如何化解液化石油氣壓裂危險(xiǎn)

LPG壓裂技術(shù)面臨的風(fēng)險(xiǎn)需要采取積極措施應(yīng)對(duì)，加強(qiáng)安全可靠性

液化石油氣（LPG）壓裂技術(shù)屬于新型非常規(guī)油氣增產(chǎn)技術(shù)。石油氣在常溫常壓狀態(tài)下是氣態(tài)，加壓后變?yōu)橐簯B(tài)，具有較強(qiáng)的造縫能力，并具備低黏度、高擴(kuò)散性特點(diǎn)。

該技術(shù)利用LPG的特性改造儲(chǔ)層。在壓裂施工中，LPG被注入地層。隨著壓力逐漸釋放，LPG快速氣化膨脹，形成裂縫，可以有效改善儲(chǔ)層滲透率，提高油氣產(chǎn)量。與傳統(tǒng)水基壓裂液相比，LPG壓裂技術(shù)具有綠色環(huán)保以及反排率較高等優(yōu)點(diǎn)，比較適合在缺水地區(qū)以及環(huán)保要求較高的油氣開(kāi)采作業(yè)中應(yīng)用。

LPG壓裂技術(shù)面臨的風(fēng)險(xiǎn)

LPG壓裂技術(shù)有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，也存在短板。

LPG屬于易燃易爆物質(zhì)，存在火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)，爆炸極限范圍較寬。LPG易泄漏，與空氣混合，達(dá)到爆炸極限濃度后，遇到火源或靜電火花等能量源，極易發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)爆炸事故。在LPG壓裂施工中，設(shè)備連接處密封失效、管道破裂等，都可能導(dǎo)致LPG泄漏。

2018年，新疆某地在進(jìn)行LPG壓裂作業(yè)時(shí)，因?yàn)閴毫?chē)的管道閥門(mén)密封墊片老化，導(dǎo)致LPG泄漏。泄漏的LPG和空氣混合，形成了可燃混合氣?，F(xiàn)場(chǎng)正在進(jìn)行焊接維修作業(yè)，混合氣遇到焊接火花后發(fā)生爆炸，造成3人重傷，多臺(tái)壓裂設(shè)備損毀，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。

LPG具有毒性，存在中毒室息危險(xiǎn)。如果空氣中LPG濃度過(guò)高，就會(huì)使作業(yè)人員面臨缺氧室息的危害。同時(shí)，LPG不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，也會(huì)威脅作業(yè)人員的生命安全。在LPG壓裂施工的密封或半密封空間內(nèi)，一旦發(fā)生泄漏，LPG聚集在一起，不容易擴(kuò)散。

2020年，四川某地進(jìn)行LPG壓裂作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的LPG儲(chǔ)罐區(qū)因?yàn)殚y門(mén)故障出現(xiàn)泄漏。兩名作業(yè)人員在沒(méi)有配備防護(hù)設(shè)備的情況下，進(jìn)入儲(chǔ)罐區(qū)檢查，吸入高濃度LPG氣體后，出現(xiàn)頭暈、惡心及呼吸困難等癥狀。

LPG壓裂技術(shù)在不斷發(fā)展進(jìn)步，在石油開(kāi)采領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷增加。

LPG壓裂作業(yè)需要大量專(zhuān)業(yè)設(shè)備，例如儲(chǔ)罐、壓裂車(chē)等。這些設(shè)備長(zhǎng)期處于高壓低溫的惡劣工況下，出現(xiàn)故障的概率不斷提升。設(shè)備故障不僅會(huì)影響壓裂作業(yè)的正常推進(jìn)，而且可能產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。

2019年，在鄂爾多斯盆地某LPG壓裂施工現(xiàn)場(chǎng)，壓裂車(chē)在作業(yè)中因?yàn)橐簤合到y(tǒng)油管破裂，導(dǎo)致高壓液壓油噴射而出，擊中操作人員身體，造成其嚴(yán)重骨折。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)備液壓系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷，并且維護(hù)保養(yǎng)不到位，最終導(dǎo)致了安全事故。

LPG壓裂技術(shù)安全對(duì)策

在應(yīng)用LPG壓裂技術(shù)時(shí)，需要加強(qiáng)設(shè)備管理與維護(hù)。在施工中形成完善的設(shè)備管理制度，定期對(duì)LPG壓裂設(shè)備進(jìn)行全面檢查、維護(hù)及保養(yǎng)。對(duì)于關(guān)鍵的設(shè)備，例如壓裂車(chē)、儲(chǔ)罐等，要制定更加詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃，按照計(jì)劃展開(kāi)維護(hù)作業(yè)。

