基于长周期可持续发展的极浅海油田专业安全风险预控管理

2024-11-05 00:00孙朝华韦敏王世秋孟令军贾瑞高王玉虎李伟
企业界 2024年16期

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司海洋采油厂

专业安全风险预控管理是固底板、打基础、控风险的有效手段。中石化胜利油田海洋采油厂充分认识海上安全环保管理的极端重要性、责任重大性和复杂性,围绕长周期可持续发展目标,深刻把握海上专业安全风险管理特点,运用体系思维,以专业安全视角,逐条打开海上原油生产业务流程,从根源上分析每项业务活动中潜在的安全风险,全链条抓实专业安全风险管理,全方位做实专业安全风险管理保障体系,全要素夯实专业安全风险管理运行体系,大力推进安全专业与专业安全一体融合,狠抓各项措施的落实,有效应对海上恶劣的气象海洋环境带来的挑战,主动防范各类风险,安全环保形势总体保持平稳,实现了长周期安全生产,对保障国家能源安全发挥了重要作用。

一、基于长周期可持续发展的极浅海油田专业安全风险预控管理的主要做法

采油厂始终秉持“专业的事交给专业的人,专业的人干专业的事”的原则,运用体系思维,以专业安全视角,分析影响安全生产各链条、节点、要素的关键点,落实精准管控点,系统呈现业务活动中蕴含的深层次专业安全风险,推进安全专业与专业安全一体融合,有效应对各类风险,较好地破解安全管理与专业管理两张皮的问题,并在基础管理上进行落地、固化、提升。

(一)精准落实“5个管控”,全链条抓实专业安全风险管理关键节点

海上油田勘探开发对胜利油田油气稳产具有重要支撑作用,保障安全开发是端牢能源饭碗的关键因素。采油厂牢固树立“全生命周期”的管理理念,对海上油田勘探开发各节点进行风险识别分析及论证,重点在钻完井、海工建设、油气生产、评估延寿、设施弃置五个核心环节形成了专业安全风险管理创新做法,实现了全流程安全风险受控。

1.抓实钻完井风险管控

海上钻完井业务包括探井钻探、开发井钻井、修井作业等环节,近年来,平均每年新钻井约40口、作业140井次,主要面临着地质性溢油、井喷失控、动平台倾覆等风险。通过精细研究防控地质溢油、精准提级预防井喷失控、精研制度保障拖航安全,把好海上勘探开发源头风险第一关。

精细研究防控地质溢油。通过对已钻井资料论证及高精度三维地震资料精准刻画,主体发育30余条主断层,均断至海底300米以下,无“通天”断层、浅层气藏;与注水开发相关断层20条,采用降压开采方式,地层压力系数控制在0.9左右,保持了断层闭合,地质性溢油风险可控。

精准提级预防井喷失控。井喷失控是钻完井过程最大的风险。通过实施“251”海上井控提级管控措施,实现了安全高效钻完井。一是抓实两项源头把控。地层压力源头预测,利用测压、测井、地震等资料,精准预测地层压力剖面,设计钻井液密度、指导优化井身结构。井身结构源头优化,设计钻遇异常高压、复杂岩性地层前多下一层技术套管。二是落实五项过程提级。井筒液柱压力提级,调整入井液比重,确保液柱压力高于地层压力。防喷器组合提级,浅层配套35MPa、深层配套70MPa带剪切功能的防喷器组合。液柱高度管控提级,配套液流报警+自动灌浆系统,保证井筒液柱高度。油套管材质提级,优选宝钢等大厂P110优质油套管,确保井筒长寿命。三是严格井控应急储备。每个平台必备2倍井筒容积的加重材料,并配一罐重浆,定期组织井控应急演练。

精研制度保障拖航安全。海上钻完井施工有60%的工作量由移动平台实施,平均每年动平台约80次。针对动平台过程中失稳倾覆、碰撞海上设施等风险,采油厂出台了海上动平台“十不拖”管理制度,同时配套海底调查、地质钻孔、桩腿定位和抛砂防护等措施,确保动平台作业“就位准、插桩稳”。

