新疆油田钻井井喷风险分级及井控管理

为了减少新疆油田钻井溢流井喷事件,杜绝井喷失控事故,在统计新疆油田影响钻井井喷风险的地质环境因素的基础上,利用模糊数学理论建立了油田基于地质环境因素的钻井井喷风险分级模型,对各个区块的钻井井喷风险程度进行了分级,结果表明南缘山前构造勘探开发区块及克拉美丽气田的钻井井控风险值最高。建议对新疆油田钻井井控进行分级管理,针对不同的钻井井喷风险等级,制定了针对性的井控对策,建议在井控设计时考虑钻井井喷风险分级设计。     

钻井井喷失控因素分析及预防对策

井喷失控是钻井中的灾难性事故,有必要开展井喷失控研究,找到井喷失控发生的原因和提出防止井喷失控的对策。在统计分析1970年到2009年间中石油发生在钻进过程中的48例井喷失控事故的基础上,通过对防喷器、节流压井管汇、套管、井喷后爆炸起火等井喷失控因素分析,并利用MLS法对上述各种井喷失控因素危险值进行评估。最后,根据井喷失控因素分析和危险值评估结果,结合现有的钻井井控设计,提出了防止钻井井喷失控的对策。     

含硫气田井喷事故行动计划(IAP)编制研究

本文对国内外事故行动计划的研究进展进行了系统性总结,分析了含硫气田井喷事故发生的原因以及特点.结合我国现行的事故应急工作体系,将事故行动计划应用在含硫气田井喷事故应急工作中,提出了针对含硫气田井喷事故的事故行动计划编制方法,建立了包括现状分析、设立事故目标、确定应急组织体系和职责、制定应急处置措施、调配应急资源、开展评估与监控在内的含硫气田井喷事故行动计划编制技术体系.事故行动计划的制定与实施,可有效提高含硫气田应急工作的针对性和指导性,对含硫气田井喷事故应急工作具有重要作用.     

基于物元可拓的高压油气井井控风险定量评价

加强高压油气井井控风险评价是安全钻井的重要工作之一,也是有效防范、减少和杜绝高压油气井井喷失控事故的基础。针对高压油气井井控风险的特点,提出了11个关键的高压油气井井控风险诱因,并建立了各风险诱因的风险等级评价指标体系。在定量化和归一化井控风险指标的基础上,结合可拓理论建立了基于物元可拓法的高压油气井井控定量评价模型。以罗家16H井为例,提取可拓分析法所需要的诱因参数,运用该模型进行计算分析。结果表明,该井的等级变量特征值为3.54,介于"高度风险"和"极高风险"之间,而偏向"极高风险"。该风险等级评价结果与罗家16H井的实际情况基本相符。该井的主要风险诱因为地层流体、高压、灌浆不足、高产、抽汲等,与事故调查组专家对该井井喷失控原因分析的结论一致。研究表明,该井控风险定量评价模型具有一定的准确性和实用性,可以用于现场高压油气井单井井控风险评价。     

基于BN-CREAM的深水井控压井作业风险诱因研究

深水井控压井作业是有效控制溢流演化为井喷事故的二级井控工艺屏障。为提高深水井控压井作业可靠性,采用 BN-CREAM方法对其风险诱因进行研究。结合深水井控压井作业特点,考虑共因失效等因素,采用贝叶斯网络方法建立深 水井控压井作业风险演化模型。应用人因可靠性分析CREAM法计算深水压井人因失误先验概率,参考海洋可靠性数据手 册OREDA确定深水井控设备失效先验概率。依托贝叶斯网络的逆向推理能力辨识压井作业的主要风险节点,从而实现对 深水井控压井作业风险诱因的有效预测和评估。研究表明:深水井控压井作业共包含6个关键风险根节点,且压井作业人 因可靠性要低于设备可靠性;3级子节点“压井方法选择不合理”对深水压井作业的成功起到至关重要的作用,需进一 步开展风险分析研究。     

基于系统动力学的井喷事故仿真研究

为动态预测井喷事故发展过程,在分析导致井喷事故主要因素的基础上,结合系统动力学的相关原理,构建井喷事故系统仿真流图,并运用系统动力学仿真软件Vensim对井喷事故的整体流程进行仿真,实现了对油气井安全水平的动态监测和预警。结果表明:井喷事故的发生是由人为因素、管理因素、环境因素、设备因素和法律法规因素四大子系统的交叉耦合作用而导致整个油气井系统的安全水平低于井喷事故的安全临界点所造成的。     

井控过程中侥幸心理的危害与预防

随着石油工业的发展,井喷失控的危害逐渐被认识到,预防井喷成为钻井工作的头等大事。钻井井控设备愈加完善,使得井控工作的薄弱环节表现在人为意识上,侥幸心理已经成为井控过程中的巨大安全隐患。本文详细分析了侥幸心理的表现形式和危害,研究了预防侥幸心理的方法,提出自动化和智能化钻井技术与互联网信息处理技术的完美结合,可以全面监控钻井工作,防止井喷失控事故的发生。     

