高含硫氣田鉆井作業(yè)HSE管理體系

1、高含硫油氣田鉆井作業(yè)HSE管理體系姜旭（遼河油田金馬油田開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010）摘要：健康、安全與環(huán)境管理體系(簡(jiǎn)稱HSE管理體系)，是國(guó)際石油勘探開發(fā)行業(yè)健康管理、安全管理、環(huán)境管理的一種系統(tǒng)方法，通過實(shí)施評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理，達(dá)到保障員工健康，保證安全生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境的目的。對(duì)于含硫氣田鉆井作業(yè)，任何可能發(fā)生的危險(xiǎn)、危害都可能導(dǎo)致發(fā)生事故，事故無(wú)論大小，都會(huì)給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)上和政治上的影響。在立足于事實(shí)和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，完成了高含硫氣田鉆井作業(yè)HSE管理體系的步驟，通過體系的實(shí)施，能更加明確責(zé)任，提高HSE整體管理的水平和效率的可行性和重要性。關(guān)鍵詞：鉆井；硫化氫；HSE管理；應(yīng)急程序中圖

2、分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： 文章編號(hào)：目前我國(guó)含硫氣田氣產(chǎn)量占全國(guó)氣產(chǎn)量的60%。我國(guó)“十五”期間探明的天然氣中有990l08為高含硫化氫(硫化氫含量大于或等于30 g/m3)，其主要分布在鄂爾多斯、塔里木、四川盆地及柴達(dá)木盆地。含硫氣井的開采是具有高度危險(xiǎn)性的作業(yè)，世界各國(guó)在含硫氣井開采過程中，井噴事故的發(fā)生層出不窮，常常會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的事故，開采面臨的風(fēng)險(xiǎn)很大。HSE管理體系就是依據(jù)管理學(xué)的原理，建立PDCA模型：計(jì)劃(Plan)、實(shí)施(Do)、檢查(Check)、改進(jìn)(Act)四個(gè)相關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)，以持續(xù)改進(jìn)的思想，指導(dǎo)企業(yè)系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)無(wú)事故、無(wú)傷害、無(wú)污染的HSE目標(biāo)。因此，在實(shí)施鉆井作業(yè)HSE管

3、理體系時(shí)，一定要樹立程序化、規(guī)范化管理的理念，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)循環(huán)的管理框架。計(jì)劃環(huán)節(jié)就是作為行動(dòng)基礎(chǔ)的某些事先的考慮，它預(yù)先決定干什么，如何干，什么時(shí)候干，以及誰(shuí)去干等問題；實(shí)施環(huán)節(jié)是將計(jì)劃予以實(shí)施；檢查環(huán)節(jié)是對(duì)計(jì)劃實(shí)施效果進(jìn)行檢查衡量，并采取措施，消除可能產(chǎn)生的行動(dòng)偏差；改進(jìn)環(huán)節(jié)是針對(duì)管理活動(dòng)實(shí)踐中所發(fā)現(xiàn)的缺陷和不足，不斷進(jìn)行調(diào)整、完善。1-31 計(jì)劃制定1.1 責(zé)任和承諾推行鉆井作業(yè)HSE管理體系的目的是減少事故，要求我們?cè)谒枷胗^念上樹立任何事故都可預(yù)防的理念，即“零事故”的新理念。從HSE觀念上來看，對(duì)待每一個(gè)事故隱患，制定安全措施，都可以將不安全因素轉(zhuǎn)為安全。任何違反安全、健康和環(huán)保規(guī)定

4、的行為都應(yīng)得到制止。1.2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別直屬企業(yè)的高層管理者應(yīng)不間斷地組織風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作，識(shí)別與業(yè)務(wù)活動(dòng)有關(guān)的危害、影響和隱患，并對(duì)它們進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)分析，確定最大危害程度和可能影響的最大范圍，以便采取有效或適當(dāng)?shù)目刂拼胧?，從而把風(fēng)險(xiǎn)降到最低或控制在可以承受的程度。4-5鉆井液中的硫化氫主要來源于含硫化氫地層。硫化氫鉆井作業(yè)中面臨的特定危害和影響如表1所示。表1 硫化氫鉆井作業(yè)中主要的特定危害和影響項(xiàng)目主要危害主要影響修建井場(chǎng)破壞植被破壞生態(tài)環(huán)境鉆進(jìn)鉆井生產(chǎn)設(shè)備噪音影響人和起鉆潛在的井噴威脅人下鉆潛在井漏污染地下水井口操作落物及意外事故危害人身安全井噴失控潛在著火威脅人和設(shè)備安全、污染環(huán)境硫化氫溢出

