缩略图

油田井下作业安全管理体系构建与实施效果评价

作者

薛政

辽河工程技术分公司曙光作业一大队

引言

油田井下作业具有高风险、高复杂性的特点,涉及高压、高温、有毒有害气体、机械伤害、火灾爆炸等多种危险因素。井下作业风险需通过“工程技术+管理+培训”综合防控,严格执行SY/T 6120《井下作业安全规程》等行业标准。为确保作业安全,必须采取系统化的安全管理措施,构建安全管理体系。

1.井下作业风险识别

1.1 风险识别方法

包括JSA(作业安全分析),分步骤评估作业流程中的潜在危险。HAZOP(危险与可操作性研究),系统性分析工艺偏差。现场监测,实时监控井口压力、气体浓度、设备状态。经验反馈,学习同类井历史事故案例(如井喷、卡钻)。

1.2 风险分类

1.2.1 地质与井筒风险

地质与井筒风险包括井喷失控、地层塌陷或缩径和高压流体侵入。

井喷失控 ,异常高压层、钻井液密度不足、井口装置失效、溢流,如泥浆池液面突然上升后果:硫化氢泄漏、火灾爆炸。地层塌陷或缩径,井壁掉块、钻具遇卡、扭矩异常。常见于页岩层或疏松砂岩层。高压流体侵入,泥浆性能突变(密度下降、气测值升高)。

1.2.2 设备与工具风险

设备与工具风险包括井下工具失效、提升系统故障和电缆/钢丝作业事故等。

井下工具失效,工具断裂(如钻杆、油管)、封隔器密封失效、防喷器控制失灵,原因为疲劳腐蚀、操作超负荷。提升系统故障,钢丝绳磨损、吊卡变形、天车/游动滑车异响。后果:重物坠落(如管柱掉落)。电缆/钢丝作业事故,电缆打结、测井仪器遇卡、张力异常。

1.2.3 化学与环境风险

化学与环境风险包括有毒气体暴露、化学品伤害和环境污染:有毒气体暴露,有毒气体如硫化氢、一氧化碳等气体,硫化氢 (H2S )检测报警、二氧化硫( SO2 )泄漏,在酸化作业中、含硫油气井作业中存在。化学品伤害,压裂液/酸液溅射、放射性示踪剂泄漏。环境污染,作业中原油或修井液渗漏至土壤或水体。

1.2.4 作业操作风险

作业操作风险包括爆炸与火灾、机械伤害和受限空间事故;爆炸与火灾,作业中井口可燃气体聚集、电气设备火花、静电释放,焊接作业、吸烟等明火;机械伤害,旋转设备(转盘、泵)无防护罩、管柱搬运碰撞;受限空间事故,井筒内缺氧(如氮气置换后)、逃生通道堵塞。

1.2.5 管理与人因风险

管理与人因风险包括违章操作和应急响应不足。

违章操作,未按规程压井、擅自拆除安全装置、交叉作业沟通不足。

应急响应不足,应急预案缺失、防喷演习未定期开展、急救设备失效。

2 安全管理体系构建

2.1 作业前安全管理措施

2.1.1 作业前风险评估与准备

作业前风险评估与准备包括以下几个方面。

(1)HSE(健康、安全、环境)风险评估:采用JSA(作业安全分析)或HAZOP(危险与可操作性分析)识别潜在风险(如井喷、硫化氢泄漏、机械伤害等)。

(2)针对高压、高温、含硫等特殊井况制定专项预案。

(3)井况核查:检查井史数据、地层压力、套管完整

(4) 使用测井或井下摄像技术确认井筒状态。

(5)设备与工具检查:确保防喷器(BOP)、井下工具、提升设备等通过第三方检测,符合API标准。高压管汇试压至设计压力的 1.5 倍。

2.2.2 作业许可制度

严格执行作业许可准入制定,高危作业许可证(如动火、受限空间、高处作业)必须审批后执行。井控作业许可:确保防喷器、节流压井管汇等关键设备完好。

2.2.3 人员培训与资质管理

(1)全员持证上岗:司钻、井控、H2S防护等关键岗位必须持有效证件。

(2)班前安全交底:作业前对全体人员进行风险告知和应急预案培训。

2.2 作业过程安全管理措施

2.2.1 井控安全管理

主要包括防喷器(BOP)测试:定期进行低压/高压密封试验。压井液管理:确保密度符合设计要求,防止井喷。井涌监测:实时监控钻井液返出量,发现异常立即关井。

2.2.2 设备安全管理

关键设备检查(如提升系统、钢丝绳、吊卡等)每日点检。防爆电气设备:确保在含硫(H2S)环境中符合防爆要求。井下工具检测:入井前进行探伤、强度测试。

2.2.3 有毒有害气体防控

H2S监测:安装固定式和便携式气体检测仪。正压式空气呼吸器(SCBA):进入高含硫区域必须佩戴。应急逃生路线:明确逃生通道和集合点。

2.2.4 防火防爆管理

动火作业管理:严格执行“三不动火”原则(无证不动火、无监护不动火、防火措施不到位不动火)。严格执行动火作业票制度,动火作业前应有专人对风险进行预判,现场应有至少一名人员监护。静电消除:设备接地,人员穿戴防静电服。

2.2.5.受限空间与高处作业

通风措施:强制通风防止有毒气体积聚。安全带与防坠落装置:高处作业必须系挂双钩安全带。

2.3 应急管理措施

作业前应具有应急预案,包括井喷、H2S泄漏、火灾、机械伤害等专项预案。应急演练:每季度至少开展一次实战演练。

(2)应急装备,井控应急物资(如剪切闸板、压井材料)随时可用。

(3)急救设备:AED(自动体外除颤器)、急救箱、应急通讯设备。应急响应遵循三早原则,早发现、早关井、早处理。

(4)应急指挥系统:明确各级指挥职责,确保快速响应。

2.4 监督与持续改进

安全检查与审核方面,日常巡检安全员每日检查作业现场。第三方审核:聘请专业机构进行安全体系评估。利用物联网(IoT)实时监测井下压力、温度、气体浓度。

事故分析与改进,四不放过原则即事故原因未查清不放过、责任人未处理不,放过、整改措施未落实不放过、相关人员未受教育不放过。安全经验分享,建立事故案例库,全员学习。

3 实施效果

通过风险识别、标准化作业、应急管理、智能监控等手段,构建井下作业安全管理体系,关键安全管理指标均达标。

1)事故率下降:作业小队实施后三年内,井下作业可记录事故率下降 62% 。

(2)应急能力提升:井控应急响应时间从45 分钟缩短至18 分钟。

(3)经济效益:因事故导致的非计划停产减少带来的年效益超过 30

(4)文化转变:员工主动报告隐患数量增加 3 倍,参与安全改进提案率提升至 85% 。4.结论

(1)油田井下作业安全管理必须采取预防为主、防控结合”的综合措施,应建立持续改进机制,不断提升安全管理水平。

(2)通过科学的管理方法,可有效降级油田井下作业事故频次。

(3)该体系通过系统化的风险管控和持续改进机制,显著提升了油田井下作业的本质安全水平,为同类高风险作业安全管理提供了可复制的模式。

参考文献

[1]杨莉,曹卫东,斯热皮力,贾亚军,牛焕文.玉门油田井下作业安全管理措施探索与实践[J].中国石油和化工标准与质量.2022,42(7).52:54 .

[2]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).