关于压裂作业过程中HSE的思考

李新英赵 勇

1.川庆钻探工程有限公司 钻采工程技术研究院长庆分院 （陕西 西安 710018）

2.中国石油长庆油田分公司 苏里格气田研究中心 （陕西 西安 710018）

关于压裂作业过程中HSE的思考

李新英1赵 勇2

1.川庆钻探工程有限公司 钻采工程技术研究院长庆分院 （陕西 西安 710018）

2.中国石油长庆油田分公司 苏里格气田研究中心 （陕西 西安 710018）

根据HSE管理体系的基本内涵,分析了压裂作业中的风险因素。制定一个比较完善的HSE变更管理体系，规避风险，使得生产过程中环境、健康、安全得到和谐的统一。

压裂 HSE管理 安全

压裂作业是石油工业提高油气井产量的重要手段之一。对于低渗透油气田，压裂作业已经是必不可少的技术措施。长庆油田每年的压裂作业量达到近万次。所以，世界著名的石油公司如SHELL公司、中国石油天然气集团公司等对于油气田压裂作业的HSE管理非常重视。由于压裂作业是一项高压的技术作业，如何将HSE贯彻到压裂作业中，实现本质安全的压裂作业，不仅体现了一个企业的现代化管理水平，而且体现了一个企业的安全文化。

HSE在油田管理中的重要性

HSE管理是综合健康、安全、环境保护的重要管理，是当前国际石油大公司普遍认可的管理模式。它是将人身健康、安全、环境保护集成统一完整的安全管理体系,主要是通过事前风险识别与评价,确定在活动中可能存在的危害及后果的严重性，从而采取有效的防范手段、控制措施和应急预案来防止事故的发生或把风险降到最低的程度,以减少人员伤害、财产损失和环境污染。它是一种能够真正达到“安全第一、预防为主”目的的有效管理模式。实施HSE管理体系不仅可以促进环境保护,减少各类事故的发生,也是国家可持续发展战略的要求。

由于压裂过程中大多数阶段处于高压作业阶段，这将涉及很多危险因素，如何识别这些危险因素，并进行有效的防护，是HSE的工作重点。

一般危害因素识别涉及的范围

常规的HSE危害因素识别的范围包括生产工艺过程、生产设备、装置、毒害物、女工保护、卫生设施、管理设施、应急抢救设施和生产、生活、办公设施等方面的危害因素。这些危害因素按导致事故和职业危害的直接原因可分为物理性、化学性、生物性、心理和生理性以及行为性。

物理性包括机械、噪声、振动、辐射、电、温度、作业环境。

化学性包括易燃易爆、自燃、有毒、腐蚀性物质。

生物性包括致病微生物（细菌、病毒）、传杂病媒介物、致害动植物。

心理和生理性包括负荷超限、健康状况、心理异常、从事禁忌工作、辨识缺陷。

行为性包括指挥错误、操作错误、监护失误。

在危害因素识别时考虑以下几个方面。

（1）正常、异常和紧急状态。

（2）所有进入工作场所的人员（包括合同方人员和访问者）活动。

（3）工作场所的设施（无论是本单位或外界提供的）。

（4）事故及潜在的危害和影响。

（5）以往活动遗留问题。

（6）产品、施工和服务活动中能够控制或能够施加影响的环境因素，尤其应考虑到已纳入计划的或新开发、新修改的活动、产品和服务等因素。

（7）污水、废气、噪声、固废的排放。

（8）原材料和自然资源的利用。

（9）能量的释放、能源的使用。

（10）废物和副产品。

压裂作业中风险的识别和控制措施

压裂作业过程主要分为井场摆车、管线安装、试压、压裂施工和作业结束等。现将压裂过程中存在的风险和控制措施按步骤分析如下。

1 井场摆车

车辆移动时可能会撞人或车辆相撞，造成井场工作人员伤亡或地面设备损坏。因此我们采取的控制措施是井场摆车由专人指挥，无关人员不许进入施工现场注意充分利用井场面积，合理摆放，大型施工（大加砂量）时需要提前做好车辆摆放预案。

2 管线安装

（1）吊装作业

——吊重物时钢丝绳可能会发生断裂甩摆造成人员伤亡或地面设备受损。因此，在控制吊物重量时，严禁超负荷起吊，起吊前打好吊车支撑角。操作吊车时吊物和大臂下严禁站人。吊装时统一指挥，使用正确的口令和指令，由尾绳牵引，严禁人员直接推放，按规定定期更换钢丝绳并认真检查，留够安全距离，穿戴好劳保用品，使用合格钢丝绳，限位器要定期检查。