需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的質(zhì)量管控。在設(shè)備采購(gòu)環(huán)節(jié)選擇質(zhì)量可靠并達(dá)標(biāo)的設(shè)備。對(duì)于易損部件要建立備件庫(kù)，確保在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可以第一時(shí)間更換，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間。涪陵頁(yè)巖氣田在LPG壓裂設(shè)備管理中，引進(jìn)了設(shè)備檢測(cè)技術(shù)，如紅外熱成像監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障。例如，通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)可以分析設(shè)備軸承、齒輪等部件的磨損狀況。如果振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)捕捉到壓裂車(chē)的軸承振動(dòng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，需要及時(shí)安排維修人員做好檢查及處理，更換受損軸承，避免因設(shè)備故障引發(fā)嚴(yán)重安全事故。

需要引進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)及先進(jìn)工藝。例如，四川盆地威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣田在推進(jìn)LPG壓裂設(shè)備管理中，創(chuàng)新性地引進(jìn)了大數(shù)據(jù) + 人工智能監(jiān)測(cè)技術(shù)。通過(guò)在設(shè)備關(guān)鍵部位安裝振動(dòng)、溫度、壓力等多種類(lèi)型的傳感器，將采集的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)測(cè)平臺(tái)。平臺(tái)借用機(jī)器學(xué)習(xí)算法深度分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建設(shè)備健康度評(píng)估模型，提前預(yù)測(cè)設(shè)備故障。例如，通過(guò)持續(xù)分析壓力泵軸承振動(dòng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可成功預(yù)判軸承即將失效，并安排維護(hù)，避免設(shè)備突發(fā)故障。此外，威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣田開(kāi)發(fā)了設(shè)備維護(hù)知識(shí)圖譜，將歷史故障數(shù)據(jù)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)有效結(jié)合，為維修人員提供智能化故障診斷及維修指導(dǎo)，提高了設(shè)備管理效率以及安全水平。

需要制定更加嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)安全操作規(guī)程。強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)安全管理，明確LPG壓裂作業(yè)不同環(huán)節(jié)的安全要求及操作規(guī)范。做好現(xiàn)場(chǎng)安全管理，嚴(yán)禁在作業(yè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)吸煙、動(dòng)火等違規(guī)行為。在危險(xiǎn)作業(yè)前嚴(yán)格審批，采取安全防護(hù)措施，如在作業(yè)區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)置換或檢測(cè)可燃?xì)怏w濃度等。設(shè)置安全警示標(biāo)志，在LPG儲(chǔ)罐區(qū)、壓裂設(shè)備操作區(qū)等危險(xiǎn)區(qū)域，設(shè)置明顯的“禁止煙火、注意通風(fēng)”等警示標(biāo)志，提醒作業(yè)人員注意施工安全。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理LPG泄漏、設(shè)備異常等安全隱患。例如，某油田在LPG壓裂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施了網(wǎng)格化巡檢制度，將作業(yè)區(qū)域劃分為不同網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)巡檢，提高了發(fā)現(xiàn)安全隱患以及處理安全隱患的效率。

需要保障通風(fēng)效果。設(shè)置通風(fēng)設(shè)備，安裝通風(fēng)系統(tǒng)，確保作業(yè)區(qū)域空氣流通，及時(shí)排出泄漏的LPG氣體。在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安裝各種傳感器，如泄漏傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等。借助傳感器采集相關(guān)數(shù)據(jù)，工作人員實(shí)時(shí)整理分析這些數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常狀況，快速采取措施應(yīng)對(duì)處理，避免事故擴(kuò)大。例如，現(xiàn)場(chǎng)泄漏傳感器檢測(cè)到LPG泄漏時(shí)，會(huì)立刻向工作人員發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員立刻處理。對(duì)操作間、儲(chǔ)罐區(qū)等密閉空間，需安裝強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，避免危險(xiǎn)氣體濃度升高，影響作業(yè)安全。

總的來(lái)說(shuō)，LPG壓裂技術(shù)在不斷發(fā)展進(jìn)步，在石油開(kāi)采領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷增加。未來(lái)相關(guān)企業(yè)及機(jī)構(gòu)應(yīng)該深入研究，不斷改進(jìn)LPG壓裂技術(shù)，加強(qiáng)其安全可靠性，促使其在石油行業(yè)中發(fā)揮出更積極的作用與價(jià)值。