石油鉆井安全

石油鉆井安全鉆井設(shè)備

1．概述

鉆井設(shè)備（簡稱鉆機(jī)）是指石油天然氣鉆井過程中所需各種機(jī)械設(shè)備的總稱。鉆機(jī)主要部件必須相互配合才能完成鉆機(jī)起升、循環(huán)和旋轉(zhuǎn)的3項主要工作。按按動力設(shè)備的不同通?？煞譃闄C(jī)械傳動鉆機(jī)、電動鉆機(jī)和復(fù)合鉆機(jī)三種。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(jìn)送鉆等工作。

（2）旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：主要作用是由動力機(jī)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(jìn)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(jī)組帶動泥漿泵來循環(huán)鉆井流體，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(jī)工作提供動力。

（5）傳動系統(tǒng)：主要作用是把發(fā)動機(jī)的能量傳遞或分配給各工作機(jī)。

（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(jī)中安裝有各種控制設(shè)備。

（7）底座：包括鉆臺底座、機(jī)房底座和泥漿底座等。

（8）輔助設(shè)備：主要功能是為了正常鉆井作業(yè)提供配套支撐。

鉆機(jī)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(jī)輔助設(shè)備及工具

（1） 發(fā)電機(jī)。幾乎所有電驅(qū)動鉆機(jī)的發(fā)電機(jī)都用柴油機(jī)作動力。

（2） 空氣壓縮機(jī)及儲氣瓶組。幾乎所有鉆機(jī)的聯(lián)動機(jī)上都配有小型空氣壓縮機(jī)和帶儲氣設(shè)備的電動空氣壓縮機(jī)，以便給氣控制裝置、氣離合器、氣動馬達(dá)、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(jī)構(gòu)：機(jī)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。井控裝置是在鉆井過程中，確保安全生產(chǎn)的重要裝備。

石油鉆井安全鉆井工藝

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(jī)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(jī)械鉆速大大提高。

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(dá)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(dá)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(jī)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：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(jìn)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(yán)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(yán)重，損失巨大的災(zāi)難性事故。

石油鉆井安全風(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(yán)重性；

（3） 多樣性；

（4） 時間性；

（5） 隱蔽性；

（6） 變化性。

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?xì)浠衔锏囊绯觯换馂?zāi)及爆炸：地層碳?xì)浠衔锏囊绯?，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(jī)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

破壞植被，火工品危害；生態(tài)環(huán)境，人身及財產(chǎn)安全 ；造成海洋環(huán)境局部破壞，珊瑚礁和海洋生物。

4）井噴失控的原因及危害和影響

井噴失控是鉆井工程中性質(zhì)最嚴(yán)重的災(zāi)難性事故，對健康、安全與環(huán)境的危害和影響是巨大的，造成井噴失控的直接原因主要有：

（1）起鉆抽吸，造成誘噴；

（2）起鉆不灌鉆井液或沒有及時灌滿；

（3）未能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)溢流；

（4）發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當(dāng)或井口不安裝防噴器；

（5）井控設(shè)備的安裝及試壓不符合要求；

（6）井身結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理；

（7）對淺氣層的危害缺乏足夠的認(rèn)識；

（8）地質(zhì)設(shè)計未能提供準(zhǔn)確的地層孔隙壓力資料，使用了低密度鉆井液，鉆井液柱壓力低于地層孔隙壓力；

（9）空井時間過長，又無人觀察井口；

（10）鉆遇漏失層段未能及時處理或處理措施不當(dāng)；

（11）相鄰注水井不?；蛭礈p壓；

（12）思想麻痹，違章操作。

井噴失控的危害和影響包括以下幾個方面：

（1）打亂正常的工作秩序，影響全局生產(chǎn)；

（2）使鉆井事故復(fù)雜化，處理難度增加；

（3）井噴失控極易引起火災(zāi)，危及井場人員及周圍居民的生命安全；

（4）噴出的油、氣、水及有害物質(zhì)（如硫化氫）會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危及人員的健康和安全；

（5）傷害油氣層，破壞地下油氣資源；

（6）井噴著火，造成機(jī)毀人亡和油氣井報廢，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失；

（7）涉及面廣，在國際、國內(nèi)造成不良的社會影響。

2．鉆井作業(yè)HSE風(fēng)險削減措施

1）措施內(nèi)容

制定鉆井活動中的風(fēng)險管理措施，是達(dá)到風(fēng)險控制目標(biāo)、保證風(fēng)險削減措施的落實以及順利實施鉆井活動的重要保證，主要包括以下內(nèi)容：

（1）建立完善的鉆井HSE風(fēng)險防范保障體系和運行機(jī)制，保證有關(guān)風(fēng)險削減措施的實施；

（2）組織落實風(fēng)險防范和削減措施必備的人、財、設(shè)備等必備條件和手段，并制定有關(guān)保護(hù)設(shè)備、工具的配置和采購計劃；

