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修井作业风险管理 井控培训中心郭凤平 2013 3 5 介绍 郭凤平中国石油大学安全工程硕士井控培训中心HSE培训教师 二 友情提示 请熟悉本教学楼 教室的安全出口和疏散通道 如遇到突发情况 请按照现场工作人员的指挥有序疏散 请不要在教室及其它禁烟的区域吸烟 坐时五点着地 上课期间请将您的手机关闭或设置为静音状态 关注课程 认真讨论 交流 互动 积极发言 3现代安全科学认为 每一起伤亡事故的发生 都是由于人的不安全行为 物的不安全状态和管理上的缺陷所致 HSE体系的基本思想 所有事故都是可以认识的 所有事故都是可以预防的 所有事故都是可以避免的 修井作业风险管理 危险源 指可能造成人员伤害 财产损失或环境破坏的根源 可能是存在危险的一件设备 一处设施或一个系统 也可能是一件设备 一处设施或一个系统中存在危险的一部分 安全评价 它是以实现工程 系统安全为目的 应用安全系统工程原理和方法 对工程 系统中存在的危险 有害因素进行辨识与分析 判断工程 系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度 从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据 修井作业风险管理 风险评价 危险辨识 危险源识别 观察 新增危险源 危险源变化 危险性 确认 发生概率 危害程度 危险性评价 判别准则 设定 社会上所允许的危险范围 措施 降低危险 消除危险 危险源控制 允许范围 定量化 风险评价框图 修井作业风险管理 风险评价目的风险评价是为了评价危险发生的可能性及其后果的严重程度 以寻求最低事故率 最少的损失和最优的安全投资效益 风险评价的原则风险评价应遵循科学性 系统性 综合性适用性的原则 修井作业风险管理 风险评价的限制因素不完整性 1 识别阶段不可能保证找出所有风险 2 对已识别到的危险不能保证考虑到所有可能引发事故的原因和事故后果 主观性 由于风险评价具有高度主观的性质 评价结果与假设条件密切相关 不同的评价人员使用相同的资料评价同一个问题 可能会得出不同的结果 与评价人员经验相关 对风险评价没有提高到一定的认识程度 评价的推动有一定的难度 修井作业风险管理 修井作业是高风险的行业 在修井作业的整个活动中 都可能潜在对健康 安全与环境危害的影响因素 识别修井作业中潜在的风险与影响因素 是有效控制和削减修井过程中给健康 安全与环境带来的危害及影响的重要基础 修井作业风险管理 作业现场布置安全要求 井场平整坚实 井口无积水 积雪 冻冰 设备设施布局规范 安全通道畅通 安全距离符合标准要求 紧急集合点的设置应合理 并保证人员安全 各种安全标志齐全 清晰 电缆无接头 不能压 架空或掩埋 修井机和值班房应有接地装置 井场照明应使用防爆灯具 保证照明光线充足 井下作业 危险源的识别举例 修井作业风险管理 修井作业不安全因素的分类 物的不安全状态 设备 工具 用具缺少安全装置或有缺陷设备 装置 机械 工程设施等在设计 制造施工及安装方面有缺陷或维护保养不经常 检修不及时 原料或产品的性质带有不安全因素 如易燃 易爆 有毒等 工艺过程 操作方法有缺陷 劳动保护用品和设施以及防范措施有缺陷等 修井作业风险管理 修井作业不安全因素的分类 人的不安全行为 安全意识不牢 生产技术不强 安全技能不懂 操作规程不会 凭老经验 老办法 想当初 存在侥幸心理 身体状况不佳 