LEC法在双30气井固井作业中风险评价的应用

唐海宁　肖志海　郭恒彰　孙少华　曾鹏博中国石油天然气集团公司川庆钻探工程有限公司长庆固井公司第三项目部



LEC法在双30气井固井作业中风险评价的应用

唐海宁肖志海郭恒彰孙少华曾鹏博
中国石油天然气集团公司川庆钻探工程有限公司长庆固井公司第三项目部

【摘 要】本文针对双30气井固井施工流程，对固井施工作业危险危害因素进行了辨识，并根据现场危险源的分布情况，运用LEC法对固井施工作业的风险进行了半定量评价。评价结果表明：冲洗管线、管线试压与注水泥等作业的危险源危险性等级为4级，属于高度危险作业，因此该项应作为固井施工风险的主要控制对象。为消除或降低固井作业风险，制定了一系列施工危险源的消减措施，通过减少人的不安全行为、物的不安全状态来提高施工的安全性，为以后的固井施工安全管理做出理论保障。

【关键词】固井施工；LEC法；固井作业风险；消减措施

我国陆上探明的最大整装气田位于榆林，由于气田储层以高温高压及各种敏感性地层为主，给该区块的固井安全带来严峻考验；尤其是在现场进行固井施工作业时，施工人员位置、施工车辆的摆放及施工管线的连接等是保证现场施工安全的关键因素。因此，针对这些关键因素必须建立一套行之有效的风险评估体系及风险控制措施，否则，一旦发生安全事故将会严重威胁施工人员的生命安全以及造成重大的财产损失。本文通过对双30气井固井施工作业的生产实际情况，应用“作业条件危险性评价方法”进行风险评价，为有针对性的制定风险控制措施以及预防和避免安全事故的发生提供有力依据，保证固井作业的安全进行。

1 作业条件危险性评价法

作业条件危险性评价法（LEC）是由美国安全理论学家K·J·Graham和G·F·kinnly提出，是一种简单易行的半定量分析方法，广泛用于各个领域的风险评价，用公式表示如下： D=L×E×C 。

该方法认为作业条件的危险性（D）主要由3个主要因素来决定，即事故或危险事件发生的可能性（L）；人员暴露于危险环境的频繁程度（E）；发生事故或危险事件的可能后果（C）。作业条件危险性评价法就是用三个因素的标值的积来分析评价作业环境中人员伤亡风险大小的。其评价取值详，见表1-表4。

2 固井作业

固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，固井质量的好坏直接影响着这口井能否顺利的进行生产。但是固井技术具有系统性、一次性和时间短的特点。因此，固井现场施工安全是决定固井质量的关键因素之一。

表1　事故或危险事件发生的可能性取值

表2　人员暴露于危险环境的频繁程度取值

表3　发生事故或危险事件的可能后果取值

表4　风险等级

2.1现场作业基本情况

双30气井基本资料：

地层压力：25.5MPa；

地层压力系数：0.92MPa/100m；

井底温度：75℃；

泥浆出口温度：36℃；

人工井底位置：3129m。

现场施工基本情况：本次固井施工作业共32人参与，其中队干1人，固井工程师2人，司机 9人，水泥车操作工4人，井口工2人，供水工2人，井队协助人员10人；施工车辆共9辆，其中GJC45-21车 2辆，下灰车6辆，轻卡车1辆。

固井现场施工流程：施工前准备；调试设备，固井水泥车试运转；接水泥头；高压管线试压；注隔离液；注水泥浆；压胶塞；顶替钻井液；碰压、侯凝。

2.2固井施工作业危险危害因素辨识

依据《固井施工操作规程》和《健康、安全与环境管理体系作业程序文件》，并结合双30气井固井现场施工流程得出以下几点危险危害因素。

2.2.1车辆入场、摆放危险危害因素分析

（1） 危险源：固井车辆进入双30气井钻前道路时，发现距井场2.5km处，道路垫方有1.5m土质松软。

危险源危害分析：固井中队安全员没有在施工前对井队钻前路进行仔细勘察与风险评估，若施工车辆通过道路路基虚方，可能导致车轮下陷造成翻车事故，构成车辆、人员伤害。

（2） 危险源：固井水泥车摆放时，钻井队正在使用多用机进行清理垫杠作业，带队干部与钻井队长协商，井队停止作业，所有车辆安全有序摆放。

危险源危害分析：钻井队与固井队进行交叉作业，多用机可能将固井施工人员撞伤或垫杠伤人，导致人员伤害。

2.2.2吊装高压管线及井口工具危险危害因素分析

危险源：固井队井口工在上吊高压管线时，未在18m高压钻探胶管上加装牵引绳。吊装井口工具时，井口工将井口工具捆绑吊装，撬杠掉落。

危险源危害分析：吊装高压钻探胶管未加装牵引绳，可能导致高压管线上吊时摆动过大，砸伤起吊人员。井口工捆绑井口工具吊装，致使撬杠掉落，可能砸伤钻台下操作工。两者行为可能构成物体打击伤害。