5、毒性、著火、爆炸威脅人和設(shè)備安全、污染環(huán)境鉆井液處理毒性、破壞環(huán)境對(duì)人、環(huán)境危害固井作業(yè)水泥失重誘發(fā)井噴威脅人和設(shè)備安全、污染環(huán)境1.3 人員培訓(xùn)1）硫化氫的危害在鉆井過程中，硫化氫主要集中在井口附近；鉆井液出口；除氣器口；循環(huán)池；泥漿篩附近；生活區(qū)、發(fā)電機(jī)、配電房抽風(fēng)口處。硫化氫職業(yè)危害程度級(jí)別為II級(jí)高度危害，10 mg/m3是工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值（GBZ2-2002）規(guī)定的最高容許濃度。硫化氫腐蝕方式主要有電化學(xué)失重腐蝕、氧誘發(fā)裂紋(HIC)腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂及硫堵；硫化氫對(duì)人的危害主要是毒性傷害。2）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督是硫化氫作業(yè)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的負(fù)責(zé)人，也是組織實(shí)施應(yīng)急預(yù)案

6、的現(xiàn)場(chǎng)指揮，除了接受硫化氫防護(hù)的基本培訓(xùn)外，還應(yīng)清楚自己在應(yīng)急預(yù)案中的職責(zé)，掌握鉆遇到硫化氫之前對(duì)鉆井液的處理和硫化氫對(duì)設(shè)備的影響等。3）作業(yè)人員和其他人員培訓(xùn)在含硫氣井作業(yè)相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行硫化氫防護(hù)培訓(xùn)，了解硫化氫中毒自救和他救的知識(shí)。對(duì)其他到訪人員應(yīng)該知道有關(guān)出口路線、緊急集合區(qū)位置、適用的警報(bào)信號(hào)和在緊急情況下的響應(yīng)方法和個(gè)人防護(hù)用品的使用。1.4 鉆井設(shè)備選擇和布置新建、改建、擴(kuò)建裝置(設(shè)施)時(shí)，要按照“三同時(shí)”即勞動(dòng)安全和環(huán)境保護(hù)設(shè)施要與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用的原則，采用國(guó)際或國(guó)家、石油、石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、安裝和試車，確保裝置(設(shè)施)在運(yùn)行壽命期間保持良

7、好的運(yùn)行狀態(tài)。由于硫化氫對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，所以鉆井設(shè)備的金屬材料應(yīng)該具備抗應(yīng)力開裂的性能，非金屬材料應(yīng)能承受制定的壓力、溫度和硫化氫環(huán)境，同時(shí)應(yīng)考慮化學(xué)元素或其他鉆井液條件的影響。井場(chǎng)及鉆機(jī)設(shè)備的安放應(yīng)考慮季風(fēng)風(fēng)向，井場(chǎng)值班室、工作室、鉆井液室應(yīng)設(shè)在井場(chǎng)季風(fēng)的上風(fēng)方向。在季風(fēng)上風(fēng)方向較遠(yuǎn)處專門設(shè)置消防器材室，配備足夠的防毒面具和配套供氧呼吸設(shè)備。在井架、消防器材室均應(yīng)該設(shè)置風(fēng)向標(biāo)。在井場(chǎng)、營(yíng)地和搬遷途中應(yīng)設(shè)立醒目的健康、安全與環(huán)境警示標(biāo)志。1.5 檢測(cè)和防護(hù)器材在井場(chǎng)硫化氫容易聚集的地方，特別是：方井；鉆井液出口、接受罐和振動(dòng)篩；鉆井液循環(huán)罐；司鉆或操作員位置；井場(chǎng)工作室以及其他硫化氫可能聚集的

