、身體等自身條件作為評價分析的子目錄，然后是受教育情況，包括氣田專業(yè)知識、專業(yè)技能、再培訓(xùn)的可是要求等。當(dāng)然最好的管理評價還要看操作過程，觀察從業(yè)人員是否遵守操作規(guī)程，是否熟練，這是安全檢查表分析的重點，也是發(fā)現(xiàn)管理存在危險、有害因素的直接、有效的判別依據(jù)。這需要參與的評價人員具有深厚的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗，并具備綜合判斷能力、分析能力和現(xiàn)場溝通能力。

根據(jù)高含硫環(huán)空帶壓井的自身特點，編制第二張安全檢查表。從組織結(jié)構(gòu)的設(shè)置合理性、人員配備的充分性進(jìn)行檢查分析。還有安全費(fèi)用的投入保障上面，是否足額繳納工傷保險，安全費(fèi)用是否按照國家的要求建立獨(dú)立賬戶，保證專款專用，從審批、費(fèi)用的申請、報銷等是否建立完善的審批流程。在評價過程中應(yīng)當(dāng)關(guān)注財務(wù)帳表的完整性和有效追溯。另外，對規(guī)章制度、責(zé)任制、操作規(guī)程要進(jìn)行詳細(xì)判別，這也是高含硫環(huán)空帶壓井管理中的重點，檢查主要是判別規(guī)章制度、責(zé)任制、操作規(guī)程是否有效、完備，是否符合實際的生產(chǎn)需要，有沒有不切實際的要求，應(yīng)當(dāng)分析出在關(guān)鍵作業(yè)過程中存在的風(fēng)險。

最后編制第三張安全檢查表。如對于高含硫環(huán)空帶壓井來說是否經(jīng)過正規(guī)的、有資質(zhì)的設(shè)計單位設(shè)計、建設(shè)單位、監(jiān)理單位是否符合資質(zhì)要求。在設(shè)計之初有沒有進(jìn)行安全預(yù)評價、“三同時”驗收。特種設(shè)備是否按照國家法律、法規(guī)要求進(jìn)行登記、建檔、檢測。對消防設(shè)施是否進(jìn)行驗收，驗收是否滿足等。這些都是安全管理基本要遵守的情況。總之，安全管理是貫穿于全過程的系統(tǒng)性工程，在安全評價過程中首先要把握重要的環(huán)節(jié)和關(guān)鍵因素，確保安全評價工作效率。

4.3 人員可靠性分析

人員可靠性分析可以用來改進(jìn)PSFS，從而減少人為失誤的機(jī)會，控制管理失誤的源頭。

（1）分析氣田作業(yè)特點和作業(yè)條件。對于含硫氣田來說，存在高壓環(huán)空，那么針對性的火災(zāi)、爆炸、中毒的預(yù)防措施、預(yù)防工具使用是否滿足此生產(chǎn)特點需要。

（2）通過人機(jī)界面，辨識操作可靠性，對于機(jī)械設(shè)備人員在操作視覺上和動作上滿足人的生理需要，包括色覺、色調(diào)、生理習(xí)慣，人體結(jié)構(gòu)學(xué)等。

（3）針對人員職責(zé)進(jìn)行分解辨析。從職責(zé)和任務(wù)的匹配性上進(jìn)行解讀。同時對于操作人員有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行解讀，發(fā)現(xiàn)人為失誤的可能，從系統(tǒng)工程的角度完善和解決問題。

5 安全對策措施

針對高含硫氣田生產(chǎn)特點、危險有害因素的定性定量分析結(jié)果，提出針對性、合理性、可操作性的建議和措施。

（1）安全評價。要求評價人員能夠?qū)Νh(huán)空帶壓機(jī)理充分讀懂，對于作業(yè)過程非常熟練。在辨識過程中一定把握氣壓的形成、檢測、防備、應(yīng)急進(jìn)行危害辨識。對因管理不善、管理不到位等指出依據(jù)所在，提出存在的原因、后果和可能發(fā)生的連帶事故。

（2）要求評價人員系統(tǒng)地針對平臺周邊自然條件和社會環(huán)境、含硫氣井井身結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件、三同時、施工監(jiān)理、入井材料、應(yīng)急管理等進(jìn)行可靠性評價，完善生產(chǎn)過程中的安全管理措施。

（3）落實安全生產(chǎn)培訓(xùn)工作。特別注意人員的工作能力的鍛煉和培養(yǎng)。

［1］李士倫.天然氣工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2002.

［2］車爭安，張智，向亮.高溫高壓高含硫氣井環(huán)空流體熱膨脹帶壓機(jī)理［J］.天然氣工業(yè)，2010，30（02）：88-90.

［3］Xu，Q.Theoretical and Experimental Study of Foam for Enhanced Oil Recovery and Acid Diversion［D］.The University of Texas at Austin，2003.

［4］陳平.鉆井與完井工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2005.

［5］何更生.油層物理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.

［6］馬勇.固井環(huán)空氣體竄流原因分析及防控技術(shù)［D］.成都：西南石油大學(xué)，2009.

［7］曾時田.高含硫氣田鉆井、完井主要難點和對策［J］.天然氣工業(yè)，2008，28（04）：52-55.

［8］李士倫，杜建芬，郭平等.對高含硫氣田開發(fā)的幾點建議［J］.天然氣工業(yè)，2007，27（02）：137-140.

［9］曾時田.高含硫氣田鉆井、完井主要難點和對策［J］.天然氣工業(yè)，2008，28（04）：52-55.

［10］王樹平，李治平，陳平等.減小由于溫度引起套管附加載荷的方法研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報，2007，29（06）：150-152

［11］Kam，S.I.，Rossen，W.R.A Model for Foam Generation in Homogeneous Media［J］.SPE 77689，2002.

［12］石榆帆，張智，肖太平，周曉昱，汪鵬.氣井環(huán)空帶壓安全狀況評價方法研究［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2012（01）.

［13］車爭安，張智，施太和，涂軍軍，向亮，劉乃震.高溫高壓含硫氣井環(huán)空流體熱膨脹帶壓機(jī)理［J］.天然氣工業(yè)，2010.

［14］張智，周延軍，付建紅，陳明，李文飛，施太和.含硫氣井的井筒完整性設(shè)計方法［J］.天然氣工業(yè)，2010（03）.

［15］王云，李文魁.高溫高壓高酸性氣田環(huán)空帶壓井風(fēng)險級別判別模式［J］.石油鉆采工藝，2012（05）.

［16］Alvarez，J.M.Unified Model for Steady_State Foam Behavior at High and Low FoamQualities［J］.SPE 56825，1999.

四川省科技廳基礎(chǔ)應(yīng)用項目（編號：2013JY0093）和西華師范大學(xué)博士科研啟動項目“高溫高壓含硫氣井環(huán)空帶壓安全評價研究”（ 編號：13E023）資助

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.034