钻井作业危险因素辨识.doc

钻井过程主要危险有害因素钻井作业过程包括钻井施工前期准备工作过程、钻进施工过程和完井作业施工过程。存在的主要危险因素有：井喷失控、火灾、爆炸（包括化学爆炸和物理爆炸）、中毒和窒息、物体打击、机械伤害、起重伤害、高处坠落、触电、车辆伤害、坍塌、淹溺、灼烫和其它伤害，存在的有害因素有：噪声、振动、粉尘等。（1） 井喷失控如果井口防喷装置密封不严或故障，麻痹大意违章操作，井场发生井喷失控，可能会带来灾难性的事故。现场和危险区域的人员如果撤离不及时，可能发生人员中毒和死亡的事故，危害范围大，影响恶劣。造成井喷的原因有：1）井口未安防喷器或防喷器安装不符合要求。2）压井液密度过低。3）防喷设施损坏。4）起下管柱时，可能发生抽汲现象造成井喷。5）起下钻作业过程中无专人负责观察井口或发现溢流或溢流增大等井喷预兆时没有立即抢装内防喷装置或关闭油管（或钻杆）旋塞，关闭防喷器。6）在起下封隔器等大直径工具时，没有控制起下钻速度，产生抽汲或压力激动，导致井喷。7）起下作业没有严格执行防喷器的使用规程操作。8）在未打开防喷器的情况下进行起下管柱作业。9）在未打开旋塞的情况下上、卸旋塞。10）换套时，没有打水泥塞或桥塞封住油、气、水生产层；或洗井液不合格；或洗井液没有灌满井筒就进行作业；或无法封堵生产层时，没有先安装防喷器，再进行换套施工；或没有按标准扭矩进行套管上扣；或套管对扣回接后，没有依据地质方案要求进行试压均可能造成井喷失控事故等。（2）火灾发生井喷事故，一旦处理措施及应急预案不能控制井喷，产生的原油、天然气等可燃液体、气体遇点火源将会产生火灾事故。造成井喷的原因有：1）设计或施工失误：不能正确预测气层位置，钻井中遇到漏层或气层夹带漏层，钻井液漏失造液柱压力小于地层压力。2）钻井液密度过低，液柱的压力不足以平衡地层压力；或钻井液粘度过高，滞留于钻井液中的气体不能很快排出，使钻井液密度降低。3）钻井过程中技术套管破裂，气体从套管裂口喷出地面。4）起钻抽汲、下钻产生激动压力，卡钻、或地面设备故障造成停工过长井筒内气侵严重造成井喷。5）没有可靠的防喷设施、防喷设施不合格或安装不合格。6）操作井控设备失误。另外，防喷设施的损坏或井场的管线损坏，造成原油、天然气泄漏，遇明火源可能引起火灾事故。引起火灾的点火源主要包括以下几种：1）明火火源：焊接作业时引起火花或焊渣飞溅；危险区域内动火作业；违章使用明火，如使用火柴、打火机、抽烟等。2）静电火花：物质间的摩擦、工作人员未按要求着装等都易产生静电；设备设施没有按规定安装防静电接地装置或者接地装置失效，导致静电聚集放电，产生火花。3）雷击：若设备设施、建（构）筑物等未做防雷接地或者防雷接地装置失效，在遭遇雷击时，容易引起火花。4）电气火花：用电设备未使用漏电保护器、短路、接触电阻过大等原因都有可能导致电气火花。5）机械火花：使用非防爆工具或器具等敲击、碰撞、摩擦等引起火花；钉子鞋与金属摩擦等可产生火花。6）井场外有油污、杂草，因为烧荒或井场外着火引起井场着火。7）其它火源、强光、热辐射等。作业场所的电气设备选型不符合防爆要求。作业过程中，采用的设施以电为能源的各种动力、照明、控制设备及电线、电缆等，会因腐蚀、潮湿、超负荷、失修、老化、误操作、雷击或接地不良等原因，引起火灾。