第三節(jié) 石油生產(chǎn)過程的主要危險(xiǎn)及其控制(p.275)
一.石油開采與開發(fā)過程的主要危險(xiǎn)及其控制
(一)鉆井、采油、采氣、注水等生產(chǎn)工藝過程防火防爆、防井噴、防中毒
1.防火防爆措施
⑴ 井場電器設(shè)備、照明器具及輸電線的安裝應(yīng)符合《石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)、防火防爆安全生產(chǎn)管理規(guī)定》(sy5225------1994)。
n ⑵ 在井場明顯處和有關(guān)的設(shè)施、設(shè)備處應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志。n ⑶ 井場電器設(shè)備、照明器具及輸電線的安裝應(yīng)符合sy5225------1994的要求。井架、鉆臺(tái)、機(jī)泵房的照明線路應(yīng)各接一組電源,探照燈電路應(yīng)單獨(dú)安裝。井場電線不得橫跨主體設(shè)備。井架、鉆臺(tái)、機(jī)泵房和凈化系統(tǒng)照明全部采用防爆燈。距井口30m以內(nèi)的電器設(shè)備,應(yīng)使用防爆開關(guān),防爆馬達(dá)。n ⑷柴油機(jī)熱電廠氣管無破漏和積炭并有冷卻滅火裝置,出口與井口相距15m以上,不朝向油罐。 ⑸ 鉆臺(tái)上下、機(jī)泵房周圍禁止堆放雜物及易燃易爆物質(zhì),鉆臺(tái)、機(jī)泵房下無積油。⑹按規(guī)定配齊消防器材、工具,并定崗、定期維護(hù)保養(yǎng)和更換失效藥劑、懸掛檢查紀(jì)錄標(biāo)簽。⑺地面配漿工藝采用高能氣灰分離器與水泥車相結(jié)合,確保水泥漿密度均勻達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 n 2
.防井噴、防中毒措施
⑴ 在鉆井作業(yè)中嚴(yán)格執(zhí)行sy5087------2003《含硫油氣井安全鉆井推薦做法》的規(guī)定,在可能存在硫化氫的場所設(shè)立硫化氫中毒的警示標(biāo)志和風(fēng)向標(biāo),作業(yè)員工盡可能在上風(fēng)口位置作業(yè);為避免硫化氫外溢造成人、牲畜傷亡,在施工過程中實(shí)施現(xiàn)場警戒,設(shè)置一級(jí)警戒區(qū)、二級(jí)警戒區(qū)、三級(jí)警戒區(qū),施工當(dāng)天及時(shí)提前疏散村民。 n ⑵ 在井場按規(guī)定配制硫化氫監(jiān)測儀,并保證其靈敏可靠;在可能產(chǎn)生硫化氫的場所改造的員工配備防毒面具和空(氧)氣呼吸器、并保證有效使用。n ⑶ 向地方政府和警戒聯(lián)系點(diǎn)通報(bào)有關(guān)情況;作好撤離準(zhǔn)備。n ⑷ 聽到硫化氫報(bào)警信號(hào)后立即戴上防毒面具或氧氣呼吸器。n ⑸ 發(fā)出警報(bào)信號(hào)(鳴喇叭),全隊(duì)處于應(yīng)急狀態(tài)。n ⑹ 非當(dāng)班人員立即趕到井場做救護(hù)準(zhǔn)備,衛(wèi)生員準(zhǔn)備擔(dān)架、氧氣袋和急救箱到井場,檢查空氣呼吸器并搬出備用。 n ⑺ 救護(hù)人員戴好空氣呼吸器到崗位檢查井口是否控制得住、有無人員中毒。n ⑻ 若發(fā)現(xiàn)有人員中毒立即抬至空氣流通處施行現(xiàn)場急救,同時(shí)與掛鉤醫(yī)院聯(lián)系。n ⑼ 由隊(duì)長和鉆井技術(shù)員組織處理消除井內(nèi)的有毒氣體外逸工作。n ⑽ 若井噴失控,立即協(xié)助當(dāng)?shù)卣畬畧鲋車木用襁M(jìn)行撤離,并根據(jù)檢測情況及時(shí)擴(kuò)大撤離范圍。