石油井下作业风险识别与评价方法

丁洁茵 任生军 吕占春 罗斌 张超伟

摘 要：在油气田开发和勘探的工程中，井下作业是贯穿全程的重要工序。但由于井下作业的未知性以及风险防范措施不当，近些年频发井下作业安全事故，所以对井下作业的风险识别和评价尤为重要。只有对井下风险进行准确识别，并对其危险性进行适当评级，才能有针对性做出安全保护措施。由此本文概述了井下作业的概念、危险因素以及对风险的识别和评价，以期为开展井下工作提供借鉴。

关键词：石油天然气;井下作业;风险识别;风险评价

石油和天然气的井下作业条件一般较为艰苦，且每个作业的周期较长，具有很强的连续性，因而增强了危险系数。井下作业一般接触到的都是有毒有害、易燃易爆的原料或其他未知因素，且生产技术要求复杂严苛，稍有不慎就会威胁生命和财产安全，因而在井下作业时首先要识别和评价其潜在的风险。

1 井下作业的危险因素

1.1 起下作业

起下作业是井下作业中的非常常见的工种，且隐患居多。有些工人在作业前没有检查刹车系统从而导致了顿钻事故，或有些工人在作业过程中速度过快，导致了落物事故。还有的人由于提升系统检查检查不当，导致了重物压力下的绳索断落。这些因素均会直接导致井下作业事故，还有工人由于技術不够熟练，或自身无证操作，更是提高了这些事件的发生概率。

1.2 射孔作业

射孔作业是井下作业时的重要一步，也是与井喷事故直接相关的一道工序。导致井喷发生的因素基本都在于射孔作业中，例如作业前没有选择合适的配压井或射孔方式选择不恰当;也有一些工人在作业前没有进行设备检查，或缺少抢喷的工具和配件，从而导致井喷事故无法弥补。

1.3 带砂作业

带砂作业主要包含冲砂、填砂、防砂、压裂等作业。这整个的过程中都会由于地层砂或工程砂都需要穿过油管的环形空间会出现沉砂卡钻的隐患。此外，每个步骤中都会一些因素导致事故的发生：冲砂时如果没有进行充分的循环冲洗或排量过于小将会导致砂卡管柱;填砂时可能会由于上起管柱不够高而发生同样的现象;防砂时的砂卡管柱一般会由于防砂工具掉落或携砂液变化等;压裂过程中常见的是砂堵和砂卡事故，大部分是由于混砂比过大或加砂速度过快导致。

1.4 带酸作业

带酸作业涉及到的主要是酸化和酸压。由于酸本身具有的腐蚀性，外加井下作业的高压状态，极易导致工作人员的烧伤或设备电路的故障。

1.5 打捞解卡作业

打捞解卡是应对处理井下事故的作业。由于井下事故的种类较多，打捞解卡作业所负责的范围较广，因而是实施该项作业时易发生一些绳索断裂、井架倒塌的事故。有时还会因为工作人员的操作不当或工具使用不到位导致作业事变。解卡过程中的一些参数控制不当，如钻压、转速等也会影响作业完成。

1.6 磨套铣作业

磨套铣作业中一般会出现卡阻、偏磨、憋卡或磨屑卡钻等现象。造成这种现象的因素有很多，包括工具使用不合理、钻压和排量参数控制不当等等。

1.7 防喷防爆

防喷防爆是井下作业中危险且重要的一个环，其主要工作是在那些极易或极可能发生井喷事故的作业中防止防喷器失灵或抢喷工具缺失等。防爆和防喷是一脉相承的，如果井喷导致了易燃易爆气体的产生，则要及时采取防爆措施，以免爆炸等恶性事故的发生。由此可见，井下作业的危险因素和风险繁多，只有准确识别出风险，并对其进行恰当的评级评价，才能更好的、有针对性的准备防护措施，降低事故发生率，保护生命和财产的安全。