（3）識別鉆井活動中各個階段和不同工藝施工作業(yè)中可能產(chǎn)生的HSE風(fēng)險，制定防止和削減措施；

（4）制定鉆井作業(yè)中各種險情和危害發(fā)生的應(yīng)急反應(yīng)計劃以減少影響；

（5）鉆井安全生產(chǎn)管理措施應(yīng)形成文件，以規(guī)定、制度和條例形式下發(fā)，指導(dǎo)鉆井安全生產(chǎn)；

（6）制定危害影響和恢復(fù)措施；

（7）對提出的風(fēng)險防范、削減和恢復(fù)措施也可能產(chǎn)生的危害進(jìn)行再識別和評估，以確定這些措施在風(fēng)險控制目標(biāo)中的作用；

（8）監(jiān)控措施。

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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(hù)保養(yǎng)情況；自動報警裝置及安全防護(hù)裝置的配置、性能、運行及維護(hù)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(hù)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)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：

①對鉆井隊HSE管理的檢查（包括但不限于）：HSE管理機(jī)構(gòu)及職責(zé)；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(biāo)志或警示牌；例行的HSE檢查。

②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(hù)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(hù)器材（如空氣呼吸器等）；員工的健康狀況等。

③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(hù)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。

④設(shè)備、設(shè)施具體的檢查內(nèi)容按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，對有關(guān)的設(shè)備裝置，如井控設(shè)備要進(jìn)行測試。

⑤營地的檢查：安全距離、電氣線路、消防器材及周邊環(huán)境等。

⑥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(hù)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。

3．鉆井作業(yè)HSE應(yīng)急反應(yīng)計劃

1）鉆井作業(yè)HSE應(yīng)急分類根據(jù)鉆井作業(yè)的工藝特點和作業(yè)環(huán)境特點，應(yīng)急反應(yīng)可分為5大類

（1）鉆井作業(yè)中的突發(fā)事件；

（2）人身傷害事故；

（3）急性中毒；

（4）有害物質(zhì)泄漏；

（5）自然災(zāi)害。

2）鉆井作業(yè)HSE應(yīng)急計劃內(nèi)容

（1）應(yīng)急反應(yīng)工作的組織和職責(zé)；

（2）參與應(yīng)急工作的人員；

（3）環(huán)境調(diào)查報告；

（4）應(yīng)急設(shè)備、物資、器材的準(zhǔn)備；

（5）應(yīng)急實施程序；

（6）現(xiàn)場培訓(xùn)及模擬演習(xí)計劃；

（7）緊急情況報告程序、聯(lián)絡(luò)人員和聯(lián)絡(luò)方法；

（8）應(yīng)急搶險防護(hù)設(shè)備、設(shè)施布置圖；

（9）井場及營區(qū)逃生路線圖；

（10）簡易交通圖等。

3）鉆井作業(yè)過程中緊急情況下的應(yīng)急程序清單（包括但不限于）

（1）火災(zāi)及爆炸應(yīng)急程序；

（2）硫化氫防護(hù)應(yīng)急程序；

（3）井涌、井噴應(yīng)急程序；

（4）油料、燃料及其他有毒物質(zhì)泄漏應(yīng)急程序；

（5）放射性物質(zhì)落井的處理應(yīng)急程序；

（6）惡劣天氣應(yīng)急程序；

（7）現(xiàn)場醫(yī)療急救程序。2100433B

詞目：石油鉆井安全

英文：safety in petroleum drilling

釋文：具體技術(shù)要求可參照原地礦部及石油部的《石油鉆井技術(shù)規(guī)范匯編》，重點防范井噴著火、毒氣擴(kuò)散、井架倒塌、頂碰天車、鉆機(jī)絞碾、錨頭傷人、大鉗打擊及高空墜落等重大事故的發(fā)生。

《地質(zhì)勘探安全檢查表》共分九個部分：①安全生產(chǎn)管理綜合檢查表；②野外檢查表；③地質(zhì)鉆探安全檢查表；④石油鉆井安全檢查表；⑤坑探工程⑥灌注樁工程安全檢查表；⑦實驗室安全檢查表⑧機(jī)械維修安全檢查表安全檢查表。 本表的適用對象包括了地勘行業(yè)的各主要工種，其主產(chǎn)第一線工人的安全自查和互查；工人及干部的安全培訓(xùn)與教育；基層安全日常檢查的依據(jù)以及為部級和省局級安全大檢查提供參考。 該省六個省的長期應(yīng)用，已在消除事故隱患、降低傷亡事故率、減少財產(chǎn)得了較大的社會經(jīng)濟(jì)效益。 2100433B