(二)鉆井、采油(氣)作業(yè)相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定n 主要參見以下安全技術(shù)規(guī)程: n ⑴sy5087------2003《含硫油氣井安全鉆井推薦做法》n ⑵sy5742------1995《石油天然氣鉆井井控安全技術(shù)考核管理規(guī)則》n ⑶sy5876------1993《石油鉆井隊(duì)安全生產(chǎn)檢查規(guī)定》n ⑷sy5974------1994《鉆井作業(yè)安全規(guī)程》n ⑸sy6044------2044《海上石油作業(yè)安全應(yīng)急要求》n ⑹sy/t 6203------1996《油氣井井噴著火搶險(xiǎn)作法》n ⑺sy/t 6228------1996《油氣井鉆井及修井作業(yè)職業(yè)安全的推薦做法》n n ⑻sy/t 6283------1997《石油天然氣鉆井健康、安全與環(huán)境管理體系指南》n ⑼sy6307------1997《淺海鉆井安全規(guī)程》n ⑽sy6345------1998《淺海石油作業(yè)人員安全資格》n ⑾sy6354------1998《稠油注汽熱力開采安全技術(shù)規(guī)程》n ⑿sy6504------2000《淺海石油作業(yè)硫化氫防護(hù)安全規(guī)定》n ⒀sy/6561------2003《水力壓裂安全技術(shù)要求》 二.石油修井作業(yè)過程的主要危險(xiǎn)因素及其控制(p.277)(一)各類修井作業(yè)中的方法和技術(shù)特點(diǎn)及安全技術(shù)要求 石油修井作業(yè)的主要工程包括:試油、中途測試、工程測試、小修、射孔、大修、側(cè)鉆、封串、壓裂、酸化、防砂、堵水、調(diào)剖、解堵等。這里主要介紹試油、小修、大修、壓裂、酸化等。 1.
清蠟
包括機(jī)械清蠟和熱力清蠟兩種。⑴機(jī)械清蠟。包括刮蠟片清蠟和套管清蠟。 刮蠟片清蠟是利用井場電動(dòng)絞車下如油井中,在油管結(jié)蠟井段上、下過冬,將管壁上的蠟刮下來被油流帶出井口,該方法適用于自噴井和結(jié)蠟不嚴(yán)重的井。套管清蠟是將螺旋式刮蠟器接在油管下面,利用油管的上下活動(dòng)將套管壁上的蠟清理掉,也可以利用轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)刮刀鉆頭刮削;同時(shí)利用液體循環(huán)把清理下的蠟帶到地面。 ⑵熱力清蠟。包括電熱清蠟、熱化學(xué)清蠟、熱油循環(huán)清蠟和蒸汽清蠟等。n 電熱清蠟是以油井熱電纜,讓電能轉(zhuǎn)化為熱能供給油流加熱,使其溫度升高達(dá)到清蠟、防蠟?zāi)康。熱化學(xué)清蠟是利用化學(xué)產(chǎn)生的熱能來清蠟。n 熱油循環(huán)清蠟是利用本井生產(chǎn)的原油,經(jīng)加熱后注入井內(nèi)不但循環(huán),使井內(nèi)溫度達(dá)到蠟的熔點(diǎn),蠟被逐漸融化并隨同油流到地面。蒸汽清蠟是將井內(nèi)油管起出來,擺放整齊,然后利用蒸氣車的高壓蒸汽融化并刺洗管內(nèi)外的結(jié)蠟。 2.沖砂⑴沖砂方式有正沖、反沖、旋轉(zhuǎn)沖砂等。n 正沖:沖砂液沿管柱流向井底,由環(huán)形空間返回地面。n 反沖:與正沖相反。n 旋轉(zhuǎn)沖砂:利用動(dòng)力源帶動(dòng)工具旋轉(zhuǎn),同時(shí)用泵循環(huán)卸砂,大修沖砂常用此法。