石油钻井井控风险诱因专家调查分析

引发井控风险的因素很多,各因素对风险的影响也大小不一,做好井控风险诱因影响程度大小的评估工作是有效降低井喷事故发生率、减少事故损失的基础工作。专家调查法是一种简便易行的调查方法,但是组织大量的专家进行井控风险诱因的调查难度很大,本文采用改进的专家调查法,通过调研专家的文章、谈话、评论的方式来代替组织专家开会研讨的方法研究石油钻井井控风险诱因,改进的专家调查法所得出的调查结果与现场实际一致,表明了该方法科学、简便易行。这种对专家调查法的改进可以推广应用在其他行业上。     

安全和井控工作是钻井企业永恒的主题

井控技术是保护油气层,防止破坏资源,防止环境污染的重要保证,井控工作是钻井生产安全发展的根本,钻井企业应把井控工作作为安全环保工作的重中之重,严格执行"提高技能、预防为主、及早发现、正确处置、绝无一失"井控工作要求。为了加强井控管理,公司建立健全井控管理机构,成立了以平台经理为组长的领导小组,突出日常工作中的重点,重点抓好二次井控工作,以实现安全井控和钻井生产的顺利进行。     

基于Fluent的井喷失控有毒气体扩散模拟研究

井喷是石油工业生产中比较常见的一种事故,特别是高含硫气井井喷后会造成重大的人员伤亡,研究H2S气井井喷后毒气扩散规律具有重要现实意义.基于重庆开县“12·23”井喷事件的初始数据,建立了具有障碍物的含H2S气井井喷事故模型.运用Fluent软件对不同高度的障碍物、不同风速、不同井口释放速率三种工况下的含H2S气井井喷扩散情况进行了模拟研究,得出了三种工况下1000ppmH2S的最远扩散距离,为高含硫气井的应急疏散和安全规划提供参考.     

安全风险分级防控在油气开发领域的探索与应用

为推动油气开发领域安全风险分级防控有效落地,提高风险预控能力,本文基于风险防控现状评估结果,探索性地研究安全风险分级防控思路,构建了油气开发领域安全风险分级防控体系推进模型,提出了逆向与正向危害因素识别方法,明确了风险评价关键隐性过程原则,构建了风险-后果-能资分级防控决断模型。选取典型试点单位进行实践,结果证明,油气开发领域安全风险分级防控体系推进模型是科学合理的,其他领域也可借鉴该模型开展安全风险分级防控工作。     

气井环空带压临界控制值研究

为了保证环空带压气井生产阶段的井筒完整性,确定气井环空压力安全运行范围,建立了基于API RP 90-2推荐做法的环空带压安全评价方法,重点研究了气井环空带压临界控制值计算方法,提出了1套方便现场应用的环空压力管控图版,针对某环空带压气井进行了现场应用研究。研究表明:API RP 90是针对海上油气井环空带压安全评价的推荐做法,在API RP 90-2推荐做法发布以后已不再继续适用于陆上油气井;基于API RP 90-2的推荐做法考虑因素更为全面,推荐在陆上油气井使用;环空带压临界控制值不再是1个固定值,而是随服役时间增长以及相邻和自身环空压力变化等因素不断变化的值。     

故障树在含硫油罐火灾分析中的应用

含硫油罐爆炸主要是由自燃、明火、雷击和静电引起的,应用故障树分析法(FTA)对其进行了分析,建立了含硫油罐爆炸的故障树.采用下行法求出了系统的最小割集,通过故障树的定性分析和定量分析,提出了预防含硫油罐火灾爆炸事故的对策,给出了具体的防爆炸措施.故障树的分析结果可以为油罐的安全管理提供理论指导.     

Failure of a heat exchanger generated by an excess of SO2 and H2S in the Sulfur Recovery Unit of a petroleum refinery

The aim of this work is to investigate the level of damage to the heat exchanger in a Sulfur Recovery Unit (SRU) of a petroleum refinery. The by-products of oil refining are submitted to special treatment in order to meet technical specifications of corrosivity, sulfur content, acidity, formation of pollutant compounds, and color alteration. Sulfur is removed from the by-products in the form of H₂S, which is an acid gas that is sent to the SRU for sulfur production. The gases in the SRU are H₂S, CO₂, SO₂, and SO₃, which are corrosive to the mild steel equipment. The Unit is frequently forced to paralyze its activities due to the corrosion of its heat exchangers and pressure vessels, and the acid gas load is burnt causing the release of SO_x into the atmosphere. The above occurs when generalized corrosion damages SRU equipment. The importance of this work is to emphasize that the leakage of acid gas and sulfur into the atmosphere is a direct result of corrosion, which causes economical and environmental damage. This study may be used to improve the control of The Claus Process and to minimize corrosion damage. The SRU does not, at present, carry out any corrosion prevention methods. The corrosion of mild steel is controlled by correct air admission to oxide H₂S, and to produce SO₂, which is the reagent in the reaction of sulfur production.     