2.2.3管线连接危险危害因素分析

危险源：地面操作工在连接9m高压钻探胶管和四通阀时，操作工用榔头敲击管线由壬未佩戴护目镜。

危险源危害分析：操作工劳保护具不齐，敲击作业未佩戴护目镜，可能造成飞溅物入眼，导致人员伤害。

2.2.4 冲洗管线与管线试压危险危害因素分析

危险源：水泥车在冲洗管线与管线试压时，该井试压压力为22MPa，管线压力很高，井队钻井工长时间在管线连接处施工逗留。

危险源危害分析：试压时管线压力高，若管线爆裂可能造成高压水流刺漏伤人，造成高压伤害。

2.2.5潜水泵供水作业危险危害因素分析

危险源：固井队供水工进行潜水泵供水作业时，连接电缆中井队电缆有严重破损。因井队电控箱安装在水罐上，井队电控箱有渗水现象。

危险源危害分析：电缆破损和电控箱渗水，导致线路短路，损坏潜水泵，也可能造成电工和供水工触电伤害。

2.2.6注水泥危险危害因素分析

（1） 危险源：注水泥时，固井中队下灰工在距四通阀3m的立式下灰罐旁进行倒灰作业，钻井队司钻靠近水泥头。

危险源危害分析：注水泥阶段，压力极高，四通阀临近区域属于高度危险区域，可能发生高压水流刺出伤人，构成高压伤害。

（2） 危险源：固井操作工在混配水泥浆加入消泡剂时，没有配戴专用防护手套、口罩和护目镜。

危险源危害因素：消泡剂具有一定的化学毒性，直接接触人体皮肤可能造成腐蚀或者轻微中毒危害。

（3） 危险源：注水泥时，水泥车操作工混配水泥时未将桶内降失水剂、缓凝剂、消泡剂等药品倒干净，少量液体洒落井场。

危险源危害分析：固井用化学药剂具有一定的毒害性，少量的化学药剂洒落井场可能导致井场周围土壤或水质污染。加入试剂时，操作人员没有配戴口罩和护目镜，易造成人员有害化学品污染伤害。

2.2.7井口拆卸危险危害因素分析

（1） 危险源：固井施工结束后，井口工和井队人员未对钻井平台的残留泥浆进行清理便进行吊装管线与井口工具。

危险源危害分析：平台有残留泥浆致使平台湿滑，可能导致操作工滑跌受伤或从平台坠落。

（2） 危险源：吊装水泥头作业中，钻井队司钻用气动小绞车吊装时，开车速度过快，导致水泥头空中摆动，摆动角度过大。

危险源危害分析：下吊速度过快，水泥头摆动剧烈，水泥头吊装可能失去控制，可能掉落砸伤人员，构成人员伤害。

2.3LEC法的应用

根据现场危险源的分布情况，可用LEC法对双30气井进行固井作业风险评价。但LEC法是一种半量化方法，相关数值必须有相应人员根据丰富的现场经验来划定风险等级。因此，在固井施工总结讲评会议上，随机抽取固井工程师2人、钻井队工程师2人、水泥车操作工3人、井口工1人、供水工1人、钻井工3人、司钻1人、安全员4人按照LEC法中L、E、C的赋分标准对危险源的L、E、C进行赋值，再将17人的赋值分数进行平均得出LEC法中的L、E、C分值，然后依照2所述公式进行计算，得出作业条件的危险性（D）的分值并根据“危险值划分风险等级表”评价出危险源危险性等级，其详细结果，见表5。

