海洋石油开发安全管理面临的挑战与思考

2022-12-01 11:34:04朱可尚
安全、健康和环境 2022年11期
关键词:特大事故井喷设施

朱可尚

(中国石化集团有限公司安全监管部,北京 100728)

目前,我国已经具备了1 500 m水深自主开发和3 000 m水深工程技术装备及作业能力,将迎来海洋石油开发的高峰期。根据国外海洋石油的发展经验,开发高峰期也是重特大事故的高发期。海洋石油企业不仅要保证油气开采量,还要保证高风险作业环境下的安全生产工作,生产压力和安全挑战都非常大[1]。

1 近50年全球海洋石油事故情况分析

1.1 海洋石油事故后果严重

从全球海上事故数据库(WOAD)采集了近50年来国外10人以上死亡,及10人以下但海上设施整体报废的重特大事故案例总计101起,其中造成30人以上死亡或1亿元以上财产损失的重特大事故52起,占比过半。海洋石油事故不仅造成人员伤亡,同时还造成设施的严重损毁或整体沉没,往往导致设施损毁或油田整体停产。

1.2 生产作业活动频繁,事故多发

按照每10年分类统计发现,这101起事故中2000—2009年共计38起,占比37.6%。这个时间段正是国际石油价格飙升、产量急剧增长和海洋石油工作量极度饱满期,说明海洋石油业也符合工作量与重大事故率紧密关联这个安全生产的基本规律。

1.3 移动设施事故占比高

固定平台油气聚集,多发生井喷和火灾爆炸事故,如图1所示:固定平台井喷事故占比37%、火灾爆炸事故占比27%。以自升式钻井船为代表的移动设施,因频繁进行升降作业,自升平台的结构失效事故占比32%,井喷事故占比为23%。统计发现重特大事故中以移动作业设施事故为主,占比达到78%。相对固定生产设施而言,移动设施作业活动频繁、事故多发、频发。

1.4 极端天气和井喷失控是引发事故的主因

将海洋石油事故发生的直接原因,按照极端天气、井喷失控、设备故障、人员因素进行统计分析,发现极端天气的原因引发事故的达到38起,井喷失控引发事故的有29起,人为因素引发的事故只有17起。可见,海洋石油业是一个综合技术风险高、作业危险大,且受不确定的海洋环境影响,作业过程无法完全规避所有致命风险的行业。

1.5 安全事故的警示

a) 海洋石油具有短时间高强度开发的特点,高强度开发往往伴随着高事故率,这对开发海域气象条件预测水平、海上设施自存能力、作业人员素质与应急处置的能力提出较大挑战。

b) 相对陆地石油开采,海洋石油开发容易引发群死群伤的重特大事故。主要由于海上设施装备集成度高、各关联技术条件复杂、隐患及潜在故障隐蔽性强,加上安全距离与应急处置空间有限,单个设备或者区域出现事故后,极易扩展到设施整体。

图1 移动作业设施与固定平台事故类型比对

c) 全球各海域深海开发初期出现过平台整体沉没的重特大事故。我国现有自主深海勘探开发工程技术装备及人员作业能力还需检验,尤其是复杂成套设备的适应性需要经过长时间的跟踪监测,深海开发的整体安全生产保障并不牢靠。

d) 全球海洋石油事故具有阶段性集中爆发的特点,主要是由于长期未发生重特大事故,行业范围内安全警示不够,过分压减各项投入,导致作业方案完备性、安全培训、应急救援等方面存在诸多薄弱环节,此类系统性风险在海洋石油行业非常突出。

2 海洋石油开发面临的安全风险

2.1 极端天气

目前我国海洋石油已经进入深远海的开发初期,而南海是季节性极端天气高发海域,自然环境条件恶劣,且没有长期的海况调查数据资料,使得在此海域开展海洋石油开发面临更大的环境风险。尤其是对原未涉入的高风险区块开展风险探井时,可供选择的高性能作业设施资源不足,使极端天气的影响风险陡增。

2.2 井喷失控

石油行业历史数据表明,开发作业量与井喷发生次数成正比。新区块的开发,意味着将面对高温高压等高风险地质区域,深水超深水等外海勘探开发作业,使发生井喷失控的风险加大,加之缺乏核心技术储备和具备实战经验的技术人员,增大了井喷失控重特大事故的发生概率。

2.3 设备设施故障

为了提高产量,油气田新增了大量未经过严格考验的技术手段。加之老旧设施增多,设备设施逾期检修导致完整性水平堪忧。很多新装备对人员素质要求较高,海上人员能力不足的情况普遍增多,加大了物的不安全状态以及人的不安全行为叠加后的事故发生概率。

2.4 人为因素

大规模的海洋石油开发,使新职工、新外包队伍大幅增加。人员素质不高,导致安全生产事故风险增大。现场调查发现:2019—2021年服务于钻完井作业方面的新员工达到了整体钻完井作业人员的80%以上。在外部优质队伍数量少、需求量大的背景下,一些企业容易对承包商入口把关不严,造成低素质队伍进入市场,外部承包商队伍安全风险突出。

