油田采出水處理系統(tǒng)的工藝安全管理

張旺

[摘? ? 要] 為消除或降低油田污水處理系統(tǒng)運行的安全風(fēng)險，對工藝現(xiàn)狀和問題進行分析，探究技術(shù)和管理措施，制訂適宜的安全管理對策。在持續(xù)的生產(chǎn)運行實踐中，通過系統(tǒng)維護、工藝改進、數(shù)字化監(jiān)控、HSE體系管理等手段，提高了系統(tǒng)的安全防控水平?？偨Y(jié)了產(chǎn)出水處理系統(tǒng)工藝更新、動態(tài)跟蹤、風(fēng)險防控、體系管理等技術(shù)和經(jīng)驗，實現(xiàn)工藝系統(tǒng)運行風(fēng)險控制的本質(zhì)安全。

[關(guān)鍵詞] 產(chǎn)出水處理;工藝;安全;防控

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 21. 051

[中圖分類號] F273? ? [文獻標(biāo)識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2019）21- 0130- 03

0? ? ? 前? ? 言

從20世紀70年代以來，歐美國家發(fā)生不少重大的工藝安全事故，80年代起， 工藝安全逐步發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科。其基本出發(fā)點是預(yù)防工藝物料（或能量）泄漏， 側(cè)重點是工藝系統(tǒng)或設(shè)施本身，目的是在設(shè)計、建造、操作和維護工程工藝設(shè)備和設(shè)施過程中，運用工程知識、原理與經(jīng)驗，消除或減少與工藝過程相關(guān)的危害。內(nèi)容包括信息、危害分析和變更等14個要素，其中工藝危害分析為工藝安全管理的核心要素，從根本上消除或減少系統(tǒng)存在的危害，其基本策略包括減少、替代、緩和與簡化，最終實現(xiàn)本質(zhì)安全 [1]。

1? ? ? 污水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及主要工藝

1.1? ?生產(chǎn)運行現(xiàn)狀

安塞油田產(chǎn)出污水處理方式從最初1990年開始的無效回注（塞1-8、塞75井）逐步發(fā)展到有效回注，從第一座站王窯回注站算起，截至目前共配套建設(shè)有污水處理系統(tǒng)13套，日均產(chǎn)出污水量16 846 m3，所產(chǎn)污水全部實現(xiàn)有效回注。污水回注站點37座，日均回注產(chǎn)出水16 340 m3。轄回注井1 228口，平均單井井口壓力9.6MPa，單井日均回注量16 m3。現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)都已投入生產(chǎn)運行，總體運行連續(xù)平穩(wěn)。

1.2? ?主要水處理工藝

以聯(lián)合站為代表，系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)施包括：除油罐、中間水罐、注水罐、過濾器、污油污水池、外輸泵及配套管閥等。處理控制指標(biāo)先后發(fā)布了1988年、1994年、2012年《碎屑巖油藏水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》 （SY/T5329-2012）。2008年在原回注技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的室內(nèi)巖心試驗，結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)資料及采出水處理工藝現(xiàn)狀，下發(fā)油田采出水回注技術(shù)指標(biāo)（長油開（2008）第05號 試行），對主要控制指標(biāo)部分進行了調(diào)整（懸浮物含量，坪橋<15mg/L，其他區(qū)塊<10mg/L;含油量，招安<30mg/L，其他區(qū)塊<20mg/L），目前主要執(zhí)行2012年的標(biāo)準(zhǔn)。雖然各站點的具體工藝有所差別，但主體工藝相似，為簡短的流程：一級除油、一級沉降和一級過濾[2]。比較典型的工藝流程如圖1所示。

2? ? ? 系統(tǒng)運行中暴露的主要問題

自油田產(chǎn)出污水處理系統(tǒng)運行以來，存在的主要問題包括：污水成分復(fù)雜，腐蝕性強，按現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處理成本高難度大;對站內(nèi)容器、設(shè)備、管閥的腐蝕嚴重，頻繁出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象，嚴重影響正常生產(chǎn)運行;在系統(tǒng)運行維護改造中各類隱患風(fēng)險較大，易造成人身傷害及環(huán)境污染;工藝安全管理存在漏洞和不足，影響運行效果等。

