石油鉆井過程的主要危險及控制

1、石油鉆井過程的主要危險及控制( 一 ) 鉆井設(shè)備簡介1概述鉆井設(shè)備 (簡稱鉆機 )是指石油天然氣鉆井過程中所需各種機械設(shè)備 的總稱。 鉆機主要部件必須相互配合才能完成鉆機起升、 循環(huán)和旋轉(zhuǎn) 的 3 項主要工作。 按動力設(shè)備的不同通?？煞譃闄C械傳動鉆機、 電動 鉆機和復(fù)合鉆機 3 種。主要包括以下系統(tǒng)：(1) 提升系統(tǒng)：主要作用是用來起、下鉆柱 ( 或下套管) ，以實現(xiàn)鉆頭 的鉆進送鉆等工作。(2) 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：主要作用是由動力機組驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤方補心帶 動方鉆桿 (鉆桿和鉆鋌 ) 、方鉆桿再帶著鉆頭旋轉(zhuǎn)進行鉆井。(3) 循環(huán)系統(tǒng)：主要作用是鉆井過程中，通過動力機組帶動泥漿泵來 循環(huán)鉆井流體，

2、經(jīng)過立管、水龍帶、水龍頭、方鉆桿、鉆桿和鉆鋌， 將泥漿池的泥漿送到鉆頭處， 以實現(xiàn)鉆井流體將井底的鉆屑帶到地面。(4) 動力設(shè)備：主要作用是為驅(qū)動絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵等工作機工作 提供動力。(5) 傳動系統(tǒng)：主要作用是把發(fā)動機的能量傳遞或分配給各工作機。(6) 控制系統(tǒng)：為了指揮各系統(tǒng)協(xié)調(diào)地工作，在整套鉆機中安裝有各 種控制設(shè)備。(7) 底座：包括鉆臺底座、機房底座和泥漿泵底座等。(8) 輔助設(shè)備：主要功能是為正常鉆井作業(yè)提供配套支撐。鉆機所必須具有的主要設(shè)備共 7 大部件：絞車、井架、天車、游車、 水龍頭、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵。2鉆機輔助設(shè)備及工具（1）發(fā)電機。目前，幾乎所有電驅(qū)動鉆機的發(fā)電機都用柴油

3、機作動力。（2）空氣壓縮機及儲氣瓶組。幾乎所有鉆機的聯(lián)動機上都配有小型空 氣壓縮機和帶儲氣瓶組的電動空氣壓縮機， 以便給氣控制裝置、 氣離 合器、氣動馬達、氣動工具等提供氣源和動力。（3）泥漿儲存設(shè)備。 完整的泥漿循環(huán)系統(tǒng)通常都有一套泥漿儲存設(shè)備： 如沉淀罐 （或池） 、吸入罐 （或池） 、儲存罐 （或池）。（4）鉆井儀表。鉆井儀表系統(tǒng)可以單指一個指示表，也可以包括各種 儀器。如鉆井 （多） 參數(shù)儀、泥漿液面記錄 （報警）儀、大鉗扭矩表、泥 漿泵壓力表和記錄儀等。（5）剎車機構(gòu)：機械剎車、輔助剎車、其他設(shè)施。3井控裝置井控裝置指實施油氣井壓力控制所需的設(shè)備、管匯和專用工具儀表。 井控裝置是在鉆

4、井過程中，確保安全生產(chǎn)的重要裝備。（ 二 ） 鉆井工藝技術(shù)1噴射鉆井技術(shù) 利用鉆井液流經(jīng)鉆頭噴嘴所形成的高壓射流充分地清洗井底， 使巖屑 免于重復(fù)切削， 并與機械作用 （鉆頭破巖 ）聯(lián)合破巖，從而提高鉆速的 鉆井技術(shù)叫噴射鉆井技術(shù)。 從鉆頭噴嘴噴出的射流具有很高的噴射速 度，井底能得到很大的沖擊力和水功率，從而有效地凈化清潔井底， 同時借助于射流的沖擊壓力作用和漫流橫推作用， 使機械鉆速大大提 2防斜打直技術(shù) 井斜是指井眼軸線偏離了鉛垂線。 滿眼鉆具可以有效地預(yù)防井斜。 井 斜后需要糾斜，糾斜方法有兩種，一種是鐘擺法糾斜：是利用“鐘擺” 原理糾斜的一種方法， 通過使用專用的防斜鉆具組合及相應(yīng)的

5、技術(shù)措 施來增大鐘擺減斜力， 以平衡和克服促使井斜的地層力。 另一種方法 利用動力鉆具加彎接頭或彎鉆桿組合的鉆具組合向原井斜的相反方 面造斜，以達到糾斜的目的。3定向鉆井技術(shù)借助于某種造斜工具， 在一定的工藝技術(shù)措施配合下， 使井眼沿著預(yù) 先設(shè)計的井眼軌跡鉆達目的層的鉆井方法叫定向鉆井。 定向井的造斜 方法有井底動力鉆具造斜，轉(zhuǎn)盤鉆造斜以及斜井鉆機造斜。4取芯鉆井技術(shù) 利用專門的取芯工具和一定技術(shù)措施， 將地下的巖石取到地面上來的 一種鉆井工藝。取芯工具包括取芯鉆頭、巖芯筒、巖芯爪、止回閥、 扶正器和懸掛軸承等輔助部件。5完井技術(shù) 完井方法一般分為套管完井和裸眼完井兩大類， 共有 6 種方式：

