鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用

周俊紅 唐 桃 彭遠(yuǎn)春

（川慶鉆探工程有限公司安檢院，四川 廣漢 618300）

0 引言

鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)的研究，旨在解決當(dāng)前安全監(jiān)督人員能力素質(zhì)現(xiàn)狀與現(xiàn)場(chǎng)需求不匹配的問(wèn)題。目前國(guó)外相關(guān)研究成果在國(guó)內(nèi)應(yīng)用時(shí)多呈現(xiàn)水土不服現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)在該方面的研究尚處于空白狀態(tài)，為滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需求，利用信息化手段，來(lái)開(kāi)展鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。

1 鉆井現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)及安全監(jiān)督現(xiàn)狀

鉆井作業(yè)是石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)中的高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，其施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大多位于荒蕪的自然環(huán)境中，如沙漠、戈壁、盆地等，現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，同時(shí)鉆井工藝、設(shè)備設(shè)施較多，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)除了鉆井隊(duì)人員外，還有諸多承包商、臨時(shí)用工人員，導(dǎo)致影響現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的安全因素較多，事故發(fā)生幾率較高。

鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督作為現(xiàn)場(chǎng)安全管理之后的“第二道”安全屏障，為鉆井施工作業(yè)發(fā)揮著“保駕護(hù)航”的重要作用。但從目前國(guó)內(nèi)鉆井安全監(jiān)督隊(duì)伍的人員構(gòu)成看，90%以上來(lái)源于鉆井一線(xiàn)操作人員，以正副司鉆、鉆工為主，不到10%的人員來(lái)源于鉆井現(xiàn)場(chǎng)隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)負(fù)責(zé)人等管理干部，且年齡普遍偏大，多數(shù)均由于自身生理機(jī)能原因無(wú)法繼續(xù)從事鉆井施工作業(yè)，因此選擇轉(zhuǎn)型從事監(jiān)督工作。以川慶鉆探安檢院為例，227名鉆井安全監(jiān)督的平均年齡接近50歲。這樣的隊(duì)伍結(jié)構(gòu)造成鉆井安全監(jiān)督能力方面呈現(xiàn)兩大缺陷：

一是安全基礎(chǔ)理論知識(shí)和安全專(zhuān)業(yè)技能欠缺[1]。由于長(zhǎng)期從事鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，往往對(duì)本崗位涉及的操作環(huán)節(jié)和設(shè)備設(shè)施非常熟悉，但對(duì)本崗位以外的和整個(gè)鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理以及其它專(zhuān)業(yè)安全技能缺乏經(jīng)驗(yàn)。

二是學(xué)習(xí)和接收新知識(shí)的能力不高。監(jiān)督隊(duì)伍整體年齡結(jié)構(gòu)偏大，造成記憶力、學(xué)習(xí)能力明顯下降，對(duì)數(shù)量龐大的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能等無(wú)法有效掌握。

鉆井安全監(jiān)督在現(xiàn)場(chǎng)要面臨人員、工藝、設(shè)備、環(huán)境，涉及鉆井、錄井、測(cè)井、固井等專(zhuān)業(yè)，此外還廣泛存在電氣、?；?、高危作業(yè)、特種作業(yè)等，危害因素?cái)?shù)以萬(wàn)計(jì)[2]，但基于上述人員構(gòu)成現(xiàn)狀和能力缺陷，當(dāng)前鉆井安全監(jiān)督工作更多依賴(lài)于個(gè)人的自身經(jīng)驗(yàn)，缺乏系統(tǒng)性，往往因?yàn)槟承┉h(huán)節(jié)、領(lǐng)域不熟悉而失去監(jiān)督作用，從而降低了現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控力度。

2 鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)特點(diǎn)和安全監(jiān)督現(xiàn)狀，依據(jù)安全監(jiān)督“檢查、咨詢(xún)、評(píng)估、培訓(xùn)、協(xié)調(diào)、參謀”等職能需求，量身設(shè)計(jì)適用于鉆井現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)督系統(tǒng)，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工作。

（1）總體架構(gòu)。

在石油系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)器上構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)，鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督通過(guò)手持?jǐn)?shù)據(jù)終端、APP等，經(jīng)過(guò)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（VPN）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互訪，如圖1。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)是企業(yè)的寶貴財(cái)產(chǎn)，在數(shù)據(jù)庫(kù)建立時(shí)應(yīng)根據(jù)工作實(shí)際，并遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)考慮安全性等問(wèn)題。鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)建立在中石油內(nèi)部服務(wù)器上，數(shù)據(jù)的訪問(wèn)必須在中石油內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下進(jìn)行。按照現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督工作需求，數(shù)據(jù)庫(kù)從結(jié)構(gòu)上分為監(jiān)督檢查、監(jiān)督培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、事故案例、現(xiàn)場(chǎng)信息和安全評(píng)估6個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖2。