动力用的燃料为轻柴油，属易燃液体，柴油的火灾危险性属于乙类；作业中还需要使用润滑油，润滑油的火灾危险性属于丙类；起吊的管道内、作业现场可能存在原油等。遇火花、明火等均可能引起火灾。（3）爆炸若发生井喷事故，泄漏的油气、天然气和空气混合，可以形成爆炸性混合气体，当达到爆炸极限时，若遇高温、明火等均可能发生爆炸。检修、维修设施中使用的氧气瓶、乙炔瓶，如果使用、操作、维护不当，也可能发生爆炸。由于选择、试压、检查、安装、固定等问题会造成管线刺漏，闸阀渗漏、管柱弯曲，甚至爆裂等事故。另外，井下情况不明，管线被堵塞，可导致压力骤升，造成憋泵，管线严重刺漏，甚至管线爆裂事故。容器爆炸物理炸爆性包括容器爆炸等。钻井施工作业中需要使用空气压缩机、压力容器、高压管道、压力可达数兆帕甚至数十兆帕。压力容器、高压管道是一种危险性较大的设备，容器（管道）内具有一定温度的带压工作介质，承压元件的失效、安全保护装置失效是容器（管道）主要的危险因素。由于安全防护装置失效或承压元件的失效，使压力容器、管道内的工作介质失去控制，从而导致事故的发生，发生物理爆炸危险。此外，井场所使用的氧气瓶、乙炔瓶等压力容器，由于管道、阀门堵塞、仪表失灵、阳光暴晒等原因，也可能引起物理爆炸。（4）中毒窒息1）硫化氢中毒因作业是流动的，若遇到含硫化氢的油气井作业时，一旦发生油气井井喷外溢事故，井喷气中含有的硫化氢气体，可能导致作业区或其附近人员的中毒事故发生。硫化氢气体会给钻井安全施工作业和取心工作带来极大困难。钻进至含硫化氢天然气地层后，井喷气体中含有硫化氢，若处理不当可能导致中毒事故发生。从井底循环出的钻井液会携带有毒气体硫化氢，可能导致井场作业人员或井场附近人员中毒；发生井喷若人员防护措施不当，将造成井场作业人员或井场附近人员中毒；取心工具携带出的硫化氢气体可导致人员中毒。若天然气中含有硫化氢，在钻井测试放喷、井喷放喷燃烧时，硫化氢燃烧会产生二氧化硫。二氧化硫也是造成人员中毒的毒物之一。作业区块有含硫油气层，硫化氢侵入替喷液体，返回到地面；若使用红丹丝扣油，则此种丝扣油在高温中与游离硫反应生成硫化氢。2）油气中毒天然气和油气泄漏，造成作业区内油气浓度超标，易对作业人员造成中毒和窒息。3）野外作业，因饮食不当引起食物中毒。（5）高处坠落高处坠落是指从离地面2m以上作业点坠落所致伤害，主要事故原因有：1）蹬踏物突然断裂或滑脱；2）高处作业移动位置时踏空或失衡；3）站位不当，被移动物体碰撞而坠落；4）安全设施不健全，如缺乏护栏；5）作业人员缺乏高处作业安全知识。在作业过程中和井架设施装卸过程中需要登高检查、保养设备，若人员防护不当或无防护措施，存在高处意外坠落的危险。在夜间装卸塔架，由于光线不足，引起高处作业的人员失足坠落。二层台光滑、无护栏或护栏高度不合格，可能导致操作人员失足坠落。二层台无安全带、防坠落装置或放坠落装置不良，也造成高处坠落伤害。5级以上大风、雷雨、雾、雪等天气进行安装、拆卸塔架作业，因固定不牢或脚踏物件光滑，造成作业人员坠落。