高溫高壓油氣井射孔作業中風險管理的應用探究

張帥（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川 成都610100）

由于高溫高壓油氣井射孔作業的特殊性，通過開展風險管理，提升作業的安全性，確保作業人員的人身安全，科學安全的開發油氣資源。

1 作業風險分析

在油氣資源開發時需要鉆探勘測，地下油氣資源的儲存深度與具體位置。在深度與位置確定之后則可以進行鉆井施工，當鉆井完成既定設計目標時，需要向油氣井下入套管并對油氣井進行固定，以延長井眼和油氣套管的使用壽命。

在地下油氣層、套管、水泥環之間的相互作用下，油氣資源則會逐漸的聚集，便于對油氣資源進行開發。在油氣資源開發時需要進行射孔作業，該作業主要是利用炸藥的聚能效應，進而使得套管和水泥環之間形成安全穩定的油氣井流動通道[1]。

油氣資源儲存的深度在地下幾千米，井筒的射孔溫度與壓力非常高。在這樣的作業環境下，采取爆炸聚能效應進行開發，具有很大的危險性。例如川東北地區在油氣井作業時開展射孔作業，通過技術勘測發現該地區的油氣儲層中含有一定量的硫化氫氣體，該氣體不僅會對井下的密封工具產生一定腐蝕，進而導致相關管道工具的腔體泄露與壓力失控，進而導致了地面爆炸概率的提升。

在高溫高壓油氣井射孔作業時，起爆的雷管對電流與磁場非常敏感，而在鉆井過程中需要使用大型機械設備，則會在鉆井周邊產生微電流、磁場、電磁波等，若是誘發了雷管起爆裝置，同樣會造成地面爆炸。盡管射孔槍內的射孔彈是利用耐高溫的火藥制作，但是在超高壓與超高壓的作業條件下，一旦溫度與壓力出現了絲毫偏差，都會引發射孔彈出現爆炸，或者是誤射等問題出現，嚴重的威脅到油氣井的開采作業工作。

在射孔作業過程中，油氣井的現場施工、物體打擊、壓力控制等工作，都是誘發危險事故產生的因子。為了降低開采事故的發生概率，提高油氣井射孔作業的安全性與可靠性，需要對油氣資源開發工作進行科學的風險管理。

2 風險管理的應用研究

2.1 作業風險識別

依據風險管理理念對風險因子的定義，需要將作業風險不確定性、客觀性、普遍性、可測性、發展性等進行科學評估，進而對油氣井射孔作業的各類風險和安全隱患進行識別與分類。

在作業風險識別之后，則需要依據風險的損失概率、危害程度、風險估測等信息，確定出不同作業風險產生的危害程度。在風險識別與風險評估的管理工作基礎上，可以依據風險概率與風險危害，進而編制設計相應的風險管理計劃。同時依照射孔作業標準流程的模式，編制相關的作業風險識別估算報告。

在油氣井開采之前，作業設計書和油氣井計劃書中需要確定，同時在作業前對安全技術交底，依據作業風險識別與防護計劃書，對射孔作業的相關防護工作和安全保障工作進行嚴格管理控制，確保油氣井開發工作嚴格執行相關安全作業標準和預防措施。為了及時的優化改進安全作業計劃，需要在每次開采作業后，對相關的風險管理計劃進行分析討論，并對風險管理工作效果進行評估。

例如，在高溫高壓油氣井射孔作業時，射孔槍內的炸藥風險管理方法具體為：炸藥在地面進行安裝處理，此時存在炸藥爆炸的安全隱患，因為地面的電流、溫度、磁場都會誘發射孔槍出現爆炸[2]。

基于上述的射孔槍發生爆炸事件進行風險管理，在溫度風險識別控制時，地面的溫度不能超過60℃，依照炸藥制作的技術標準，則不會誘發地面爆炸事故。由此可見溫度因子是可控的，工作人員只需要嚴格執行溫度風險管理技術要求，則不會由于溫度過高產生地面爆炸事故。

