石油鉆井工程應急管理現狀分析與改進建議

鄂興華

（大慶鉆探工程公司鉆井四公司，吉林 松原 138000）

石油對于人類社會的發展具有重要的意義，讓人們的生活質量得到了顯著的提升。對于石油企業來說，進行石油開采確實可以獲取到足夠的經濟效益，但從另一個層面來說，石油開采的風險性也是非常大的。比如在石油鉆井工程中，多年來也產生了很多安全事故，不僅給國家的石油資源開采事業、企業的經濟效益造成了重大的影響，還給工程現場人員的生命安全造成了巨大的威脅。石油鉆井施工是一項高危的作業，鉆井現場環境惡劣，隨時可能出現各種安全事故。要降低鉆井施工過程中的風險，一方面要安全規范作業，排除事故隱患，另一方面，要加強應急管理及應急演練，一旦出現工程復雜情況，能夠快速正確的應對，避免釀成嚴重的安全事故[1]。因此，對石油鉆井工程應急管理存在的問題和解決措施進行研究，也更有現實意義。

1 石油鉆井工程概述

1.1 石油鉆井工程的概念

石油鉆井工程就是指利用相應的石油鉆井設備鉆通油氣層，通過鉆井、固井形成完整的井筒，建立地下油氣開采的通道。在這個過程中，通過測錄井、取芯作業等獲得地層含油氣信息，對儲層開展評價，為后續試油及壓裂生產提供依據。石油鉆井工程是油氣勘探開發必不可少的手段，對于油田勘探開發意義重大。

對于施工單位而言，在進行石油鉆井之前，則要做好方案規劃和設計。具體而言，進行鉆井設計通常都包括如下兩部分的內容：一是鉆井工程設計，二是鉆井地質設計。鉆井地質設計是明確鉆井施工的地質目標，給出井位設計基本參數，預測儲層發育情況，對鉆井施工過程中的風險進行預警，對井身質量提出要求；鉆井工程設計是根據鉆井地質設計基本參數，進行詳細的軌跡設計，施工工藝設計，鉆井液密度設計，井控設備設計，入井鉆井液、管柱設計，施工進度安排等。通過優化設計，降低鉆井施工風險，降低鉆井施工成本，確保達到地質目的。

1.2 鉆井方法

從破巖形式的角度來說，當前我國石油鉆井工程主要存在如下三種鉆井方法：

一是沖擊鉆井法。即應用頓鉆鉆機的鉆頭對井底進行反復沖擊，從而擊碎井底的巖石，然后在將井底的巖石打撈上來，再用鉆頭進行沖擊，通過這樣的方式來獲取井眼，完成鉆井的整個過程。相比于其它的鉆井方法，沖擊鉆井法無需過多的設備，所以所耗費的成本也更低，這些都是沖擊鉆井法的優勢。當然，這種鉆井方法也并非盡善盡美，也有很多缺點，比如鉆井的效率低，使用的工藝落后，所以在深井或者地層壓力較大的情況，并不會應用這種方法。

二是旋轉鉆井法。這需要在地面上安置動力設備，在動力設備的驅動下，鉆頭連續旋轉，從而將壓力施加給巖石，最后將巖石碎屑，破碎的巖屑隨流體帶到地面上來。結合旋轉鉆井法的應用現狀可以發現，一般而言都是在地層復雜的情況下使用這種鉆井方法，因為相比于沖擊鉆井法，這種方法的效率更高，因此沖擊鉆井法的應用范圍也是非常廣泛的。

三是旋沖鉆井法。旋沖鉆井法就是指在旋轉鉆井的基礎上，再添加一個沖擊器，所以應用這種方法進行鉆井的過程中，鉆頭既有足夠的旋轉力也有強大的沖擊力，從而實現讓井下巖石破碎。根據這種方法的應用實踐可以發現，一般而言，都是在鉆硬地層或深部地層時應用。在某種意義上，旋沖鉆井法是旋轉鉆井法的延伸，應用效果更好。