（6）机械伤害机械伤害是指强大机械动能所致人体伤害，常因被搅、碾、挤、压，或被弹出物体重击，致受害者重伤甚至死亡，主要事故原因有：1）检修、检查机械时忽视安全操作规程，如设备检修作业，未切断电源、未挂“不准开闸”警示牌、未设专人监护等；2）缺乏安全装置，如机械传送带、齿轮机、接近地面的联轴节、皮带轮、飞轮等易伤害人体部位未加防护装置；3）电源开关布局不合理，遇紧急情况不便立即停车；4）违反操作规程等。5）设备的制动离合系统由于油、水及杂物侵入，导致离合失控，引起机械伤害。6）机械运转时，从事零部件的拆装工作，或触摸和擦洗运转着的部件。作业过程中，各种高速旋转的电机、移动机构以及往复运动部件的外露部分，若因设备、设施缺陷、防护不良或无防护，致使人体遭受夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等伤害。（7）触电触电是指人体接触到具有不同电位的两点时，由于电位差的作用，在人体内形成电流所致损伤，严重电击伤致死主要原因为心室颤动或窒息，局部伤害包括电弧烧伤等。常见触电事故原因有：1）电气线路、设备检修安装不符合要求或检修制度不严密；2）非电工擅自处理电气事故；3）移动长高金属物体触及高压线；4）高位作业时，误碰带电物体；5）操作漏电工具、设备；6）违反带电作业安全操作规程（如未穿绝缘鞋等）。以电为能源的动力、照明、控制设备、电缆、开关等，因潮湿、超负荷、线路老化、故障、误操作或电气设备绝缘不良、防护不够、错误接线以及短路、雷击等原因均可引发人身触电伤害或造成设备损坏、仪表和自动控制系统失灵、系统破坏等危险。在井场布置时，电线架设过低，电缆、电线绝缘不好，私拉乱接，用电设备没有安装保护性接地或接零、电线与铁器发生摩擦磨破电线、酒后带电作业，不停电移动带电设备等，都可能发生触电事故。起、放井架，井架外边缘与输电线路边缘之间的安全距离不够，造成井架和架空线接触带电，引起触电事故。在搬运设备和起放井架过程中，岗位工人未发现周围有高压输电线路，可能发生触电事故。井场搬运照明电气，未停电作业，可能导致触电事故。井架遭受雷击，若接地设施不完善，作业人员会发生触电事故。（8）车辆伤害车辆伤害指用机动车辆，包括不同类型的机动车辆，在行驶时所致伤害。上述车辆伤害的常见原因有：1）行驶中引起的辗压、撞车或倾覆等造成的人身伤害；2）行驶中上下车、扒车、非作业者搭车、放飞车等所致人身伤害；3）装卸、就位、铲叉等过程引发人身伤害；4）运行中碰撞建筑物、构筑物、堆积物引起建筑物倒塌、物体散落等所致人体伤害。作业时流动性作业，一口井施工完毕，就要移动到下一个井场施工，因此需要对设备进行拆卸、搬迁、安装，该过程中如果违章驾驶车辆，停靠不稳、刹车失灵等，可能造成车辆伤害事故发生。（9）物体打击钻井施工过程中大钩、游动滑车、天车、井架及井架附件、二层台附件若发生坠落可使人员遭受物体打击。意外脱落的套管、意外甩动的大钳、高压管件等可造成人员物体打击伤亡事故发生。钻井施工过程中特别是开钻前的高压试运转过程中，井口、泵房、高压管汇、安全阀及其他进行高压作业的设备、车辆附近的高压区，具有高压流体刺漏伤人的危险。发生井喷事故时，可能导致各设施的破坏，飞出的物体可能导致意外物体打击事故。在安装、拆卸设备时，可能因上下作业不协调，导致上部物件坠落，造成下部人员的物体打击事故发生。由于刹车失控造成顿钻事故，或因超速起下造成顿钻甚至落物伤人事故。