8、地方，應(yīng)安裝固定式硫化氫檢測(cè)儀及音響警報(bào)裝置。含硫地區(qū)的井隊(duì)井場(chǎng)工作人員必須配備便攜式硫化氫檢測(cè)器，井區(qū)至少配備5臺(tái)便攜式硫化氫檢測(cè)器。硫化氫濃度在15 mg/m3時(shí)啟動(dòng)報(bào)警，在20 mg/m3時(shí)必須強(qiáng)制佩戴正壓式空氣呼吸器，達(dá)到危險(xiǎn)濃度150mg/m3時(shí)，井場(chǎng)人員全部撤退。2 實(shí)施2.1 兩書一表鉆井作業(yè)HSE兩書一表，即“鉆井作業(yè)HSE工作指導(dǎo)書”“鉆井作業(yè)工作計(jì)劃書”和“鉆井作業(yè)HSE管理檢查表”是指導(dǎo)和實(shí)施HSE管理的重要文件，是鉆井隊(duì)運(yùn)行HSE管理體系的具體表現(xiàn)。兩書一表通常由負(fù)責(zé)HSE管理的有關(guān)人員、相關(guān)的技術(shù)專家或有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行編制，然后交給指定專家審核后，在井隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)貫徹執(zhí)

9、行。2.2 崗位職責(zé)井場(chǎng)崗位有正負(fù)隊(duì)長(zhǎng)、指導(dǎo)員、鉆井技術(shù)員、HSE監(jiān)督；鉆臺(tái)崗位有大班司鉆、正負(fù)司鉆、鉆工、井架工、場(chǎng)地工；機(jī)房崗位：大班司機(jī)、柴油司機(jī)、司助崗；發(fā)電房崗位：發(fā)電工、電工(儀表)崗；地質(zhì)房崗位：地質(zhì)技術(shù)員、大班采集工、采集崗；鉆井液室崗位：鉆井液組長(zhǎng)、鉆進(jìn)液工、固控工、污水處理崗。與傳統(tǒng)的崗位職責(zé)不同的是，HSE崗位職責(zé)不僅包括鉆井作業(yè)操作規(guī)范，還包括崗位上對(duì)誰(shuí)負(fù)責(zé)、對(duì)下負(fù)責(zé)什么以及賦予崗位HSE的權(quán)利和義務(wù)。2.3 鉆井廢棄物的處理1) 防止水污染鉆井中遇到有淺水淡水或含水帶，下套管時(shí)應(yīng)注水泥封固；不讓井場(chǎng)內(nèi)的污水、污油、鉆井液等流入田間或進(jìn)入溪流，防止場(chǎng)外表層水源被污染。2

10、) 防治空氣污染鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)地層可燃?xì)怏w或有害氣體逸出，應(yīng)立即采取有效措施防止氣涌井噴，防止對(duì)人和環(huán)境傷害；3) 防止噪聲污染鉆井作業(yè)場(chǎng)所的設(shè)備噪聲不應(yīng)超過90 db，特設(shè)設(shè)備不得超過115 db。在城郊鉆井，必須考慮對(duì)周圍居民的影響，設(shè)備噪聲一般不應(yīng)該超過60 db。4) 防止鉆井液、鉆屑及廢油污染環(huán)境井場(chǎng)應(yīng)筑足夠容量的廢漿池，以便收集事故溢出的鉆井液或被置換的廢鉆井液，任何情況下，鉆井液不得排除井場(chǎng)；應(yīng)配備密閉式鉆井液凈化裝置，鉆井液循環(huán)使用，避免用直接用土池作為鉆井液循環(huán)池。3 檢查和監(jiān)察3.1 設(shè)備的安全檢查現(xiàn)場(chǎng)檢查主要由上級(jí)安全主管和現(xiàn)場(chǎng)HSE監(jiān)督執(zhí)行，主要檢查現(xiàn)場(chǎng)HSE的執(zhí)行情況

11、，防止硫化氫設(shè)備的配備和運(yùn)行情況。開鉆前的驗(yàn)收檢查包括井架、鉆臺(tái)、井架底座、防噴器、鉆井液泵及鉆井液池、機(jī)房和發(fā)電房、井場(chǎng)、吊車、叉車、消防設(shè)備、營(yíng)地、人員安全檢查。井控裝置的安全檢查包括防噴器組、防噴管匯、節(jié)流壓井管匯、遠(yuǎn)程控制臺(tái)、司鉆控制臺(tái)等全套井控設(shè)備。鉆井隊(duì)污水治理檢查包括污水類型、污水來源、污水量和污水處理辦法。3.2 井噴的預(yù)防和控制鉆井平臺(tái)技術(shù)經(jīng)理、主管生產(chǎn)和安全的副經(jīng)理、總工程師副總工程師及直接從事鉆井生產(chǎn)的指揮與管理的人員都應(yīng)對(duì)井控事故負(fù)責(zé)。鉆井井口防噴裝置包括在鉆井過程中各次開鉆時(shí)所配置的液壓防噴器及控制裝置、四通、轉(zhuǎn)換法蘭、雙法蘭短節(jié)、轉(zhuǎn)換短節(jié)等；井控管匯包括防噴管匯、節(jié)