2 石油鉆井工程事故分析

2.1 管理人員安全意識淡薄或操作不規范原因

在石油鉆井工程之中，一般情況下鉆井隊都能夠在施工之前，做好應急預案，比如針對測井過程中的應急預案，針對錄井過程中的應急預案，針對固井過程中的應急預案，并且鉆井隊在日常也能夠進行簡單的培訓或者演習。不過結合我國整體的鉆井工程情況可以發現，目前在不同的鉆井隊伍之中，所應用到的應急報警信號也各有差異。這也能顯示出我國的石油鉆井行業，還沒有形成統一的應急管理機制。而且鉆井隊和承包商缺乏一體化的應急體系，導致出現事故時，雙方各自為戰，難以形成合力進行應急救助。此外，很多鉆井隊員的業務水平比較差，比如在進行天然氣事故的緊急處理過程中，若是施工人員對于整個天然氣系統的工藝缺乏足夠的了解，那么則很難快速排除安全隱患，容易對現場施工人員的生命安全形成更大的威脅[2]。而且，鉆進隊在日常的培訓演練中，幾乎將所有的精力都投入到了井控演練之上，所以在應急管理方面也沒有予以足夠的重視，導致鉆井隊員的應急管理能力比較有限。除了這些，石油鉆井現場基本處于野外區域，施工環境也非常惡劣，容易受到自然災害的影響，而鉆井隊由于缺乏足夠的自然災害防范意識，所以由外界環境而引起的鉆井事故也是層出不窮。

2.2 井噴事故原因

石油鉆井工程中，井噴就是指地層流體不受控制地噴出地面。結合工程實踐可以發現，井噴事故屬于比較嚴重的鉆井工程事故，受到各種復雜情況影響，井噴產生的原因眾多：第一，油氣井地質勘查不夠全面，不夠深入，這會導致對地層壓力判斷失誤，在鉆井的過程中，鉆遇異常高壓或異常低壓地層，很容易出現流體井噴；第二，施工過程中應用到的泥漿量少，或是密度小，從而導致壓力失衡，由此導致井噴事故發生[3]。結合井噴事故的危害可以發現，其不僅會對鉆井施工形成嚴重的影響，一旦發生井噴，流體也會帶出很多有毒氣體，所以也威脅著施工人員的生命健康安全。

2.3 坍塌事故原因

井壁坍塌也是較為常見的鉆井工程事故，造成井壁坍塌的原因既有地質原因，也有工程原因。根據鉆井坍塌事故實例可以發現，井塌發生也是由很多原因造成的，比如在油井地層水平應力難以實現平衡，由此導致地層的穩定性不足，若是鉆井隊伍沒有做好防范，鉆井液密度控制不合理，很容易出現坍塌現象。再如，當鉆井達到一定的深度之后，也會有更多的地層被鉆井液浸泡，巖層剝離或者地層膨脹等問題都會產生，井壁失穩，容易讓井壁出現坍塌的情況。此外，在鉆機的使用過程中，比如鉆機因為故障導致停轉的時間延長，或者是起鉆時速度過快，這些都會容易引發油井坍塌。油氣井坍塌不僅耽誤鉆井施工進度，還有可能造成卡鉆等事故，造成重大經濟損失。

3 石油鉆井工程應急管理現狀分析

3.1 針對突發狀況的應急預案不到位

理論上說，作為石油鉆井工程的應急管理單位，都需要在施工之前做好應急管理預案，只有這樣才能在事故發生時更加從容地采取應急措施。但是結合石油鉆井工程實踐可以發現，在應急預案的制定過程中，仍然暴露出很多問題。首先，相關部門并沒有予以應急預案的設計足夠的重視，所以所構建的預案也不夠精細，表面現象嚴重；其次，鉆井隊和承包商對于應急預案的建設能力有限，比如當前的HSE 等風險管理體系，再如JSA等施工風險分析工具，在鉆井工程應急預案的建設中還沒有得到有效的應用。當然，這也是源于國家相關部門并沒有予以石油鉆井應急預案明確的標準，這也導致不同的建設單位所構建的預案存在明顯的差異，而主觀性過強的預案不具有科學性，而且很多單位所構建的預案也沒有可行性的分析，所以應急預案并不具備足夠的實用價值，效力非常有限[4]。