另外,我国各大石油公司在增储上产的压力下,边设计、边施工、边调试,边安装、边钻井、边生产的多边作业叠加风险增大,管理界面复杂,安全生产责任制落实难度大。在开发项目各阶段“三同时”节奏加快,审批周期不变的情况下,工程工期压减,建设质量保障压力增大;海上设施安装作业时间窗口窄,远距施工船舶动员与拖航风险增大。

3 海洋石油开发安全管理建议措施

3.1 严控重大风险遏制重特大事故

历史事故教训得出,极端天气、井喷失控、设备设施故障与人为因素是海洋石油开发发生重特大事故的主要风险因素。只有通过严格管控这4类风险,才能遏制重特大事故的发生。

a) 加强台风应急管理工作。培养一线现场指挥人员利用先进气象技术,具备研判环境、设施类型、自救能力和掌握外部支援情况的能力;涉海单位应及时修订完善应急预案并报相关联动政府部门、经营单位备案;与气象、海事、海警等部门建立应急联动机制;强化突发天气应急值班值守,赋予相关人员紧急状况应急处置权。

b) 严防井喷失控事故。落实高风险井涉井工程的地质研判和工程设计、井控管理及相关设计审查要求的提级管理制度,确保井筒完整性和完好性水平。井控管理人员、操作人员、监督人员必须经过井控培训并考试合格,涉井作业平台第一责任人应具备井控应急处置的相关知识,确保发生特殊情况时能第一时间科学有效地处置,严防贻误最佳时机。

c) 严防油气泄漏火灾爆炸和硫化氢中毒事故。油气设施(含井)和管道压力监测、液位水平、可燃气体监测报警、重点区域视频监控等在线监测监控设备应与事故预警阀值联锁,推进数字化预警水平。落实高危险区域防火防爆设备设施的完整性管理,严格海上设施的动火作业审批制度。

d) 严防平台结构受损和设备故障事故。按照规范要求,强化《海洋石油生产设施发证检验工作通则》的执行,强化落实专业设备检测制度,督促作业者与承包者建立健全海上设备设施工程与生产数据资料管理责任制度,推进海上设备设施完整性管理工作。

3.2 夯实行业安全生产基础工作

全球海洋石油行业与技术进步,均是重特大事故推动的,并促成了行业内一次次技术与管理的革新,并从应急响应、安全培训、标准建设、本质安全水平等方面夯实了行业安全生产基础。鉴于此,结合我国海洋石油行业现状,提出夯实我国海洋石油行业安全生产基础工作的建议。

a) 提高全系统应急救援专业化水平。系统提高行业安全从业人员重特大事故研判以及应急救援能力,使其具备全面分析研判所管辖区域易发事故类型、掌握应急资源信息的能力;现场应急应结合重特大事故情景,不断提高人员第一响应处置能力;坚持底线思维,充分做好应急装备、物资和人员的准备工作。

b) 提高安全教育培训水平。树立安全培训不到位也是事故隐患的观念,加快建立健全主要负责人、安全管理人员和特种作业人员的培训大纲、考试标准和考试题库;企业主要负责人应重点加强安全红线意识、风险管理意识和法规标准、主体责任、应急研判等方面的培训和考试;企业分管负责人和安全管理人员应重点加强安全生产知识、风险管理模式和安全工艺、设备、技术、应急处置等安全专业知识的培训和考试;特种作业人员应重点加强实操培训和实操考试。

c) 加快海洋石油天然气行业安全强制性规章标准体系建设。按照海洋石油安全生产特点规划安全强制性规章标准体系,加快规范本质安全类规章,作业活动类标准的建设步伐;强化制修订的组织工作,落实“十四五”期间规章标准的统筹依托单位;按照急用先行的原则,充分研究“三大石油公司”和发证检验机构已成熟的内部安全生产标准规范,根据防控重特大事故风险需要,适时启动将其转化为国家强制性安全规章与标准的工作。

d) 提高本质安全管控水平。海洋石油开发前期投入大,设备本质安全化水平要求高,需要强化海洋石油生产设施全生命周期的设计审查、发证检验及设备设施完整性管理工作;加强国内外同类多发和典型事故技术原因分析,强制淘汰安全保障能力低的工艺、技术、装备、材料。

e) 提高生产信息化、安全智能化水平。加强重点区域、重点部位、重点环节和重大危险源的关键生产安全数据与视频的监管;推广物联网及其边缘计算技术在重大危险源,关键安全设备设施以及高危作业的智能化预警的运用,实现生产与作业安全监管措施和预警预报预防信息的精准推送。

f) 严格发证检验、专业设备检测和安全评价资质管理,确保中介机构人员达标、专业达标、执业达标。推动安全中介机构专业化队伍建设,特别是深海、高风险区域的专业能力,严禁中介机构承接有股权关系企业的业务,严禁转包服务项目和超范围开展服务,严厉打击恶性竞争、低价竞标行为。

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