高溫高壓油氣井射孔作業(yè)中風(fēng)險管理的應(yīng)用探究

張帥（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川 成都610100）

由于高溫高壓油氣井射孔作業(yè)的特殊性，通過開展風(fēng)險管理，提升作業(yè)的安全性，確保作業(yè)人員的人身安全，科學(xué)安全的開發(fā)油氣資源。

1 作業(yè)風(fēng)險分析

在油氣資源開發(fā)時需要鉆探勘測，地下油氣資源的儲存深度與具體位置。在深度與位置確定之后則可以進(jìn)行鉆井施工，當(dāng)鉆井完成既定設(shè)計目標(biāo)時，需要向油氣井下入套管并對油氣井進(jìn)行固定，以延長井眼和油氣套管的使用壽命。

在地下油氣層、套管、水泥環(huán)之間的相互作用下，油氣資源則會逐漸的聚集，便于對油氣資源進(jìn)行開發(fā)。在油氣資源開發(fā)時需要進(jìn)行射孔作業(yè)，該作業(yè)主要是利用炸藥的聚能效應(yīng)，進(jìn)而使得套管和水泥環(huán)之間形成安全穩(wěn)定的油氣井流動通道[1]。

油氣資源儲存的深度在地下幾千米，井筒的射孔溫度與壓力非常高。在這樣的作業(yè)環(huán)境下，采取爆炸聚能效應(yīng)進(jìn)行開發(fā)，具有很大的危險性。例如川東北地區(qū)在油氣井作業(yè)時開展射孔作業(yè)，通過技術(shù)勘測發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的油氣儲層中含有一定量的硫化氫氣體，該氣體不僅會對井下的密封工具產(chǎn)生一定腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)管道工具的腔體泄露與壓力失控，進(jìn)而導(dǎo)致了地面爆炸概率的提升。

在高溫高壓油氣井射孔作業(yè)時，起爆的雷管對電流與磁場非常敏感，而在鉆井過程中需要使用大型機(jī)械設(shè)備，則會在鉆井周邊產(chǎn)生微電流、磁場、電磁波等，若是誘發(fā)了雷管起爆裝置，同樣會造成地面爆炸。盡管射孔槍內(nèi)的射孔彈是利用耐高溫的火藥制作，但是在超高壓與超高壓的作業(yè)條件下，一旦溫度與壓力出現(xiàn)了絲毫偏差，都會引發(fā)射孔彈出現(xiàn)爆炸，或者是誤射等問題出現(xiàn)，嚴(yán)重的威脅到油氣井的開采作業(yè)工作。

在射孔作業(yè)過程中，油氣井的現(xiàn)場施工、物體打擊、壓力控制等工作，都是誘發(fā)危險事故產(chǎn)生的因子。為了降低開采事故的發(fā)生概率，提高油氣井射孔作業(yè)的安全性與可靠性，需要對油氣資源開發(fā)工作進(jìn)行科學(xué)的風(fēng)險管理。

2 風(fēng)險管理的應(yīng)用研究

2.1 作業(yè)風(fēng)險識別

依據(jù)風(fēng)險管理理念對風(fēng)險因子的定義，需要將作業(yè)風(fēng)險不確定性、客觀性、普遍性、可測性、發(fā)展性等進(jìn)行科學(xué)評估，進(jìn)而對油氣井射孔作業(yè)的各類風(fēng)險和安全隱患進(jìn)行識別與分類。

在作業(yè)風(fēng)險識別之后，則需要依據(jù)風(fēng)險的損失概率、危害程度、風(fēng)險估測等信息，確定出不同作業(yè)風(fēng)險產(chǎn)生的危害程度。在風(fēng)險識別與風(fēng)險評估的管理工作基礎(chǔ)上，可以依據(jù)風(fēng)險概率與風(fēng)險危害，進(jìn)而編制設(shè)計相應(yīng)的風(fēng)險管理計劃。同時依照射孔作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程的模式，編制相關(guān)的作業(yè)風(fēng)險識別估算報告。

在油氣井開采之前，作業(yè)設(shè)計書和油氣井計劃書中需要確定，同時在作業(yè)前對安全技術(shù)交底，依據(jù)作業(yè)風(fēng)險識別與防護(hù)計劃書，對射孔作業(yè)的相關(guān)防護(hù)工作和安全保障工作進(jìn)行嚴(yán)格管理控制，確保油氣井開發(fā)工作嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)防措施。為了及時的優(yōu)化改進(jìn)安全作業(yè)計劃，需要在每次開采作業(yè)后，對相關(guān)的風(fēng)險管理計劃進(jìn)行分析討論，并對風(fēng)險管理工作效果進(jìn)行評估。

例如，在高溫高壓油氣井射孔作業(yè)時，射孔槍內(nèi)的炸藥風(fēng)險管理方法具體為：炸藥在地面進(jìn)行安裝處理，此時存在炸藥爆炸的安全隱患，因為地面的電流、溫度、磁場都會誘發(fā)射孔槍出現(xiàn)爆炸[2]。

基于上述的射孔槍發(fā)生爆炸事件進(jìn)行風(fēng)險管理，在溫度風(fēng)險識別控制時，地面的溫度不能超過60℃，依照炸藥制作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則不會誘發(fā)地面爆炸事故。由此可見溫度因子是可控的，工作人員只需要嚴(yán)格執(zhí)行溫度風(fēng)險管理技術(shù)要求，則不會由于溫度過高產(chǎn)生地面爆炸事故。

當(dāng)射孔槍逐漸伸入油氣井，此時的溫度風(fēng)險管理方式則會出現(xiàn)一定的變化，因為隨著深度的不斷增加，此時油氣井內(nèi)的溫度會不斷升高。當(dāng)油氣井內(nèi)的溫度上升為160攝氏度時，則屬于高度危險等級，則需要使用其他材料的射孔槍，如耐溫性能更好的火藥，以避免油氣井出現(xiàn)爆炸事故。

