石油天然气开采危险源分析与评价.docx

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石油天然气开采危险源分析与评价

毕业论文任务书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

..Ⅰ

开题报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

..Ⅲ

指导教师审查意见⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

..Ⅹ

评阅教师评语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

.XI

答辩会议记录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

XII

中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

..XIII

外文摘要...........................................................................................................................

XIV

1绪论

...................................................................................................................................

1

1.1

前言.........................................................................................................................

1

1.2

国内外现状.............................................................................................................

2

1.3

发展趋势.................................................................................................................

4

2方案论证...........................................................................................................................

6

3石油天然气开采风险分析...............................................................................................

8

3.1

石油天然气开采风险辩识.....................................................................................

8

3.1.1

石油天然气开采风险识别的特征...............................................................

8

3.1.2

石油天然气开采HSE风险因素的识别方法..............................................

9

3.1.3

石油天然气开采及相关作业的主要风险.................................................

10

3.1.4

石油天然气开采中的危害和影响.............................................................

13

3.2

石油天然气开采HSE风险分类..........................................................................

16

3.3

钻井作业风险评估...............................................................................................

17

3.3.1

确定判别准则.............................................................................................

17

3.3.2

钻井作业HSE风险评价分析过程............................................................

20

3.3.3安全模糊综合评价方法..............................................................................

21

3.3.4

钻井作业风险安全评价.............................................................................

33

4石油天然气开采HSE风险削减措施............................................................................

40

4.1

钻井全过程事故预防...........................................................................................

40

4.2

石油天然气开采中一般事故的防范与处理措施...............................................

45

4.3

钻井事故预防措施...............................................................................................

47

4.3.1

卡钻事故的预防.........................................................................................

48

4.3.2

钻具和落物事故的预防.............................................................................

55

4.3.3

井漏事故的预防.........................................................................................

60

4.3.4

井塌的预防.................................................................................................

61

4.3.5

井喷的预防.................................................................................................

62

5钻井作业HSE应急反应计划........................................................................................

63

5.1

钻井作业HSE应急反应分类..............................................................................

63

5.2

钻井作业HSE应急计划内容..............................................................................

63

5.3

钻井作业HSE应急反应体系..............................................................................

64

5.3.1

钻井作业HSE应急反应组织体系及职责................................................

64

5.3.2

应急反应管理.............................................................................................

65

5.3.3

应急器材......................................................................................................

68

5.4

钻井作业过程中紧急情况下的应急程序...........................................................

68

5.4.1

火灾及爆炸应急程序.................................................................................

68

5.4.2

硫化氢防护应急程序.................................................................................

68

5.4.3

井涌、井喷应急程序..................................................................................

72

5.4.4

油料、燃料及其他有毒物质泄露应急程序..............................................

73

5.4.5

放射性物质落井的处理应急程序..............................................................

73

5.4.6

恶劣天气应急程序......................................................................................

74

5.4.7

现场医疗急救程序及处理措施..................................................................

76

6总结

.................................................................................................................................

80

参考文献.............................................................................................................................

81

致

谢.............................................................................................................................

82

石油天然气开采危险源分析与评价

【摘要】石油钻井工程具有高难度、高风险、高投入的特点，既是一次繁琐复杂的

系统工程，又是一项集成技术的特种作业，更是油气工业的生命线和增长点。

典型油气生产人员伤亡事故不胜枚举，给人民和社会造成了巨大损失和深重灾难。

对钻井作业过程的危险源进行分析评价具有重要的意义，有效的减少事故和职业危害，降低生产作业风险；可以系统地进行安全管理，用最少的投资达到最佳的安全效果。

本文采用模糊综合评价方法，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清，不易定量的因素定量化，从而对实际的综合评价问题进行评价，其实质上是评价企业投入的合理配置及效用均衡，这种评价结果可以反映企业的安全生产水平。

