渤海油田自升式钻井平台防台应急措施分析与对策

2023-11-14中海石油中国有限公司天津分公司陈建宏

内江科技 2023年10期

◇中海石油（中国）有限公司天津分公司陈建宏

目前在渤海油田作业的自升式钻井平台已达30座，且规模在逐年扩大，与此同时，近年来影响渤海台风不断增加，钻井平台遭受台风袭击概率大幅度提升。建立健全具符合渤海油田特点的防台应急措施，迅速、高效、有序地开展撤离行动，保障各类作业人员人身安全与财产安全、防止环境污染，保护作业设施免遭台风破坏，助力渤海油田上产4000万吨。

渤海是我国的内陆海，其纬度偏北，一般来说受台风影响的频率较低，但近年来全球气候异常，台风路径变化复杂，影响渤海的台风数量增加。据统计，1960年至今，影响渤海海域的台风有93个，其中台风中心进入渤海的有23个，平均2.6年出现一次；2001年至今中心进入渤海的有9个，平均2.2年出现一次。

渤海为半封闭海域、近海岸海底较浅，当台风受到台风影响时，极易造成严重的灾害。北上台风路径、风力和移动速度变化复杂，影响区域和灾害程度也不同，加之渤海油田总体呈多点分布式的格局，给海上油气田防台工作带来了很大挑战，因此必须做好台风防范工作，为及时、有序、有效的开展海上防台和撤台提供指导。

1 防台组织机构及职责

1.1 自升式钻井平台防台组织机构

渤海油田自升式钻井平台建立了完整的防台应急组织机构，主要包括：应急小组组长、应急小组副组长、医疗救护小组、抢险救援小组、后期保障小组和设备保障小组。

图1 防台组织结构

1.2 职责与权限

（1）钻完井总监职责。①接到台风信息后组织做好防台风的准备工作，评估现场所有可用信息并确定应采取的行动。②根据气象预报和（或）台风警报，密切注意其路径。③向陆地防台生产协调小组报告有关台风侵袭情况及井下工况，编制现场应急方案和措施，提交撤离人员计划、撤离时间安排表、落实撤离交通工具以及对后勤的要求，接受并执行陆地防台工作领导小组指令。④确保现场所有人员的可跟踪性。⑤通知守护船待命或协助救助，指示报务员保证通讯畅通，通知平台医生根据伤病员状况进行抢救治疗。⑥按平台撤台操作规程操作，确保井下安全及船体和设备的安全。⑦委派记录员协助记录所有事件，并记录气象／潮流数据。⑧当应急结束时，宣布现场“应急解除”。

（2）高级队长职责。①评估现场情况与气象信息，并与钻完井总监研究，编制现场应急预案及措施。②组织相关人员对钻台、井架、甲板所有可移动的设备、管材和其它物资进行固定工作，组织人员撤离。③情况危险时，指令电报员发出报警信号、遇险呼叫、遇险报告。

（3）安全监督。①协助高级队长做好应急指挥工作，做好应急记录和相关工作的监督检查。②对存在的安全隐患提出整改措施并监督实施。③配合钻完井总监协调平台与第三方的准备和撤离工作。④将国旗、平台工作日志随身携带。

（4）平台医生。①将必需的药品随身携带，实施医疗救护。②与基地保持联系，如有伤病员，随时报告现场伤病情况。③一旦使用守护船或飞机撤离人员，负责点名和核对人数。

（5）钻井队长。①协助高级队长做好应急处置工作。②组织固定可移动设备或物品。③按现场钻完井总监指令，采取适当措施确保井下安全。④保持和现场应急响应小组联系，随时把情况向现场应急响应小组汇报。

（6）配餐管事。①做好人员撤离期间饮食工作。②做好人员撤离期间防寒工作。③配合钻完井总监协调平台与第三方的准备和撤离工作。

（7）设备监督。①确保防热带气旋风时应急设备及动力系统运行正常。撤离前组织关停动力设备。②检查平台桩腿情况，所有的桩腿锁紧装置是否牢固。③检查所有的风筒风闸，确保其灵活和密封。

2 防台程序

一旦台风将影响渤海作业海域，作业现场密切关注其发展趋势，评估其可能的影响并密切监视台风的动向，并根据台风进入警戒区的时间确定防台措施。设定绿色、黄色和红色三个同心圆圈组成的防台警戒区，其中，绿色警戒区为72小时警戒圈、黄色警戒区为48小时警戒圈、红色警戒区为24小时警戒圈。

