石油鉆井工程應(yīng)急管理現(xiàn)狀分析與改進(jìn)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(duì)于人類社會(huì)的發(fā)展具有重要的意義，讓人們的生活質(zhì)量得到了顯著的提升。對(duì)于石油企業(yè)來說，進(jìn)行石油開采確實(shí)可以獲取到足夠的經(jīng)濟(jì)效益，但從另一個(gè)層面來說，石油開采的風(fēng)險(xiǎn)性也是非常大的。比如在石油鉆井工程中，多年來也產(chǎn)生了很多安全事故，不僅給國家的石油資源開采事業(yè)、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成了重大的影響，還給工程現(xiàn)場(chǎng)人員的生命安全造成了巨大的威脅。石油鉆井施工是一項(xiàng)高危的作業(yè)，鉆井現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨時(shí)可能出現(xiàn)各種安全事故。要降低鉆井施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)，一方面要安全規(guī)范作業(yè)，排除事故隱患，另一方面，要加強(qiáng)應(yīng)急管理及應(yīng)急演練，一旦出現(xiàn)工程復(fù)雜情況，能夠快速正確的應(yīng)對(duì)，避免釀成嚴(yán)重的安全事故[1]。因此，對(duì)石油鉆井工程應(yīng)急管理存在的問題和解決措施進(jìn)行研究，也更有現(xiàn)實(shí)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(yīng)的石油鉆井設(shè)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(gè)過程中，通過測(cè)錄井、取芯作業(yè)等獲得地層含油氣信息，對(duì)儲(chǔ)層開展評(píng)價(jià)，為后續(xù)試油及壓裂生產(chǎn)提供依據(jù)。石油鉆井工程是油氣勘探開發(fā)必不可少的手段，對(duì)于油田勘探開發(fā)意義重大。

對(duì)于施工單位而言，在進(jìn)行石油鉆井之前，則要做好方案規(guī)劃和設(shè)計(jì)。具體而言，進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)通常都包括如下兩部分的內(nèi)容：一是鉆井工程設(shè)計(jì)，二是鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)。鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)是明確鉆井施工的地質(zhì)目標(biāo)，給出井位設(shè)計(jì)基本參數(shù)，預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育情況，對(duì)鉆井施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，對(duì)井身質(zhì)量提出要求；鉆井工程設(shè)計(jì)是根據(jù)鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)基本參數(shù)，進(jìn)行詳細(xì)的軌跡設(shè)計(jì)，施工工藝設(shè)計(jì)，鉆井液密度設(shè)計(jì)，井控設(shè)備設(shè)計(jì)，入井鉆井液、管柱設(shè)計(jì)，施工進(jìn)度安排等。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低鉆井施工風(fēng)險(xiǎn)，降低鉆井施工成本，確保達(dá)到地質(zhì)目的。

1.2 鉆井方法

從破巖形式的角度來說，當(dāng)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(yīng)用頓鉆鉆機(jī)的鉆頭對(duì)井底進(jìn)行反復(fù)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(jìn)行沖擊，通過這樣的方式來獲取井眼，完成鉆井的整個(gè)過程。相比于其它的鉆井方法，沖擊鉆井法無需過多的設(shè)備，所以所耗費(fèi)的成本也更低，這些都是沖擊鉆井法的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，這種鉆井方法也并非盡善盡美，也有很多缺點(diǎn)，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(huì)應(yīng)用這種方法。

二是旋轉(zhuǎn)鉆井法。這需要在地面上安置動(dòng)力設(shè)備，在動(dòng)力設(shè)備的驅(qū)動(dòng)下，鉆頭連續(xù)旋轉(zhuǎn)，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(jié)合旋轉(zhuǎn)鉆井法的應(yīng)用現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，一般而言都是在地層復(fù)雜的情況下使用這種鉆井方法，因?yàn)橄啾扔跊_擊鉆井法，這種方法的效率更高，因此沖擊鉆井法的應(yīng)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(zhuǎn)鉆井的基礎(chǔ)上，再添加一個(gè)沖擊器，所以應(yīng)用這種方法進(jìn)行鉆井的過程中，鉆頭既有足夠的旋轉(zhuǎn)力也有強(qiáng)大的沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)讓井下巖石破碎。根據(jù)這種方法的應(yīng)用實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，一般而言，都是在鉆硬地層或深部地層時(shí)應(yīng)用。在某種意義上，旋沖鉆井法是旋轉(zhuǎn)鉆井法的延伸，應(yīng)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(shí)淡薄或操作不規(guī)范原因