12、流管匯、壓井管匯、和放噴管匯；鉆具內(nèi)的防噴工具包括方鉆桿旋塞、鉆具止回閥、箭型閥、鉆具旁通閥；井控檢測(cè)儀器儀表包括鉆井液循環(huán)罐液面檢測(cè)報(bào)警儀、鉆井液自動(dòng)灌注系統(tǒng)、各種井控參數(shù)儀表。井控裝置已形成系列配套，對(duì)一般出現(xiàn)的復(fù)雜情況都能處理和解決。但對(duì)高含硫化氫的井，由于其危險(xiǎn)性很大，必須對(duì)井控裝置進(jìn)行更為完善的配備，應(yīng)增加多重保險(xiǎn)保證在各種狀況下都能有效控制井口，嚴(yán)防井口失控。在高含硫高壓地層和區(qū)域探井的鉆井作業(yè)中，必須在防噴器上安裝剪切閘板。3.3 事故的處理對(duì)事故責(zé)任者應(yīng)按照責(zé)任大小給與處理，鉆井施工作業(yè)公司內(nèi)部的行政處分包括：開除、開除后留用察看、降級(jí)、記大過、記過、警告、通報(bào)批評(píng)。對(duì)于違章指

13、揮或違章作業(yè)；擅自拆除、毀壞、挪用安全裝置和設(shè)施；玩忽職守，違反安全生產(chǎn)責(zé)任和勞動(dòng)紀(jì)律導(dǎo)致的事故應(yīng)該追究當(dāng)事人的責(zé)任。4 改進(jìn)4.1 應(yīng)急反應(yīng)程序應(yīng)急管理是指對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和服務(wù)進(jìn)行全面、系統(tǒng)、細(xì)致地分析和調(diào)查研究，識(shí)別可能發(fā)生的突發(fā)事件和緊急情況，制訂可靠的防范措施和應(yīng)急預(yù)案。1) 應(yīng)急項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)匯報(bào)程序事故發(fā)生后應(yīng)采取逐級(jí)匯報(bào)的方式，先由當(dāng)事人或目擊者向現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急小組報(bào)告，而后由應(yīng)急小組向基地應(yīng)急小組匯報(bào)，啟動(dòng)應(yīng)急程序。2) 硫化氫防護(hù)應(yīng)急程序一旦硫化氫探測(cè)儀或錄井儀發(fā)生報(bào)警，立即通知司鉆，并趕赴報(bào)警點(diǎn)發(fā)出警報(bào)；司鉆立即停止作業(yè)，實(shí)施關(guān)井，司鉆內(nèi)外鉗工戴上防毒面具后留在井口，其他人全部撤離到

14、上風(fēng)集合地點(diǎn)；應(yīng)急搶險(xiǎn)小組立即趕赴現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)硫化氫流量，同時(shí)應(yīng)急小組組長(zhǎng)將井上情況向甲方監(jiān)督通報(bào)；若硫化氫含量低于10 mg/L，可進(jìn)行循環(huán)觀察，決定是否恢復(fù)生產(chǎn)，若硫化氫含量高于10 mg/ L，應(yīng)循環(huán)壓井，直到最終控制住氣蝕；險(xiǎn)情解除后寫出應(yīng)急險(xiǎn)情處理報(bào)告。3) 井控應(yīng)急程序一旦發(fā)現(xiàn)溢流、井涌、井噴采取如下的應(yīng)急程序：發(fā)出長(zhǎng)鳴喇叭緊急信號(hào)，全隊(duì)處于緊急狀態(tài)，當(dāng)硫化氫濃度達(dá)到30 mg/ L以上，所有人都應(yīng)該戴上正壓空氣呼吸器；根據(jù)求得的壓力，有鉆井工程師確定壓井鉆井液密度和壓井方法；通知公司、公安、消防、醫(yī)療單位準(zhǔn)備應(yīng)急；如果壓井成功，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)硫化氫濃度，達(dá)到10 mg/ L以下，即可清理