2.抓实海工建设风险管控

平台失稳和海管溢油风险是海洋安全工程最大的风险,采油厂树立全生命周期完整性管理理念,践行高标准设计、高质量建造、高要求检测、高目标治理,保持海上设施处于良好的运维状态,确保风险受控。

高标准设计,确保本质安全。树立“安全源于设计”的理念,推行海工建设“六化”模式,海洋工程设计执行API和DNV标准,平台结构50年一遇风浪、烈度8度地震考虑极端环境载荷,全部采用高强度船用结构钢,对关键节点钢材等级进一步加强,确保平台结构安全。平台设计全部采用标准化选型、全三维建模、一体化集成,推广施工图全流程电子化运行,新建CB208平台设计精度提高20%、效率提高30%,源头提高了设计质量,保障了平台本质安全。

高质量建造,保证实体质量。树立“安全源于质量”的理念,执行国际一流的建造检验规范,实行联合报验和第三方发证制度,全部选用中国船级社认证的焊工,采用全自动超声波、RT射线等无损检测技术,由专业机构进行全过程检验发证,保障平台海管的实体质量。坚持“能在陆地预制就不在海上施工”,形成了“分模块预制、整体组装、海上一体吊装”的“搭积木”建设体系,陆地预制率90%以上,焊接一次合格率较中石化优质工程标准高出2个百分点,现场高风险作业数量显著降低,施工效率显著提高。

高要求检测,及早发现隐患。海底管道在年度检验基础上,每3年开展一次路由复测、立管探摸、壁厚检测,输送介质检测;每5年开展一次压力试验或内检测。目前所有海管已常态化开展路由复测、立管探摸等8项检测,海管运行状态可控。创新监测手段,利用内外管环空压力监测和泄漏监测系统,实现海管实时泄漏监控;引入光纤光栅检测技术,对海管薄弱点在恶劣气象周期时的应力应变情况进行监测;采用实时3D声呐,及时监测海管在大风前后的在位状态,多种监测手段并用,分辨率由“分米级” 提升至“厘米级”,可第一时间发现隐患苗头,避免溢油事故发生。

高目标治理,彻底消除隐患。针对检测发现的海管裸露悬空、管卡失效等隐患,采用水下支撑桩、土工布覆盖、连锁排铺设等多项治理手段,陆续完成100余条海管裸露悬空治理、115端管卡维修,目前海管存量隐患基本治理完成。在此基础上,主动安装立管防碰装置122端,提级防护立管段182端,海管风险逐年降低,整体受控。

3.抓实油气生产风险管控

油气经卫星平台油井采出后,经海管输送至中心平台进行处理、外输。在生产过程中,主要存在生产井喷失控风险以及工艺流程泄漏风险,可引发人员伤害、火灾爆炸、海洋环境污染等次生事故。通过对生产井控系统、地面工艺系统、自控系统三个方面进行升级完善,提升了油气生产工艺系统的本质安全水平,有效管控了油气生产风险。

完善高标准生产井控系统。坚持高于法规要求,对所有油气水井配套井口安全阀和井下安全阀、封隔器安全屏障,安全阀、封隔器均选用国际一流产品,可远程迅速切断油气通道。该系统泄压即关断,即使在平台受到破坏情况下仍能实现自动关断。按照高于原始地层压力一个等级的原则配套采油树:主体馆陶组油藏采用21MPa及以上采油树;东营组油藏采用35MPa及以上采油树;潜山油藏采用70MPa采油树。

完善工艺系统可靠性。地面工艺流程实现本质安全。在设计和施工时采取以下措施:开展工艺流程HAZOP分析,优化设置、完善联锁消除设计缺陷,提升系统稳定性;提高压力等级,输油流程按4MPa-10MPa建造,高出运行压力2倍以上;减少密封点,10余座平台低压阀门连接方式由法兰改为焊接,平均每座平台减少上百个密封点。建成后使用316L不锈钢+橡塑保温,每年全覆盖壁厚检测,发现薄弱点立即更换,将潜在泄漏风险降到最低。关键工艺参数实现全面监控。建立自控仪表、火灾、硫化氢、视频监控等五大监控系统,实现工艺系统24小时实时监控、推送报警,确保能够及时发现异常运行工况,及时开展处置。

