石油安全工程结课论文

1、石油安全工程结课论文姓名：XXX学号：S41085XXX指导老师：XXX石油安全工程结课论文摘要：石油安全工程对于石油单位来说是一项极其重要的工作，它是石油工程工 作能否持续稳定的生产的关键。从石油地质勘探，钻井开发采油到油气集输的整 个过程，都要保证各项工作安全有序地进行。 本文主要针对石油钻井中的施工作 业与管理方面出现的安全问题进行分析与总结， 并列举分析了华北石油管理局第提出了自己的石油安全生产一钻井工程公司50512钻井队发生的安全事故案例,应对措施，以便为了达到石油持续稳定的生产目的,为国家的石油钻井工程安全方面提供参考。关键词：石油安全；钻井开发；施工作业；管理方面；安全事故1概

2、述能源是一个国家社会发展的动力源泉，决定着一个国家的经济发展、竞争实 力和综合国力。石油和天然气作为重要的能源、优质的化工原料和重要的战备物 资，其开发和合理利用受到各国的普遍重视。但是，随着能源的开发利用，伴随 着产生的安全生产事故也越来越多，生产事故是指在生产过程中造成人员死亡, 伤害，职业病，财产损失或其他损失的意外事件。据不完全统计，每年因安全生产事故死亡人数达16497人（2004年数据），例如:2003年12月23 日，由中石油四川石油管理局川东钻探公司钻井二公司川钻12队承钻的中国石油天然气股份公司川东北气矿罗家16H井发生井喷事故，井喷事故死亡人数243人。就诊的病人累计1.4

3、万余人，撤离群众，6万余人。2004年11月23日，发生在沙河5家铁矿的这次特大火灾事故，116名矿工死亡等。2004年11月28日，陕西省铜川矿务局陈家山煤矿瓦斯爆炸 166人遇难。2005年11月27日黑龙江七台河煤矿爆炸，170人遇难。2005年2月14日辽宁埠新矿业海州立井特大瓦斯爆炸 214人遇难。因生产安全事故给我国造成了巨大的经济损失，我国每年仅生产安全事故造 成的直接经济损失，初步测算在1000亿兀以上，加上间接损失咼达2000多亿兀,约占GDP的2.5%, 年的损失就相当于一个三峡工程。 此外，职业病危害严重，是安全生产工作形势严峻的另一个突出表现，据有关资料，全国约有50多

4、万个厂矿存在不同程度的职业危害，实际接触粉尘、毒物和噪声等职业危害的职工达2500万人以上。以尘害为例，目前全国尘肺病患者累计达50多万人，近十年来, 平均每年新增尘肺病患者约1000人。一系列的安全生产事故给我们敲响了警钟， 因此，为了达到能源的合理稳定开发的目的， 关于石油安全生产中出现的一系列 问题亟待解决，尤其是石油钻井过程中的一些安全事故。2石油钻井工程中的安全事故2.1石油钻井的一般程序钻井是指利用专门的设备和技术，在预先选定的地表位置，向下或一侧钻出定直径的孔眼，直到达到地下油气层的工作。钻井的目的是为了寻找和证实含 油气构造，探明已证实的含油气构造的面积和储量， 取得油田地质资

5、料和开发数 据以及将油气开采到地面上来。钻井的主要程序包括:(1) 钻前准备：定位井，铺修公路，平井场，打基础，设备搬运，设备安装和井口准备工作。钻进：钻进，洗井，接单根，起下钻，固井，地质录井，测井，事故处理。钻井过程：表层套管，技术套管(地层复杂)，生产套管。 完井和试油：钻开油气层，选择合理的完井方法，安装完井井口装置,试油。2.2钻井风险(1) 钻井是一项多专业、多工种配合的野外作业，工作条件差，安全工作难度咼。(2) 钻井设备庞大而复杂，运作部件多，管线压力高。(3) 钻井是一项隐蔽的地下工程，存在着大量的模糊性、随机性和不确定 性，是一项真正的高风险的作业。在钻井作业中，由于对深埋

6、在地壳内的岩石地层复杂程度认识不清(客观因 素)或技术因素(工程因素)以及施工作业者决策的失误(人为因素)，往往会 产生许多井下复杂情况，甚至造成严重的井下安全事故，轻者耗费大量人力、财 力和时间，重者将导致油气资源的浪费和全井的废弃。2.3常见钻井事故及处理(1) 卡钻事故钻柱在井内某井段被卡，致使整个钻柱失去自由，不能上下活动和转动的现 象。由于造成卡钻的原因不同，卡钻按其性质分为粘吸卡钻，坍塌卡钻，砂桥卡 钻，缩径卡钻，键槽卡钻，泥包卡钻，落物卡钻等。卡钻事故一般发生在钻进、 接单根、循环钻井液和起下钻过程中，钻柱落井也容易造成卡钻。卡钻事故处理：不同的卡钻事故有不同的处理方法，总结起来

