论文部分内容阅读
[摘 要]海洋平台在国家海洋石油战略中发挥着极其重要的作用，为确保海洋石油平台的安全，保证生产正常运行，建议研发具有我国工程海洋环境特色的海洋石油平台风险分析与安全运行关键技术，从而为我国海洋油气资源的大规模开发利用保驾护航。
[关键词]海洋石油；生产作业；平台；安全风险
中图分类号：G376 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0238-01
1.海洋钻井风险分析
1.1 海洋石油钻井作业影响因素
海洋石油钻井作业的高风险性有如下7个主要客观影响因素：
1）各种设备及人员的生活、生产均集中在有限的平台空间上，远离陆地。2）不确定的海洋环境对海上石油生产设施安全有极大的影响，甚至有较强的破坏作用。3）石油钻井作业所产生的石油、天然气等具有高压、易燃、易爆等特点，极易发生火灾、爆炸事故。4）海洋油气田的地质条件比较复杂，极易发生各种井下工程事故。5）海洋钻井平台设备人员远离陆地，事故的及时救援相对比较困难。6）海洋钻井面临海况、气象、地理等复杂情况，钻井作业投入高，施工难度大。7）钻井作业意外事故容易造成海洋的污染。
1.2 海洋石油钻井作业风险分析
海洋石油钻井作业的风险基本上可以分为海洋油气储层风险、海洋钻井地层风险、海洋钻井设计风险、海洋钻井施工风险、海洋钻井工艺风险及海洋钻井设备风险等6大类：1）海洋油气储层风险是由于对海底地层的资料掌握不准确、不全面所造成的风险。2）海洋钻井地层风险是在钻进的过程中遇到海底的一些特殊构造、岩性的巖层所造成的风险。3）海洋钻井设计风险是由于设计方案的偏差而引起的风险。4）海洋钻井施工风险是在平台施工过程中未严格按照施工方案或管理不当所造成的风险。5）海洋钻井工艺风险是指在海洋钻井的特殊工艺作业时出现的风险。6）海洋钻井设备风险是指钻井平台设备建造布局缺陷或故障所造成的风险。
2 油气生产作业平台安全风险管控措施
2.1 井喷
井喷是钻井过程中地层流体（石油、天然气、水等）的压力大于井内压力而大量涌入井筒，并从井口无控制地喷出的现象。海上平台井喷事故往往造成平台员工群死群伤和巨大财产损失，必须采取严密的预防措施。引起井喷的主要原因包括井身结构设计不合理、钻地层压力情况不清、钻遇浅气层或严重漏失层、违章作业或监控缺失、井口防喷器选型不当或控制系统失效等因素。
建议应对措施是：准确预测地层压力，依据邻井地质资料合理确定井身结构和套管下深；按照海洋石油安全管理细则和技术标准要求，科学选用和正确安装井口防喷器组合，高压天然气井、新区预探井、含硫化氢天然气井应安装剪切闸板防喷器；组织钻开油气层前安全验收检查，确保员工持证上岗，落实井控坐岗制度，按计划组织防井喷应急演练。
2.2 油气泄漏
为了防止油气泄漏事故的发生，应该严格把好设备采购关，采购专业厂家生产的合格设备，关键设备履行第三方的检验，提高设备的可靠性；应制定班组定期系统巡检制度；主要设备应设有责任人；平台必须安装一套有效的生产工艺中控系统，包括压力监测系统、可燃气体监测报警系统和可视探头，报警信号等。
2.3 火灾爆炸
针对点火源，企业应制定《防爆电器检查保养制度》、《吸烟安全管理》、《中控报警管理规定》、《防爆工具管理制度》、《静设备管理规定》和《劳动保护用品检查制度》等制度，有效防止和控制点火源。在可能发生油气泄漏的场所安装可燃气体探测装置，及时发出报警信号；在压力容器上安装安全阀，确保在生产运行压力超出设计压力时能及时泄压；杜绝在危险作业区域内进行电气焊等违章动火作业；根据危险区域划分安装防爆电器等应对措施。
2.4 硫化氢中毒