在石油行业中，由于多数安全问题具有多目标、多属性的特点，研究安全经济问题及其效用宜采用多目标分析。

而劳动安全模糊综合评价法，应用数学家冯·诺伊曼的新效用理论的概念及性质十分方便，能很好的解决这一类型的安全评价问题。

【关键词】危险源分析模糊评价多目标分析层次分析

Thehazardanalysisandevaluationofoilandgas

exploitation

student:

zhangzhenbiao,schoolofmechanicalengineeringofyangtzeuniversityteacher:

wangchangjian,schoolofmechanicalengineeringofyangtzeuniversit

[Abstract]Oildrillingengineeringhavethecharacteristicofhighdifficulty,highrisk,

highinvestment.Notonlyisitacomplexsystemengineering,butalsoaspecialoperationwithintegrationtechnology,andthelifelineandgrowthpointofoilindustry.Intheproductofoilandgas,manycasualtieshavetakenplace,causinggreatlossanddisaster.Thehazardsanalysisevaluationofthedrillingprocesshasgreatmeaning,itwillreduceaccidentsandoccupationalhazardseffectively,reducetheriskofproductionoperation,itwillmakeitmoresystematicalinsafetymanagement.,andachievethebestsecurityeffectwiththeleastinvestment.Thispaperusethemethodoffuzzycomprehensiveevaluationhasmakesomevagueornoteasyquantitativefactorsquantitative,andcarryoutcomprehensiveevaluation,usingtheprincipleoffuzzyrelations.Theessenceisevaluatingthereasonableallocationandequilibriumthecompanyhaveputin,thiskindofevaluationresultcanreflectthereallevelofproductionsafetyincompany.Intheoilindustry,becausethemostsafetyproblemshavethecharacteristicsofseveraltargets,multipleattribute,tostudysafe-economicproblemsanditseffectiveitisbettertoadopt

multi-objectiveanalysis.Butlaborsafetyfuzzycomprehensiveevaluationmethod,itisconvenienttousetheconceptandpropertyofneweffectivetheoryofnewmathematicianvonneumann,beacauseitcansolvesuchsafeevaluationbetter.

[keyword]hazardanalysisvagueevaluationmulti-objectiveanalysisstepanalysis

绪论

1绪论

1.1前言

2003年12月23日夜，重庆市开县高桥镇川东石油钻探公司承钻的中国石油天

然气集团公司西南油气田分公司川东矿罗家16H井在起钻是突然发生井喷，失控的有

毒气体随空气迅速扩散、导致在短时间内发生大面积灾害。

事故造成243人死亡，4000

多人受伤，疏散转移6万多人，9.3万余人受灾，给国家和人民群众生命财产造成巨

大损失，在国内外造成巨大影响，教训十分沉痛。

石油天然气作业是高收入、高风险和高技术水平的特殊工作，存在各种各样的风险。

由于钻井工艺和钻井场所的特殊性，在钻井作业的不同阶段和不同环节中，均存在对人员身体健康、人员与设施安全和生态环境等不同程度和不同形式的影响和危

害，既存在不同程度、形式各异的风险。

石油钻井作业的风险分析和事故预防即是对这些风险进行辩识与评估，对这些风险进行定性或定量分析，得出系统发生风险的可能性及其后果（形式、种类）、参数特征，估计其概率分布大小、风险率的大小、后果程度的大小以确定风险是否可以接受，并根据这些结论制定有效的预防、控制措施和应急预案以寻求最低事故率，最少的损失和最优的安全投资效应。

油气钻井是多专业、多工种配合的野外作业,它经常是在高山、丘陵、森林、草

原、农田、沙漠、沼泽、海滩、湖泊、海洋等地面条件差的地区进行,钻井工作条件

差,技术要求高,生活艰苦,加之交通、通讯等的限制,增加了作业难度;钻井工程又是一项隐蔽的地下工程,地下有含有高压油、气、水的地层、漏失层、岩盐层、膨胀层、坍塌层等复杂情况,这些都给钻井工程造成困难;钻井工程还是一项耗资巨大的工程,