15、現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)生產(chǎn)；如果壓井失敗，向當(dāng)?shù)卣畧?bào)告，協(xié)助當(dāng)?shù)卣龊镁?00 m范圍居民疏散工作，并同時(shí)關(guān)停生產(chǎn)設(shè)施，劃定警戒區(qū)，等待援助。4.2 評(píng)估、保障和改進(jìn)實(shí)施HSE管理，井隊(duì)?wèi)?yīng)建立HSE會(huì)議制度，通過會(huì)議掌握和了解HSE的相關(guān)信息。會(huì)議包括：鉆前HSE動(dòng)員會(huì)、班前HSE會(huì)，HSE工作分析會(huì)、階段總結(jié)和完井總結(jié)評(píng)估會(huì)。通過HSE會(huì)議促進(jìn)各方之間的交流，對(duì)全員參與HSE管理起到推動(dòng)作用，提出改善HSE的建議，使其達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的。因技術(shù)原因，HSE計(jì)劃或措施修改后，需要對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)；如遇到人員變更也應(yīng)對(duì)新來的人員培訓(xùn)。5 結(jié)論和展望1）國(guó)外特別是美國(guó)的含硫化氫氣田開采HSE管理體系，這些標(biāo)

16、準(zhǔn)在作業(yè)人員培訓(xùn)、人員設(shè)備保護(hù)、應(yīng)變計(jì)劃和應(yīng)急程序、場(chǎng)地位置的分類、材料和設(shè)備、作業(yè)、鉆機(jī)運(yùn)作、特殊作業(yè)、海上作業(yè)、硫化氫檢測(cè)設(shè)備的評(píng)價(jià)和選擇；含硫化氫井場(chǎng)（井口）與周圍內(nèi)居民住宅、學(xué)校、公路、鐵路和廠礦等的安全距離；以及確定在井噴失控復(fù)雜的情況下，誰(shuí)是點(diǎn)火決策人等方面考慮得比較全面和科學(xué)，對(duì)我國(guó)的防硫化氫工作具有較強(qiáng)的借鑒和參考價(jià)值。 2）在硫化氫鉆井作業(yè)HSE管理體系中，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的局限為勘探開發(fā)提出較大的挑戰(zhàn)。比如含硫氣田的污水具有強(qiáng)腐蝕性，現(xiàn)有的技術(shù)尚不能結(jié)決這些污水的處理工藝、設(shè)備及藥劑的選擇；不能解決污水的回注技術(shù)。3）中國(guó)發(fā)現(xiàn)新油氣資源的潛力仍然很大，特別是天然氣，目前中國(guó)還處

17、在開發(fā)的初期階段，潛力非常大。只要加大勘探投入，在中國(guó)發(fā)現(xiàn)新的油氣資源是完全可能的。我國(guó)的石油天然氣工業(yè)將會(huì)有更大的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司HSE指導(dǎo)委員會(huì) 鉆井作業(yè)HSE風(fēng)險(xiǎn)管理M北京：石油工業(yè)出版社，2001，11-122 杜君石油天然氣鉆井健康、安全環(huán)境管理M 北京：石油工業(yè)出版社，1998，101-1023 支景波，劉偉如何建立多層次HSE管理體系的PDCA循環(huán)模式J 安全、健康和環(huán)境，2007，7(2)：13-144 王建勛鉆井現(xiàn)場(chǎng)H2S氣體的探測(cè)及防護(hù)J 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2003，19(11)：1-25 馬強(qiáng)小洼油田硫化氫產(chǎn)生機(jī)理及治理措施J特種油氣藏，2010，

18、17（supp）：118-120High-sulfur Oil-gas field drilling HSE Management SystemJiang xu（Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin，Liaoning 124010，China）Abstract：HSE Management System is a Systems approach in International oil exploration and development industry。Through the implementation of assessment and risk management to protect the health of employees, ensuring safety, protecting the environment. In high-sulfur Oil-gas field drilling，Any possible dangers and risks could lead to accidents. Incidents, large or small, will give companies an economic and politic