井下作业典型安全事故分析及对策探讨

井下作业施工工序复杂、差异大, 所动用的设备工具多, 工具设备和工艺的标准多。在施工过程中是以班组为单位, 以油水井场为“工作车间”, 具有较强的流动性、临时性和分散性, 作业施工持续时间不定。上述特点决定了井下作业的施工现场点多面广管理难度大。井下作业中, 井控管理、搬迁安装、起下管柱成为事故高发领域, 事故主要包括井喷、机械伤害、物体打击和其他伤害。

一、井下作业安全风险分析

1. 井喷事故

(1) 风险评估:浪费和损坏油气资源;毁坏油井井身结构;吞噬井口设备;引起火灾事故;造成人员伤亡;污染环境。

(2) 原因分析:井筒液柱压力小于地层压力、压井液密度过小、设计有误、测量有误、井筒液柱低、没有及时边起边灌、压井液不够、地层漏失严重;井控装置失灵、没有井控装置、井控装置损坏、人员操作不当。

(3) 预防措施:避免井控装置失效;避免井筒内的液柱压力低于地层压力, 加强井控装置的管理, 经常检查和维护保养, 以使其处于有效状态, 加强职工的防井喷意识, 设计人员应了解清楚地层情况设计出合格的压井液密度, 作业人员应精心施工, 按操作规程办事, 对于地层漏失严重的井, 要采取适当的措施进行控制。

2. 硫化氢中毒事故

(1) 风险评估:人员中毒伤亡

(2) 原因分析:热化学作用于油层时, 石油中的有机硫化物分解产生硫化氢;石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用, 产生硫化氢;通过裂缝等通道, 下部地层中硫酸盐层的硫化氢传入井眼;某些钻井液处理剂在高温热分解作用下, 产生硫化氢;钻井液中细菌的作用产生硫化氢;含有硫化氢的气井产生硫化氢。

(3) 预防措施:在含硫化氢场所作业时配备有便携式探测仪, 用来检测空气中硫化氢的浓度;安装有风向标, 要求风向标安装在人员容易看到的地方;配备有足够数量的空气呼吸器, 需要时能方便拿到;生产区空气中硫化氢浓度超过50mg/L时, 要有“硫化氢”字样的标牌和矩形的红色标志;施工作业中所用设备应具有抗硫性能, 如井口、管道、分离器、泵等设备应具有抗硫性能避免因硫化氢对其腐蚀使管线破裂造成油气外流, 从而造成对人身的危害。

(4) 应急措施:当听到警报器发出警报时, 应采取如下措施:所有人员都要立即戴上空气呼吸器, 将所有明火熄灭, 不必要人员要全部撤离到安全地带;防止任何人单独出入硫化氢污染区;警告在井场附近有极度危险;迅速将紧急情况通知上级有关部门, 必要时, 应协助危险区域居民疏散;为保证井场安全, 未经许可, 无关人员禁止进入井场。

3. 作业井场着火事故

(1) 风险评估:烧毁设备、烧伤人员

(2) 原因分析:违章作业、不按“三不点”和“先点火后开气”进行操作。或用天然气扫线, 由明火、电火引起天然气爆炸;电机超负荷运转, 井站内用普通灯头和开关, 电线过松, 短路打火引起爆炸着火;在井场吸烟, 使用明火, 动用电气焊, 穿带铁钉的鞋子或敲击铁器撞击打火引起着火;修井机排气管排火星, 锅炉烟窗冒火星;井场外有油污、杂草, 因为烧荒或井场外着火引起井场着火。

(3) 预防措施:在井场内严禁动用明火, 不准吸烟并且有明显的警示标志;在有油气产生时, 修井作业中工作中轻拿轻放;作业机保持清洁, 井场内无杂草油污;配备足够的灭火器;在工作中如须动火时, 应在距井场30米以外侧风头或打动火报告;井场内电缆不应有接头、电缆线需架空;板房与井口的距离、位置应符合有关规定。

二、井下作业典型安全事故分析

1. 事故经过

某年5月19日某大修队在某施工井打捞提管柱做开工准备。完成反洗井、起原井管柱、打捞、解卡等工序。下反扣钻杆带可退捞矛, 打捞井内落物, 起钻捞空, 重下打捞管柱。提打捞钻杆剩6根时, 发生井涌现象。操作台下的两名场地工 (当时负责清理钻杆携带的油泥) 负责关闭FZ18-35液动半全封防喷器。因操作人员不掌握井控关井程序, 没有开启套管闸门放喷泄压, 直接硬关井。井口气流大、钻杆不居中, 导致防喷器一侧闸板不能关闭, 关井未成功。随着气流的快速增大, 钻杆上顶, 井口失去控制, 造成井喷。

2. 事故原因分析

现场施工人员井控措施操作不当。在发生井喷后, 操作人员没有开启套管闸门放喷泄压, 而是直接关防喷器, 致使钻柱密封不严, 是事故发生的直接原因。

大修队现场施工人员严重违反井控安全操作规程。起钻过程中未及时灌注压井液, 同时起钻速度过快形成抽汲作用, 使地层流体进入井筒, 造成井内液柱压力不能平衡地层压力, 是事故发生的主要原因。

防喷器安装后未按要求进行试压, 防喷器闸板变形, 存在严重缺陷, 是事故发生的另一个主要原因。

三、井下作业事故特点分析

井下作业有现场环境复杂、风险因素多、人员安排密集, 由多方协作完成, 组织环节多的特点。通过对事故类型的分析, 主要有以下特点:

1、违反操作规程, 不按工艺规程施工, 违反各类安全管理规定, 是导致事故发生的主观原因。井下作业人员在未排除不安全状态、不安全行为等因素的情况下, 强行作业, 错误操作、忽视安全、忽视警告, 冒险进入危险场所进行作业。

2、人员心理状态及心理受外部环境影响而发生变化, 未被管理者认识, 不适应高节奏的作业速度, 并且安全防范意识差的人仍被用作主要操作人员。井下作业的过程中, 无视存在的不安全因素或危险, 持侥幸心理, 或者麻痹大意、盲目自信能够避免损害, 结果导致了人身伤害或者其它损害发生的情况。

3、安全投资不足, 设施不完善, 设备自动化程度低, 人机不能很好的协调配合, 设备制造以人为本的思想没有在生产厂家得到体现, 安全投入的成本不足。所以, 对安全生产的重视程度也是影响安全工作的重要因素。

摘要：井下作业过程复杂, 生产运行组织程序繁多, 由于人为、环境、设备设施等因素影响, 具有高危险性。通过对井下作业安全风险分析和典型安全事故类型分析, 提出了必要的管理手段和防范措施, 为井下作业推行本质安全化工作提供借鉴。

关键词：石油行业,井下作业,安全事故

参考文献

[1] SY/T6362-1998石油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南.

[2] 费功友, 熊智.油田井下作业生产安全事故分析[J].石油矿场机械, 2004.

[3] 典型事故案例分析-作业系统2010.