6、套管 射孔完井、尾管射孔完井、先期裸眼完井、后期裸眼完井、篩管完井、 礫石充填完井。6鉆井井控技術(shù)在鉆井作業(yè)中， 一旦發(fā)生井噴，就會使井下情況復(fù)雜化， 無法正常鉆 井，被迫進行壓井作業(yè)，對油氣層造成不同程度的損害。同時， 井噴 后極易導(dǎo)致失控，井噴失控后，將使油氣資源受到嚴重破壞，還易釀 成火災(zāi)，造成人員傷亡， 設(shè)備毀壞，油氣井報廢，自然環(huán)境受到污染。 所以，井噴失控是 鉆井工程中性質(zhì)嚴重，損失巨大的災(zāi)難性事故。( 三) 鉆井施工作業(yè)風(fēng)險管理1. 鉆井作業(yè)HSE危害和影響的確定1) 鉆井作業(yè)風(fēng)險識別的特征(1) 差異性。(2) 嚴重性。(3) 多樣性。(4) 時間性。(5) 隱蔽性。(6) 變

7、化性。2) 鉆井及相關(guān)作業(yè)的主要風(fēng)險(1) 共同作業(yè)風(fēng)險：井噴及井噴失控可能造成地層碳氫化合物的溢出； 火災(zāi)及爆炸：地層碳氫化合物的溢出，特別是輕質(zhì)油、硫化氫等可燃( 劇毒) 氣體溢出，汽油及柴油、潤滑油、機油等泄漏造成火災(zāi)爆炸危 險事故等；(2) 相關(guān)作業(yè)風(fēng)險：測井作業(yè)風(fēng)險；錄井作業(yè)風(fēng)險； 定向井作業(yè)風(fēng)險； 固井作業(yè)風(fēng)險；試油作業(yè)風(fēng)險；相關(guān)作業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣對 環(huán)境的污染3) 鉆井作業(yè)中的主要特定危害和影響 鉆井作業(yè)中主要的特定危害和影響見表 31。2. 鉆井作業(yè)HSE風(fēng)險削減措施2) 建立安全生產(chǎn)指南主要制定以下安全生產(chǎn)指南： 鉆井作業(yè)安全規(guī)程、 常規(guī)鉆井安全技術(shù) 規(guī)程、含硫油氣田

8、安全鉆井法、鉆井設(shè)備拆裝安全規(guī)定、 關(guān)井操作程 序、井場動火管理、井場用電安全規(guī)程等。3)鉆井HSE管理監(jiān)測 實施鉆井風(fēng)險削減措施，還必須對有關(guān)情況進行監(jiān)測 ( 包括檢查、測 試等 ) ，并建立和保存相應(yīng)結(jié)果與記錄。(1) 對鉆井隊現(xiàn)場的監(jiān)測檢查包括但不限于以下范圍：HSE管理實施情況；各項安全規(guī)程、 標準執(zhí)行情況；各種設(shè)備、設(shè)施的安全技術(shù)性， 運行及維護保養(yǎng)情況；自動報警裝置及安全防護裝置的配置、性能、 運行及維護保養(yǎng)情況； 應(yīng)急措施落實情況， 應(yīng)急設(shè)備的配置、維護保 養(yǎng)情況；員工HSE培訓(xùn)，應(yīng)急演習(xí)情況；醫(yī)療設(shè)備、藥品的配備及使 用情況；井場、營地環(huán)保規(guī)定的執(zhí)行情況、廢物回收、污水處理、環(huán)

9、 境破壞后的恢復(fù)等；宿舍、餐廳、廚房、廁所、浴室的衛(wèi)生情況。(2) 檢查的對象與內(nèi)容： 對鉆井隊HSE管理的檢查(包括但不限于)：HSE管理機構(gòu)及職責； HSE管理體系運行；HSE管理的規(guī)章制度建立及執(zhí)行；鉆井作業(yè) HSE 指導(dǎo)書、計劃書、檢查表；對員工的 HSE宣傳、教育和培訓(xùn)；危險部 位的警示標志或警示牌；例行的 HSE檢查。 對鉆井隊員工的檢查（包括但不限于）：HSE管理知識；特殊崗位的 持證情況；HSE方面的培訓(xùn)；緊急情況下控制處理險情的技能；緊急 情況下個人防護能力； 控制險情的設(shè)備、 工具（如不同類型的滅火器 ） 的使用；勞保用品的穿戴；是否會使用個人防護器材 （如空氣呼吸器 等）