圖1 鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)總體架構(gòu)Fig.1 Overall framework of onsite safety supervision system for drilling operation

①監(jiān)督檢查數(shù)據(jù)庫(kù)：從靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)方面梳理井場(chǎng)各區(qū)域、鉆井各作業(yè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，明確監(jiān)督檢查項(xiàng)目及對(duì)應(yīng)的檢查標(biāo)準(zhǔn)，為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督系統(tǒng)性查患糾違提供指導(dǎo)，見(jiàn)表1。

表1 監(jiān)督檢查數(shù)據(jù)庫(kù)格式Tab.1 Format of supervision and inspection database

靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)方面：按照鉆井安全監(jiān)督巡檢路線(xiàn)，將井場(chǎng)分為35個(gè)巡檢區(qū)域，設(shè)置219個(gè)巡檢點(diǎn)，梳理各區(qū)域、各點(diǎn)可能存在的問(wèn)題共計(jì)1597項(xiàng)，對(duì)標(biāo)制定監(jiān)督檢查內(nèi)容1736條。

動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)方面：一是從鉆機(jī)安裝、一開(kāi)、二開(kāi)、三開(kāi)、四開(kāi)、五開(kāi)、六開(kāi)、拆卸的施工主流程；二是從欠平衡、空氣鉆、定向鉆進(jìn)等26類(lèi)輔助作業(yè)；三是從井控、吊裝、動(dòng)火等10類(lèi)高危作業(yè)，以工藝流程為主線(xiàn)，層層分解，梳理作業(yè)各環(huán)節(jié)可能存在的問(wèn)題7748項(xiàng)，對(duì)標(biāo)制定監(jiān)督檢查內(nèi)容8348項(xiàng)。

②監(jiān)督培訓(xùn)數(shù)據(jù)庫(kù)：建立鉆井安全監(jiān)督崗位HSE培訓(xùn)矩陣[3]，從通用安全知識(shí)、HSE崗位技能、生產(chǎn)過(guò)程受控、HSE理念知識(shí)4個(gè)方面，梳理監(jiān)督培訓(xùn)內(nèi)容147項(xiàng)，明確培訓(xùn)課時(shí)、周期、方式、掌握程度，編制標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的培訓(xùn)課件149個(gè)，建立總數(shù)超過(guò)5000道題的考核測(cè)試題庫(kù)。

③標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)：從適用法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、規(guī)章制度3個(gè)方面收集整理相關(guān)資料600余項(xiàng)。

④事故案例數(shù)據(jù)庫(kù)：收集近年來(lái)鉆井行業(yè)事故事件案例400余起，并按照《GB 6441-1986 企業(yè)職工傷亡事故分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行分類(lèi)整理。

⑤現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)：按照中石油集團(tuán)《鉆修井安全監(jiān)督信息分類(lèi)分級(jí)規(guī)范》，明確了隱患、違章、人身傷害事故事件、停工停產(chǎn)事件、井漏、溢流、卡鉆、斷鉆具等8種現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督信息的數(shù)據(jù)庫(kù)格式。

⑥分析評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)：基于鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，建立單井安全評(píng)估模型、指標(biāo)體系、風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)判別流程、準(zhǔn)則和評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)庫(kù)。

圖2 鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)框架Fig.2 Framework of database for the onsite safety supervision system

（3）系統(tǒng)功能。

鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)的功能與數(shù)據(jù)庫(kù)相對(duì)應(yīng)，具備監(jiān)督指導(dǎo)、監(jiān)督培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)咨詢(xún)、經(jīng)驗(yàn)分享、信息采集、智能評(píng)估6大功能。

監(jiān)督指導(dǎo)功能：基于建立的監(jiān)督檢查數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)監(jiān)督工作模塊，能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督查患糾違提供全面、系統(tǒng)、科學(xué)的工作指導(dǎo)，解決監(jiān)督查患糾違不系統(tǒng)、憑主觀經(jīng)驗(yàn)判斷的問(wèn)題。