⑵安全技術(shù)要求:n ⑴不準(zhǔn)帶泵、封隔器等其他井下工具探砂面和沖砂;n ⑵沖砂工具距油層上界20m時(shí),下放速度應(yīng)小于0.3m/min;n ⑶沖砂前油管提至離砂面3m以上,開泵順環(huán)正常后,方可再下放管柱; n ⑷接單根前充分順環(huán),操作速度要快,開泵順環(huán)正常后,方可再下放管柱;n ⑸沖砂過程中應(yīng)注意中途不可停泵,避免沉砂將管柱卡住或堵塞;n ⑹對于出砂嚴(yán)重的井,加單根前必須充分洗井,加深速度不可過快,防止堵卡及憋泵;n ⑺連續(xù)沖砂5個(gè)單根后要洗井一次,防止井筒懸浮砂過多;n ⑻順環(huán)系統(tǒng)發(fā)生故障,停泵時(shí)應(yīng)將管柱上提至砂面以上,并反復(fù)活動(dòng);n ⑼提升系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必須保持正常順環(huán); n ⑽泵壓力不得超過管線的安全壓力,泵排量與出口排量保持平衡,防止井噴或漏失;n ⑾水龍帶必須栓保險(xiǎn)繩。2.檢泵n 對檢泵的安全技術(shù)要求如下: n ⑴要取全、取準(zhǔn)下井泵的各項(xiàng)資料;n ⑵下泵深度要準(zhǔn)確,防沖距要合適;n ⑶下井油管絲扣要涂抹密封脂,要求油管無裂縫,無漏失,無彎曲,絲扣完好; n ⑷抽油管應(yīng)放在5個(gè)支點(diǎn)以上的支架上,不準(zhǔn)落地;n ⑸起抽油管時(shí)如果遇卡,不準(zhǔn)硬拔;n ⑹對深井泵的起下與拉運(yùn)過程要特別注意。 4.
井口故障處理
n ⑴方法:換采油樹、處理套管四通。n ⑵處理套管四同安全技術(shù)要求:①井口電焊必須辦理油井口用火手續(xù),備齊消防設(shè)備和工具,且焊割必須在井內(nèi)液流穩(wěn)定,井口無油氣噴溢或油氣顯示時(shí)方可進(jìn)行;②拆卸采油樹后,注意鋼圈等不見的存放,以防磕傷;③吊起采油樹時(shí),應(yīng)防止掉落砸傷人員及井口設(shè)備;④割焊井口前應(yīng)仔細(xì)丈量尺寸,割焊后應(yīng)準(zhǔn)確校正油補(bǔ)距; n ⑤對于壁厚較厚的套管焊接應(yīng)采取對焊;壁厚的或腐蝕較嚴(yán)重的應(yīng)用大于原套管直徑的套管進(jìn)行套接焊牢;n ⑥一定要保證焊接質(zhì)量,在對焊口處應(yīng)焊兩遍以上。5.射孔安全技術(shù)要求:n ⑴備好井口設(shè)備和安裝工具,切實(shí)做好防噴準(zhǔn)備;n ⑵射孔前,套管不許按規(guī)定同徑,沖砂洗井至人工井底; n ⑶新進(jìn)射孔之前,必須對套管試壓并符合規(guī)定;n ⑷射孔深度誤差不大于0.1m;n ⑸射孔深度超過3m以上,必須下管柱進(jìn)行洗井后方可完井;n ⑹射孔過程中,要有專人看管井口,防止落物,并注意有無油氣顯示;n ⑺整個(gè)施工過程中,修井隊(duì)必須與射孔隊(duì)緊密配合,做到安全射孔,井口周圍嚴(yán)禁有煙火。 (二)現(xiàn)場主要修井設(shè)備、設(shè)施的基本性能及操作要領(lǐng)
1.石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施n 目前,在石油修井作業(yè)生產(chǎn)過程中,使用的設(shè)備設(shè)施可分為四大類。一是井口設(shè)施,包括采油樹、抽油機(jī)、電機(jī)、水套爐、分離器及地面油氣水管網(wǎng);二是井下設(shè)備及設(shè)施,包括套管、油管、隔熱管、防砂管、井下儀器、工具及裝置、射孔槍彈、雷管等;三是入井流體,包括壓井液、洗井液、完井液、鉆井液、酸液、堵水調(diào)剖液、解堵液、清蠟液等,這些入井流體都是由個(gè)中化學(xué)品配制而成的;四是地面主要施工設(shè)備及設(shè)施。 