GB6441 86将不安全行为归纳为操作失误 忽视安全 忽视警告 造成安全装置失效 使用不安全设备 手代替工具操作 物体存放不当 冒险进入危险场所 攀坐不安全位置 在起吊物下作业 停留 机器运转时加油 修理 检查 调整 清扫等 有分散注意力行为 忽视使用必须使用的个人防护用品或用具 不安全装束 对易燃易爆等危险品处理错误等13类 修井作业风险管理 常见 三违 行为 酒后上岗睡岗使用非标准索具进行吊装作业作业搬迁过程中人货混装上岗时未按规定穿戴劳动保护用品六级风以上或雷雨天 光线不足时作业五级风以上放井架高空作业不戴安全带非电工拆接电开关阀门时未侧身操作 常见 三违 行为 带压卸管线非操作手操作修井机修井机刹车失灵下钻时单人操作吊卡起下油管时 吊卡月牙开口朝下起下油管时油管卸扣不彻底起下作业过程中天车防碰装置未按规定设置 使用安全阀 压力表 灭火器未定期检查在现场违章动用明火 在禁止吸烟区域吸烟 修井作业不安全因素的分类 施工环境的不安全因素 施工现场面积小 场地不平整 天气不好 照明不好 设施不全 安全管理上的缺陷 落实安全生产规章制度不严明 安全保护设施不严谨 劳动保护用品穿戴不严肃 员工安全教育与安全培训不严格 两书一表 制定不严密 现场检查监督不严厉 生产组织不严谨 环境保护不严防等 修井作业风险管理 修井作业HSE风险因素识别方法 修井作业风险管理 隐患识别在顶级事件确定后 应对可能引起顶级事件的原因进行分析 如钻井作业中地层有碳氢化合物逸出 引起井喷失控 分析时应尽可能从人的行为 设备故障 地层条件等方面找出原因 修井作业风险管理 地点 井场事件 失控 隐患识别树状图 起钻时抽吸 循环漏失 泥浆密度不足 钻井中未料到的高压层 起钻 套管作业时未适时灌注泥浆 固井作业 地层中碳氢化合物 油气失控从井口流出 修井作业风险管理 事故识别引起顶级事件发生的原因受多种因素影响 这些因素在顶级事件发生的各种途径中 是预防顶级事件发生的制约因素 所以应将这些原因分析出来 加入到关联图中 用黑长方形表示 构成一个完整的顶级事件发生原因树状图 修井作业风险管理 井场失控领结图 3屏障设置在对顶级事件及原因进行分析后 应采取相应的措施限制和预防顶级事件的发生 即设置屏障 削减和控制风险 在屏障设置树状图中 用黑长方形表示设置的屏障 通常屏障包括安全教育 安全管理 应急计划 员工培训和硬件措施等 修井作业风险管理 屏障设置树状图 触电事故领结图 修井作业风险管理 井架倾倒事故领结图 修井作业风险管理 刹车失灵事故领结图 修井作业风险管理 上顶下砸事故领结图 修井作业风险管理 硫化氢中毒事故领结图 修井作业风险管理 井场着火事故领结图 修井作业风险管理 高空坠落事故领结图 修井作业风险管理 火灾 爆炸 台风 机械伤害 坠落 海 人的违章行为 生产工艺或使用设备固有的不安全因素 产品和材料结构失效 安全装置和防护设施的损坏 淹溺 窒息和触电 向海洋和大气中无控制地排放物质和能量 噪声 振动 放射性 紫外线 高温 高寒 地方病 职业病 疫源性 饮用水 风险识别范围 五 修井作业HSE风险评价分析过程根据修井作业的特点 可在不同施工阶段实施不同的风险和应急准备分析 1 安全个案评估 这是分析过程的第一步 目的在于检查和评估安全个案的执行情况 验证设备是否达到了人员 环境和物质设施可接受的安全水平 而与地点和油井的特定条件无关 2 环境风险分析 风险分析继续进行的第二步 早期判断和严重井喷失控频率的专门分析 为环境影响后果的专门分析提供依据 3 区域特定风险和应急准备分析 