當射孔槍逐漸伸入油氣井，此時的溫度風險管理方式則會出現一定的變化，因為隨著深度的不斷增加，此時油氣井內的溫度會不斷升高。當油氣井內的溫度上升為160攝氏度時，則屬于高度危險等級，則需要使用其他材料的射孔槍，如耐溫性能更好的火藥，以避免油氣井出現爆炸事故。

2.2 風險管理

在川東北地區進行油氣井射孔作業風險管理時，依據風險識別、風險評價、風險管理等工作原則對其作業進行了科學評估與管理，并采取相關的作業安全保護措施，以消除射孔作業風險。

在風險管理工作開展下，可以對相關風險進行消除，可以規避部分隱患的發生。若是部分風險與隱患無法進行排除，則可以合理的降低其發生的概率與危害程度，避免作業風險對作業人員造成致命傷害。在風險管理工作開展時，若是一些風險和危害不能排除與降低，在作業管理時則可以對其危害因子進行隔離管理，確保風險發生時，總體事故危害可以控制在預測范圍內。

川東北地區的作業工作人員，依據地區油氣井開采的風險因素制定了科學嚴謹的作業安全防護工作手冊。在風險管理工作理念下，相關技術人員對作業設備和儀器進行了改革升級，一定程度上提高了作業的安全系數[3]。

例如，通過分析可知作業現場游離的電壓會誘發射孔槍產生爆炸事故，因此相關技術工作人員需要對游離電壓進行科學管理。為此該地區作業的技術總監引進了電纜射孔游離電壓監測設備，并將其安裝與測井車內部，在每一次油氣井射孔作業時，都需要利用監測設備測出作業現場的游離電壓，確保游離電壓在250mV以內，才可以進行電纜射孔作業。

假若作業現場處于高強度磁場的條件下，如雷達站、通訊塔、高壓電纜等附件開展油氣井開采工作，此時開展射孔作業則風險系數非常大，因此科研人員則發現了電纜安全防爆設備。該設備是連接探測儀器的一種安全設備，在地面與油氣井檢測時，發現帶電線路與外殼連接，此時則需要對雷管線路進行斷開，絕對不允許雷管上出現電流與電壓，以避免高壓高溫油氣井開發爆炸事故的出現。

隨著射孔槍逐漸伸入油氣井，此時在靜液壓力下，帶電線路與外殼需要斷開，并重新連接射孔槍的雷管線路，確保發火線圈的電流穩定，以保證在足夠的深度可以準確無誤的進行開槍打火，以實現預期的爆炸效應。

在對射孔槍的應用風險管理時，需要技術工作人員根據射孔槍的尺寸、直徑、大小，分析評估射孔槍出現爆炸的概率風險與具體產生的實際危害。以根據油氣井的深度壓力不同，為不同深度裝置相關的安全防爆設備，確保在不同深度的井下都可以保障射孔槍的應用安全與可靠[4]。

2.3 風險管理效果評估

在油氣井射孔作業開展了風險管理之后，需要定期對風險管理的工作效果進行評估，根據評估的結果可以分析相應風險管理技術方案是否具有可行性，或者是風險管理技術方案當中存在一定缺陷因子，仍舊會引發油氣井射孔作業的災害事故發生。

為了避免上述問題的出現，則需要基于風險管理的理論對風險管理的工作效果進行科學全面評估，基于評估報告則可以開展下一階段的施工作業風險管理技術。如通過評估后發現射孔作業的技術保障具有一定的可行性，但是實際的管理人員和技術作業人員安全責任意識出現了下滑，若是技術人員沒有執行相關安全風險管理要求，同樣會引發油氣井開采事故的發生。為此則對全體作業人員進行集中的培養與風險管理工作意識強化，確保風險管理工作制度與理念，可以落實到高溫高壓油氣井射孔作業工作當中，提高射孔作業的安全性、可靠性與穩定性。

3 結語

在油氣井射孔作業時，由于風險因素太高，為了保證油氣資源開發的安全性與持久性，需要應用風險管理理念，提高油氣資源開采的工作安全性。