【摘要】在鉆井施工過程中,極易發生井噴、井噴失控、H2S、CO2等有毒有害氣體外溢,并由此引發人員傷亡、環境嚴重污染等情況,要切實加強鉆井施工現場應急管理,確保鉆井施工安全。
【關鍵詞】應急管理;鉆井施工;應急措施
在鉆井施工過程中,極易發生井噴、井噴失控、H2S、CO2等有毒有害氣體外溢,并由此引發人員傷亡、環境嚴重污染等情況,因此,切實加強鉆井施工現場應急管理,至關重要。鉆井施工前,施工方應成立不同級別的井噴、火災應急小組的組織機構,并明確崗位職責,重點針對鉆井中的設計內容,認真落實重點地質風險提示與施工安全技術要點,描述環境狀況、落實通訊聯絡方式并編制通訊簿,制定應急聯絡方法、要求及報告程序,配備鉆井施工現場應急資源,定期進行現場演練,確保各項應急措施得到有效實施。
1 現場井噴
1.1井噴控制
井場作業人員一旦發現溢流、井涌、井噴的險情,應立即報告當班司鉆,司鉆按照井控條例,立即發出井噴報警信號,井噴信號為汽笛長鳴,各崗位聽到報警信號后迅速趕赴指定集合點,聽從司鉆的統一指揮,按照“四七”動作迅速控制井口。
聽到報警信號后,要迅速趕赴現場,落實關井情況,研究處理措施,營區其它人員迅速到集合地點待命,及時將情況通報各方監督和公司應急小組,并按工程師法組織壓井作業。
溢流關井后,將配制的壓井液直接泵入井內,在一個循環周內將溢流排除。按控制立管壓力的變化制定的具體施工步驟是:
①緩慢啟動泵,調節節流閥維持套壓等于關井套壓,直到排量達到壓井排量并保持排量不變,這時的立管壓力接近初始循環總壓力。② 根據計算,泵入可以控制溢流的壓井液,調節節流閥使立管總壓力在壓井液從地面到達鉆頭的時間內,從初始循環總壓力降到終了循環總壓力。③ 當壓井液在環空上返時,調節節流閥保持立管壓力始終等于終了循環總壓力。壓井液返出井口時,檢查套壓是否降到零,壓井作業結束。
壓井作業結束后,停泵關井,立壓套壓均不為零,則井內未建立壓力平衡,須迅速計算出新的壓井數據,并將數據及時上報給上級單位,經上級單位及甲方批準后,立即按前述步驟,依據計算結果組織新的壓井作業;壓井作業結束后,停泵關井,立壓套壓為零,則井內已建立壓力平衡,根據甲方要求,開井,靜止鉆井液2~4h后循環,觀測后效值,以判斷壓井液密度是否過高,并將結果上報上級單位,以確定后續施工中,應采用的鉆井液密度范圍。在鉆井液靜止及循環過程中,必須活動好鉆具,若發現有阻卡情況,立即采取措施。
1.2井噴失控
一旦井噴失控,要立即組織全體員工撤離,疏散到安全區。并立即通知可能受到威脅的單位和人員撤離危險區,同時向地方部門通報情況,并按程序進行井噴失控的處理:
① 井噴失控后,立即切斷井場電源,停掉所有柴油機、停爐,嚴禁一切火源。② 立即報告上級鉆井井控應急小組,油田公司主管部門和地方政府有關部門,以及相關的救助部門。③ 測定井口周圍及附近天然氣、H2S、CO2等有毒有害氣體的濃度,劃分安全范圍。根據險情發展勢態,對危險區域進行控制,通知可能受到危害的人員撤離。④ 通知當地消防部門迅速趕到現場實施救助,用消防水槍向油氣噴流和井口周圍大量噴水,同時鉆井隊盡快由四通向井口連續注水,防止著火和保護井口(在H2S、CO2等有毒有害氣體的濃度不超標的情況下)。 ⑤ 在確保搶險人員安全的前提下,將易燃易爆物品拖離危險區,清除井口周圍和搶險通道上的障礙物,并盡可能搶救其它物資和設備⑥ 若發生天然氣井噴失控著火,現場施工人員迅速撤離到安全地方。⑦ 制定搶險處理方案,組織實施搶險作業。 井噴險情解除后,出險情報告。
