川西地區(qū)叢式井老井挖潛井下作業(yè)安全管理問題探討

陳恒

中國石化西南油氣分公司石油工程監(jiān)督中心（四川德陽618000）

安全作業(yè)是指作業(yè)人員在沒有安全隱患的狀態(tài)下工作的過程。老井挖潛、叢式井施工井下作業(yè)的不安全狀態(tài)包括：井下作業(yè)環(huán)境不良、作業(yè)工具安全隱患、井場(chǎng)設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。如果不能及時(shí)識(shí)別和消除作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全隱患，不僅影響生產(chǎn)進(jìn)度、作業(yè)質(zhì)量等，更直接威脅著現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的人身安全。開展叢式井站內(nèi)修井作業(yè)、挖潛試氣等井下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)提高井下作業(yè)的安全管理具有十分重要的意義。

1 川西地區(qū)井下作業(yè)安全現(xiàn)狀

根據(jù)中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY 5727—2014《井下作業(yè)安全規(guī)程》中井場(chǎng)布置要求，修井機(jī)設(shè)備應(yīng)正對(duì)井口擺放，地基堅(jiān)實(shí)；值班房、工具房、發(fā)電房距井口及儲(chǔ)液罐不應(yīng)小于30 m，防噴器遠(yuǎn)程控制臺(tái)應(yīng)面對(duì)修井機(jī)側(cè)前方25 m以外擺放，井場(chǎng)的防火距應(yīng)符合相應(yīng)要求[2]。川西地區(qū)居民密集，采用叢式井站，老井挖潛作業(yè)條件與行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行存在較大差異。老井挖潛作業(yè)通常是在叢式井輸氣站或集氣站內(nèi)進(jìn)行，油氣井站緊鄰周邊居民區(qū)或建筑物，井場(chǎng)布置狹窄作業(yè)空間無法擴(kuò)展，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及吊裝擺放安全距離不足。老井挖潛井下作業(yè)與周邊鄰井輸氣同步進(jìn)行，敲擊安裝設(shè)備導(dǎo)致采氣站或集氣站里防火防爆距離達(dá)不到規(guī)范要求。另外井場(chǎng)基礎(chǔ)差，修井機(jī)設(shè)備安裝就位困難，方井狹窄無法按規(guī)范安裝井控設(shè)備。壓裂作業(yè)采氣樹井口承壓能力降低，壓裂高壓管線離輸氣管網(wǎng)安全距離不足。

2 場(chǎng)站內(nèi)井下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 井場(chǎng)布置安全距離不足

在叢式井站或集氣站內(nèi)進(jìn)行老井挖潛井下作業(yè)，受井站內(nèi)原有輸氣工藝流程影響，作業(yè)區(qū)域空間十分有限，存在作業(yè)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)吊裝、擺放就位安全距離不足等問題，在實(shí)施起吊和放置設(shè)備作業(yè)過程中，因指揮視線遮擋易造成作業(yè)人員的人身傷害。因油氣井站內(nèi)作業(yè)場(chǎng)地狹窄及油氣井站內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施布局限制，修井機(jī)與井控設(shè)備等設(shè)備之間的距離、擺放位置都達(dá)不到規(guī)范要求，增大了現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。修井機(jī)臨近輸氣井口（圖1），與分離器、加熱爐等輸氣生產(chǎn)設(shè)備安全距離不足，有碰撞周邊輸氣井口引發(fā)火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。壓裂管線離輸氣管網(wǎng)安全距離不足（圖2），存在高壓管線刺漏引發(fā)天然氣泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 修井機(jī)臨近生產(chǎn)井采氣樹

圖2 壓裂高壓管線緊靠輸氣管網(wǎng)

2.2 井口設(shè)備安裝不規(guī)范

采氣樹井口地距負(fù)值高，防噴器必須進(jìn)入方井安裝，方井尺寸過小無法按規(guī)范安裝防噴器及手動(dòng)鎖緊裝置（圖3），無法對(duì)防噴器進(jìn)行手動(dòng)鎖緊操作，不能滿足井控設(shè)備安裝及使用要求。由于井口地距負(fù)值高導(dǎo)致采油樹位置過低，固定采油樹支撐架角度位置過低（圖4），壓裂期間存在震動(dòng)導(dǎo)致采油樹連接處刺漏，帶來極大的安全隱患。挖潛老井采氣樹經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的油氣生產(chǎn)，套管、油管頭和采油樹腐蝕磨損承壓能力降低，井口裝置不能滿足長(zhǎng)時(shí)間壓裂施工，加砂壓裂過程中有破裂刺漏風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 無法安裝防噴器手動(dòng)鎖緊裝置