目的是为了确定和评估修井设施作业区域的特定风险 如气候条件等 4 活动特定风险评估 这是分析过程最后和最详细的一步 这一分析以草拟的修井程序为基础进行 目的是为当前修井作业建立一幅油井特定风险简图 风险评价分析过程 修井过程中的危害和影响 井喷在井场搬迁 运输人员和设备以及危险物品时发生交通事故 可造成多人伤亡落物导致人员伤亡井架 修井机倒塌 造成人员伤亡高空坠落 导致人员伤亡修井作业时 硫化氢从井内及地面管线中溢出 造成人员中毒钢丝绳 施工管柱断裂 造成人员伤亡放射性同位素找串 找水以及检查套损过程中 由于泄漏造成人员的伤害 修井过程中的危害和影响 水泥作业 如封串 堵水等施工中 水泥粉尘对人员的伤害 侧钻过程中 方补心飞出等原因造成的人员伤亡热力清蜡及使用锅炉冲洗作业时 由于管线泄漏 造成的人员烫伤 检泵过程中 由于电力系统的原因造成人员触电 潜在的危险化学品在运输 储存 作业中对人员的伤害 化学品泄漏失控 在打捞 事故处理 套管整形作业时 使用爆炸物不当 造成人员伤亡 设备损坏 在冲砂 钻塞 压井 套铣 侧钻等作业中 由于施工压力超过水龙带 高压管线 井口的压力等级等原因 引起管线破裂 造成人员伤亡 设备破坏 从井内排出的作业废水及落地原油等 造成对土地 农田 水体等的污染 修井作业施工风险评估 修井作业事故类型 井喷事故危害 浪费和毁坏油气资源 毁坏油井井身结构 吞噬井口设备 引起火灾事故 人员中毒 人员伤亡 环境污染 作业施工难度增大 井喷处理 在井筒内没有油管的情况下抢装总闸门 在井筒内有油管的情况下立即抢装油管悬挂器 井喷发生后为避免火灾事故 井场内立即熄灭炉火 切断电源 撤出与抢救井喷无关的设备 抢救井喷的时候应该由有经验的技术人员统一指挥 配合使用救护车 消防车等 火灾事故 火灾隐患 井场污油 井口溢流 施工井天然气含量高 井喷 油气的跑冒滴漏 照明电线线头漏电 电线老化漏电 电线断路 井场杂草和杂物 井场有明火 人员在井场吸烟 作业机排气管火星溢出 铁器撞击产生火花 井场内进行焊接和切割作业 风大 雷击等 机械性事故 机器外露运动的部分在运行中引起的绞 碾伤害 或因运动部件断脱 飞出而造成的人身伤亡及机器损坏事故 手持工具 用具易造成的碰 砸 割等人身伤害 高空作业坠落造成的伤亡事故 起下作业过程中造成的人身伤害事故 搬运设备 工具 配件 油管过程中的伤害事故 机械伤害事故案例 事故经过 2007年1月11日8时许 某试油测试公司试油队某班长带领本班人员上井起压裂管柱 当把第一根管柱提出井口后 用液压钳卸扣未卸开 改用36号管钳仍未卸开 场地工便用猫头绳卸扣 在往猫头轮上缠绕棕绳的过程中 棕绳起摞 该场地工用手欲将其分开 导致手被绞在棕绳里 由于猫头轮随滚筒转动 瞬间将其甩起 人起滚筒旋转了360度 司钻见状立即摘挡刹车 场地工因被甩起后磕到通井机履带板上造成重伤 经抢救无效死亡 直接原因 该场地工用猫头绳卸螺纹油管 违反了 常规修井作业规程第5部分 井下作业井筒准备 第5 4条 不应用猫头绳卸螺纹油管 的规定 造成手随棕绳缠到猫头上 随滚筒旋转致死 间接原因 设施设备的安全保护装置不齐全 作业现场在发生违章作业时 其他人员没有立即进行制止 现场监督不到位 对作业现场人员的培训工作不到位 管理原因 对岗位操作人员的安全监护不到位 班长不能有效制止违章作业 反而配合作业 造成事故发生安全生产管理不严 对员工安全教育不够 安全生产规章制度执行不到位 三违 现象和习惯性违章没有杜绝 风险评价技术的应用 风险的消除措施 