钻井平台井控应急处置能力评估研究

在全球能源需求日益紧张的今天, 石油与天然气对保障国民经济的正常运行有着重要的意义。但油气开发尤其是钻井作业风险高, 面临较多的挑战, 钻井作业过程中发生的井喷事故对企业、政府及社会都会造成较大影响。因此, 提高钻井平台井控应急处置能力, 及早将井喷事故扼杀在摇篮中, 成为当前油气勘探过程中最重要的环节。

钻井平台井控应急处置能力需要科学的管理、完备的资源配置, 较强的应急响应能力。目前, 国外在钻井平台井控应急救援及应急资源处置领域已经做了较多的研究, 已经配备了较为完备的应急资源, 形成了较为完整的井控体系。国内对陆地及浅海钻井平台井控应急救援技术已经做了较多的研究, 深水钻井平台由于起步较晚, 相关应急资源配置并不完备。

国内外均没有相关评估工具去评估钻井平台井控应急处置能力[1], 因此, 亟需对现有应急处置能力进行评估, 形成一套评估体系, 为钻井平台应急准备与应急响应的标准化、规范化提供指导。

一、评估主要依据

1. 国家现行法律法规

国家法律法规关于井控部分的描述, 属于作业者必须遵守的内容, 理所当然的作为评估工作的主要依据。部分国家井控相关法律法规如下:

΄20070321《石油天然气安全规程》发布稿

΄SY5974-1994钻井作业安全规程

΄SY6307-2008浅海钻井安全规程

΄SYT5087-2005含硫化氢油气井安全钻井推荐做法

΄SYT--6629-2005陆上钻井作业环境保护推荐作法

΄《海上固定平台安全规则》

΄《生产安全事故应急预案管理办法》

΄《海洋石油安全生产规定》等

2. 国外知名标准协会

国外知名标准协会中井控相关要求, 属于国际通用的钻井作业中必须遵守的, 可作为评估工作当中重要的参考资料。国际上较著名的与井控相关的标准协会如下:

΄API美国石油学会

΄IADC国际钻井承包商协会

΄IPIECA国际石油行业环境保护协会

΄IRF国际监管者论坛

΄ISO国际标准化组织

΄OGP国际油气生产者协会

΄OOC海上作业者委员会

΄IFC等

3. 企业相关标准规范及指南

企业相关标准规范是企业勘探生产多年的结晶。针对我国国土领域内开展的井控应急处置能力评估工作, 可参考国内相关企业的标准, 例如中石油、中石化、中海油等国内知名石油单位出台的一系列企业标准。

4. 国外知名石油公司井控相关文件 (井控预案、井控手册、井控管理系统)

鉴于国外知名的石油公司在井控应急处置方面有着多年的经验, 在井控应急处置方面, 有较先进技术及资源配置。因而, 可将国际知名石油公司的井控手册中的相关要求或做法作为评估时重要参考。

通过对以上评估依据相关资料的梳理, 形成标准或者推荐做法汇总, 作为定性评估的重要依据。

二、评估相关模型的建立

1. 井喷流体井筒数值模型

模拟井喷时油气在井筒中的运移规律, 计算相关时间节点;

2. 井喷气体井口扩散数值模型

模拟井喷气体在井口的扩散规律, 界定危险区域;

3. 井喷燃爆数值模型

模拟钻井平台发生火灾爆炸时平台燃爆规律, 确定平台的抗爆材料要求等。

三、井控应急处置能力评估对象的确立

井控应急处置能力评估的主要对象如下:

1. 井控预防能力

΄井控危险源识别能力

΄井控风险评估能力

2. 井控准备能力

΄井控管理能力

΄人员资质认证能力

΄井控演练能力

3. 井控监测能力

΄井控监测能力

4. 井控应急响应能力

΄常规工况下井控应急处置能力 (二三级)

΄特殊工况井控应急处置能力 (二三级)

其中, 井控应急响应能力属于评估中重点关注的评估对象, 根据任务需求, 可对其进行进一步细分, 从而评估不同注意事项下的井控应急处置能力。

(1) 常规工况下井控应急处置能力

钻进时溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄起下时溢流/井涌/井喷应急处置能力

空井时溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄测井作业溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄下套管或尾管井涌/井喷应急处置能力

(2) 特殊作业工况下井控应急处置能力

΄天然气水合物井涌/井喷应急处置能力

΄浅层气溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄含硫化氢井井涌/井喷应急处置能力

΄小井眼钻井/井涌/井喷应急处置能力

΄油基钻井液钻井井涌/井喷应急能力

΄定向井溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄水平井溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄多分支井溢流/井涌/井喷应急处置能力

΄高温高压丼井涌/井喷应急处置能力

΄欠平衡钻井井涌/井喷应急处置能力

四、井控应急处置能力评估体系的建立

对钻井平台井控应急处置能力进行评估, 并根据不同的评估依据, 给出改正意见及建议。评估体系建立的过程中需要注意以下问题:

1. 评估体系以文字描述+评估表形式展现;

2. 评估标准附上出处, 便于查阅。对于法律法规强制要求的部分, 则要求更正;如果是行业内的推荐做法或指南, 则在评估表前后说明;

3. 评估研究过程中做的模型分析放入评估工具中, 作为评估参考。

结论

1.通过对国内外法律法规、企标行标等评估依据的梳理、井喷流体扩散及燃爆数值模型等评估模型的建立、井控预防能力等评估对象的确认, 可以建立评估体系;

2.建立评估体系, 可对不同陆地、浅海、深水等不同作业环境下, 常规及特殊作业工况下的应急处置能力进行评估, 从而指导钻井平台井控应急资源配置。

摘要：目前国内外没有相关评估工具评估钻井平台井控应急处置能力, 本文通过国内外法律法规、企标行标等评估依据的梳理、井喷流体扩散及燃爆数值模型等评估模型的建立、井控预防能力等评估对象的确认等研究, 提出了建立井控应急处置能力评估体系的新思路, 为钻井平台井控应急资源配置提供指导。

关键词：井控,应急处置,能力,评估

参考文献

刘铁民.重大突发事件情景规划与构建研究.中国应急管理.2012 (4) :18-23.