2 二氧化碳
CO2探測儀或錄井儀器發出報警,要立即通知司鉆,并發出二氧化碳警報信號;聽到警報信號后立即戴上氧氣呼吸器;當班人員要按“四·七”動作控制關井;應急搶險人員立即趕赴井場,按分工各行其職,同時將井上情況向甲方監督通報;救護人員戴好氧氣呼吸器到崗位檢查井口是否控制住,有無人員暈倒;若發現有人員暈倒,立即抬至空氣流通處施行現場急救,同時與掛鉤醫院聯系;其它人員全部撤離到上風口集合地點;由鉆井隊隊長和鉆井工程師組織處理消除井內的二氧化碳外溢工作。
3 硫化氫
在施工過程中有H2S外溢,當H2S濃度達到10 ppm時,H2S監測儀發出報警,司鉆立即停止施工作業發出警報信號,同時向公司鉆井井控應急小組和有關部門報告。
如果H2S濃度在10~20ppm范圍內,現場施工人員戴上防毒面具,采取提高鉆井液密度、循環排氣等措施,直到控制H2S氣體的溢出。非施工人員及要撤離到安全地區。
立即向附近的消防和醫院等救助部門請求支援,做好救助的準備。
如果H2S濃度在10~100ppm范圍內,現場施工人員戴上正壓式呼吸器,迅速組織實施關閉井口防噴器(閘板或萬能防噴器),適當打開節流閥(調節節流閥的開度,控制增加井底壓力)循環排氣,同時提高鉆井液的密度,及時采取抗硫措施,直到控制H2S氣體的溢出,在循環過程中始終保持排風扇運轉,監測H2S的濃度。非應急人員要撤離到安全地區,清點現場人數,切斷作業現場可能的著火源。如果在關井期間壓力迅速上升,超過關井允許套管值,需點火放噴時,井場應先點火后放噴。
實施救助人員要佩戴防毒器具和保護措施,在井場上風頭做好實施應急救助的準備。
在井噴失控的情況下,如果H2S的濃度小于100ppm,做好防火的各項工作,控制硫化氫與空氣混合濃度不超過4.3%,防止發生爆炸。同時通知當地政府的有關部門,迅速組織3km范圍內的所有人員轉移到安全地區。如果H2S的濃度超過100ppm,在人員的生命受到巨大威脅、人員撤離無望、失控井無希望得到控制的情況下,作為最后手段應按搶險作業程序對油氣井井口實施點火。
實施點火作業時,點火人員要戴防護器具,并在上風方向,離火口距離不得少于10 m,用遠程點火裝置進行點火。
4 現場火災
發現火情應高聲呼叫,并迅速趕赴報警點發出火災警報。火災急救人員要穿戴消防服飾趕赴出事現場,落實火災地點及火災大小,同時切斷火區電源,在可能的情況下用滅火器撲救。如果火勢嚴峻,超出現場控制能力,立即向“119”火警呼救并通報火勢情況,同時通報有關方面。要把突擊隊采取梯隊方式輪流替換滅火,大夫救護車準備待命,后勤人員準備滅火器材供應。當火勢較大時,應采取控制或隔離措施等待專業消防隊來滅火。要緊急疏散無關人員到安全地帶,安排治安人員站崗,巡邏維護秩序,尤其阻止圍觀人群進入火場。當火勢被撲滅,全面檢查火災后損失情況,并采取補救和整改措施,驗收合格后才可恢復生產。
總之,強化鉆井施工現場應急管理,關鍵要嚴格遵守其他相關安全生產操作規程,重點做好有毒有害氣體的監測及預防工作,在鉆井過程中要注意對相關井段的氣體預防工作,嚴防井噴,切實避免一切安全事故,確保鉆井施工安全。
作者簡介:
張傳榮 (1974-),男,山東鄒平人,大學本科,高級工程師,中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司。