大慶油田高危風(fēng)險井識別和管控

樊文忠，劉艷紅，高 明，楊東明

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司井下作業(yè)分公司 （黑龍江 大慶 163453）

為保障大慶油田“4000萬t硬穩(wěn)產(chǎn)、油氣重上5000萬t”發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)，井下作業(yè)分公司（以下簡稱分公司）近100支作業(yè)隊常年奮戰(zhàn)在油田各個區(qū)塊，每年要承擔(dān)6000余口套損井修井、油層壓裂改造挖潛和油田應(yīng)急搶險等任務(wù)。油田很多區(qū)塊和施工井況復(fù)雜，油（地）層異常高壓、淺氣層（次生淺氣層）和溶解氣等發(fā)育，導(dǎo)致施工復(fù)雜、危險性大、涉及的危險作業(yè)工序較多。在多年的復(fù)雜區(qū)塊作業(yè)和修井等施工中，均發(fā)生過油、氣、水侵異常情況及重特大井噴事故，造成油田油氣資源浪費、設(shè)備和大量資產(chǎn)損失等，事故處理費用較大。地下各種復(fù)雜隱患和井下復(fù)雜管柱情況的存在，增加了分公司各類技術(shù)作業(yè)的難度和施工風(fēng)險，導(dǎo)致井控和生產(chǎn)運營成本較高，安全生產(chǎn)控制難度很大。

1 大慶油田施工風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)

1.1 風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)的建立

利用地理信息技術(shù)，把大慶油田井位圖、異常井信息和油田壓力監(jiān)測井信息等移植到系統(tǒng)，將勘探、開發(fā)、油藏和工程技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域的成果進行疊加。以葡萄花構(gòu)造線為基礎(chǔ)，合理布局。把全油田60余個油氣田，6400km2內(nèi)的10萬余口各類井控制在系統(tǒng)下。將油田不同單位、不同井網(wǎng)、井型和井深的井，置于同一個平臺下，形成自地表、地層上部、中部、下部、油頂、油氣層不同地層剖面的梯次架構(gòu)，將地下淺氣層 （次生淺氣層）、浸水域、溶解氣、注蒸汽、CO2、N2、油（地）層高壓和淺層、中深層、及深層氣層等表示出來，完成大慶油田地下各類地質(zhì)高危區(qū)域分布，如圖1所示。

圖1 大慶油田高危區(qū)域分布示意圖

1.2 風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)的作用

根據(jù)大慶油田不同區(qū)塊構(gòu)造、地質(zhì)和開發(fā)狀況，結(jié)合異常井和地層壓力等情況，對油田不同區(qū)塊地質(zhì)高危區(qū)域進行動態(tài)識別和劃分。對作業(yè)區(qū)域和施工井實現(xiàn)科學(xué)、系統(tǒng)評價，解決了油田高危區(qū)域和高危井的識別問題。為高危井的設(shè)計和施工的各個環(huán)節(jié)及工序提供技術(shù)支持和保障，杜絕設(shè)計缺陷和施工安全漏洞[1]。

1.3 高危區(qū)域、施工工藝和施工工序的風(fēng)險識別

1.3.1 高危區(qū)域和施工工藝風(fēng)險識別

大慶油田地下復(fù)雜情況類型較多，不同的施工工藝和工作制度對高危區(qū)的解釋內(nèi)容是不一致的，適用條件不一樣，有些施工不涉及施工風(fēng)險。因此，在風(fēng)險識別分類時，需要加以甄別，嚴(yán)格區(qū)分，對地下復(fù)雜情況賦予新的內(nèi)涵。在不同類型的地質(zhì)高危區(qū)域內(nèi)，施工工藝與高危區(qū)是否相關(guān)，根據(jù)具體施工工藝界定、劃分和確定（表1）。

1.3.2 施工工序和易燃、易爆風(fēng)險的識別

由于井口設(shè)施、井下管柱復(fù)雜，造成伴生氣在井筒內(nèi)長期積聚、憋壓，由于無法進行壓井和實施有效放空，對施工威脅較大[2]。部分施工工藝進行某些工序時，使用易燃、易爆炸藥、雷管、化學(xué)藥品、原材料和其他產(chǎn)品，嚴(yán)重威脅施工安全（表2）。