在石油鉆井工程之中，一般情況下鉆井隊(duì)都能夠在施工之前，做好應(yīng)急預(yù)案，比如針對(duì)測(cè)井過程中的應(yīng)急預(yù)案，針對(duì)錄井過程中的應(yīng)急預(yù)案，針對(duì)固井過程中的應(yīng)急預(yù)案，并且鉆井隊(duì)在日常也能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)或者演習(xí)。不過結(jié)合我國整體的鉆井工程情況可以發(fā)現(xiàn)，目前在不同的鉆井隊(duì)伍之中，所應(yīng)用到的應(yīng)急報(bào)警信號(hào)也各有差異。這也能顯示出我國的石油鉆井行業(yè)，還沒有形成統(tǒng)一的應(yīng)急管理機(jī)制。而且鉆井隊(duì)和承包商缺乏一體化的應(yīng)急體系，導(dǎo)致出現(xiàn)事故時(shí)，雙方各自為戰(zhàn)，難以形成合力進(jìn)行應(yīng)急救助。此外，很多鉆井隊(duì)員的業(yè)務(wù)水平比較差，比如在進(jìn)行天然氣事故的緊急處理過程中，若是施工人員對(duì)于整個(gè)天然氣系統(tǒng)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的生命安全形成更大的威脅[2]。而且，鉆進(jìn)隊(duì)在日常的培訓(xùn)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(yīng)急管理方面也沒有予以足夠的重視，導(dǎo)致鉆井隊(duì)員的應(yīng)急管理能力比較有限。除了這些，石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)基本處于野外區(qū)域，施工環(huán)境也非常惡劣，容易受到自然災(zāi)害的影響，而鉆井隊(duì)由于缺乏足夠的自然災(zāi)害防范意識(shí)，所以由外界環(huán)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(jié)合工程實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，井噴事故屬于比較嚴(yán)重的鉆井工程事故，受到各種復(fù)雜情況影響，井噴產(chǎn)生的原因眾多：第一，油氣井地質(zhì)勘查不夠全面，不夠深入，這會(huì)導(dǎo)致對(duì)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(xiàn)流體井噴；第二，施工過程中應(yīng)用到的泥漿量少，或是密度小，從而導(dǎo)致壓力失衡，由此導(dǎo)致井噴事故發(fā)生[3]。結(jié)合井噴事故的危害可以發(fā)現(xiàn)，其不僅會(huì)對(duì)鉆井施工形成嚴(yán)重的影響，一旦發(fā)生井噴，流體也會(huì)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(zhì)原因，也有工程原因。根據(jù)鉆井坍塌事故實(shí)例可以發(fā)現(xiàn)，井塌發(fā)生也是由很多原因造成的，比如在油井地層水平應(yīng)力難以實(shí)現(xiàn)平衡，由此導(dǎo)致地層的穩(wěn)定性不足，若是鉆井隊(duì)伍沒有做好防范，鉆井液密度控制不合理，很容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。再如，當(dāng)鉆井達(dá)到一定的深度之后，也會(huì)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(huì)產(chǎn)生，井壁失穩(wěn)，容易讓井壁出現(xiàn)坍塌的情況。此外，在鉆機(jī)的使用過程中，比如鉆機(jī)因?yàn)楣收蠈?dǎo)致停轉(zhuǎn)的時(shí)間延長，或者是起鉆時(shí)速度過快，這些都會(huì)容易引發(fā)油井坍塌。油氣井坍塌不僅耽誤鉆井施工進(jìn)度，還有可能造成卡鉆等事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