3? ? ? 原因分析

3.1? ?技術(shù)因素

3.1.1? ?產(chǎn)出水處理效果是以水質(zhì)控制指標(biāo)為依據(jù)來衡量的

早期配套的處理工藝是以1988年下發(fā)的指標(biāo)要求實施的，經(jīng)1994年和2012年的更新，要求標(biāo)準(zhǔn)更高。2012年提出了主要控制指標(biāo)7項，輔助性指標(biāo)3項，1994年主要控制指標(biāo)8項，輔助性指標(biāo)5項，雖然種類減少，但要求更具體和嚴格。而工藝配套改造的過程較為遲緩，難以滿足要求。

3.1.2? ?設(shè)備材料的抗腐蝕性不夠

早期使用的大多為普通鋼管或防腐能力不足的設(shè)備儀表，大多使用不到一年腐蝕穿孔嚴重，無法正常使用。

3.1.3? ?選用的水處理設(shè)備設(shè)施處理能力和水質(zhì)指標(biāo)偏低

如除油罐控制指標(biāo)來水含油≤1 000mg/L，出口含油≤20mg/L，停留時間2-3h，設(shè)計能力不足，停留時間短， 出口含油超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);石英砂過濾器易形成堵塞和板結(jié);纖維球過濾器出口控制指標(biāo)：懸浮物≤10mg/L， 含油≤30mg/L，粒徑中值≤4μm，精度等級低，除油效果不佳;三級隔油池運行不穩(wěn)定，風(fēng)險大，沉積的污油泥難清理;污水外輸泵易腐蝕損壞等。

3.2? ?管理因素

3.2.1? ?油田滾動開發(fā)，設(shè)計配套滯后

初期設(shè)計定型實施后變動較少，隨產(chǎn)出水量增多，已有的能力和指標(biāo)很難滿足實際需要，致使系統(tǒng)超負荷運行。

3.2.2? ?操作管理人員水平不足，影響運行效果

運行參數(shù)不平穩(wěn)，跑、冒、滴、漏常有出現(xiàn)，對突發(fā)事件應(yīng)對措施不得力等。

3.2.3? ?管理簡單粗放

在理念上不夠精細，只是維持運行、應(yīng)對突發(fā)事件、應(yīng)付檢查和考核，一些問題和現(xiàn)象未從根本上解決，致使隱患和風(fēng)險長期存在。

4? ? ? 采取的工藝安全管理措施

4.1? ?運行管理

系統(tǒng)投運初期，在基礎(chǔ)管理方面，落實相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，制訂了系統(tǒng)運行、資料錄取、化驗及上報等系列制度及操作規(guī)程，每2小時正常開展工作巡查及資料的錄取填寫上報，主要監(jiān)測控制指標(biāo)包括產(chǎn)出外輸水量、壓力、處理量、懸浮物含油等水質(zhì)指標(biāo)、溫度等，對出現(xiàn)的問題也能及時地組織處理。運行動態(tài)及控制指標(biāo)能基本滿足開發(fā)的需要，系統(tǒng)相對穩(wěn)定。

4.2? ?生產(chǎn)維護

日常生產(chǎn)以維護性作業(yè)為主，如設(shè)備儀表的維護保養(yǎng)、定期校驗、管閥滲漏的整改、儲罐及污油泥池的清理等。主要實施的為小班及集輸大隊的維護人員，只是維持系統(tǒng)能正常運行。

4.3? ?工藝改進措施

針對生產(chǎn)運行中暴露出的問題，我們進行了系列的工藝改進和試驗：將耐腐蝕性差的普通鋼管更換為ABC管、雙金屬復(fù)合管，外輸管線應(yīng)用玻璃鋼管;王窯集中處理站產(chǎn)出水系統(tǒng)進行了較大規(guī)模的改造，拆除原有部分設(shè)施，新建3 000 m3沉降除油罐、1 000 m3自然除油罐、2臺DL60型核桃殼過濾器、2臺GQL-2200型纖維球過濾器和配套4臺加藥泵等;在塞一聯(lián)合站試驗應(yīng)用平衡態(tài)一體化裝置;在侯市集輸站應(yīng)用氣懸浮水處理裝置、對杏河集輸站的產(chǎn)出水過濾系統(tǒng)進行擴建、將過濾器內(nèi)的普通纖維球改進為改性纖維球、開展產(chǎn)出水的改型試驗和紫外線殺菌試驗等。通過試驗研究，探索水處理的改善途徑，以不斷的技術(shù)進步，有效提高了系統(tǒng)的處理能力和運行指標(biāo)。

