石油钻井工程应急管理现状分析与改进建议

鄂兴华

（大庆钻探工程公司钻井四公司，吉林 松原 138000）

石油对于人类社会的发展具有重要的意义，让人们的生活质量得到了显著的提升。对于石油企业来说，进行石油开采确实可以获取到足够的经济效益，但从另一个层面来说，石油开采的风险性也是非常大的。比如在石油钻井工程中，多年来也产生了很多安全事故，不仅给国家的石油资源开采事业、企业的经济效益造成了重大的影响，还给工程现场人员的生命安全造成了巨大的威胁。石油钻井施工是一项高危的作业，钻井现场环境恶劣，随时可能出现各种安全事故。要降低钻井施工过程中的风险，一方面要安全规范作业，排除事故隐患，另一方面，要加强应急管理及应急演练，一旦出现工程复杂情况，能够快速正确的应对，避免酿成严重的安全事故[1]。因此，对石油钻井工程应急管理存在的问题和解决措施进行研究，也更有现实意义。

1 石油钻井工程概述

1.1 石油钻井工程的概念

石油钻井工程就是指利用相应的石油钻井设备钻通油气层，通过钻井、固井形成完整的井筒，建立地下油气开采的通道。在这个过程中，通过测录井、取芯作业等获得地层含油气信息，对储层开展评价，为后续试油及压裂生产提供依据。石油钻井工程是油气勘探开发必不可少的手段，对于油田勘探开发意义重大。

对于施工单位而言，在进行石油钻井之前，则要做好方案规划和设计。具体而言，进行钻井设计通常都包括如下两部分的内容：一是钻井工程设计，二是钻井地质设计。钻井地质设计是明确钻井施工的地质目标，给出井位设计基本参数，预测储层发育情况，对钻井施工过程中的风险进行预警，对井身质量提出要求；钻井工程设计是根据钻井地质设计基本参数，进行详细的轨迹设计，施工工艺设计，钻井液密度设计，井控设备设计，入井钻井液、管柱设计，施工进度安排等。通过优化设计，降低钻井施工风险，降低钻井施工成本，确保达到地质目的。

1.2 钻井方法

从破岩形式的角度来说，当前我国石油钻井工程主要存在如下三种钻井方法：

一是冲击钻井法。即应用顿钻钻机的钻头对井底进行反复冲击，从而击碎井底的岩石，然后在将井底的岩石打捞上来，再用钻头进行冲击，通过这样的方式来获取井眼，完成钻井的整个过程。相比于其它的钻井方法，冲击钻井法无需过多的设备，所以所耗费的成本也更低，这些都是冲击钻井法的优势。当然，这种钻井方法也并非尽善尽美，也有很多缺点，比如钻井的效率低，使用的工艺落后，所以在深井或者地层压力较大的情况，并不会应用这种方法。

二是旋转钻井法。这需要在地面上安置动力设备，在动力设备的驱动下，钻头连续旋转，从而将压力施加给岩石，最后将岩石碎屑，破碎的岩屑随流体带到地面上来。结合旋转钻井法的应用现状可以发现，一般而言都是在地层复杂的情况下使用这种钻井方法，因为相比于冲击钻井法，这种方法的效率更高，因此冲击钻井法的应用范围也是非常广泛的。

三是旋冲钻井法。旋冲钻井法就是指在旋转钻井的基础上，再添加一个冲击器，所以应用这种方法进行钻井的过程中，钻头既有足够的旋转力也有强大的冲击力，从而实现让井下岩石破碎。根据这种方法的应用实践可以发现，一般而言，都是在钻硬地层或深部地层时应用。在某种意义上，旋冲钻井法是旋转钻井法的延伸，应用效果更好。