在重负荷作用下，提升系统可能发生大绳断落伤人事故。井口操作不熟练造成单吊环伤人。无证操作，不熟练绞车操作规程而发生顶天车、顿钻，甚至管柱落井等恶性事故。当遇阻、遇卡，上提载荷接近井架安全载荷时，硬提导致钢丝绳断裂、或井架断裂，造成落物打击。甩单根作业时，因作业人员违章作业，造成单根失控，打击作业人员，发生伤害事故。顶天车是指作业工具在起升时，游动系统未在有效范围停下，而继续上升至天车底，将天车撞下来。一旦天车被撞下来，整个起升系统都将砸在井台上，工具容易被折断落下，造成人员伤害。因吊环、钢丝绳等断裂造成物件坠落，发生物体打击伤害。在井架搬迁过程中，由于违章作业或误操作等引起井架构件或工具坠落，造成物体打击。在使用液压钳、管钳等工具时，因人员操作不当或工具断裂等，可能引起工具失控或飞出造成打击作业人员。在搬运、更换或装卸钻杆、钻具或其他工具时，应操作不当引起钻杆倾倒、工具坠落造成打击伤害。拆除、检修、运输等过程中会因人员的失误，导致高处物件的坠落，产生物体打击事故。在夜间装卸井架，由于光线不足，高处作业的人员工具摆放不对，或看不清下方作业人员，造成坠物伤人。在5级以上大风、雷雨、雾、雪等天气进行安装、拆卸塔架作业，因塔架晃动或塔架光滑，造成高空放置的工具物件坠落，引起坠物伤人。（10）起重伤害钻井作业过程中使用起重机械进行起吊施工设备或设施时，随车起重机等在起吊运行中因吊具不良或违章操作、超负荷作业，可能造成吊物坠落、挤压、撞击伤人事故。（11）坍塌钻井作业时，在井架安装、拆除和作业过程中，因井架绷绳负荷过大或违章作业，造成井架倾倒坍塌。井架地基不牢或基础件断裂造成井架坍塌。因下雨或排水不畅造成井架地基侵蚀，引起坍塌。在山坡修筑井场地基，因地层松散、岩石地基不牢固或坡度过大，有可能造成塔架地基坍塌，井架倾倒。在山谷、河沟、地势低洼地带或雨季施工时，井场周围无排水措施或排水不良，引起井架地基浸泡松散，造成坍塌。当遇阻、遇卡，上提载荷接近井架安全载荷时，硬提可能导致井架超载坍塌。无证操作，不熟练绞车操作规程而发生顶天车，引起井架坍塌。（12）淹溺淹溺主要发生在井场的泥浆坑、污水池等，若此处无防护或警示标志以及工作人员违章作业，有可能发生淹溺伤害。（13）灼烫1）高温灼烫在钻井作业中，发电机组或其他旋转设备摩擦生热都会是物体表面温度过高，作业人员在操作不当或未带防护用品时都可能引起灼伤事故。在焊接作业时，焊接件会携带高温，作业人员一旦接触可能引起灼伤。另外高温焊渣飞溅也会引起灼伤。2）化学灼伤在调配钻井液时，可能需用氢氧化钠等腐蚀化学品，作业人员在操作不当或未佩戴防护用品时，可能造成皮肤灼伤。（14）噪声与振动1、生产作业场所噪声按其声源特点，分为机械性噪声和流体动力性噪声：1）机械性噪声：机械设备运输、撞击、摩擦、转动产生，以高、中频为主。在作业过程中，由于旋转、撞击、振动机械等产生振动，作用于人体后可发生局部振动或全身振动，身心受到伤害；作用于设备和其它设备后，可造成设备零件松动，支撑不稳，生产设施慢性损伤。严重时发生共振，成为发生事故的危险因素。2）流体动力性噪声：由于液体流动而产生的噪声，低、中、高频均有。如井场泵类、管道内流体、液压机械设备等在运转过程中发出的噪声。