完善应急联锁关断功能。应用先进的霍尼韦尔PKS系统,选用国际一流可靠硬件产品,自控系统稳定可靠;合理设置压力、液位等参数联锁逻辑,实现工艺系统声光报警和联锁关断,每年开展联锁底层逻辑排查,定期进行SIL评估与联锁功能测试,确保联锁回路、联锁仪表可靠;设置一键关断程序,中心平台1分钟内完成所辖油井关井,每年开展关断验证,确保关断设施可靠。

4.抓实评估延寿风险管控

开展自我评估,系统梳理问题隐患。我厂秉持“全、细、实、严”的工作作风,立足自身,组织各专业委员会、基层单位开展岗位自查、日常督查、专项检查、综合检查及驻点帮扶,分门别类查找安全基础管理中的短板、漏洞和盲区。建立督查问题正向激励机制,拓展现场检查问题提报及基层单位督查交流渠道,为广大员工开设了问题“随手查”录入通道,鼓励员工广泛参与风险识别和隐患排查。建立集输、机电仪、应急、消防等专业海上专家库,充分发挥各专业领域专家作用,开展有人值守平台及集输站库风险自评估,组织专家驻平台、站库系统评估分析,梳理形成了典型问题清单,为推进“零缺陷”现场建设、实现各级检查问题减量打下了良好的基础。

聘请第三方评估,排查深层次隐患。严格执行《海洋石油安全生产规定》(第4号令)和《海上固定平台安全规则》(2000)要求,聘请中国船级社、海检公司等第三方检验评估机构,每年开展平台年度检验、每5年开展换证检验,利用超声波测厚、交流电场探伤、磁粉探伤、腐蚀电位测量、震动检测、声呐检测等技术,对平台及海管进行定量测量,确保及时准确发现环保风险和隐患。

5.抓实设施弃置风险管控

采油厂树立 “一次封堵永久有效”的理念,严于国家法规、规章制度及行业标准,延长灰塞长度、增加灰塞数量,优选封堵水泥、严格执行侯凝、试压、探灰面操作,对油层实现彻底封堵。海上平台弃置采用水下电氧切割、高压射流、桩内冲泥等方法切割至泥面一定深度以下,海管弃置通过冲泥、分段切割、吊装方式全部拆除,满足国家法律法规要求。随着平台海管数量的减少,海上风险将进一步降低。

(二)有力推进“4个严格”,全方位做实专业安全风险管理保障体系

全方位做实过程管控是提升海上专业安全的有力手段。针对海上油田高风险特征、承包商及高风险施工作业问题突出的现状,梳理安全生产过程中的“难点、痛点、堵点”问题,进一步从严抓实双重预防机制、承包商及高风险作业环节管控、应急管理体系建设四个方面工作,海上专业安全工作更加扎实。

1.预防痛点,严格做实双重预防机制建设

坚持每半年开展一次全面风险辨识。各专业委员会、基层单位采用JSA、HAZOP、SIL、HAZID等分析方法,每半年对井喷失控、动平台倾覆、海底管道溢油、火灾爆炸等作业活动及设备设施类风险进行识别分析,提出改进措施和建议。2022年共辨识各类厂级安全风险42项,从工程技术、管理等5个方面制定落实了管控措施,实现2项风险降级、4项风险销项,2022年末管控厂级风险降至38项,安全风险持续受控。强化隐患排查治理长效机制。将延寿改造、隐患治理与平台设备新化和生产能力新化相结合,重点对安全设施改造、平台结构、工艺流程等8个方面的隐患进行了治理。突出抓好安全隐患治理投入保障,严格按照中石化集团公司规定计提和使用安全生产费用,实施隐患项目投资成本一体化运行,十三五以来,采油厂安全生产实际投入远超法定计提金额。

2.解决难点,严格做实高风险作业环节管控

建立“7+1+N”高风险作业管控体系。结合海上空间有限、作业面复杂、环境特殊等特点,组织专业部门在“7+1”制度基础上,对本专业范围内的作业风险进行辨识,识别出动平台作业、抛(起)锚作业、潜水作业等18项高风险非常规作业,完善风险管控措施,全部纳入作业许可管理。推行高风险作业JSA日运行机制。以专业部门为主导,成立分析小组,梳理完成119项JSA分析表,基层单位和业务部门提前一天开展施工风险分析、管控措施制定以及系统上报。严格落实JSA分析报备、现场监护、提级管理制度,开发完成电子作业票系统,将所有人员各类证件、承包商验证考核和JSA报备等信息实现关联。