7、有以下几点: 保持水眼畅通，恢复钻井液循环；活动钻具，上下提拉或扭转；注入解卡 剂，对卡钻部位进行浸泡；使用震击器震击；套铣，倒扣；在鱼顶以上进 行侧钻。(2) 钻具断落事故和井下落物事故a钻具断落事故是钻井作业中常见事故之一。事故类型主要有：钻杆折断, 钻铤及井下工具折断，滑扣，脱扣，刺扣，粘扣等。b井下落物事故井下落物是指碎小的不规则或没有打捞部位或无法与打捞工具连接的落物，如牙轮、刮刀片、手工具等。这些落物掉到井底，给钻头正常钻 进造成困难，蹩坏牙齿或刀片。掉到钻头或者钻具稳定器上可直接造成阻力， 起 下钻挂卡。当嵌入井壁后，起下钻随时掉入井底或者钻头上部，成为事故隐患。主要的处理方法：

8、首先要根据事故的现象准确判断发生事故的类型，然后根 据技术手册选择适当的各事故处理的操作方法。(3) 注水泥作业中的复杂事故：在固井注水泥过程中，由于地层因素，器材及技术因素等造成的注水泥作业产生漏失，憋泵，窜槽等复杂事故，详细如下表2-1。表2-1注水泥作业中复杂事故的主要原因及处理措施类型主要原因危害处理措施漏失在低压段固井，环空水泥浆水泥浆返咼不1确定地层孔隙压力与破裂压力，采液柱与钻井液液柱压力之够，造成产层取低密度水泥浆固井；2采取分级固和大于地层破裂压力而发与水层互窜。井；3利用管外封隔器隔离漏失层等。生漏失。憋泵1管内堵塞；2水泥浆速凝；套管内残留过1根据井底温度选择合适水泥品种

9、及3环空桥堵等多水泥塞，地添加剂；2水泥浆入井前进行模拟实层漏封验，确定稠化时间和强度；3选择合适隔离液等。窜槽1咼压层未压稳；2井身质产层间互窜，1提高井身质量和采用优质钻井液；2量差，井斜、方位变化大，压力传递影响精细固井设计，套管居中；3选用管井径不规则；3套管不居中；分层开采，甚外封隔器，防止油气窜通； 4优化注4水泥浆密度不均匀或水泥至井口冒油水泥工艺，优选水泥浆添加剂；5采质量不合格；5固井段存在气。用分段注水泥工艺。差异较大的不同压力体系。漏封1设计注水泥质量有误或注产层漏封，不先确定层位，再进行射孔补水泥。产层水泥存在漏失；2水泥浆未能正常开采。全部替出。2.4石油钻井生产安全

10、事故案例分析1基本情况泉320-1X井是华北石油管理局第一钻井工程公司50512钻井队承钻的一口评价井（斜井），设计垂深3020m。该井于2006年10月5日一开钻进钻至井深1294.24m后起钻过程中发生井喷事故。2事故发生经过泉320-1X井2006年10月1日一开，10月4日钻至井深1294.24m。1:20起至第12柱时，发现钻具上提时环空钻井液外溢，提醒司钻有拔活塞现象，司钻在起出12柱第3个单根后，上提下放活动钻具。1:30卸掉第12柱后，继续起钻,在起第13柱时，发现环空继续外溢钻井液，再多次上提下放活动钻具。1:40起出第14柱第一个单根时，发现环空钻井液外溢加剧，司钻立即发出

11、井喷警报,同时下放钻具，此时钻井液从钻具水眼内喷出约30cm左右，两次抢接回压凡尔失败。队长听到警报从井场住房赶到远控房时， 喷出的液柱已超过二层台，由于当时不能确定井口四通两侧闸门的开关状态，未敢关闭半封闸板防喷器。随后,喷出的液柱在很短时间内就超过了天车，导致井喷事故。3事故原因分析(1)直接原因没有执行设计，使用钻井液密度低。设计钻井液密度为1.10-1.20g/cm3,实际使用钻井液密度1.08g/cm3。起钻拔活塞，造成严重抽吸。未按设计要求 接接方钻杆循环而是多次上提下放活动钻具长达20多分钟，造成抽汲井喷。(2) 间接原因地质设计数据不全，无浅气层提示，只提供了主力油层的压力系数