3.2 針對突發狀況的應急設備管理問題

石油鉆井工程不同于其它的地面工程，由于需要進行油井的鉆掘，所以很大一部分工程都需要在地下完成。而且石油這種資源也更加特殊，其具備很強的化學屬性，所以整個工程的危險性非常高。一旦發生石油鉆井事故，進行應急處理也需要應用到諸多設備，這就要求鉆井隊或者是承包商的相關部門，要對應急設備做好嚴密的管理。根據調查的施工中突發狀況中的應急設備管理情況，能夠發現仍然有很多問題，主要表現在：第一，很多設備非常陳舊，更新并不及時，這也是因為相關人員沒有針對工程風險形成全面的分析，導致很多風險問題缺乏針對性的應急設備，再加上領導不重視新型設備的引進，所以很多時候由于沒有先進設備的支持，應急處理方法也比較落后；第二，鉆井施工單位對于應急設備的認識存在偏差，很多設備都是應付上級檢查的，在訓練演習的過程中并沒有圍繞應急設備而展開，所以設備的存在價值非常有限。

3.3 針對突發狀況的事故報告存在問題

很多鉆井施工單位認為，將工程中存在的危險解決之后就是萬事大吉了。這也能夠暴露出鉆井施工單位的應急管理意識薄弱，在事故解決之后，缺乏事故報告管理這個環節，現場的施工人員也無法進行系統的經驗總結，事故處理能力勢必無法得到有效的提升，很容易發生一個問題出現兩次甚至多次的情況。很多工程部門和單位并不認為事故報告具有足夠的重要性，其實從個體的角度來看也是如此，人往往都是在錯誤中總結經驗，從而實現能力的提升的。如果無法從事故報告中吸取到足夠的經驗，那么工程事故所帶來的只有危害，沒有正面價值。因此，對于石油鉆井工程單位而言，必須要重視事故報告管理。

4 石油鉆井工程應急管理優化意見

4.1 創建應急管理標準化模式

在鉆井應急管理標準、規范、考核中，具體數據指標在應急管理方面應用深度不夠，如果將數據指標引進到鉆井隊應急管理過程，將有利于管理的精細化，將會促進日常管理更細致、更全面。例如，建立一張“消防能力評估表可以清楚地表明鉆井隊消防能力。另外將演練過程中的數據標準量化到演練程序中，對照具體的數據標準，在演練過程中有利于員工參照對比，只有不斷超越標準，才能不斷提高演練操作技能。

4.2 提升石油鉆井工程相關工作者安全管理意識

作為石油鉆井工程的相關人員，首先需要具備足夠的安全管理意識，才能真正落實好應急管理措施，這是強化應急管理水平的內在動力。結合鉆井工程所發生的事故可知，很多時候都是由于人的疏忽而產生的，所以這并不涉及到技術層面，在態度層面上很多施工人員就難以達標。因此，必須要從意識層面強化。首先，政府部門需要聯合石油開采企業形成統一的應急管控制度，從而對工作人員形成硬性的制約；其次，作為石油企業，必須要引進專業的安全管理人才，并且對原有的管理人員以及施工人員形成有效的指導，在演練或者工程實踐中以客觀的安全施工標準進行管理實踐，全面增強作業人員的安全意識；最后，還需要對施工人員進行安全教育培訓，比如通過組織觀看鉆井工程事故的視頻或者圖片資料，對施工人員形成警示，讓他們認識到鉆井事故對自己生命財產安全所造成的威脅和損害，從而強化他們對于安全施工的認同感。

4.3 利用信息化技術進行聯動

在石油鉆井工作中，危險發生往往是偶然間的，這種偶發性使得安全管理工作變得十分困難，而如何有效進行風險的檢測是解決這一問題的突破口。通過信息技術、人工智能技術能對有效風險進行預測評估，可將工作中的各項危險數值設為定值編入程序中，而工人的活動量設為變值，當變值到達定制界限時發出警告，這樣便能科學指導鉆井開采的相關工作。

5 結束語

當前國際國內油價處于持續低迷狀態，油田企業普遍壓縮鉆井施工成本，鉆井工程企業只有不斷提升施工效率、降低工程項目事故率，才能提升工程施工項目經濟效益，保證企業可持續發展。現階段，在部分鉆井施工企業中，由于管理人員的安全管理意識薄弱，操作不規范，石油鉆井工程事故頻發。相應的石油鉆井工程應急管理還存在一些問題，針對突發狀況的應急預案不到位，針對突發狀況的應急設備管理不到位，針對突發狀況的事故報告不及時不規范。因此，還需要對石油鉆井工程應急管理措施進行優化，工程單位也應創建應急管理標準化模式，提升石油鉆井工程施工人員安全管理意識，并且利用信息化技術進行聯動，不斷提升企業應急管理水平，為企業可持續發展提供保障。