4.4? ?6S管理

除工藝上的改進外，在管理方面也嘗試有益的方式。從2006年開始，引進應(yīng)用6S管理法（后來稱精細管理法），對生產(chǎn)現(xiàn)場進行整理、整頓，保持生產(chǎn)設(shè)施處于清潔、整齊、有序的狀態(tài)，并持續(xù)不斷地改進工作環(huán)境的條件，以提高員工的工作積極性和工作效率，為確保生產(chǎn)質(zhì)量創(chuàng)造條件。通過幾年的實踐，生產(chǎn)環(huán)境得到極大的改觀，工作效率有效提高，人的因素和物的因素成分利用，各類安全隱患控制在較低水平。

4.5? ?HSE管理

4.5.1? ?HSE管理體系建設(shè)

最早的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系》（SY/T 6276-1997），提出了領(lǐng)導(dǎo)和承諾等7個關(guān)鍵要求（一級要素）、28個二級要素，在石油行業(yè)試驗推廣HSE體系建設(shè)。2007年中石油集團發(fā)布了《健康、安全與環(huán)境管理體系規(guī)范》（Q/SY1002.1-2007），同年全面推廣HSE信息系統(tǒng)。其指導(dǎo)性工作是目標(biāo)制訂與考核，監(jiān)督檢查和隱患治理是最主要的2項內(nèi)容，業(yè)務(wù)管理的核心是安全管理。通過體系建設(shè)，落實“十個轉(zhuǎn)變”，從自我預(yù)防向體系預(yù)防轉(zhuǎn)變，從流程防范向技術(shù)防范轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)有效激勵、積極主動和嚴密受控狀態(tài)目標(biāo)。制定了系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和制度，在單位開展全員培訓(xùn)，建立HSE文檔管理體系，定期落實檢查考核制度，促進了管理體系水平的提高和工作目標(biāo)的實現(xiàn)。

4.5.2? ?風(fēng)險識別與隱患排查治理

在全體員工中開展風(fēng)險識別活動，分清固有風(fēng)險和現(xiàn)實風(fēng)險，按危害程度將一般、較大和重大風(fēng)險分類處理，編寫風(fēng)險辨識清單，繪制風(fēng)險矩陣圖[3]，落實“三防四責(zé)”體系（三道防線、四級責(zé)任）。每月全面地開展一次隱患排查治理，針對隱患分級處理，將各類事故事件消滅在萌芽狀態(tài)。

4.5.3? ?ACT管理法和應(yīng)急處置卡應(yīng)用

2007年3月起，在全員范圍內(nèi)推廣應(yīng)用事故控制（ACT）卡，通過“觀察、糾正、鼓勵、建議和簽名”的紀錄糾錯活動，使員工辨認和消減可能導(dǎo)致人員傷害或發(fā)生事故的七項不安全行為或不安全狀態(tài)，對于好的措施建議，及時采納并實施，達到控制不安全行為和避免事故的目的。推行班組安全管理“五步法”（決定、停下來、觀察、思考、行動），培育員工的安全自主管理意識。

4.5.4? ?應(yīng)急預(yù)案及演練

針對采出水系統(tǒng)的工藝，編制了專業(yè)的事故應(yīng)急預(yù)案，每半年開展1次現(xiàn)場演練，檢驗預(yù)案的實用性和完整性，并針對出現(xiàn)的問題分析總結(jié)，及時修訂。在管理上，從體系設(shè)計、預(yù)案編制、各事故的預(yù)防與應(yīng)急培訓(xùn)、現(xiàn)場模擬實踐等方面開展系統(tǒng)建設(shè)，防患于未然。

5? ? ? 結(jié)論及認識

從油田滾動開發(fā)和采出水系統(tǒng)處理的實踐，我們有以下幾方面的認識：

（1）工藝的配套完善是保障系統(tǒng)安全高效運行的根本。

（2）重視基礎(chǔ)管理可有效提高運行效率。

（3）開展HSE體系建設(shè)預(yù)防系統(tǒng)性風(fēng)險。

（4）數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用促使管理上臺階。

主要參考文獻

[1]粟鎮(zhèn)宇.工藝安全管理與事故預(yù)防[M].北京：中國石化出版社，2007.? ? [2]沈琛.油田污水處理工藝技術(shù)新進展[M].北京：中國石化出版社，2008.

[3]羅云.風(fēng)險分析與安全評價[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

[4]朱靜平，王中琪.污水處理工程實踐[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2010.