監(jiān)督培訓(xùn)功能：基于建立的監(jiān)督培訓(xùn)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)監(jiān)督學(xué)習(xí)模塊，現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容、進(jìn)度等由軟件自動(dòng)生成培訓(xùn)檔案，在每個(gè)課件后面都設(shè)置練習(xí)題庫(kù)，監(jiān)督可以進(jìn)行隨堂練習(xí)。同時(shí)系統(tǒng)可以自動(dòng)生成試卷，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督能夠在線(xiàn)和離線(xiàn)測(cè)試考核，考核測(cè)試項(xiàng)目既可以是綜合性測(cè)試，也可以是法律法規(guī)、安全管理、安全技術(shù)、井控、風(fēng)險(xiǎn)控制工具、違章隱患標(biāo)準(zhǔn)等專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試。通過(guò)監(jiān)督培訓(xùn)功能，旨在改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督培訓(xùn)不系統(tǒng)、考核不規(guī)范、集中培訓(xùn)難的問(wèn)題[4]。

標(biāo)準(zhǔn)咨詢(xún)功能：基于建立的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)，能為現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督提供實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)條款咨詢(xún)，旨在解決監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量多、監(jiān)督人員記憶力差“記不住、分不清”問(wèn)題。

經(jīng)驗(yàn)分享功能：基于建立的事故案例數(shù)據(jù)庫(kù)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督能夠根據(jù)工況以及作業(yè)中可能出現(xiàn)的傷害類(lèi)型來(lái)選取案例進(jìn)行針對(duì)性的經(jīng)驗(yàn)分享，旨在解決監(jiān)督經(jīng)驗(yàn)分享“無(wú)材料、針對(duì)性不強(qiáng)”的問(wèn)題。

信息采集功能：基于建立的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)改進(jìn)工作站——監(jiān)督數(shù)據(jù)錄入模塊，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督能夠?qū)崟r(shí)采集鉆井現(xiàn)場(chǎng)的隱患、違章、人身傷害事故事件、停工停產(chǎn)事件、工程事件（井漏、溢流、卡鉆、斷鉆具）信息并進(jìn)行同步傳輸和整改驗(yàn)收，旨在解決監(jiān)督信息資料報(bào)送的及時(shí)性、準(zhǔn)確性問(wèn)題，如圖3。

智能評(píng)估功能：基于分析評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)，在改進(jìn)工作站——月度安全評(píng)估模塊中對(duì)單井每月安全現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估并一鍵自動(dòng)生成評(píng)估報(bào)告，為被監(jiān)督方提出合理化改進(jìn)建議，旨在解決現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督因安全專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺和能力參差不齊造成的“評(píng)估參謀難”問(wèn)題。

圖3 鉆井現(xiàn)場(chǎng)信息采集Fig.3 Information acquisition at drilling site

3 鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)應(yīng)用

目前，鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)已于2017年1月開(kāi)始在川慶鉆探川渝、新疆塔里木地區(qū)66個(gè)鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用?？傮w上看，現(xiàn)場(chǎng)鉆井安全監(jiān)督管理人員能夠熟練操作使用，相比于以往主要靠經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展工作，該系統(tǒng)能夠給予系統(tǒng)的幫助和指導(dǎo)，工作質(zhì)效提升明顯。

（1）操作使用簡(jiǎn)單，故障率低，安全監(jiān)督使用上手快。

（2）安全監(jiān)督查患數(shù)量、質(zhì)量穩(wěn)步提升。

2017年1～9月，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督隱患排查、違章查糾數(shù)量較同期同比分別增長(zhǎng)6.45%、17.32%，在鉆井安全監(jiān)督專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺的領(lǐng)域如電氣安全、?；钒踩?、管理違章等[5]，隱患違章排查質(zhì)量、數(shù)量變化更加明顯，見(jiàn)表2。

表2 隱患、違章對(duì)比Tab.2 Contrast of hazardous factors and violations

（3）事故事件控制效果明顯。

通過(guò)鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)的應(yīng)用，安全監(jiān)督“保駕護(hù)航”作用更加明顯，鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)管控力度進(jìn)一步增強(qiáng)，安全環(huán)保事故事件發(fā)生幾率降低，2017年1～9月份，川慶安檢院負(fù)責(zé)的鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)事故、未遂事件為15起，較2016年同期下降25%。

4 結(jié)論

鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督系統(tǒng)豐富的數(shù)據(jù)資源和功能特點(diǎn)，顯著提高了安全監(jiān)督工作的系統(tǒng)性和科學(xué)性，推動(dòng)了安全監(jiān)督由“經(jīng)驗(yàn)型”向“技術(shù)型”轉(zhuǎn)變，同時(shí)該技術(shù)裝備的研發(fā)成功和應(yīng)用，為安全監(jiān)督履職管理提供了新思路和新手段，在中石油內(nèi)得到廣泛關(guān)注，加之安全監(jiān)督責(zé)任心、執(zhí)行力的不斷強(qiáng)化，未來(lái)安全監(jiān)督將以科學(xué)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的新姿態(tài)出現(xiàn)。