表5　危险源评价

从表5可知，双30气井固井现场作业危险危害含3个2级风险、2个3级风险、2个4级风险。其中风险等级2级属于一般危险，主要表现在操作人员安全意识淡薄、站位不合理和劳保护具穿戴不全等习惯性违章；风险等级3级属于显著危险，主要表现在特殊作业未采取作业审批以及没有相关人员进行监督，一旦违章操作，需要整改；风险等级4级属于高度危险，主要表现在操作人员违反规定进入特殊区域、违反操作规程操作、设备故障以及造成环境污染、中毒等重大事故，一经查实，需要立即整改。

2.4固井现场施工具体风险消减措施

为消除或降低固井现场作业中的风险，根据现场危险源的分布情况及危险源危险性等级制定以下风险削减措施，并将危险等级高的风险作为主要控制对象。

（1）固井车辆入场与摆放属于一般危险，操作人员在作业时应时刻注意。因此针对该危险源点做出如下消减措施：固井施工出车前，带队干部必须开展HSE讲话，选出一名交通安全指挥员，对井场和周围道路进行专人勘察；带队干部提前通知井队做好清理道路、垫杠等固井施工前准备，避免与固井队进行交叉作业；车辆进场时，车速保持在5km/h以下；车辆进场后，固井中队与钻井队联合召开摆车前安全会；固井车辆倒车时，车辆打开双闪灯倒车并有专人指挥。

（2）吊装高压管线及井口工具作业属于显著危险，针对该危险源点做出如下消减措施：安全员对钻井队司钻、井口工等人开展吊装作业安全碰头会。吊装时安全员要全程指挥吊装，管线与井口工具在吊装时要系引绳，井口工在吊装上下必须确认管线与井口工具是否捆绑牢固，并告知无关人员远离平台。

（3）管线连接作业属于一般危险，针对该危险源点做出如下消减措施：水泥车组班长需全程旁站监督；操作工敲击作业时必须配戴护目镜，且注意榔头滑出伤人；管线连接紧固后，且用安全绳捆绑；安全员和带队干部及时检查管线捆绑是否牢靠。

（4）潜水泵供水作业属于一般危险，针对该危险源点做出如下消减措施：带队干部、供水工和井队电工开展小型用电安全交底会；安全员与供水工联合对电缆、电控箱等用电设备进行检查，确认电缆完好无损，电控箱齐全完好工作，达到安全要求。

（5）冲洗管线、管线试压与注水泥作业属于高度危险，公司应将该危险源点列为主要风险控制对象，公司对该作业应进行实时安全监控。针对该危险源点做出如下消减措施：安全员要提前告知钻井队危险危害因素，要求管线试压要有工程师参与指挥；安全员检查高压管线、弯头连接是否连接紧固，安全绳捆绑是否有效，确认电子超压保护装置有效工作；井队无关人员撤离井场至安全区域，固井中队带队干部必须设置隔离带、警示牌防止无关人员进入高压隔离区（钻台、车尾），带队干部和安全员在施工期间必须对高压区域进行实时监控。

（6）井口拆卸作业属于显著危险，针对该危险源点做出如下消减措施：带队干部提前告知钻井队清理钻台残留泥浆；拆卸时，带队干部与安全员全程监督拆卸过程，井口工拆卸时必须佩戴护目镜，防止泥浆飞溅物伤害眼睛，井口工具单独吊装，并加装引绳。

为了进一步加强和提升固井施工的安全，除了制定具体的消减措施外，还应从质量安全生产管理五要素（人、机、料、法、环）做出针对固井施工风险的控制措施。其具体措施如下：加强岗位人员的安全培训力度，增强员工的安全意识；加强固井设备的日常检查、保养维护，强化设备管理的专人专管的责任，始终保持设备先检查后使用；针对固井使用物料要加强管理和检查，对特殊物料的使用要及时对员工进行说明；要求员工时刻严格按照生产作业标准操作，遵守新《安全生产法》与《环境保护法》的要求，达到相对安全环保的情况下开展作业。

3 结论

通过运用LEC法对双30气井固井施工作业风险做出危险源危险性等级评价，其中冲洗管线、管线试压与注水泥作业的危险源危险性最高，因此应把其作为主要的作业风险控制项，并制定了一系列消减措施。为消除或降低以后固井作业中的风险，必须加强人员学习操作规程、法律法规的力度、设备维护检查力度、公司的安全监控力度和施工现场HSE监督力度，这些安全管理措施的落实，将提高公司的安全水平，保证公司人员的本质安全，为以后公司的安全生产打下坚实的基础。

参考文献

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