3.疏通堵点,严格做实承包商管理

承包商管理一直是海上专业安全管理的最大风险。通过建立完善海上承包商管理制度体系,发挥采油厂+基层“两级管控”、业务+经营+廉洁“三道防线”的风险管控体系作用,严格落实准入、选商、用商、监督、评价及考核等各个业务环节风险管控责任,承包商风险始终处于可控状态。严把承包商准入关,突出承包商企业资质、人员资质、装备能力、QHSE建设等准入资质审核,对新准入承包商增加资质、人员、装备、业绩、合规性及廉洁等“六项论证”,从源头提高了承包商准入质量。落实油田承包商管理“六个从严”,对一类承包商开展驻点帮扶,指导完善HSE管理体系,每月邀请主要承包商参加QHSE工作例会;强化承包商评价考核,始终把QHSE管理作为承包商诚信经营的依据,实施季度综合评价,从严落实记分、约谈、考核制度,通过提升质量要求、技术标准,形成高质量承包商短名单,建立战略承包商共建机制,营造优胜劣汰的竞争环境。

4.找准要点,严格做实应急管理体系

应急指挥快捷。建设“上下贯通、横向协同”智能应急指挥体系,实现一键启动,应急预案结构化流程化、应急资源快速调派、发展态势动态跟踪、应急指挥协同联动,指令发布实现秒级同步下达,海上应急管理体系进一步完善。应急资源完备。油田配备有安全守护、溢油回收、抢险救援等各类船舶23艘,全天候驻守守护船4艘;配备专业应急人员80余人,一线船员530余人,应急资源30分钟直达现场处置;与海河北海局、北海救助局等7家单位联合构建了“海陆空”应急救援与共享机制。应急演练到位。油田每年组织大型综合性实战演练,采油厂每季度至少组织一次厂级专项应急演练,确保队伍和物资“拉得出、用得上”。建立应急热备机制,分类、分区建立应急处置圈,确保大部分事件处置在半小时圈内。

二、基于长周期可持续发展的极浅海油田专业安全风险预控管理的实施效果

(一)安全管理水平持续提升,取得了显著的经济效益

专业安全风险预控管理体系日益成熟完善,设备设施本质化水平、各单位安全管理能力、全员安全意识得到有效提升,采油厂长周期可持续发展的安全基础进一步夯实,海上油田安全生产态势保持平稳,真正做到了不安全不生产、不安全不施工、不安全不开工。连续多次被授予中石化、胜利油田“安全生产先进单位”荣誉称号。2022年扎实有效的专业安全管理,为采油厂完成全年产油量358万吨、实现账面利润80多亿元提供了安全保障。

(二)共同分享经验做法,取得了良好的社会效益

海上油田抓实专业安全、做实保障体系、夯实运行体系的经验做法已经在胜利油田进行推广,带动了全油田安全管理系统效能的提档升级,得到同行业内外部单位的高度认可,中石化海洋石油工程有限公司、中石化西北油田分公司等石油系统内外众多兄弟单位前来学习交流。近年来,海上代表胜利油田迎接中石化董事长、总经理、中石化集团公司外部董事检查团等上级领导检查调研,代表中石化迎接了苏里南国家石油开发考察团的调研,对采油厂专业安全管理的创新性做法给予高度评价。

(三)具有较高的推广价值,取得了良好的管理效益

海上专业安全风险预控管理,细化了安全体系管理的要求,突出业务风险管理的专业性,实现了对专业风险排查、识别、监控、治理的系统性管理,有效发挥了风险预控作用,思维逻辑清晰、流程节点明确、易于操作执行,虽然具有海洋石油企业行业特点,但是按照“横向抓实各专业,实现全覆盖,纵向抓实业务链条,各环节不漏项”的思路,促进专业安全和安全专业相融互促、同步提升的做法,对其他行业企业来说,具有一定的参考价值。