基于FTA与SPA方法的湿法成型硫磺料仓安全分析与评价研究

为了控制湿法成型硫磺料仓风险,评估硫磺料仓安全状态,采用事故树方法分析了硫磺料仓发生火灾爆炸事故的原因,并利用最小割集和最小径集分析了事故的可能途径,确定了最佳控制方案为控制可燃粉尘和气体的聚集。针对硫磺料仓安全状态影响因素的不确定性和动态性的特点,将多元联系数集对分析法引入硫磺料仓危险性评价中,建立了料仓危险性评价指标体系,综合判断了料仓危险性态势。评价结果与现场实际情况较符合,为湿法成型硫磺料仓的安全评价工作提供了思路,为其风险控制措施的制定提供了参考。     

高含硫化氢井场公众疏散能力分析方法研究

我国含硫气田存在含硫量高、周边人口稠密、地形复杂等危险因素,如何保证含硫气田周边居民安全疏散成为一个重要的急需解决的问题.针对高含硫气田开发过程面临的公众疏散能力问题,采用毒性负荷判别法作为疏散能力评估的准则,提出一套分析流程,并给出相应的改进措施,形成一整套的复杂地形下高含硫化氢井场公众安全疏散能力分析方法;通过对本方法在现场实际中的应用,在理论和实例分析基础上,发现对高含硫气田井场进行疏散能力评估是可行且非常必要的.     

煤油气共生矿井瓦斯含量主控因素分析及工作面瓦斯治理

针对崔家沟煤矿煤油气共生、瓦斯含量分布复杂、瓦斯涌出不均的特点,在分析瓦斯含量影响因素的基础上,采用灰熵关联分析法确定影响瓦斯含量的主控因素,通过顶板岩层含油强度研究2303工作面瓦斯含量分布规律,提出2303工作面瓦斯治理方案并进行应用。结果表明:顶板岩层含油强度与瓦斯含量的灰熵关联度最大为0.993 3,是影响崔家沟煤矿4-2号煤层瓦斯含量的主控因素;根据顶板含油强度可将2303工作面划分为2个瓦斯含量分布单元;采取高位钻孔与顶板走向长钻孔相结合的工作面瓦斯治理方案可有效降低高瓦斯含量分布单元回采时回风流中的瓦斯浓度,能有效确保工作面的安全高效回采。     

基于蒙特卡洛方法的油气井管柱可靠性评估*

为提高油气井管柱服役的安全性,采用数据统计与可靠性理论评估油气井管柱可靠性。首先,识别影响管柱外载及其参数的变量,构建油气井管柱安全极限状态方程;然后,采集模型变量数据,确定变量分布与参数,形成油气井管柱可靠性数值模型;最后,通过蒙特卡洛方法计算影响管柱可靠性的关键变量和不同置信度水平下管柱剩余强度分布及安全系数取值。结果表明:目标区域油气井管柱剩余强度符合正态分布,得到不同置信度水平下管柱的可靠度,管柱的安全系数取值范围可满足管柱安全设计要求,所构建的方法可为实际生产中油气井井筒管柱安全评价提供技术支撑。     

脱硫塔滤料遗失原因分析及防治措施

脱硫塔是天然气处理的关键设备之一,设备完好性、适用性直接影响天然气脱硫效果和产晶质量。南堡作业区在用脱硫塔13台,2013年投用以来,底排污腔存在积液,弱化脱硫效果,影响脱硫塔正常运行,脱硫塔内部构件腐蚀损坏后导致塔内滤料漏失,影响下游天然气处理设备和管道平稳运行,本文以NP3-2转油站内脱硫塔滤料遗失成功治理为例,积累经验,为脱硫塔维护运行和检维修提供技术支持。     

油气管道周边区域划分与距离设定研究

为合理评估并有效控制管道与周边区域的相互影响,提出1种油气管道周边区域划分与距离设定方法。通过数据统计与事故案例分析,归纳了油气管道安全运行面临的4项问题,结合管道与周边区域相互影响类型及范围,提出将周边区域沿管道中心线依次划分为管道通行区、规划控制区和应急响应区。根据法律规定、实际事故后果影响范围和典型事故后果数值计算结果,提出了上述3个区域的距离设定原则与计算方法,并针对当前油气管道周边区域管理存在的问题提出了分区域管控建议。研究结果表明:所提出的方法有助于控制管道与周边区域的相互影响,保障管道安全运行和周边区域公共安全。