2.2 風(fēng)險管理

在川東北地區(qū)進(jìn)行油氣井射孔作業(yè)風(fēng)險管理時，依據(jù)風(fēng)險識別、風(fēng)險評價、風(fēng)險管理等工作原則對其作業(yè)進(jìn)行了科學(xué)評估與管理，并采取相關(guān)的作業(yè)安全保護(hù)措施，以消除射孔作業(yè)風(fēng)險。

在風(fēng)險管理工作開展下，可以對相關(guān)風(fēng)險進(jìn)行消除，可以規(guī)避部分隱患的發(fā)生。若是部分風(fēng)險與隱患無法進(jìn)行排除，則可以合理的降低其發(fā)生的概率與危害程度，避免作業(yè)風(fēng)險對作業(yè)人員造成致命傷害。在風(fēng)險管理工作開展時，若是一些風(fēng)險和危害不能排除與降低，在作業(yè)管理時則可以對其危害因子進(jìn)行隔離管理，確保風(fēng)險發(fā)生時，總體事故危害可以控制在預(yù)測范圍內(nèi)。

川東北地區(qū)的作業(yè)工作人員，依據(jù)地區(qū)油氣井開采的風(fēng)險因素制定了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鳂I(yè)安全防護(hù)工作手冊。在風(fēng)險管理工作理念下，相關(guān)技術(shù)人員對作業(yè)設(shè)備和儀器進(jìn)行了改革升級，一定程度上提高了作業(yè)的安全系數(shù)[3]。

例如，通過分析可知作業(yè)現(xiàn)場游離的電壓會誘發(fā)射孔槍產(chǎn)生爆炸事故，因此相關(guān)技術(shù)工作人員需要對游離電壓進(jìn)行科學(xué)管理。為此該地區(qū)作業(yè)的技術(shù)總監(jiān)引進(jìn)了電纜射孔游離電壓監(jiān)測設(shè)備，并將其安裝與測井車內(nèi)部，在每一次油氣井射孔作業(yè)時，都需要利用監(jiān)測設(shè)備測出作業(yè)現(xiàn)場的游離電壓，確保游離電壓在250mV以內(nèi)，才可以進(jìn)行電纜射孔作業(yè)。

假若作業(yè)現(xiàn)場處于高強(qiáng)度磁場的條件下，如雷達(dá)站、通訊塔、高壓電纜等附件開展油氣井開采工作，此時開展射孔作業(yè)則風(fēng)險系數(shù)非常大，因此科研人員則發(fā)現(xiàn)了電纜安全防爆設(shè)備。該設(shè)備是連接探測儀器的一種安全設(shè)備，在地面與油氣井檢測時，發(fā)現(xiàn)帶電線路與外殼連接，此時則需要對雷管線路進(jìn)行斷開，絕對不允許雷管上出現(xiàn)電流與電壓，以避免高壓高溫油氣井開發(fā)爆炸事故的出現(xiàn)。

隨著射孔槍逐漸伸入油氣井，此時在靜液壓力下，帶電線路與外殼需要斷開，并重新連接射孔槍的雷管線路，確保發(fā)火線圈的電流穩(wěn)定，以保證在足夠的深度可以準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行開槍打火，以實現(xiàn)預(yù)期的爆炸效應(yīng)。

在對射孔槍的應(yīng)用風(fēng)險管理時，需要技術(shù)工作人員根據(jù)射孔槍的尺寸、直徑、大小，分析評估射孔槍出現(xiàn)爆炸的概率風(fēng)險與具體產(chǎn)生的實際危害。以根據(jù)油氣井的深度壓力不同，為不同深度裝置相關(guān)的安全防爆設(shè)備，確保在不同深度的井下都可以保障射孔槍的應(yīng)用安全與可靠[4]。

2.3 風(fēng)險管理效果評估

在油氣井射孔作業(yè)開展了風(fēng)險管理之后，需要定期對風(fēng)險管理的工作效果進(jìn)行評估，根據(jù)評估的結(jié)果可以分析相應(yīng)風(fēng)險管理技術(shù)方案是否具有可行性，或者是風(fēng)險管理技術(shù)方案當(dāng)中存在一定缺陷因子，仍舊會引發(fā)油氣井射孔作業(yè)的災(zāi)害事故發(fā)生。

為了避免上述問題的出現(xiàn)，則需要基于風(fēng)險管理的理論對風(fēng)險管理的工作效果進(jìn)行科學(xué)全面評估，基于評估報告則可以開展下一階段的施工作業(yè)風(fēng)險管理技術(shù)。如通過評估后發(fā)現(xiàn)射孔作業(yè)的技術(shù)保障具有一定的可行性，但是實際的管理人員和技術(shù)作業(yè)人員安全責(zé)任意識出現(xiàn)了下滑，若是技術(shù)人員沒有執(zhí)行相關(guān)安全風(fēng)險管理要求，同樣會引發(fā)油氣井開采事故的發(fā)生。為此則對全體作業(yè)人員進(jìn)行集中的培養(yǎng)與風(fēng)險管理工作意識強(qiáng)化，確保風(fēng)險管理工作制度與理念，可以落實到高溫高壓油氣井射孔作業(yè)工作當(dāng)中，提高射孔作業(yè)的安全性、可靠性與穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

在油氣井射孔作業(yè)時，由于風(fēng)險因素太高，為了保證油氣資源開發(fā)的安全性與持久性，需要應(yīng)用風(fēng)險管理理念，提高油氣資源開采的工作安全性。