2 井下作业的风险识别与评价方法

2.1 风险识别

风险识别是井下作业前的一个重要步骤，主要是指运用各种手段和设备以及经验分析井下潜在的危险因及其风险原因。其过程主要包括感知风险和分析风险两步骤，前者是要从客观的角度去认知和承认风险的错在，后者要运用各种方法去分析可能的风险事故原因，这是风险识别的决定性因素。

2.2 风险评价

风险评价是指评估井下风险的等级大小以确定作业的可行性和可行程度。常见的评价方法包括：安全检查表法（SCA）、作业条件危险性评价方法（LEC）、故障树分析法（FTA）、事故树分析法（ETA）等。

2.2.1 安全检查表法（SCA）

安全检查表是从理论出发，由评价人员根据已有的经验知识和技术标准、规范等去评定井下作业中环境、设备、技术条件、操作等的安全性，从宏观的角度去判断井下是否存在风险和隐患。此方法对识别井下已有风险是最有效、最便利的。

2.2.2 作业条件危险性评价方法（LEC）

该方法是从定量的角度对风险进行了具体的等级评分。其中L指代“可能性”，表示事故可能出现的概率，即事故一旦发生并造成严重损害的几率有多大，这一项需要由有经验的人眼从主观上进行判断，具有一定的难度。E指代“工人暴露于风险的频数”，表示一种风险在井下出现的频率是多少，一般用于含有有毒化学物质或危险设备的井下风险评价。C指代“严重性”，表示一旦事故发生其严重程度有多大。该种方法的计算方法为L*E*C，最后结果即为风险评分，指通过计算危险的分数将其分成正确的风险记分的类别。一般来说，风险程度分为5级：①一级危险指评分小于20，表示稍有危险，可以接受;②二级危险指评分大于20小于70，表示比较危险，需要注意;③三级危险指评分大于70小于160，表示显著危险，需要整改;④四级危险指评分大于160小于320，表示高度危险，需要立即整改;⑤五级危险指评分大于320，表示极度危险，不能继续作业。

2.2.3 事故树分析（FTA）

事故树分析法是借助逻辑图来演绎导致顶上事件（即事故事件）的发生路径。该图的描绘一般先从一个具体的事故开始，进而追溯可能导致其发生的多个子事件或系列事件。事故树的描述是用不同的形状表示不同类型的事件。空白表示正常事件，位于事故树的底端，常常表示正常而非风险情况下应该发生的事情;菱形表示省略事件，并列位于事故树的底端，表示缺乏资料支撑而分析下无意义的事件;圆形表示基本事件，并列位于事故树的底端，表示事件发生的基本原因，无法继续向下继续溯因;方形表示顶上或中间事件，位于事故树顶端或中端，是可继续向下分析的原因且是由多个因素引起的事件。

2.2.4 故障树分析（ETA）

故障树与事故数类似，不同的点是其借助的是树状图和成功识别的逻辑进行评价，一般分析的是一个风险事件或因素可能造成的危险结果，如火灾、爆炸等。该分析结果可以为防护措施的准备提供参考。

由此可见，根据不同的对象、不同的阶段选用不同的方法尤为重要，评价方法选对才能有针对性对潜在风险进行定性分析，从而才能为井下作业的工作人员保驾护航。

3 结语

油气田井下作业的危险程度较高，一直以来安全事故频发，因而风险识别和评价的工作尤为关键。除此之外，还要针对识别出的风险做恰当的防护措施，如准备好充分的安全服和安全帽，削减风险可能造成的伤害;定期采购和更新设备，并培训工人，保证操作的规范和有效性;制定合理有效的事故安全应急预案，以防范事故的发生。

参考文献：

[1]何博.井下作业施工风险识别及控制[J].石化技术，2019，26 （03）：262.

作者简介：

丁洁茵（1984- ），女，汉族，甘肃张掖人，工程师，大学本科，单位：中石化西南石油工程公司HSE督查大队三级监督，研究方向：钻井与井下作业安全监督管理。