在井场内严禁使用手机和吸烟 风险的替代措施 用柴油机车代替汽油机车 风险的削减措施 给车辆消声器安装防火罩 风险的隔离措施 修井作业HSE风险削减措施 在制定风险削减措施时 主要考虑以下几个方面的因素 减少和预防事故发生的可能性 限制事故的范围和发生的频率 降低事故长期和短期的影响 不正常情况升级为事故的因素 实施风险削减措施的保障体系及代价等 合理实际并尽可能低的水平 aslowasreasonablepossible 管理措施识别特定活动 产品和服务可能产生HSE风险 制定防止和削减措施 对活动进行再评估 以确定提出的措施确实在削减了风险和满足有关目标上起了作用 阶段性和长期的风险削减措施应形成文件 与关键人员勾通 加以实施 并监测其有效性 制定有关措施 例如应急反应 以削减影响和进行恢复 风险防范 削减和恢复措施也可能产生危害 应加以识别 根据判别标准评价产生的危害和影响的可忍受程度 修井作业中的管理措施 起下作业中常见的事故 掉油管 顿井口起管柱过程掉油管的预防措施 打好背钳 防止卸上面油管扣时将吊卡下面油管卸开 按起油管操作规程进行 平稳操作 加压下油管过程掉油管的预防措施 严格按照操作规程办事 特别注意在加压下油管开始与快结束时必须扣普通油管吊卡 顿井口的预防措施 在进行下油管前 对修井机性能进行系统检查 特别是一定要确保刹车系统完好 在下油管过程中 严格按照操作规程平稳操作 严防猛放 猛刹车 井口工作人员精力集中 如果发生顿井口事故 马上离开井口 防止游动滑车等砸伤人员 修井作业中的管理措施 砂卡事故的预防措施 必须保证设备性能的完好 保证洗井车在冲砂过程中不停地大排量供给 要求水泥车的排量在0 3m3 min以上 接单根前要用清水循环2周以上 接单根动作迅速 冲砂过程中要时刻注意水泥车排量 如果排量减小或因故停泵 应立即上提冲砂管柱至原砂面以上 避免堆砂卡住冲砂管柱 通井 通井遇阻管柱堵死的预防方法 定期进行洗井循环 及时将油管内的死油 死蜡循环出去 油管通井顶钻的预防方法 避免死蜡包住通井规 形成活塞 可定期循环 将死蜡清除 射孔井喷 射孔井喷的预防方法 一是确保压井射孔时 压井液密度符合标准 以保证压住井 二是射孔前井口应装好井口控制器 井下落物的预防措施 掌握套管完好情况 对套管完好情况不掌握的井 在下入完井管柱或修井管柱前 应先行对套管通径 避免盲目下入大直径工具发生卡钻而造成井下落物 完井管柱尾管和封隔器深度要适当 尽可能减少因砂卡造成的井下落物 下井工具应完好 避免因工具损坏和部件散落而造成井下落物 下井管柱各部位应上紧 避免因管柱松脱造成井下落物 起下作业中 井口应封自封器 井口操作台上不得摆放与作业无关的小物件 测井 放炮等作业中操作手应精力集中 控制好仪器 工具的下放和上提速度 避免因遇阻遇卡造成仪器 工具落井和输送绳 缆落井事故 硬件措施 用来防止危害发生的措施包括专用于控制有害操作和保证设施完整的硬件 一是专门用于健康 安全与环境保护的设施或设备 如污水处理装置 一是生产设备中与健康 安全与环境有关的部分 如生产设备上用于消防和降低噪声的装置 系统措施的内容 识别特定活动 产品和服务可能产生的HSE风险 并制定相应的防止和削减措施 对活动进行再评估 以确定提出的措施确实削减了风险或在满足有关目标上起了作用 阶段性和长期的风险削减措施应形成文件 与关键人员沟通 加以实施 并监督其有效性 制定有关措施 如应急反应计划 以削减影响和进行恢复风险防范 削减和恢复措施也可能产生危害 应加以识别根据判别标准评价产生的危害和影响的可忍受程度 