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石油钻井作业安全管理问题及解决的策略探讨

作者

宋秀芬

中国石油集团长城钻探工程有限公司东部事业部 124010

前言

石油钻井作业是石油勘探与开发中的重要环节,因为涉及复杂的地质条件,以及高温高压环境、有毒气体及大型设备操作等方面,所以具有较高的安全风险[1]。近年来,虽然技术快速发展,但钻井事故时有发生,不仅造成了人员伤亡和财产损失,也可能引发环境污染。如 2010 年墨西哥湾“深水地平线”井喷事故,造成 11 人死亡及严重生态灾难。统计显示,钻井事故中约 60% 源于人为失误, 30% 与设备故障相关[2]。我国作为油气消费大国,钻井作业规模逐年扩大,但安全管理水平与发达国家仍存在差距,尤其在深水钻井、页岩气开发等新兴领域风险突出。所以,加强石油钻井作业的安全尤为重要。本文重点分析当前石油钻井作业中的安全管理问题,并根据问题提出相应的解决策略,为行业安全管理提供参考。

1 石油钻井作业的主要安全管理问题

1.1 人为因素导致的安全隐患

在石油钻井作业中,人为因素是导致事故的主要原因之一。部分钻井工人缺乏系统的岗前安全培训,例如对设备操作不熟练,从而因为操作失误导致机械故障或井控失效。此外,部分作业人员安全意识薄弱,忽视安全规程,如未正确佩戴防护装备、违规操作等,进一步增加了事故风险。同时,钻井作业通常采用高强度轮班制,长时间工作易导致疲劳,影响工人的判断力和反应速度,并且现场管理的疏忽导致事故发生。

1.2 设备及技术隐患

而设备的老化以及日常的维护不周到,也会成为引发事故产生的重要原因之一,部分关键设备长期运行后出现磨损,若未及时检修,可能引发机械故障甚至重大事故。钻井技术的不成熟,导致日常操作的难度增加,如深水钻井和页岩气开采等,存在井控失效风险。监测系统的不完善也是一大隐患,部分钻井平台缺乏实时数据监测能力,难以及时发现井喷、气体泄漏等异常情况,导致事故无法提前预警[3]。

1.3 环境与地质风险

石油钻井作业面临复杂的地质条件,如高压地层、含硫气体层等,易引发井喷或硫化氢泄漏,严重威胁人员安全。据统计,全球每年约有 15% 的钻井事故与地层压力异常直接相关,其中含硫气田的硫化氢泄漏事故致死率高达 60% 。海上钻井作业还受极端天气影响,如台风、巨浪等,可能造成平台结构损坏或作业中断。数据显示,仅2022 年全球就有 7 座海上平台因恶劣天气导致结构性损坏。在环保方面,钻井作业产生的废水、泥浆等污染物处理不当可能造成长期环境影响,美国环保署报告指出,常规钻井单井平均产生 300-500 吨固体废物和2000-3000 立方米废水,若处理不当将导致周边土壤和地下水污染持续数十年。这些环境风险不仅威胁作业人员安全,还可能引发重大生态灾难和巨额赔偿,如 2010 年墨西哥湾漏油事故造成的环境损失评估高达650 亿美元[4]。

1.4 管理机制不完善

现在很多石油开采企业虽然制定了有关的管理制度,但大多数还是趋向于形式主义,在实际操作以及管理中不能有效的产生效果,导致安全规章流于表面。应急响应能力不足也是普遍问题,部分钻井现场缺乏有效的应急预案,事故发生后救援不及时,加剧了损失。此外,部分地区的监管力度不足,企业违规成本低,难以形成有效的安全约束机制。

2 石油钻井作业安全管理的解决策略

2.1 加强人员培训与安全管理

强化安全培训是减少人为失误的关键,企业应定期组织钻井操作、应急演练等培训,提高员工的安全意识和操作技能。同时,实施严格的持证上岗制度,确保司钻、

井控工程师等关键岗位人员具备专业资质。此外,优化排班制度,避免疲劳作业,合理安排工作时间,保障员工身心健康,从而降低人为事故风险。

2.2 优化设备管理与技术创新

设备的优化也很重要,日常维护以及巡检必不可少,换岗交接一定要认真对待,并且制定相应的维护档案,随时记录维护时间与过程,方便后续发现问题及时查找,技术层面要及时更新,与行业内的同僚及时沟通,并且通过相互交流及时改变技术操作方法,取长补短。另外,引入自动化钻井系统、智能井控装置等先进技术,可减少人为操作失误,提高作业安全性。同时,完善实时监测系统,对压力、温度、气体浓度等关键参数进行动态监控,实现早期预警,防止事故发生。

2.3 强化环境风险评估与应对

在选择钻井环境时要认真勘测周边环境,对所勘测的地区的地形地貌要深入了解,做好防范措施,海上惨景环境的勘测要注意海上气温以及湿度海浪等等,并建立气象预警系统,实时监测天气变化,提前采取避险措施。此外,推广绿色钻井技术,如环保泥浆、废水循环利用等,减少环境污染,确保作业符合环保法规要求。

2.4 完善安全管理体系

形成标准化的安全工作规章,以 API、OSHA 等国际标准为参照,制订严格的作业规章,保证安全管理有准则可依照,巩固监管及问责机制,政府跟行业组织应提升检查力度,对违规企业采取严厉处罚,抬高企业违规的代价,对应急预案实施优化,按时开展井喷、火灾类应急演练,提高事故响应速度与处置本领[5]。

2.5 推动智能化与数字化管理

采用大数据和AI 技术对设备运行数据加以分析,预先推测潜在的故障,调整并优化钻井参数,增进作业的安全水平,采用物联网(IoT)技术达成远程实时管控,减少现场人员在高风险环境里暴露的机会,推行数字孪生技术,搭建虚拟钻井模型,模拟不同工况当中的安全表现情形,为实际作业给出决策参考,进一步减小事故发生的几率[6]。

3 总结

总之,石油钻井作业安全管理可看作一项系统工程,得从人员、设备、环境和管理等多个维度实施综合防控手段,本文对当前石油钻井作业里存在的主要安全管理问题进行了系统分析,通过加强人员培训以及安全管理、优化设备管理且开展技术创新、强化环境风险评估与应对策略、完善安全管理体系以及推动智能化与数字化管理等五方面综合施策,可明显提升钻井作业的安全水平。只有凭借持续革新与改进,才能实现石油钻井作业本质上的安全,为行业高质量发展打造坚实后盾。

参考文献:

[1]吴强. 海洋石油钻井作业风险管理与安全评价策略 [J]. 石化技术, 2025, 32(04): 297-299.

[2]王尧. 海洋石油钻井作业中井喷控制技术的优化与应用 [J]. 中国资源综合利用, 2025, 43 (02): 86-88.

[3]韩佳明. 新形势下海洋石油钻井中作业安全管理与优化研究 [J]. 内蒙古石油化工, 2024, 50 (09): 44-47.

[4]万杰,杜胜蛟,曹代全,等. 石油钻井作业现场的安全监督及治理措施 [J]. 中国石油和化工标准与质量, 2024, 44 (16): 84-86.

[5]徐伟. 陆地石油钻井作业现场火灾危险性及预防策略研究 [J]. 消防界(电子版),2024, 10 (13): 89-91.

[6]陈广成. 石油钻井作业现场的安全监督及治理措施 [J]. 化工设计通讯, 2023,49 (10): 25-27.