2 石油钻井工程事故分析

2.1 管理人员安全意识淡薄或操作不规范原因

在石油钻井工程之中，一般情况下钻井队都能够在施工之前，做好应急预案，比如针对测井过程中的应急预案，针对录井过程中的应急预案，针对固井过程中的应急预案，并且钻井队在日常也能够进行简单的培训或者演习。不过结合我国整体的钻井工程情况可以发现，目前在不同的钻井队伍之中，所应用到的应急报警信号也各有差异。这也能显示出我国的石油钻井行业，还没有形成统一的应急管理机制。而且钻井队和承包商缺乏一体化的应急体系，导致出现事故时，双方各自为战，难以形成合力进行应急救助。此外，很多钻井队员的业务水平比较差，比如在进行天然气事故的紧急处理过程中，若是施工人员对于整个天然气系统的工艺缺乏足够的了解，那么则很难快速排除安全隐患，容易对现场施工人员的生命安全形成更大的威胁[2]。而且，钻进队在日常的培训演练中，几乎将所有的精力都投入到了井控演练之上，所以在应急管理方面也没有予以足够的重视，导致钻井队员的应急管理能力比较有限。除了这些，石油钻井现场基本处于野外区域，施工环境也非常恶劣，容易受到自然灾害的影响，而钻井队由于缺乏足够的自然灾害防范意识，所以由外界环境而引起的钻井事故也是层出不穷。

2.2 井喷事故原因

石油钻井工程中，井喷就是指地层流体不受控制地喷出地面。结合工程实践可以发现，井喷事故属于比较严重的钻井工程事故，受到各种复杂情况影响，井喷产生的原因众多：第一，油气井地质勘查不够全面，不够深入，这会导致对地层压力判断失误，在钻井的过程中，钻遇异常高压或异常低压地层，很容易出现流体井喷；第二，施工过程中应用到的泥浆量少，或是密度小，从而导致压力失衡，由此导致井喷事故发生[3]。结合井喷事故的危害可以发现，其不仅会对钻井施工形成严重的影响，一旦发生井喷，流体也会带出很多有毒气体，所以也威胁着施工人员的生命健康安全。

2.3 坍塌事故原因

井壁坍塌也是较为常见的钻井工程事故，造成井壁坍塌的原因既有地质原因，也有工程原因。根据钻井坍塌事故实例可以发现，井塌发生也是由很多原因造成的，比如在油井地层水平应力难以实现平衡，由此导致地层的稳定性不足，若是钻井队伍没有做好防范，钻井液密度控制不合理，很容易出现坍塌现象。再如，当钻井达到一定的深度之后，也会有更多的地层被钻井液浸泡，岩层剥离或者地层膨胀等问题都会产生，井壁失稳，容易让井壁出现坍塌的情况。此外，在钻机的使用过程中，比如钻机因为故障导致停转的时间延长，或者是起钻时速度过快，这些都会容易引发油井坍塌。油气井坍塌不仅耽误钻井施工进度，还有可能造成卡钻等事故，造成重大经济损失。

3 石油钻井工程应急管理现状分析

3.1 针对突发状况的应急预案不到位

理论上说，作为石油钻井工程的应急管理单位，都需要在施工之前做好应急管理预案，只有这样才能在事故发生时更加从容地采取应急措施。但是结合石油钻井工程实践可以发现，在应急预案的制定过程中，仍然暴露出很多问题。首先，相关部门并没有予以应急预案的设计足够的重视，所以所构建的预案也不够精细，表面现象严重；其次，钻井队和承包商对于应急预案的建设能力有限，比如当前的HSE 等风险管理体系，再如JSA等施工风险分析工具，在钻井工程应急预案的建设中还没有得到有效的应用。当然，这也是源于国家相关部门并没有予以石油钻井应急预案明确的标准，这也导致不同的建设单位所构建的预案存在明显的差异，而主观性过强的预案不具有科学性，而且很多单位所构建的预案也没有可行性的分析，所以应急预案并不具备足够的实用价值，效力非常有限[4]。

3.2 针对突发状况的应急设备管理问题

石油钻井工程不同于其它的地面工程，由于需要进行油井的钻掘，所以很大一部分工程都需要在地下完成。而且石油这种资源也更加特殊，其具备很强的化学属性，所以整个工程的危险性非常高。一旦发生石油钻井事故，进行应急处理也需要应用到诸多设备，这就要求钻井队或者是承包商的相关部门，要对应急设备做好严密的管理。根据调查的施工中突发状况中的应急设备管理情况，能够发现仍然有很多问题，主要表现在：第一，很多设备非常陈旧，更新并不及时，这也是因为相关人员没有针对工程风险形成全面的分析，导致很多风险问题缺乏针对性的应急设备，再加上领导不重视新型设备的引进，所以很多时候由于没有先进设备的支持，应急处理方法也比较落后；第二，钻井施工单位对于应急设备的认识存在偏差，很多设备都是应付上级检查的，在训练演习的过程中并没有围绕应急设备而展开，所以设备的存在价值非常有限。