图1 渤海油田警戒区域示意图

2.1 撤离人员类型划分

第一类撤离人员：非钻完井作业必要人员。

第二类撤离人员：维现场作业所需最少人员以外的其他人员。

第三类撤离人员：关键人员，即撤离前维持作业所需的最少人员。

2.2 台风撤离组织实施原则

任何时候，当出现有可能影响海上作业或平台的台风气象显示时，现场都应当密切跟踪预报信息，控制海上的作业人数，合理安排海上的重大作业。

当预报超强台风（16级及以上）可能影响渤海的作业区域时，应提前安排钻井平台、三用工作船等移动设施撤离到安全地点，人员全部撤离。

在防台过程中人员是否撤离和作业是否停止应根据台风预报路径、设施抗风能力、现场作业情况以及撤离资源等综合考虑做出决策。受影响平台抗风能力小于预报台风对其影响风力等级时，必须停止作业，全部撤离。

防台过程中除做好人员撤离工作外，还应采取措施保证井下、设备、设施的安全，避免次生灾害的发生。

防台过程中将海上作业安排、撤离人员统计和撤离资源落实等信息汇总后报陆地应急协调办公室。

原则上，只有当平台上人员全部撤离后，守护船才可以到就近港湾安全避风。

2.3 阶段措施

作业现场收到超强台风天气预警，根据现场作业情况和平台状态，可提前安排好钻井操作，保证有足够时间来将平台转换到恶劣风暴状态，在超强台风到来之前撤离平台人员。

（1）第一阶段（蓝色警报）。当超强台风中心离作业现场1500公里以外时，除上述防台管理规定工作外，应特别做好以下工作（但不限于）：①重新好可变载荷计算，根据船舶及作业情况，制定合理的卸载方案；②合理安排燃油、灰水散料的补给计划，控制可变载荷在可控范围内，提高防台卸载工作效率；③提前做好非作业需要物资的吊甩工作与相关平台设备的固定，并对室外设备电控箱做防水；④根据作业情况，提前完成井下处理工作和安全措施，制订安排撤离人员计划，合理安排T-ti米e时间。

（2）第二阶段（黄色警报）。当超强台风中心已移至距离钻井作业现场1500公里至1000公里区域内时，除上述防台管理规定工作外，作业现场应特别做好以下工作（但不限于）：①按照钻井平台操作手册要求，调整平台气隙，达到最大抗台风能力；②提前拆、甩钻具，确保钻台不留钻具，减小钻机迎风面积；③钻井平台靠生产平台作业，及时回收悬臂梁，调整井架至最稳定位置；④根据施工设计中各工况防台程序执行。

（3）第三阶段（红色警报）。当超强台风中心已移至距离作业现场1000～500公里的范围内时，除上述防台管理规定工作外，应特别做好以下工作（但不限于）：①最后撤离时，关停所有的动力机械，确认平台固定情况，并向项目组汇报；②本阶段为撤台的最后阶段，人员必须全部撤离作业现场。

（4）台风到来时。①落实天津分公司应急协调办公室组织召开的复原准备会会议指令，将复原人员名单发送至应急值班室；②如因特殊情况，第三类人员未完成撤离，还应做好以下工作：台风到来时应按照应急指挥中心的防台风应急部署做好本职工作，特别是没有撤人的平台，要加强值班，坚守岗位；海上所有平台都要保障通讯畅通，未撤离人员应关好门窗，留在室内，及时向应急值班室汇报情况；海上视频监控系统和设备设施在线监测系统要保持正常工作状态；各所属单位落实撤离回陆地人员的交通、食宿和安全等事宜。

（5）台风过后。当风力减弱到六级以下并与气象预报机构确认天气将逐渐变好，天津分公司宣布解除应急响应后，积极组织恢复作业。

（6）总结评估。①向天津分公司汇报现场生产恢复情况及台风损失情况；②复产结束后，组织对现场防台工作中的预警、人员撤离、信息传递等环节进行评估总结，进一步完善防台专项应急预案及现场处置措施。

3 自升式钻井平台抗风能力分析—以中油海A平台为例

根据中油海A平台操作手册对平台风暴作业状况的说明，平台在最大恶劣风暴作业工况下，单个升降单元所允许的最大负载能力为567吨，平台最大允许可变载荷不超过2700吨。参照垦利S区域作业情况，水深为19米，平均潮差2米～3米，井组作业时气隙在26米。按照中油海A平台操作手册要求，桩腿实际入泥超过3.05米时，水深值等效增加。本次分析按等效水深22米，作业气隙26米进行各项分析，钻井工况以二开2500米正常钻进，二开套管下深设计为2500米进行模拟计算。

在抗风暴状态下，当悬臂梁外伸8.2米，井架在中心线右侧1.1米保持钻井状态，假设泥浆池保留1.20SG泥浆300立方米共计360吨，生活水150吨，钻井水120吨，柴油250吨，石灰石120吨，水泥储备160吨，主甲板设备及散料450吨。此时船首部LEGCWBP2及BS2加水310吨，用以调节反力平衡，此时三条桩腿反力基本平衡，可变载荷为2600吨。当可变载荷超过2700吨，需进行大量卸载。