钻井现场的有毒有害气体主要是硫化氢。引起硫化氢气体中毒的原因主要有：现场作业人员麻痹大意、没有按要求安装硫化氢气体监测仪器、没有进行硫化氢防护培训、没有正确佩戴正压式空气呼吸器，或者平台硫化氢浓度极高，达到150mg/m3的危险临界浓度。
应对措施：作业现场必须按照设计技术标准要求安装硫化氢气体监测仪器和风向标，现场员工必须参加硫化氢防护培训并正确使用防护设备，当硫化氢含量超过30mg/m3时，现场人员应佩戴正压式空气呼吸器。当井场硫化氢浓度达到150mg/m3的危险临界浓度时，现场作业人员应按预案立即撤离现场。
2.5 平台结构失效
平台结构失效的风险主要表现为平台结构发生局部或整体的损坏甚至是坍塌，通常由火灾、爆炸、坠落物、平台钢结构疲劳、船舶碰撞、强烈地震、风暴潮、极端气候、海冰、平台钢结构腐蚀等危害引发。
建议措施：为防止平台结构失效，应定期组织平台结构强度分析和疲劳分析；开展环境载荷、桩腿强度等校核；加强值班船和穿梭油轮的管理，严格遵守操船规程，定期检查平台助航设备，防止碰撞平台桩腿；采用有效的涂层和牺牲阳极防腐工艺，控制结构腐蚀速度等措施。
2.6 起重伤害
严格落实平台起重作业许可制度，吊车作业人员必须持有“司索指挥”和“吊车司机”证书，制定吊装作业计划，严格执行吊装作业安全管理规定，应定期检查、维护和检验系物与被系物等措施。
2.7 人员落水淹溺
正确使用人员防护设备，加强舷边作业守护，制定“舷外作业”等相关安全管理制度。
3.海上石油钻井风险维修策略
3.1 风险维修原理
风险是衡量危险性的指标，可以表示为时间发生概率和后果的函数。即：海上石油钻井设备的风险维修，就是在确保系统的安全性和可靠性前提下，以降低维修成本为目标，评估钻井设备中出现的风险，并依据风险的大小合理的编制检测和维修策略。风险维修主要包括风险辨识、风险评价、风险管理和控制等步骤。
3.2 海上石油钻井风险维修策略
首先对设备划分为船舶年检设备、特检设备、钻井期间无法检查的设备、有备用、无备用设备、连续工作设备、正常工作间隙可以维修设备等。分类完成后对每一件设备监理详细的设备档案，同时和爱要记录每一次发生故障的始末，包括原因和维修解决办法等。
根据档案资料分析每一次故障的原因和后果，运用分析结果对设备进行预防性检修。把设备模块进行分解，对重要部件进行重点分析。由设备专业人员制定设备维修方案，并由专业操作人员进行维修。为了便于维修方案和操作人员的选择，机务部门需要编制一系列文件：维修分类、故障模式维修方式逻辑判断程序、维修工作任务手册等。集合海洋石油钻井平台作业的特殊性，确定自修、锚修和厂修。自修可以完成维修的尽量选择不影响正常作业的时间段，例如拖航期间。进行正常钻井时可以对锚泊系统进行维修，总之尽量选择设备不工作的时段进行维修。在保证生产安全的前提之下，能自修的尽量自修，自修不能解决问题，要及时上报申请锚修或者厂修。
风险维修为海上石油钻井维修提供了一个精准快速简洁的维修准则，为维修的方式、周期和操作人员等相关事宜的确定提供了参照依据，这种风险管理和维修的策略便于进行定量化处理，同时为以后的维修丰富了数据依据，这种管理方式本身也更容易录入计算机，便于保存和管理。风险维修理念引入海上钻井平台的设备维修，对避免设备损坏造成的灾难性环境事故有着积极的意义，值得深入和推广。
4.结论与认识
海洋石油钻井作业属于高风险作业类型，钻井平台上设施高度集中，周围有各种易燃易爆物品，作业中存在大量复杂和不确定性因素，实际钻井过程中会遇到一些预想不到的问题，加之海上作业环境更为恶劣，使得海洋钻井作业具有很大的风险，也给事故的应急救援带来了一定的难度，海上石油钻井平台安全风险与管控措施势在必行。
参考文献
[1] 黄悦华；我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析[J]；石油机械；2007年09期.