一般工程费用占整个石油工业勘探开发基建投资的40%以上。

石油钻井工程具有高难度、高风险、高投入的特点，既是一次繁琐复杂的系统工程，又是一项集成技术的特种作业，更是油气工业的生命线和增长点。

典型油气生产人员伤亡事故不胜枚举，给人民和社会造成了巨大损失和深重灾难，全球石油行业近二三十年的实践和经验表明，必须大力强化各石油公司的安全管理。

在油气生产企业中，危险伴随整个勘探、开发、生产全过程，不仅是因为油气生产本身的可控因素远远小于不可控因素，而且地下状况的未知性和不可全知性，直接决定着油气生产企业的安全工作的艰难程度。

必须对石油天然气开采危险源进行分析与评价。

由于上述特

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石油天然气开采危险源分析与评价

点,钻井作业隐藏着多种不安全因素,如不切实防范,容易发生各类事故,会危害人身安全,也给国家财产造成巨大的损失。

因此对钻井作业过程的危险源进行分析具有重要的意义，有效的减少事故和职业危害，降低生产作业风险；可以系统地进行安全管理，用最少的投资达到最佳的安全效果；可以改善企业与公众、政府及民间组织的关系，从而为企业的可持续发展创造条件；一个良好的社会形象和工作环境的企业可以有效的吸引人才并使员工发挥出较高的绩效，能提高企业经济效益，增强国际竞争力，促进企业参与国际竞争。

1.2国内外现状

一口井的钻井工艺过程从确定井位到最后试油、投产,要完成许多作业,按其顺序可分为3个阶段,即钻前准备、钻进和完井,而每个阶段又包括许多具体工艺作业。

在建立安全评价指标的时候,应充分考虑各个工艺阶段发生危险的可能性,并加以分类分析，建立比较全面的系统化、科学化的油气钻井作业安全评价指标体系。

笔者主要考虑的是钻进过程和完井过程,这是钻井工艺流程中最重要的阶段。

对陆上油气钻井作业过程中,尤其是钻进和完井过程中的不安全因素,人-机-环境的观点出发,以安全系统工程为理论基础,进行危险性辨识，并加以分析归类,采用层次分析法和模糊数学，建立了较为系统、科学的油气钻井作业安全评价模型,并作了实例分析,对模型进行了论证。

从人-机-环境出发,较为全面分析了陆上油气钻井作业过程当中可能出现的危险

隐患,把握整体,建立了较为系统的陆上油气钻井作业安全评价指标体系。

运用层次分

析法确定陆上油气钻井作业安全评价指标的相对权重,避免了以往仅凭专家主观印象

给定权值的弊端;但是由于一些主客观原因,对于陆上油气钻井作业安全评价的工作

还应该继续研究。

陆上油气钻井作业安全评价是一项复杂的系统工程,鉴于整个生产

系统的作业特性,涉及因素多而且广泛,从井场自然条件到人的生理条件,从技术因素到人的心理因素,不可能对各种因素面面俱到加以分析考虑,并且在评价指标量化过

程中,由于一些指标涉及到钻井公司或作业队的商业机密和工程技术机密,所以在量

化的时候还需要探求更合适的方法。

根据钻井作业地区环境调查结果和钻井作业活动中易发生事故环节以及日常管

理经验,从人的行为、物理状态、环境因素等方面进行分析,对钻井作业项目的全过程

进行风险因素识别。

可采用危险点源分级挂牌、危害程度分级挂图、环境监测、关联

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绪论

图等定性方法和定量方法进行风险识别。

钻井作业HSE风险识别,通常可采用关联图分析法,它是通过一种假设方法用图

表示危害如何产生及如何导致一系列后果的危险分析法。

如图所示,将顶级事件（指

不希望发生的事故,如井喷、高空坠落等）用圆圈表示,并置于关联图中心。

根据钻井作业的特点,可在不同施工阶段实施不同的风险和应急准备分析图风险

评价总的分析过程。

1.安全个案评估

安全个案评估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