——吊装作业时吊车大臂发生断裂造成人员伤亡或地面设备受损。因此，对吊车要定期到有资质的检测中心进行全面检测。控制吊物重量，严禁超负荷起吊。加强吊车使用后的日常维护和保养。

——吊装作业时吊车操作手违章操作造成人员伤亡或地面设备受损。因此我们对操作人员要进行定期的技能培训及考核，并持证上岗。

——吊装作业重物捆绑不稳、失衡、失控造成人员伤亡或地面设备受损。因此，要严格控制吊物重量，严禁超负荷起吊，由尾绳牵引，严禁人员直接推放；正确捆绑重物，重心必须平稳。

（2）管线安装

——管线安装分高压区和低压区。

——高压区的管线安装必须按照操作规程进行，不得随意少装高压弯头而采用硬连接的方式。

——从井口到高压管线分配器的所有高压管汇安装完成后必须进行地面相对固定，井口弯头必须用井架游动滑车悬吊，减少管线在高压状态下震动风险。

——高压区的所有管线必须留有足够的空间防止意外断脱造成高压甩动的风险。

——低压区的管线连接一定要按照地压管汇连接的基本原则进行。安装时要注意榔头的正向不能站人。

3 试压作业

（1）压裂作业正式开始前的试压是压力作业安全进行的必要步骤。

（2）试压时必须按照试压规程进行。试压值不得低于和超过规定值3MPa～5MPa.试压时高压区严禁人员进入，观察人应选择较安全地点巡视。对操作员进行技能培训及考核，合格者才能上岗。

（3）压裂时高压作业。压裂中的高压作业可能带来高压管线的震动、刺漏、意外断裂和砂堵时的瞬时异常高压等风险，卸压及循环管线摆动可致使人员伤亡和车辆设备受损。因此，我们应该使用优质合格的高压管件、压裂泵阀箱，并按规定进行探伤、测厚检测。严格进行试压，加强检查、整改。专人检查阀门开关状况，固定连接好管线。对高压区设置高压警示带。施工时严格执行压裂设计程序，并听从现场领导小组的实时指挥等。

4 结束作业的机械伤害

（1）压裂作业结束，应在卸压前认真检查管汇阀件是否开启。明确卸压口及循环管线位置。正确固定好循环、卸压管线，按操作规程卸压。

（2）拆卸管线时可能存在榔头砸伤手脚、铁屑飞溅致使人员伤残和设备损坏。因此，我们要合理站位，穿戴好劳保用品(尤其是护目镜)，留够安全距离。

（3）回收管线和压后作业设备回撤时要注意意外伤害造成人员伤亡或设备损坏。特别是井场有液体和夜间作业时，我们要严格遵守维护保养的条例、办法和实施细则，穿戴好劳保用品，夜间要有足够的井场照明。

（4）重物落下砸伤手脚或设备损坏。因此，我们要避免直接用手抬重物，并穿戴好劳保用品。

（5）施工作业过程中人员跌倒使人员伤残。因此，要穿戴好劳保用品，观察并选择正确路径。

（6）砂罐倒下造成人员伤残或设备损坏。因此，作业时要留够安全距离，选择平稳坚实的地基放罐，必要时垫实。

5 化学液伤害和泄漏

压裂用液体由于有相应的添加剂可能因泄漏或飞溅对皮肤或眼睛形成腐蚀，腐蚀性气味刺激嗅觉、皮肤腐蚀或大面积腐蚀致残。并造成污染环境。因此，我们要按规定正确穿戴防护用品，特别注意防蚀手套、围裙和护目镜等的正确使用。检查更换密封盘根，管线连接要固定牢靠。认真检查阀门和管线，防止刺漏。对于化学品溅到皮肤或眼睛后，应立即用大量清水冲洗。施工后，残液排放到排污池或指定地点。配制时尽量采用密闭循环配制工艺。现场配备急救医生，并注意机械通风。

结论

不同的压裂液和压裂规模具有不同的风险程度。在压裂过程中，我们应根据具体的情况严格按照操作规程，采用HSE体系进行管理。根据压裂过程中的环境风险制定一个比较完善的HSE变更管理体系,实施行之有效的安全对策,以防止和消除一切不安全的因素,规避风险,将其对人员以及环境的危害程度降到最低，使得生产过程中环境、健康、安全得到和谐的统一。

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