[2] 董远忠；我国海洋石油钻井平台技术和设备的发展趋势[J]；科技风；2013年10期.
[关键词]海洋石油；生产作业；平台；安全风险
中图分类号：G376 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0238-01
1.海洋钻井风险分析
1.1 海洋石油钻井作业影响因素
海洋石油钻井作业的高风险性有如下7个主要客观影响因素：
1）各种设备及人员的生活、生产均集中在有限的平台空间上，远离陆地。2）不确定的海洋环境对海上石油生产设施安全有极大的影响，甚至有较强的破坏作用。3）石油钻井作业所产生的石油、天然气等具有高压、易燃、易爆等特点，极易发生火灾、爆炸事故。4）海洋油气田的地质条件比较复杂，极易发生各种井下工程事故。5）海洋钻井平台设备人员远离陆地，事故的及时救援相对比较困难。6）海洋钻井面临海况、气象、地理等复杂情况，钻井作业投入高，施工难度大。7）钻井作业意外事故容易造成海洋的污染。
1.2 海洋石油钻井作业风险分析
海洋石油钻井作业的风险基本上可以分为海洋油气储层风险、海洋钻井地层风险、海洋钻井设计风险、海洋钻井施工风险、海洋钻井工艺风险及海洋钻井设备风险等6大类：1）海洋油气储层风险是由于对海底地层的资料掌握不准确、不全面所造成的风险。2）海洋钻井地层风险是在钻进的过程中遇到海底的一些特殊构造、岩性的巖层所造成的风险。3）海洋钻井设计风险是由于设计方案的偏差而引起的风险。4）海洋钻井施工风险是在平台施工过程中未严格按照施工方案或管理不当所造成的风险。5）海洋钻井工艺风险是指在海洋钻井的特殊工艺作业时出现的风险。6）海洋钻井设备风险是指钻井平台设备建造布局缺陷或故障所造成的风险。
2 油气生产作业平台安全风险管控措施
2.1 井喷
井喷是钻井过程中地层流体（石油、天然气、水等）的压力大于井内压力而大量涌入井筒，并从井口无控制地喷出的现象。海上平台井喷事故往往造成平台员工群死群伤和巨大财产损失，必须采取严密的预防措施。引起井喷的主要原因包括井身结构设计不合理、钻地层压力情况不清、钻遇浅气层或严重漏失层、违章作业或监控缺失、井口防喷器选型不当或控制系统失效等因素。
建议应对措施是：准确预测地层压力，依据邻井地质资料合理确定井身结构和套管下深；按照海洋石油安全管理细则和技术标准要求，科学选用和正确安装井口防喷器组合，高压天然气井、新区预探井、含硫化氢天然气井应安装剪切闸板防喷器；组织钻开油气层前安全验收检查，确保员工持证上岗，落实井控坐岗制度，按计划组织防井喷应急演练。
2.2 油气泄漏
为了防止油气泄漏事故的发生，应该严格把好设备采购关，采购专业厂家生产的合格设备，关键设备履行第三方的检验，提高设备的可靠性；应制定班组定期系统巡检制度；主要设备应设有责任人；平台必须安装一套有效的生产工艺中控系统，包括压力监测系统、可燃气体监测报警系统和可视探头，报警信号等。
2.3 火灾爆炸
针对点火源，企业应制定《防爆电器检查保养制度》、《吸烟安全管理》、《中控报警管理规定》、《防爆工具管理制度》、《静设备管理规定》和《劳动保护用品检查制度》等制度，有效防止和控制点火源。在可能发生油气泄漏的场所安装可燃气体探测装置，及时发出报警信号；在压力容器上安装安全阀，确保在生产运行压力超出设计压力时能及时泄压；杜绝在危险作业区域内进行电气焊等违章动火作业；根据危险区域划分安装防爆电器等应对措施。
2.4 硫化氢中毒
钻井现场的有毒有害气体主要是硫化氢。引起硫化氢气体中毒的原因主要有：现场作业人员麻痹大意、没有按要求安装硫化氢气体监测仪器、没有进行硫化氢防护培训、没有正确佩戴正压式空气呼吸器，或者平台硫化氢浓度极高，达到150mg/m3的危险临界浓度。