系统措施 井场动火管理一级动火 处理井喷事故现场急需的动火二级动火 使用油基钻井液发生油气侵或井涌条件下 距井口50m以内动火及油罐区内动火三级动火 没有发生油气侵或井涌条件下的井口处动火四级动火 除上以外 井场动火 作业现场和营地的防火措施 作业现场环境保护措施防止水污染措施防止空气污染措施防止躁声污染措施防止钻井液 钻屑及废油污染环境措施完井后的环境保护措施预防恶劣天气危害措施 井喷预防 选择密度适当 性能稳定的压井液压井 选择合适的压井方式和方法压井 坚持 边起边灌 的方法 使压井液液面在井口 保持井筒内液柱压力 作业井井口安装自封封井器 全封封井器 半封封井器 一旦发生井喷 立即关闭封井器 提前做好抢装井口设备的工作 如有井喷预兆就可以迅速地装好井口闸门 防止井喷 火灾事故 火灾预防和处理的基本要求 严格控制火源 配有相应的消防器材 杜绝生产设备跑冒滴漏 照明设施完好 施工井无溢流 确需动明火作业时 要有审批的动火报告 并严格按照上面的各条款执行 刹车失灵事故 巡回检查刹车毂 刹车片 发现磨损严重时 应及时更换 调节丝堵至合适的位置 刹车时 离合器应分开 根据井内管柱负荷 选择合适的作业机 硫化氢中毒事故 井场应配备硫化氢检测仪 检验硫化氢监测仪的有效性 现场应配备空气呼吸器 使用前 空气呼吸器气压应在22MPa以上 应制定硫化氢应急措施 井场着火事故 管线使用前要试压合格 巡回检查大罐 管线焊接处 发现异常要及时修理 井场禁止吸烟 动用明火需办理手续 发电机 钻井泵等大型设备要有接地装置 所有人员均应穿戴劳保用品 气量较大的井场 要配备防爆电器和防爆工具 高空坠落事故 6级以上大风时停止作业 作业机司机在大钩经过二层台时 应密切注意井口操作人员的手势 巡回检查攀梯或护栏 发现损坏要及时修理 高空作业必须系安全带 系安全带前要检查安全带 应将安全带固定在牢固的地方 应急反应计划 通过风险分析 提出预防 处置钻井作业中各类突发事故和可能发生事故险情的应急反应计划 并且按照反应急的要求 进行严格的训练和模拟演习 提高员工的应急处理能力 应急计划主要包括以下内容 应急反应工作的组织和职责 参与应急工作的人员 环境调查报告 应急设备 物资 器材的准备 应急实施程序 现场培训及模拟演习计划 紧急情况报告程序 联络人员和联络方法 现场和营地逃生路线图 简易交通图等 应急反应组织体系 应急反应管理应急反应管理是HSE应急反应体系中的重要环节 内容包括 应急反应组织机构和人员的落实 应急组织及成员的应急岗位和职责与任务 应急反应计划的制定与实施 应急抢险防护设备 设施及工具的配置与管理 使其处于良好状态 制定紧急情况下的报告制度 员工的应急反应培训和应急演习 应急反应准备情况的检查 发生紧急险情后 实施应急处理的结果报告等 着火 井喷 伤亡 紧急情况下报告程序 是 否 否 是 井喷 井涌应急流图 油料 燃料及其它有毒物质泄漏应急程序 l切断泄漏物的源头 杜绝火源 包括断电 l迅速控制污染范围 报告上级调度部门 l消防器材 防护用具准备 l抢修泄漏设施或转移泄漏物质 l清理受污染场所 彻底消除了隐患 l恢复作业 写出事故报告 放射性物质落井的处理应急程序 l一旦发生放射源落井后 测井公司应立即向上级生产 技术安全与环保部门就带源仪器落井情况提出报告 同时向甲方监督通报情况 l测井部门应与钻井队配合 提出处理措施 积极进行打捞 l如无法打捞 修井队应及时向上级主管部门汇报 经主管部门批准后 由油田环保部门向井场所在的地方环保部门通报 并提供包括井