關于壓裂作業過程中HSE的思考

李新英趙 勇

1.川慶鉆探工程有限公司 鉆采工程技術研究院長慶分院 （陜西 西安 710018）

2.中國石油長慶油田分公司 蘇里格氣田研究中心 （陜西 西安 710018）

關于壓裂作業過程中HSE的思考

李新英1趙 勇2

1.川慶鉆探工程有限公司 鉆采工程技術研究院長慶分院 （陜西 西安 710018）

2.中國石油長慶油田分公司 蘇里格氣田研究中心 （陜西 西安 710018）

根據HSE管理體系的基本內涵,分析了壓裂作業中的風險因素。制定一個比較完善的HSE變更管理體系，規避風險，使得生產過程中環境、健康、安全得到和諧的統一。

壓裂 HSE管理 安全

壓裂作業是石油工業提高油氣井產量的重要手段之一。對于低滲透油氣田，壓裂作業已經是必不可少的技術措施。長慶油田每年的壓裂作業量達到近萬次。所以，世界著名的石油公司如SHELL公司、中國石油天然氣集團公司等對于油氣田壓裂作業的HSE管理非常重視。由于壓裂作業是一項高壓的技術作業，如何將HSE貫徹到壓裂作業中，實現本質安全的壓裂作業，不僅體現了一個企業的現代化管理水平，而且體現了一個企業的安全文化。

HSE在油田管理中的重要性

HSE管理是綜合健康、安全、環境保護的重要管理，是當前國際石油大公司普遍認可的管理模式。它是將人身健康、安全、環境保護集成統一完整的安全管理體系,主要是通過事前風險識別與評價,確定在活動中可能存在的危害及后果的嚴重性，從而采取有效的防范手段、控制措施和應急預案來防止事故的發生或把風險降到最低的程度,以減少人員傷害、財產損失和環境污染。它是一種能夠真正達到“安全第一、預防為主”目的的有效管理模式。實施HSE管理體系不僅可以促進環境保護,減少各類事故的發生,也是國家可持續發展戰略的要求。

由于壓裂過程中大多數階段處于高壓作業階段，這將涉及很多危險因素，如何識別這些危險因素，并進行有效的防護，是HSE的工作重點。

一般危害因素識別涉及的范圍

常規的HSE危害因素識別的范圍包括生產工藝過程、生產設備、裝置、毒害物、女工保護、衛生設施、管理設施、應急搶救設施和生產、生活、辦公設施等方面的危害因素。這些危害因素按導致事故和職業危害的直接原因可分為物理性、化學性、生物性、心理和生理性以及行為性。

物理性包括機械、噪聲、振動、輻射、電、溫度、作業環境。

化學性包括易燃易爆、自燃、有毒、腐蝕性物質。

生物性包括致病微生物（細菌、病毒）、傳雜病媒介物、致害動植物。

心理和生理性包括負荷超限、健康狀況、心理異常、從事禁忌工作、辨識缺陷。

行為性包括指揮錯誤、操作錯誤、監護失誤。

在危害因素識別時考慮以下幾個方面。

（1）正常、異常和緊急狀態。

（2）所有進入工作場所的人員（包括合同方人員和訪問者）活動。

（3）工作場所的設施（無論是本單位或外界提供的）。

（4）事故及潛在的危害和影響。

（5）以往活動遺留問題。

（6）產品、施工和服務活動中能夠控制或能夠施加影響的環境因素，尤其應考慮到已納入計劃的或新開發、新修改的活動、產品和服務等因素。

（7）污水、廢氣、噪聲、固廢的排放。

（8）原材料和自然資源的利用。

（9）能量的釋放、能源的使用。

（10）廢物和副產品。

壓裂作業中風險的識別和控制措施

壓裂作業過程主要分為井場擺車、管線安裝、試壓、壓裂施工和作業結束等。現將壓裂過程中存在的風險和控制措施按步驟分析如下。

1 井場擺車

車輛移動時可能會撞人或車輛相撞，造成井場工作人員傷亡或地面設備損壞。因此我們采取的控制措施是井場擺車由專人指揮，無關人員不許進入施工現場注意充分利用井場面積，合理擺放，大型施工（大加砂量）時需要提前做好車輛擺放預案。

2 管線安裝

（1）吊裝作業

——吊重物時鋼絲繩可能會發生斷裂甩擺造成人員傷亡或地面設備受損。因此，在控制吊物重量時，嚴禁超負荷起吊，起吊前打好吊車支撐角。操作吊車時吊物和大臂下嚴禁站人。吊裝時統一指揮，使用正確的口令和指令，由尾繩牽引，嚴禁人員直接推放，按規定定期更換鋼絲繩并認真檢查，留夠安全距離，穿戴好勞保用品，使用合格鋼絲繩，限位器要定期檢查。