应对措施：作业现场必须按照设计技术标准要求安装硫化氢气体监测仪器和风向标，现场员工必须参加硫化氢防护培训并正确使用防护设备，当硫化氢含量超过30mg/m3时，现场人员应佩戴正压式空气呼吸器。当井场硫化氢浓度达到150mg/m3的危险临界浓度时，现场作业人员应按预案立即撤离现场。
2.5 平台结构失效
平台结构失效的风险主要表现为平台结构发生局部或整体的损坏甚至是坍塌，通常由火灾、爆炸、坠落物、平台钢结构疲劳、船舶碰撞、强烈地震、风暴潮、极端气候、海冰、平台钢结构腐蚀等危害引发。
建议措施：为防止平台结构失效，应定期组织平台结构强度分析和疲劳分析；开展环境载荷、桩腿强度等校核；加强值班船和穿梭油轮的管理，严格遵守操船规程，定期检查平台助航设备，防止碰撞平台桩腿；采用有效的涂层和牺牲阳极防腐工艺，控制结构腐蚀速度等措施。
2.6 起重伤害
严格落实平台起重作业许可制度，吊车作业人员必须持有“司索指挥”和“吊车司机”证书，制定吊装作业计划，严格执行吊装作业安全管理规定，应定期检查、维护和检验系物与被系物等措施。
2.7 人员落水淹溺
正确使用人员防护设备，加强舷边作业守护，制定“舷外作业”等相关安全管理制度。
3.海上石油钻井风险维修策略
3.1 风险维修原理
风险是衡量危险性的指标，可以表示为时间发生概率和后果的函数。即：海上石油钻井设备的风险维修，就是在确保系统的安全性和可靠性前提下，以降低维修成本为目标，评估钻井设备中出现的风险，并依据风险的大小合理的编制检测和维修策略。风险维修主要包括风险辨识、风险评价、风险管理和控制等步骤。
3.2 海上石油钻井风险维修策略
首先对设备划分为船舶年检设备、特检设备、钻井期间无法检查的设备、有备用、无备用设备、连续工作设备、正常工作间隙可以维修设备等。分类完成后对每一件设备监理详细的设备档案，同时和爱要记录每一次发生故障的始末，包括原因和维修解决办法等。
根据档案资料分析每一次故障的原因和后果，运用分析结果对设备进行预防性检修。把设备模块进行分解，对重要部件进行重点分析。由设备专业人员制定设备维修方案，并由专业操作人员进行维修。为了便于维修方案和操作人员的选择，机务部门需要编制一系列文件：维修分类、故障模式维修方式逻辑判断程序、维修工作任务手册等。集合海洋石油钻井平台作业的特殊性，确定自修、锚修和厂修。自修可以完成维修的尽量选择不影响正常作业的时间段，例如拖航期间。进行正常钻井时可以对锚泊系统进行维修，总之尽量选择设备不工作的时段进行维修。在保证生产安全的前提之下，能自修的尽量自修，自修不能解决问题，要及时上报申请锚修或者厂修。
风险维修为海上石油钻井维修提供了一个精准快速简洁的维修准则，为维修的方式、周期和操作人员等相关事宜的确定提供了参照依据，这种风险管理和维修的策略便于进行定量化处理，同时为以后的维修丰富了数据依据，这种管理方式本身也更容易录入计算机，便于保存和管理。风险维修理念引入海上钻井平台的设备维修，对避免设备损坏造成的灾难性环境事故有着积极的意义，值得深入和推广。
4.结论与认识
海洋石油钻井作业属于高风险作业类型，钻井平台上设施高度集中，周围有各种易燃易爆物品，作业中存在大量复杂和不确定性因素，实际钻井过程中会遇到一些预想不到的问题，加之海上作业环境更为恶劣，使得海洋钻井作业具有很大的风险，也给事故的应急救援带来了一定的难度，海上石油钻井平台安全风险与管控措施势在必行。
参考文献
[1] 黄悦华；我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析[J]；石油机械；2007年09期.
[2] 董远忠；我国海洋石油钻井平台技术和设备的发展趋势[J]；科技风；2013年10期.