3 石油鉆井工程應(yīng)急管理現(xiàn)狀分析

3.1 針對(duì)突發(fā)狀況的應(yīng)急預(yù)案不到位

理論上說，作為石油鉆井工程的應(yīng)急管理單位，都需要在施工之前做好應(yīng)急管理預(yù)案，只有這樣才能在事故發(fā)生時(shí)更加從容地采取應(yīng)急措施。但是結(jié)合石油鉆井工程實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)急預(yù)案的制定過程中，仍然暴露出很多問題。首先，相關(guān)部門并沒有予以應(yīng)急預(yù)案的設(shè)計(jì)足夠的重視，所以所構(gòu)建的預(yù)案也不夠精細(xì)，表面現(xiàn)象嚴(yán)重；其次，鉆井隊(duì)和承包商對(duì)于應(yīng)急預(yù)案的建設(shè)能力有限，比如當(dāng)前的HSE 等風(fēng)險(xiǎn)管理體系，再如JSA等施工風(fēng)險(xiǎn)分析工具，在鉆井工程應(yīng)急預(yù)案的建設(shè)中還沒有得到有效的應(yīng)用。當(dāng)然，這也是源于國家相關(guān)部門并沒有予以石油鉆井應(yīng)急預(yù)案明確的標(biāo)準(zhǔn)，這也導(dǎo)致不同的建設(shè)單位所構(gòu)建的預(yù)案存在明顯的差異，而主觀性過強(qiáng)的預(yù)案不具有科學(xué)性，而且很多單位所構(gòu)建的預(yù)案也沒有可行性的分析，所以應(yīng)急預(yù)案并不具備足夠的實(shí)用價(jià)值，效力非常有限[4]。

3.2 針對(duì)突發(fā)狀況的應(yīng)急設(shè)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(jìn)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(qiáng)的化學(xué)屬性，所以整個(gè)工程的危險(xiǎn)性非常高。一旦發(fā)生石油鉆井事故，進(jìn)行應(yīng)急處理也需要應(yīng)用到諸多設(shè)備，這就要求鉆井隊(duì)或者是承包商的相關(guān)部門，要對(duì)應(yīng)急設(shè)備做好嚴(yán)密的管理。根據(jù)調(diào)查的施工中突發(fā)狀況中的應(yīng)急設(shè)備管理情況，能夠發(fā)現(xiàn)仍然有很多問題，主要表現(xiàn)在：第一，很多設(shè)備非常陳舊，更新并不及時(shí)，這也是因?yàn)橄嚓P(guān)人員沒有針對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)形成全面的分析，導(dǎo)致很多風(fēng)險(xiǎn)問題缺乏針對(duì)性的應(yīng)急設(shè)備，再加上領(lǐng)導(dǎo)不重視新型設(shè)備的引進(jìn)，所以很多時(shí)候由于沒有先進(jìn)設(shè)備的支持，應(yīng)急處理方法也比較落后；第二，鉆井施工單位對(duì)于應(yīng)急設(shè)備的認(rèn)識(shí)存在偏差，很多設(shè)備都是應(yīng)付上級(jí)檢查的，在訓(xùn)練演習(xí)的過程中并沒有圍繞應(yīng)急設(shè)備而展開，所以設(shè)備的存在價(jià)值非常有限。

3.3 針對(duì)突發(fā)狀況的事故報(bào)告存在問題

很多鉆井施工單位認(rèn)為，將工程中存在的危險(xiǎn)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(yīng)急管理意識(shí)薄弱，在事故解決之后，缺乏事故報(bào)告管理這個(gè)環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)的施工人員也無法進(jìn)行系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，事故處理能力勢(shì)必?zé)o法得到有效的提升，很容易發(fā)生一個(gè)問題出現(xiàn)兩次甚至多次的情況。很多工程部門和單位并不認(rèn)為事故報(bào)告具有足夠的重要性，其實(shí)從個(gè)體的角度來看也是如此，人往往都是在錯(cuò)誤中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)能力的提升的。如果無法從事故報(bào)告中吸取到足夠的經(jīng)驗(yàn)，那么工程事故所帶來的只有危害，沒有正面價(jià)值。因此，對(duì)于石油鉆井工程單位而言，必須要重視事故報(bào)告管理。