2 高危井施工風(fēng)險等級分類

2.1 一級風(fēng)險施工井管理

按井況、施工工序和井下危險品使用情況，符合表2的施工井全部納入一級風(fēng)險施工井管理。

表1 高危區(qū)域和施工工藝關(guān)系表

表2 工序和易燃易爆下井原材料的風(fēng)險

2.2 風(fēng)險井等級劃分

將施工井按照地下復(fù)雜情況，劃分為一級風(fēng)險井、二級風(fēng)險井和正常施工井3個等級，見表3。

2.3 地下復(fù)雜情況與施工工藝匹配研究

1）有些施工井在地質(zhì)高危區(qū)域內(nèi)，但施工不涉及地質(zhì)復(fù)雜情況，經(jīng)過風(fēng)險評估和施工安全性分析后，進行降級處理，不進行高危井管理。

表3 地下復(fù)雜情況高危井分類表

2）某些技術(shù)、工具和設(shè)備是有特定適用條件的，針對井下管柱工作制度改變和無泄壓通道的井，即使不在地質(zhì)高危區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過風(fēng)險評估和施工安全性分析后，確定是否進行高危井升級管理。

3 高危井安全施工體系建設(shè)

3.1 高危施工井安全施工的指導(dǎo)思想

施工井經(jīng)過排查和梳理完成后，完成高危井的識別、施工風(fēng)險預(yù)警和施工風(fēng)險等級分類后，最終目的是保證安全施工。高危井施工是個復(fù)雜的流程，涉及多個部門和單位，風(fēng)險的復(fù)雜性決定了事故產(chǎn)生的多樣性。對確定的高危施工井，強化生產(chǎn)全過程管控，按照“安全第一、井控首要”的原則，切實將安全工作放在首位。經(jīng)過不斷探索和實踐，進行高危井升級管理和工序安全性分析，實施油田高危區(qū)域和施工井的動態(tài)管理，提出防范風(fēng)險的要求和措施，指導(dǎo)分公司各類施工井的“升、降級”管理。建立、健全高危井安全施工管理體系，強化分公司高危井施工全過程的監(jiān)督，堵塞施工安全漏洞和管理盲區(qū)，做好安全補位工作，形成了一整套高危井作業(yè)的新理論、新機制和新模式，建立高危施工井管理工作鏈圖 （圖2）。通過高危井施工體系建設(shè)，做到井下復(fù)雜狀況的可預(yù)測、可預(yù)防、可控制，以“實戰(zhàn)化”為目標(biāo)，突破了固有思維的局限，指導(dǎo)施工設(shè)計以及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案的制定，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，降低油田安全和生產(chǎn)費用的投入。

圖2 高危施工井管理工作鏈圖

3.2 高危井施工的組織和管理

三級風(fēng)險井和正常施工井，由施工單位組織管理，對納入一級風(fēng)險井、二級風(fēng)險井的高危井，進行分公司層面嚴(yán)格管理，確認(rèn)高危風(fēng)險井的施工井，分成3個實施階段。

3.2.1 技術(shù)研討分析模擬階段

進行分公司層面的組織和管理，召開以生產(chǎn)副經(jīng)理和總師牽頭，生產(chǎn)運行部、設(shè)備管理部、工程技術(shù)監(jiān)督部、HSE監(jiān)察室、工程技術(shù)大隊和施工單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人參加的專項技術(shù)會議。對高危井、重點井和特殊井和風(fēng)險工序進行梳理，模擬實戰(zhàn)狀態(tài)下，推演工藝實施過程中可能出現(xiàn)的事故隱患、風(fēng)險工序和設(shè)計缺陷。建立高危井技術(shù)交底和施工過程監(jiān)督制度，制訂相應(yīng)的技術(shù)防范措施和應(yīng)急預(yù)案。

3.2.2 技術(shù)交底、檢查、落實和整改階段

井隊就位后，機關(guān)相關(guān)部室、工程地質(zhì)技術(shù)大隊和施工單位二級機構(gòu)對應(yīng)人員，聯(lián)合對施工現(xiàn)場進行各種安全隱患排查、技術(shù)交底，對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行整改。

3.2.3 施工過程中技術(shù)指導(dǎo)、跟蹤和監(jiān)督階段

施工時，相關(guān)部室、工程地質(zhì)技術(shù)大隊和施工大隊相關(guān)人員及井隊各崗位，嚴(yán)格把關(guān)，責(zé)任分解、落實到人，明確所承擔(dān)的責(zé)任。