地面主要施工設(shè)備及設(shè)施包括: n ⑴起下作業(yè)提升設(shè)備:井架、游動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)、修井機(jī)等;n ⑵電力設(shè)備:發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器、照明等;n ⑶采暖設(shè)備:鍋爐(地面的采暖鍋爐、工業(yè)用水、用整齊鍋爐)等;n ⑷生活設(shè)施:野營房、廚房、庫房、值班房、油氣水等;n ⑸泵注循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備:泥漿泵、泥漿池、固井車、灰罐車、水泥車、熱洗車、高壓空氣壓縮機(jī)、水罐車、油罐車等; n ⑹井控設(shè)備設(shè)施;n ⑺射孔、試油、小修、測試設(shè)備:作業(yè)機(jī)、射孔車、電纜車、一起車、測試車、氣舉排液設(shè)備、抽吸及提撈設(shè)備等n ⑻壓裂酸化設(shè)備:壓裂車、酸化車、管匯車、儀表車、拉砂車、液氮泵車、液罐車及高壓罐匯等。 2.
石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施的特點(diǎn)
石油修井作業(yè)的主要設(shè)備、設(shè)施的特點(diǎn)是負(fù)荷重、功率大、體積大、承壓高、改造壓力高、在石油修井作業(yè)生產(chǎn)過程中,使用設(shè)備、設(shè)施隨施工周期而不斷地運(yùn)輸、搬遷、裝卸、安裝、立放,容易造成對設(shè)備、設(shè)施的損壞。n ⑴負(fù)荷重,大修及側(cè)鉆工程的提升負(fù)荷達(dá)100t以上,井架的負(fù)荷在200t以上;n ⑵功率大,壓裂車的臺(tái)上柴油機(jī)功率超過7000馬力(單機(jī)); n ⑶體積大,原鉆機(jī)施工井架48m,修井井架為29m、18m;原鉆機(jī)側(cè)鉆搬家用運(yùn)輸車30輛;n ⑷承壓高,壓裂車的臺(tái)上壓裂泵及地面高壓管匯的承壓壓力達(dá)100mpa以上n ⑸工作壓力高,壓裂施工的泵壓的施工壓力達(dá)80mpa以上。3.修井機(jī)操作要領(lǐng)n ⑴所有機(jī)械設(shè)備在使用中,不準(zhǔn)任意割焊,以保證設(shè)備機(jī)械性能及結(jié)構(gòu)性能的完整;n ⑵設(shè)備在使用時(shí),領(lǐng)部件必須齊全完整,不允許帶病作業(yè);n ⑶各固定螺孔直徑不得大于所穿螺栓直徑2mm以上,氣割孔必須加焊帶鉆孔的鐵板; n ⑷各固定螺栓必須符合設(shè)計(jì)規(guī)格,并加彈簧墊擰緊;n ⑸各種護(hù)罩、欄桿等保護(hù)裝置必須齊全可靠;n ⑹各種儀表、安全保險(xiǎn)裝置必須靈敏可靠;n ⑺井架及底座各構(gòu)件齊全良好,不得有扭曲變形、嚴(yán)重傷痕、裂紋和嚴(yán)重腐蝕等情況;n ⑻氣路各進(jìn)氣閥、單雙向開關(guān)、防碰天車、各操作手柄必須靈敏可靠;n ⑼各崗位必須按巡回檢查線路和檢查點(diǎn)的要求對設(shè)備、安全防護(hù)、保險(xiǎn)裝置、工作環(huán)境進(jìn)行減產(chǎn),在安全可靠的轉(zhuǎn)臺(tái)下方可啟動(dòng)設(shè)備; n ⑽啟動(dòng)設(shè)備、變換排擋和操作離合器,必須操作平衡,不得產(chǎn)生沖擊;n ⑾操作人員必須堅(jiān)守崗位,在啟動(dòng)設(shè)備時(shí),應(yīng)細(xì)心觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理可能發(fā)生的不正,F(xiàn)象。(三)作業(yè)過程中的主要危害機(jī)器預(yù)防措施1.