10、 ；員工的健康狀況等。 對鉆井及HSE設(shè)備、設(shè)施的檢查（包括但不限于）：設(shè)備、設(shè)施安裝 是否符合有關(guān)技術(shù)、安全規(guī)定要求； 設(shè)備、設(shè)施運行是否良好、 完整 性如何；設(shè)備、設(shè)施的安全防護裝置是否齊全有效；消防設(shè)施、 滅火 器材等是否配備齊全有效。 設(shè)備、設(shè)施具體的檢查內(nèi)容按有關(guān)規(guī)定進行，對有關(guān)的設(shè)備裝置， 如井控設(shè)備要進行測試。 營地的檢查：安全距離、電氣線路、消防器材及周邊環(huán)境等。 醫(yī)療設(shè)施及藥械的檢查：衛(wèi)生員資質(zhì)、常規(guī)及急救藥品、設(shè)施等。另外，削減鉆井作業(yè)HSE的風(fēng)險還包括配備控制和消除危害的設(shè)備、 儀器、 工具、防護裝置以及安全勞保用品等硬件的配置和保證鉆井設(shè) 備、設(shè)施的完整性及有效使用措施

11、。二、石油開采過程的主要危險及控制 采油是高風(fēng)險性的作業(yè)， 采油生產(chǎn)的全過程中， 針對原油和天然氣易 燃易爆、 有毒有害的特點，應(yīng)該采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，主要應(yīng)該 注意采取“八防”防火、防爆、防觸電、防中毒、防高空墜落、 防凍堵、 防機械傷害、 防物體打擊。 并對采油全過程進行危險因素排 查，制定風(fēng)險消減措施。( 一 ) 自噴采油 自噴采油是指依靠油層本身所具有的能量，將石油從油層驅(qū)入井底， 又從井底舉升至地面的生產(chǎn)過程。 自噴采油過程的主要危險在于： 井 口設(shè)備對人的傷害、 加熱爐對人的傷害、 采油操作過程中對人的傷害、 計量站分離器對人的傷害。1井口設(shè)備對人的傷害1) 采油樹 主要危險：

12、當井口采油樹出現(xiàn)閥門滲漏、絲扣滲漏、采油樹本體滲漏 時，其滲漏的油氣會發(fā)生火災(zāi)事故； 另外， 突然噴出的高壓油氣會對 在采油樹周圍工作的員工身體造成氣流打擊致傷事故。控制措施：(1) 保持采油樹設(shè)備齊全完好，不滲漏。井口 30m范圍內(nèi)無明火、無雜物、無油污。(3) 不要站在閘門絲杠正前方操作。(4) 員工穿著合格的勞保用品。2) 壓力表主要危險： 危險來自于壓力表本身和員工操作過程中。 當壓力表本身 出現(xiàn)彈簧管滲漏、 壓力表失靈時， 會因表內(nèi)壓力突破滲漏處擊破表玻 璃從而對人產(chǎn)生傷害； 當員工不按照操作規(guī)程操作或使用量程不當?shù)?壓力表也會造成表內(nèi)帶壓油氣滲漏從而造成危險?？刂拼胧?1) 使用

13、量程合格的壓力表。(2) 定期校對壓力表，保持完好。(3) 使用壓力表要同時使用壓力表接頭。(4) 更換壓力表時要緩慢操作，防止表內(nèi)余壓傷人。(5) 嚴禁用明火燒烤壓力表解凍。2加熱爐對人的傷害 在高含蠟、高粘度、高凝固點的油田，需要在井口以后加裝加熱爐對 原油進行保溫、 降粘、清蠟。加熱爐屬于油田專用容器， 它的特點是： 明火、高溫、帶壓，屬于操作危險性較高的設(shè)備。由于加熱爐本身的 高危險性或員工操作不當都會引發(fā)事故，造成傷害。1) 點火時爐膛內(nèi)爆炸 主要危險：由于加熱爐多使用天然氣作為燃料，當供氣閘門不嚴、滲漏，或其他原因造成爐膛內(nèi)有余氣時，在天然氣達到5 %15%的濃度時，遇明火而發(fā)生爆炸，從而對人產(chǎn)生傷害。控制措施：(1) 嚴格執(zhí)行加熱爐點火操作規(guī)程，爐膛內(nèi)有余氣不點火。(2) 點火時人必須站在火嘴側(cè)面。(3) 確保煙筒帽和煙筒繃繩結(jié)實。3) 其他原因造成的加熱爐爆炸主要危險：加熱爐本體屬于低壓容器，當加熱爐安全附件 ( 安全閥、 壓力表等 )失靈時，會因為爐內(nèi)氣壓過高而造成爐體爆炸；同時，當 爐內(nèi)水燒干時或盤管穿孔憋壓也會造成爐子爆炸?？刂拼胧?1) 按時巡回檢查，嚴格執(zhí)行加熱爐操作規(guī)程。(2) 合理控制爐火，保證安全附件齊全好用。(3) 當需要進行油井熱洗而將爐火開大時，應(yīng)有專人看護。3采油操作過程中對人的傷害1) 自噴井清蠟 主要