圖4 壓裂期間無法有效固定采油樹

2.3 修井機(jī)安裝固定存在隱患

因叢式井場(chǎng)修井機(jī)地基不易加固，修井機(jī)底座需靠近井口安裝，井架支腿處應(yīng)力集中，油管立柱擺放處應(yīng)力集中，基礎(chǔ)集中承力的區(qū)域易發(fā)生坍塌、深陷，造成井架倒塌的重大安全事故。由于叢式井場(chǎng)作業(yè)區(qū)間小，受場(chǎng)地其他設(shè)備限制，不能按規(guī)范要求對(duì)角對(duì)稱張拉，從而降低了井架的穩(wěn)定性。特別是井站內(nèi)兩口井同步進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)，固定繃?yán)K無法全部在場(chǎng)內(nèi)安裝，井架繃?yán)K部分在場(chǎng)外固定，存在極大的安全隱患。

3 井下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的安全管理

3.1 井場(chǎng)布局的安全管理

油氣井站內(nèi)井下作業(yè)安全距離不能滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范的要求，應(yīng)按《中國石化石油與天然氣井井控管理規(guī)定》要求執(zhí)行，在已開發(fā)油氣區(qū)進(jìn)行試油氣與井下作業(yè)時(shí)，井口安全距離若未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)有油田企業(yè)主管部門進(jìn)行安全評(píng)價(jià)、環(huán)境評(píng)估，并按評(píng)估意見處置[3]。而針對(duì)油氣井站內(nèi)安全距離不足帶來的安全隱患，設(shè)備運(yùn)輸、吊裝時(shí)同井場(chǎng)內(nèi)鄰井暫停生產(chǎn)，井場(chǎng)內(nèi)鄰井井口、輸氣流程及管網(wǎng)采用防護(hù)欄進(jìn)行隔離。

3.2 井控設(shè)備的安全管理

針對(duì)老井方井尺寸不滿足安裝標(biāo)準(zhǔn)要求，井控設(shè)備無法安裝防噴器手動(dòng)鎖緊桿，可以采用鉸鏈方式進(jìn)行單閘板防噴器手動(dòng)鎖緊，并針對(duì)裝置的操作程序進(jìn)行演練。另外，也可以使用液壓式鎖緊的防噴器，保證多個(gè)防噴器組合正常工作。

3.3 壓裂作業(yè)的安全管理

針對(duì)采氣樹井口承壓級(jí)別降低，可以用測(cè)井儀檢測(cè)套管狀況確定井筒試壓值，壓裂施工限壓在套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度值范圍內(nèi)，采氣樹頂部加裝壓裂注入頭減少高壓流體對(duì)采氣樹的直接沖擊[4]。油氣管網(wǎng)暴露在高壓管線內(nèi)，壓裂管線兩側(cè)安裝隔離擋板（圖5），保護(hù)高壓管線附近輸氣管網(wǎng)及其他設(shè)備安全。3.4修井機(jī)安裝的安全管理

圖5 高壓管線采用擋板保護(hù)

針對(duì)修井機(jī)底座及鉆臺(tái)基礎(chǔ)承力集中的情況，可以采用鋪設(shè)高強(qiáng)度鉆桿排來解決，如圖6所示，鉆桿排墊底座可以大幅度提高基礎(chǔ)受力強(qiáng)度。針對(duì)2支以上隊(duì)伍同步作業(yè)時(shí)，提前協(xié)調(diào)各作業(yè)區(qū)域內(nèi)設(shè)備擺放、安裝的安全位置及安全距離，滿足雙方的安全作業(yè)空間要求，制定專項(xiàng)的應(yīng)急措施并加強(qiáng)演練[5]。

圖6 采用鉆桿排墊修井機(jī)底座

4 結(jié)論及建議

1）叢式井作業(yè)設(shè)備吊裝時(shí)，建議鄰井暫停生產(chǎn)，并采用高強(qiáng)度防護(hù)欄將采氣樹、輸氣管網(wǎng)進(jìn)行隔離。

2）采用鉸鏈?zhǔn)芥i緊或液壓式鎖緊防噴器，可以解決在方井地面下閘板手動(dòng)鎖緊桿無法安裝的問題。

3）壓裂高壓管線兩側(cè)安裝隔離擋板，可以有效保護(hù)兩側(cè)輸氣管線及作業(yè)人員安全。

4）修井機(jī)底座應(yīng)力集中處鋪設(shè)鉆桿排，可以提高基礎(chǔ)受力強(qiáng)度增加井架穩(wěn)定性。

通過多方位分析井站內(nèi)井下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因，對(duì)作業(yè)安全進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，提出了現(xiàn)場(chǎng)安全管理的對(duì)策，為繼續(xù)開展油氣井站內(nèi)井下作業(yè)安全控制管理的專項(xiàng)研究提供借鑒。