4 石油鉆井工程應(yīng)急管理優(yōu)化意見

4.1 創(chuàng)建應(yīng)急管理標(biāo)準(zhǔn)化模式

在鉆井應(yīng)急管理標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、考核中，具體數(shù)據(jù)指標(biāo)在應(yīng)急管理方面應(yīng)用深度不夠，如果將數(shù)據(jù)指標(biāo)引進(jìn)到鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)急管理過程，將有利于管理的精細(xì)化，將會(huì)促進(jìn)日常管理更細(xì)致、更全面。例如，建立一張“消防能力評(píng)估表可以清楚地表明鉆井隊(duì)消防能力。另外將演練過程中的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)量化到演練程序中，對(duì)照具體的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在演練過程中有利于員工參照對(duì)比，只有不斷超越標(biāo)準(zhǔn)，才能不斷提高演練操作技能。

4.2 提升石油鉆井工程相關(guān)工作者安全管理意識(shí)

作為石油鉆井工程的相關(guān)人員，首先需要具備足夠的安全管理意識(shí)，才能真正落實(shí)好應(yīng)急管理措施，這是強(qiáng)化應(yīng)急管理水平的內(nèi)在動(dòng)力。結(jié)合鉆井工程所發(fā)生的事故可知，很多時(shí)候都是由于人的疏忽而產(chǎn)生的，所以這并不涉及到技術(shù)層面，在態(tài)度層面上很多施工人員就難以達(dá)標(biāo)。因此，必須要從意識(shí)層面強(qiáng)化。首先，政府部門需要聯(lián)合石油開采企業(yè)形成統(tǒng)一的應(yīng)急管控制度，從而對(duì)工作人員形成硬性的制約；其次，作為石油企業(yè)，必須要引進(jìn)專業(yè)的安全管理人才，并且對(duì)原有的管理人員以及施工人員形成有效的指導(dǎo)，在演練或者工程實(shí)踐中以客觀的安全施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理實(shí)踐，全面增強(qiáng)作業(yè)人員的安全意識(shí)；最后，還需要對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，比如通過組織觀看鉆井工程事故的視頻或者圖片資料，對(duì)施工人員形成警示，讓他們認(rèn)識(shí)到鉆井事故對(duì)自己生命財(cái)產(chǎn)安全所造成的威脅和損害，從而強(qiáng)化他們對(duì)于安全施工的認(rèn)同感。

4.3 利用信息化技術(shù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)

在石油鉆井工作中，危險(xiǎn)發(fā)生往往是偶然間的，這種偶發(fā)性使得安全管理工作變得十分困難，而如何有效進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)是解決這一問題的突破口。通過信息技術(shù)、人工智能技術(shù)能對(duì)有效風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，可將工作中的各項(xiàng)危險(xiǎn)數(shù)值設(shè)為定值編入程序中，而工人的活動(dòng)量設(shè)為變值，當(dāng)變值到達(dá)定制界限時(shí)發(fā)出警告，這樣便能科學(xué)指導(dǎo)鉆井開采的相關(guān)工作。

5 結(jié)束語

當(dāng)前國際國內(nèi)油價(jià)處于持續(xù)低迷狀態(tài)，油田企業(yè)普遍壓縮鉆井施工成本，鉆井工程企業(yè)只有不斷提升施工效率、降低工程項(xiàng)目事故率，才能提升工程施工項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益，保證企業(yè)可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)階段，在部分鉆井施工企業(yè)中，由于管理人員的安全管理意識(shí)薄弱，操作不規(guī)范，石油鉆井工程事故頻發(fā)。相應(yīng)的石油鉆井工程應(yīng)急管理還存在一些問題，針對(duì)突發(fā)狀況的應(yīng)急預(yù)案不到位，針對(duì)突發(fā)狀況的應(yīng)急設(shè)備管理不到位，針對(duì)突發(fā)狀況的事故報(bào)告不及時(shí)不規(guī)范。因此，還需要對(duì)石油鉆井工程應(yīng)急管理措施進(jìn)行優(yōu)化，工程單位也應(yīng)創(chuàng)建應(yīng)急管理標(biāo)準(zhǔn)化模式，提升石油鉆井工程施工人員安全管理意識(shí)，并且利用信息化技術(shù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，不斷提升企業(yè)應(yīng)急管理水平，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。