井下作业安全管理创新实践与研究

引言

油田井下作业安全是石油工业生产的核心环节，其重要意义体现在多个维度，不仅关乎人员生命和企业利益，更对社会稳定和生态环境具有深远影响。本文系统探讨了井下作业安全管理领域的创新实践与研究进展，分析了当前井下作业面临的主要安全风险，介绍了国内外先进的安全管理理念和技术手段，提出了基于信息化、智能化的安全管理创新模式，为提升井下作业安全水平提供了理论参考和实践指导。

1. 油田井下作业风险分类

1.1 地质与工程风险

1.1.1 井喷失控

地层压力预测失误、井控设备失效（如防喷器故障）、操作不当（如起钻未灌浆），高压油气流喷出可能引发火灾爆炸。

1.1.2 地层复杂性

（1）高压/低压层交替：导致钻井液漏失或井壁坍塌。

（2）含硫地层 (H₂S) ）：浓度 > 10ppm即可致人急性中毒，腐蚀设备。

1.1.3 井筒完整性失效

套管腐蚀/破裂：可能引发环空带压、地下窜流污染含水层。

1.2 设备与工艺风险

1.2.1 井下工具故障钻具断裂、落物，电缆/钢丝作业时工具卡阻，打捞作业风险高。

1.2.2 压力系统失控

压裂作业中超压导致地层破裂或地面管线爆裂。

1.3 作业过程风险

1.3.1 常规作业风险

作业中如冲砂、下封隔器等起下大直径工具抽汲作用诱发井涌，未及时关井导致井喷。

1.3.2 特殊作业风险

酸化压裂中高压酸液腐蚀管线，返排液处理不当污染环境。带压作业不完整风险评估可能引发管柱喷射伤人。

1.3.3 管理失效风险

主要为人为失误，即未执行“坐岗制度”错过溢流预警，违章指挥。

1.3.4 应急预案缺失

未定期演练导致事故升级（如缺乏井喷点火决策机制）。

1.3.5 承包商管理漏洞

外包队伍资质不符或培训不足（统计显示 60% 事故与承包商相关）。

2.风险控制策略

2.1.工程技术：应用井筒完整性管理（WIMS）、实时动态监测（RTOC）。

2.1.1 在技术装备创新，保证井下作业安全

技术设备创新包括智能监测预警系统应用、远程操控与自动化设备、新型个人防护装备研发以及应急避险设施优化。依托现在的互联网优势，开展智能化安全管理，比如

基于物联网的实时监控、大数据风险预测分析以及AI辅助决策系统。结合人机工程优化作业环境、人机界面优化设计和疲劳监测与干预。

2.1.2 工艺与技术措施创新，保证井下作业安全

高风险作业比如压裂/酸化作业，施工前模拟裂缝扩展路径，避免沟通邻井或断层，采用防返吐工具防止高压流体回窜；射孔作业中使用油管传输射孔（TCP）替代电缆射孔，减少爆炸意外风险。

2.2 管理措施

作业过程中执行JSA（作业安全分析）、STOP（安全观察程序）。 管理体系创新包括且不仅限于以下双重预防机制建设、安全风险分级管控、全员安全责任体系和行为安全观察与沟通(BBS) 。

2.2.1 完善管理体系架构

2.2.2.1 三级责任体系

公司级主要负责制定安全政策、资源配置；项目部级负责落实管理制度、监督检查；班组级负责执行操作规程、现场管控。压实安全责任，逐级落实。

2.3 培训教育创新

主要保留VR/AR安全培训系统、情景模拟演练、互动式安全教育以及安全文化培育。遵循“四不放过”原则（原因未查清、责任未落实、整改未完成、教育未实施不放过）。建立风险案例库，更新作业规程。

所有人员持证上岗，作业人员需持有井控、H₂S防护、高空作业等资格证书；每日班前安全会议，每日作业前交底风险点及控制措施，签署安全确认单；第三方监督，引入第三方安全监理，对关键工序（如固井、试压）全程监督。

2.4 提高应急救援技术

包括快速定位与通信技术、自主救援装备研发。应急指挥系统智能化定期开展应急演练，配备井控车、H2S呼吸器，定期开展“双盲”演练和应急演练（如季度性井控演习）；应急预案里应包含制定井喷、火灾、中毒等专项预案，明确逃生路线和集合点；应急物资齐全好用，现场配备消防器材、急救箱、应急照明及通讯设备（如卫星电话）。

3.井下作业安全意义

3.1 生命安全保障

油田井下作业风险管控需融合地质认知、工程精度、自动化水平和安全文化，任何环节疏漏均可能触发井下作业事故，导致灾难性后果。高风险作业环境：井下作业涉及高压、高温、有毒气体（如H₂S）、易燃易爆物质及复杂地质条件，任何疏忽可能导致井喷、爆炸或中毒事故，直接威胁作业人员生命和企业财产。

3.2 环境保护与生态责任

污染防控：井喷或泄漏可能导致原油、化学药剂渗入土壤和地下水，引发长期生态灾难，安全作业能减少环境修复成本及法律追责。

4.结论

（1）石油井下作业是群体性伤亡风险，事故往往波及整个作业团队，甚至周边区域，安全措施是避免悲剧的第一道防线。通过以上措施的系统实施，可显著降低井下作业中井喷、中毒、机械伤害等风险，保障人员安全和环境合规。

（2）井下作业安全管理应从被动应对向主动预防转变，应加强技术创新与管理创新的协同融合，重视人员素质提升与安全文化建设，推动行业标准更新与法规完善，促进产学研用深度合作。

参考文献

[1] 白杨. 井下作业中的安全防护技术研究[J]. 中国石油和化工标准与质量.2025,45(3).

[2]王东舒.油田井下作业技术及安全管理工作分析[J].化工管理.2021,(30).