3.3 高危施工井保障措施

3.3.1 高危施工井現(xiàn)場重點檢查項目

①井隊各崗位人員技能、應(yīng)付突發(fā)情況的應(yīng)變能力和協(xié)同能力；②井場各種設(shè)備運轉(zhuǎn)情況和相關(guān)儀器、儀表的配備狀況；③井控設(shè)備的安裝、調(diào)試及防井噴演習(xí)情況；④井場可燃和易爆氣體檢測、消防設(shè)施和呼吸器的配備情況。

3.3.2 應(yīng)急預(yù)案制定

對施工過程中出現(xiàn)異常復(fù)雜情況，快速反應(yīng)，啟動安全措施，遏制異常事故事態(tài)進一步發(fā)展、蔓延。

3.3.3 建立信息指揮系統(tǒng)

建立分公司層面和相關(guān)單位應(yīng)急搶險機構(gòu)，保證信息和通訊暢通，及時向上級有關(guān)部門反饋施工異常信息，建立專家會診評估制度。

3.3.4 建立遠(yuǎn)程監(jiān)控信息平臺

對分公司所有施工井隊，安裝監(jiān)控攝像探頭，自井隊就位起，管理人員可以對井隊施工井場進行局部和全景切換，對關(guān)鍵工序、人員和施工過程進行全方位、實時監(jiān)控和監(jiān)督。

3.3.5 建立安全事故問責(zé)制度

按月、季度、半年、全年為間隔，定期開展安全和質(zhì)量分析例會，對重、特大責(zé)任事故實行可追溯、可調(diào)查和可追究制度，對事故相關(guān)單位、責(zé)任人和管理者進行三級處理和行政處罰，對整個分公司生產(chǎn)和安全系統(tǒng)進行警示[3]。

3.4 員工安全培訓(xùn)體系建設(shè)

1）崗位培訓(xùn):通過定期方式，以每2年為1個周期，委托專門機構(gòu)對從事特種崗位的管理人員、設(shè)計人員和施工人員，進行分批次脫產(chǎn)井控知識系統(tǒng)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后，持證上崗。

2）安全教育:經(jīng)常利用石油系統(tǒng)內(nèi)部、煤炭、化工廠和其他行業(yè)，違規(guī)、違章和違反勞動紀(jì)律操作造成的重、特大生產(chǎn)事故進行安全警示教育，剖析事故產(chǎn)生的背景和根源，吸取各類事故產(chǎn)生的經(jīng)驗和教訓(xùn)，使員工長期樹立安全意識，不斷提升員工安全技能、操作技能、風(fēng)險辨識和防范能力。

3）異常井事故案例警示:采用不定期形式，利用油田多年產(chǎn)生的異常井事故案例，對油田高危井設(shè)計、管理和施工人員，進行風(fēng)險意識灌輸、指導(dǎo)和警示，常抓不懈，始終保持安全高壓態(tài)勢，做到安全警鐘長鳴。

4）推行安全自我管控模式:在不同單位和各個施工現(xiàn)場，開展全員寫風(fēng)險活動，對員工自身、施工過程中和施工區(qū)域可能發(fā)生的各種安全隱患進行識別、排查、消除。長期開展自查和互查活動，糾正違章行為，制止違章操作，使安全管理上臺階[4]。

4 現(xiàn)場應(yīng)用效果

通過多部門的組織、協(xié)同管理，發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢，全面識別各類安全隱患，強化高危井施工全過程的安全體系建設(shè)作用，堵塞施工安全漏洞和管理盲區(qū)，管控施工風(fēng)險[5]。在多年的油田地質(zhì)復(fù)雜區(qū)塊和高危井施工中，發(fā)揮技術(shù)保障作用，有效抗衡油田高危區(qū)隱患和施工威脅。自2009年12月25日起，對施工井進行高危井識別、風(fēng)險預(yù)警、風(fēng)險等級劃分和施工監(jiān)督管理工作。實際施工深、淺取套井和側(cè)斜井961口井，未發(fā)生任何高危區(qū)及高危井判斷失誤問題，有效控制了由各種地質(zhì)復(fù)雜因素造成的工程事故，實現(xiàn)了規(guī)?；统B(tài)化施工。

5 結(jié)束語

1）高危井安全施工體系建設(shè)的指導(dǎo)性和實戰(zhàn)性較強。

2）有效指導(dǎo)各類井設(shè)計和安全施工，節(jié)約企業(yè)安全費用、降低異常事故發(fā)生。

3）高危井的升級管理，有效管控各類施工風(fēng)險，提升了企業(yè)安全管理水平。

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