——吊裝作業時吊車大臂發生斷裂造成人員傷亡或地面設備受損。因此，對吊車要定期到有資質的檢測中心進行全面檢測。控制吊物重量，嚴禁超負荷起吊。加強吊車使用后的日常維護和保養。

——吊裝作業時吊車操作手違章操作造成人員傷亡或地面設備受損。因此我們對操作人員要進行定期的技能培訓及考核，并持證上崗。

——吊裝作業重物捆綁不穩、失衡、失控造成人員傷亡或地面設備受損。因此，要嚴格控制吊物重量，嚴禁超負荷起吊，由尾繩牽引，嚴禁人員直接推放；正確捆綁重物，重心必須平穩。

（2）管線安裝

——管線安裝分高壓區和低壓區。

——高壓區的管線安裝必須按照操作規程進行，不得隨意少裝高壓彎頭而采用硬連接的方式。

——從井口到高壓管線分配器的所有高壓管匯安裝完成后必須進行地面相對固定，井口彎頭必須用井架游動滑車懸吊，減少管線在高壓狀態下震動風險。

——高壓區的所有管線必須留有足夠的空間防止意外斷脫造成高壓甩動的風險。

——低壓區的管線連接一定要按照地壓管匯連接的基本原則進行。安裝時要注意榔頭的正向不能站人。

3 試壓作業

（1）壓裂作業正式開始前的試壓是壓力作業安全進行的必要步驟。

（2）試壓時必須按照試壓規程進行。試壓值不得低于和超過規定值3MPa～5MPa.試壓時高壓區嚴禁人員進入，觀察人應選擇較安全地點巡視。對操作員進行技能培訓及考核，合格者才能上崗。

（3）壓裂時高壓作業。壓裂中的高壓作業可能帶來高壓管線的震動、刺漏、意外斷裂和砂堵時的瞬時異常高壓等風險，卸壓及循環管線擺動可致使人員傷亡和車輛設備受損。因此，我們應該使用優質合格的高壓管件、壓裂泵閥箱，并按規定進行探傷、測厚檢測。嚴格進行試壓，加強檢查、整改。專人檢查閥門開關狀況，固定連接好管線。對高壓區設置高壓警示帶。施工時嚴格執行壓裂設計程序，并聽從現場領導小組的實時指揮等。

4 結束作業的機械傷害

（1）壓裂作業結束，應在卸壓前認真檢查管匯閥件是否開啟。明確卸壓口及循環管線位置。正確固定好循環、卸壓管線，按操作規程卸壓。

（2）拆卸管線時可能存在榔頭砸傷手腳、鐵屑飛濺致使人員傷殘和設備損壞。因此，我們要合理站位，穿戴好勞保用品(尤其是護目鏡)，留夠安全距離。

（3）回收管線和壓后作業設備回撤時要注意意外傷害造成人員傷亡或設備損壞。特別是井場有液體和夜間作業時，我們要嚴格遵守維護保養的條例、辦法和實施細則，穿戴好勞保用品，夜間要有足夠的井場照明。

（4）重物落下砸傷手腳或設備損壞。因此，我們要避免直接用手抬重物，并穿戴好勞保用品。

（5）施工作業過程中人員跌倒使人員傷殘。因此，要穿戴好勞保用品，觀察并選擇正確路徑。

（6）砂罐倒下造成人員傷殘或設備損壞。因此，作業時要留夠安全距離，選擇平穩堅實的地基放罐，必要時墊實。

5 化學液傷害和泄漏

壓裂用液體由于有相應的添加劑可能因泄漏或飛濺對皮膚或眼睛形成腐蝕，腐蝕性氣味刺激嗅覺、皮膚腐蝕或大面積腐蝕致殘。并造成污染環境。因此，我們要按規定正確穿戴防護用品，特別注意防蝕手套、圍裙和護目鏡等的正確使用。檢查更換密封盤根，管線連接要固定牢靠。認真檢查閥門和管線，防止刺漏。對于化學品濺到皮膚或眼睛后，應立即用大量清水沖洗。施工后，殘液排放到排污池或指定地點。配制時盡量采用密閉循環配制工藝。現場配備急救醫生，并注意機械通風。

結論

不同的壓裂液和壓裂規模具有不同的風險程度。在壓裂過程中，我們應根據具體的情況嚴格按照操作規程，采用HSE體系進行管理。根據壓裂過程中的環境風險制定一個比較完善的HSE變更管理體系,實施行之有效的安全對策,以防止和消除一切不安全的因素,規避風險,將其對人員以及環境的危害程度降到最低，使得生產過程中環境、健康、安全得到和諧的統一。

According to the basic connotation of HSE management system,risk factors in the process of fracturing operation are analyzed.Meanwhile,It is pointed out that establishing a more perfect system of alternation management contributes to avoid risks and make environment,health and security in the process of production unified harmoniously.

fracturing;HSE management;security

2010-09-07