12、，没有提 供全井地层孔隙压力曲线，使浅气层钻井技术措施和全井钻井液密度设计缺乏科 学依据。(3) 管理原因执行设计不到位：设计钻井液密度为1.10- 1.20g/cm3,而实际使用钻井液密度1.08g/cm3。闸门未挂牌标明开关状态，也未交接闸门开关状态，由于不 能确定四通两侧闸门的开关状态，不能及时关闭半封闸板防喷器，导致井喷事故。无人记录和校核钻井液灌入量和返出量。 按华北油田操作规范要求，钻井液工 在起钻时记录钻井液灌入数量，下钻时观察井口钻井液返出情况并记录数量， 但 钻井液工顶替内钳工起钻，无人记录和校核钻井液灌入量和返出量。 工程技术 监管不到位，存在不按设计施工问题，如钻井液密度

13、未达到设计要求也未得到纠 正。督导制度不落实：管理局市场运行管理处、工程技术处、安全环保与技术 监督处曾联合下发了华油市场处字200617号“关于做好国庆节期间生产运 行、技术管理和安全生产的通知”，要求重点井处级责任人要赴现场督导，其它 井所属单位要派驻工作组。泉320-1X井节日期间施工未按规定派人到现场督导。4事故教训总结(1)必须严格执行地质、钻井工程设计。钻井液密度必须达到设计要求。严格落实井控的有关管理制度和规定。井口闸门和管汇闸门都应挂牌 标明开关状态。(3)认真落实岗位责任制，杜绝串岗乱岗，必须保证坐岗岗位有人值班。(4) 加大井控培训力度，加强复杂情况的防喷演练，进一步提高钻

14、井队职工的井控技术水平和应变能力，特别要加强对钻井现场关键岗位的井控技术培训 力度。例如当发现溢流时应先抢接内防喷工具，然后再关闭防喷器。(5) 按井控规定，在浅气层区钻井时钻具结构中应安装近钻头内防喷工具, 避免内防喷失控。3石油安全生产应对措施(1)安全技术方面，主要是以工程技术手段来解决石油钻井生产过程中对“物”的不安全状态，以达到预防事故，减少事故造成的损害的目的。在实施钻 井作业时，严格执行安全规程和施工方案，安全技术措施分为事故预防措施和应 急措施。采取安全技术措施的基本原则是:选用消除措施。一方面，从根本上消除危险因素，通过技术手段使得生产 设备或生产系统本身具有安全性这样即使在

15、工作人员误操作或发生故障的情况 下也不会造成事故，比如使元件相互制约，机器在违章操作时不能启动或处在危 险状态时自动停止。另一方面，要加强安全技术的创新，用新技术新发明代替老 的技术，实现生产的本质安全。 若无法消除，采取隔离措施。当无法消除时，应尽量对危险因素加以屏蔽 和隔离，减少对人的伤害，例如在钻井施工现场佩戴安全帽，手套，穿防护服等。 最后采取限制性措施。当事故已发生或危险因素在施工作业中无法避免 时，则应该采取限制措施使危害降低到最低， 坚持以人为本的原则，比如在钻井 过程中发生井喷，人员向上风口撤离。(2)安全管理方面，主要安全管理包括安全教育和安全管理。安全教育。人是施工作业的主

16、体，据调查，石油安全事故的发生90%以上 都是人为操作的失误或不负责任的态度所引起的，因此，要对施工作业人员进行 专业的安全技术培训和安全知识教育是不可避免的，比如在年初可以召开一次系统的全体职工安全会议，还可以通过广播，宣传报纸，影视或安全教育室的参观 等方式进行安全教育，以及以班组、科室为单位进行的安全活动每月不少于 次等。安全管理方面。首先，油田要全面落实以人为本的安全理念，并落实在具 体工作中，杜绝以人的生命和健康去换取油田生产的连续运行。推进油田安全文 化建设，全面整治各类安全隐患。其次是深入强化安全监管制度。油田的标准与 制度是几代石油人付出了鲜血和生命的代价，经过科学分析归纳总结而形成的, 对于当今的石油生产具有极其重要的指导意义，因此必须要严格执行制度标准规 定的各种要求。油田施工事故中绝大多数由于施工人员的不负责任态度造成的： 忽视规范，不遵守操作规程，执行力不严等。最后，要严格的运行健康、安全、 环境的HSE管理体系，实现安全生产的可持续发展。4结论油气是一种重要的战略资源，在国民经济、社会发展及国家能源安全战略方 面所起的作用是毋庸置疑的。因此，油气的安全生产工作对于提高石油和天然气产量至关重要。综上所述，为了使石油钻井工作的顺利进行，石油钻井的安全管 理和监护是一项非常严格不容忽视的工作，工作人员必须要具备全面的安全钻井、固井和完井技术以及严格负责