严重的噪声不仅会使人烦躁，注意力不集中，反映迟钝，引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统等疾病，而且严重干扰信息交流，听不清谈话或信息，造成误操作发生率上升，并可造成工人听力损伤甚至耳聋。2、生产性振动分为局部振动和全身振动：1）局部振动常称作手传振动或手臂振动，是指手部接触振动工具、机械或加工部件，振动通过手臂传导至全身。使用风动或电动工具作业都存在局部振动。2）全身振动是指工作地点或座椅的振动，人体足部或臀部接触振动，通过下肢或躯干传导至全身。在交通工具如汽车或在作业台上作业时会存在全身振动。适宜的振动有益于身心健康，解除疲劳，减轻疼痛。但过度的振动会引起感觉不适，继而出现疲劳、头晕、焦虑、嗜睡，内脏损伤，神经消化系统异常；严重者会导致手传振动病等职业病。作业井场的钻井、钻井泵等作业设备在运转过程中均产生较大的噪声和振动，对长期在此环境中的作业人员会造成危害。（15）粉尘作业过程中，在配制泥浆液时要用到多种化学药剂，这些药剂多为粉末状，在使用时会扬起粉尘，长期作业在粉尘环境的作业人员，可能造成粉尘危害。（16）其他伤害钻井工程是一个多工种、多工序、立体交叉、连续作业的系统工程。因此，钻井作业需要和其他作业队经常进行配合作业，可能因交叉作业产生火灾、爆炸、物体打击、高处坠落、机械伤害、车辆伤害、灼烫、辐射等，也可能因交叉作业过程其它的机架坍塌等导致的伤亡事故等，应高度重视交叉作业影响。井下作业过程主要危险有害因素井下作业是一种高压的工程，出现问题一般难以补救；也是一项系统工程，具有时间短、费用高、野外作业、环境恶劣、工作量大、流动性大、装备设施类型多、作业风险大、技术性强和噪音大的特点。其特点决定了井下作业作业过程中事故的复杂性、多变性、突发性和危险性，易发生事故，易造成人身伤害、财产损失和环境破坏。一旦发生事故，其性质往往是严重的。（1）井喷失控施工作业过程中可能发生的重大危险事故是井喷失控或井喷着火。当地层压力大于井底压力时，地层液体流入井内的现象叫溢流；溢流失去控制，地层流体无法控制地大量流入井内，喷出井口的现象叫井喷。井喷时大量天然气从井口喷出，在空气中形成爆炸云团，当浓度达到5%-14%时，遇点火源（明火、电气火花、静电火花等）形成爆炸。如果井口防喷装置密封不严或故障，麻痹大意违章操作，井场发生井喷失控，可能会带来灾难性的事故。现场和危险区域的人员如果撤离不及时，可能发生人员中毒和死亡的事故，危害范围大，影响恶劣。井下作业时若甲方的井控装置不合格、安装不合理、人员违章作业或人员失误等均可能造成井喷事故发生。井喷失控后很可能会造成火灾爆炸事故发生，若天然气中含有一定量的硫化氢，可能导致作业区或其附近人员的中毒事故发生。（2）火灾、爆炸井喷引发的火灾、爆炸事故在施工作业过程中一旦发生井喷，井内喷出的流体(原油、天然气)速度快，易发生火灾爆炸事故。一旦井喷失控，引起火灾，就会烧毁设备，危及作业人员的人身安全。原油、天然气等可燃液体、气体，管线或容器泄漏时，遇到火源可能发生火灾爆炸事故。作业井场存在有可燃物品，如原油、柴油、机房积油等，柴油机排气管带火花以及存在其它可燃物品等，管理不善，可能引起火灾。柴油机房、现场存放柴油的罐或桶等发生油料泄漏也可引起火灾、爆炸事故。