生產(chǎn)作業(yè)過程中的主要危害
在石油修井作業(yè)生產(chǎn)過程中,存在著井噴、中毒、人身事故、火災(zāi)及爆炸等主要危害事故。 n ⑴井噴事故。井噴事故包括井噴、井噴失控、井噴失控著火及爆炸事故和有害氣體嚴(yán)重泄漏失控事故。n ⑵中毒事故。硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、鹽酸、氫氟酸等都回引起中毒事故。n ⑶人身事故。事物打擊、高空墜落、油氣火災(zāi)爆炸、觸電、淹溺、砸塌、灼燙、機(jī)械傷害、凍傷、燒傷、窒息等都可能造成人身事故。n ⑷火災(zāi)及爆炸事故。井場明火、電器打火及落地油、井噴后火災(zāi)及爆炸、葦場、森林、草地火災(zāi)、隔熱管爆炸等事故。 2.
井噴事故的預(yù)防
n ⑴井控設(shè)計(jì);n ⑵井控設(shè)備;n ⑶射開油層前的準(zhǔn)備工作;n ⑷油層射開后的起下作業(yè)過程中防井噴制度;n ⑸井控技術(shù);n ⑹井控的井控操作制度及管理制度;n ⑺防井噴裝置的配備、安裝、檢修、試壓、演練;n ⑻井噴事故的應(yīng)急處理措施;n ⑼井噴失控后的緊急處理。 3.
中毒事故的預(yù)防
n ⑴硫化氫中毒事故的預(yù)防、現(xiàn)場防護(hù)及應(yīng)急處理措施;n ⑵一氧化碳、二氧化碳中毒事故的預(yù)防、現(xiàn)場防護(hù)及應(yīng)急處理措施;n ⑶鹽酸中毒事故的預(yù)防、現(xiàn)場防化及應(yīng)急處理措施;n ⑷氫氟酸中毒事故的預(yù)防現(xiàn)場、防護(hù)及應(yīng)急處理措施;n ⑸其他中毒事故的預(yù)防現(xiàn)場、防護(hù)及應(yīng)急處理措施。 4.
人身事故的預(yù)防
n ⑴物體打擊人身事故的預(yù)防;n ⑵高空墜落事故的預(yù)防;n ⑶油氣火災(zāi)爆炸事故的預(yù)防;n ⑷觸電事故的預(yù)防;n ⑸淹溺事故的預(yù)防;n ⑹砸塌事故的預(yù)防;n ⑺灼燙事故的預(yù)防;n ⑻機(jī)械上海事故的預(yù)防;n ⑼凍傷事故的預(yù)防;n ⑽燒傷事故的預(yù)防 n ⑾各類人身事故的現(xiàn)場防護(hù)手段及設(shè)備;n ⑿各類人身事故搶險(xiǎn)措施及應(yīng)急吃力措施;n ⒀預(yù)防各類人身事故的管理制度。5.火災(zāi)事故的預(yù)防n ⑴井噴后火災(zāi)事故的預(yù)防;n ⑵因井場明火、電器打火引起的火災(zāi)事故的預(yù)防;n ⑶火災(zāi)事故的現(xiàn)場防護(hù)手段及設(shè)備;n ⑷火災(zāi)事故滅火搶險(xiǎn)措施及應(yīng)急處理措施;n ⑸井噴后防火緊急處理;n ⑹防火制度n ⑺消防條例