3.3 针对突发状况的事故报告存在问题

很多钻井施工单位认为，将工程中存在的危险解决之后就是万事大吉了。这也能够暴露出钻井施工单位的应急管理意识薄弱，在事故解决之后，缺乏事故报告管理这个环节，现场的施工人员也无法进行系统的经验总结，事故处理能力势必无法得到有效的提升，很容易发生一个问题出现两次甚至多次的情况。很多工程部门和单位并不认为事故报告具有足够的重要性，其实从个体的角度来看也是如此，人往往都是在错误中总结经验，从而实现能力的提升的。如果无法从事故报告中吸取到足够的经验，那么工程事故所带来的只有危害，没有正面价值。因此，对于石油钻井工程单位而言，必须要重视事故报告管理。

4 石油钻井工程应急管理优化意见

4.1 创建应急管理标准化模式

在钻井应急管理标准、规范、考核中，具体数据指标在应急管理方面应用深度不够，如果将数据指标引进到钻井队应急管理过程，将有利于管理的精细化，将会促进日常管理更细致、更全面。例如，建立一张“消防能力评估表可以清楚地表明钻井队消防能力。另外将演练过程中的数据标准量化到演练程序中，对照具体的数据标准，在演练过程中有利于员工参照对比，只有不断超越标准，才能不断提高演练操作技能。

4.2 提升石油钻井工程相关工作者安全管理意识

作为石油钻井工程的相关人员，首先需要具备足够的安全管理意识，才能真正落实好应急管理措施，这是强化应急管理水平的内在动力。结合钻井工程所发生的事故可知，很多时候都是由于人的疏忽而产生的，所以这并不涉及到技术层面，在态度层面上很多施工人员就难以达标。因此，必须要从意识层面强化。首先，政府部门需要联合石油开采企业形成统一的应急管控制度，从而对工作人员形成硬性的制约；其次，作为石油企业，必须要引进专业的安全管理人才，并且对原有的管理人员以及施工人员形成有效的指导，在演练或者工程实践中以客观的安全施工标准进行管理实践，全面增强作业人员的安全意识；最后，还需要对施工人员进行安全教育培训，比如通过组织观看钻井工程事故的视频或者图片资料，对施工人员形成警示，让他们认识到钻井事故对自己生命财产安全所造成的威胁和损害，从而强化他们对于安全施工的认同感。

4.3 利用信息化技术进行联动

在石油钻井工作中，危险发生往往是偶然间的，这种偶发性使得安全管理工作变得十分困难，而如何有效进行风险的检测是解决这一问题的突破口。通过信息技术、人工智能技术能对有效风险进行预测评估，可将工作中的各项危险数值设为定值编入程序中，而工人的活动量设为变值，当变值到达定制界限时发出警告，这样便能科学指导钻井开采的相关工作。

5 结束语

当前国际国内油价处于持续低迷状态，油田企业普遍压缩钻井施工成本，钻井工程企业只有不断提升施工效率、降低工程项目事故率，才能提升工程施工项目经济效益，保证企业可持续发展。现阶段，在部分钻井施工企业中，由于管理人员的安全管理意识薄弱，操作不规范，石油钻井工程事故频发。相应的石油钻井工程应急管理还存在一些问题，针对突发状况的应急预案不到位，针对突发状况的应急设备管理不到位，针对突发状况的事故报告不及时不规范。因此，还需要对石油钻井工程应急管理措施进行优化，工程单位也应创建应急管理标准化模式，提升石油钻井工程施工人员安全管理意识，并且利用信息化技术进行联动，不断提升企业应急管理水平，为企业可持续发展提供保障。