在作业现场可能因电气设备短路或线路老化等原因，导致电气火灾事故发生，若设备设施未做防雷接地或者防雷接地装置失效，在遭遇雷击时，容易引发火花。井下作业车辆长期在高负荷的状态下运行，若发动机过热或电路发生断路打火引燃车辆上易燃物品，可能发生车辆着火，如果未按要求使用防爆电气或者防爆电气失效、电器短路等原因都有可能导致电气火花。（3）中毒和窒息硫化氢中毒：在含硫化氢的油气井作业时，一旦发生油气井井喷外溢事故，井喷气中含有的硫化氢气体，可能导致作业区或其附近人员的中毒事故发生。油气中毒：天然气和油气泄漏，造成作业区内油气浓度超标，易对作业人员造成中毒和窒息，在井喷、压裂、酸化施工等施工中时，如果空气中天然气、一氧化碳等气体浓度超标，操作人员未按规定配备穿戴个体防护用品，可能发生人员中毒和窒息。野外作业，因饮食不当引起食物中毒。（4）机械伤害井下作业过程中的机械伤害可能发生在设备运行、设备维修、加砂等施工作业中。设备运转时，因施工人员操作失误、站位不合理和防护不当，可能造成机械伤害。设备维修时因岗位人员误操作，容易发生设备或工具对人身造成的机械伤害。在井下作业加砂过程中，若人员不慎落入砂斗，会造成被送砂器绞伤的事故。在加砂之前地面管线刺漏，若没有停车放空管线中压力而带压处理，可能在高压下发生意外伤人。（5）物体打击井下作业过程中的管线多为高压管线，若管线材质不合格、管线阀门误开启或关闭、管线布置不合理造成管线受挤压等，均可能发生管线憋爆，伤及作业人员。因钢丝绳等断裂造成物件坠落，发生物体打击伤害。拆除、检修、运输等过程中会因人员的失误，导致高处物件的坠落，产生物体打击事故。（6）触电作业井场存在的配电控制柜及以电为能源的动力、照明、控制设备、电缆、开关等，若接地或接零保护装置失灵失效、绝缘损坏或老化、带电作业不按规定穿戴防护用品或违章作业或低压电气未安装漏电保护器等，人员触及带电体，有可能发生触电事故。（7）车辆伤害井下作业队常年在野外施工，通向井场的道路几乎全部为土路或沙土路，道路险峻狭窄，坡陡弯急，路面状况很差，遇到阴天下雨，路面湿滑，且因雨水冲刷，路面上分布有冲沟和塌方，运输人员或物资的车辆在这种状况下行车，若疏忽大意或缺乏经验，极易发生车辆坠落山沟、翻车等事故，造成人员伤亡和财产损失。另外，在井下作业队搬迁或配合压裂、酸化等施工的过程中，施工单位在井场上移动车辆时，因人多车杂，若指挥混乱，疏忽大意，可能造成车辆伤害。作业时流动性作业，一口井施工完毕，就要移动到下一个井场施工，因此需要对设备进行拆卸、搬迁、安装，该过程中如果车辆违章驾驶，停靠不稳、刹车失灵等，可能造成车辆伤害事故发生。8）起重伤害井下作业队在搬迁过程中需要吊装作业，在装卸重物时，若违章装卸、违章指挥，会造成重物砸伤、碰伤、刮伤操作人员，或造成重物倾覆，导致设备损坏。9）灼烫和淹溺在刺洗油管和抽油杆的过程中，如果岗位工人操作不当或刺洗管线漏汽、断裂，高温蒸汽泄漏，可能造成灼烫。另外，在配合酸化施工的过程中，若人体裸露部分（手、面部、眼睛等）不慎沾染上酸液，会造成人体裸露部分化学灼伤。淹溺主要发生在污油池设施中，若此处无防护或警示标志以及工作人员违章操作，易发生淹溺事故。另外，井下作业有时施工的井场设置在山沟里，在发生洪水时，若人