钻井现场环保问题（推荐8篇）
（一）、5S管理要点
整理 整顿 清扫 清洁 素养
1、整理：工作场所的任何东西区分有必要和没必要，并把两者严格明确的区
分开来，并将不必要的东西尽快处理掉。其目的：腾出工作空间，塑造清爽的工作环境。
2、整顿：把留下来的必要东西移到规定的位置，分类别排列好，明确数量，并进行有效的标识。其目的：使工作场所一目了然，营造一个整整齐齐的工作环境。
3、清扫：将工作场所看得见与看不见的地方清扫干净，保持工作场所干净亮
丽的环境。其目的：培养职工讲卫生的习惯，创造一个干净整洁的工作环境。
4、5、清洁：通过制度化和定期检查，维持上述3S成果。素养：每位职工养成良好的习惯，并自觉遵守。其目的：培养良好的习惯，遵守规章制度，营造团队精神。
（二）、5S管理的好处
1、提升人的品质。
2、提升单位的形象。
3、提高工作质量的基础。
4、提高效率。
5、减少浪费。
6、创造安全的工作场所。
7、营造令人愉快的工作环境
（三）、人的品质含义
1、清除马虎凑合思想，并养成事事认真的习惯。
2、遵守规定的习惯。
3、自觉维护工作环境整洁的习惯。
1 仪器的性能与应用
Geolink LWD无线随钻仪采用是负脉冲信号传输系统, 十六进制编码。只提供深电阻率和自然伽马的地质导向随钻仪器。
。
仪器的精度:井斜角≤±0.05, 方位角
。。
≤±0.5, 重力工具面≤±0.5, 磁性工具
。
面≤±1。该仪器投入使用以来完成水平井60余口, 外部项目10余口, 为油田勘探开发带来了显著的经济效益, 同时对钻井施工也提供了强大的技术支持。
G e o l i n k LW D仪器可在几何轨迹钻进控制的同时, 实时采集并向地面传输地质参数, 绘制打印出各种类型的测量曲线。工程和地质人员可根据实时地质参数测井曲线监控地层特性和地层的变化情况, 及时作出准确判断, 有效控制井身轨迹在油层中穿行, 从而获取最好的开发效果, 提高钻井效率, 缩短钻井周期, 减少油层污染。保证了水平井施工的成功, 体现出了LWD仪器在水平井施工中发挥的重要作用。
2 测量原理和系统组成
随钻自然伽马测井是通过测量地层中的岩石自然伽马射线, 进行定性岩性识别和分层的测井方法。在随钻过程中, 伽马探管一般串接在MWD测量探管之下, 与MWD井下仪器一起装入无磁钻铤内。工作时, 伽马射线探测器探测到地层伽马射线的强弱, 转换成电脉冲信号, 处理电路将该信号变成标准脉冲后, 每16s将一组伽马数据传到MWD测量探管。同时, 高密度测量数据存储在井下仪器的闪存内, 起钻后可进行回放。
感应测井是利用电磁感应原理测量地层电导率的测井方法。将整个线圈系和电路总成嵌入一定形状的无磁钻铤中, 作为MWD下部钻柱的一部分, 并通过一定的方式与上部伽马+MWD系统连接。发射电路每16s将一组电阻率实时数据传到MWD测量探管。同时, 高密度测量数据存储在井下仪器的闪存内, 起钻后可进行回放。
M W D测量探管将实时伽马和电阻率数据与MWD其它几何测量参数 (井斜、方位等) 进行排队编码, 然后发送给脉冲驱动器, 控制脉冲发生器阀杆动作。脉冲器是通过螺栓固定在脉冲短节里, 脉冲短节上有一个泄压口, 脉冲器的阀杆打开就会产生从钻具内向环空泄压, 产生一个负压力信号, 泵压传感器采集到压力信号, SIB专用处理机进行处理通过计算机解码, 一方面得到测量点的井斜、方位、工具面等信息, 指导几何方式钻进;另一方面, 实时伽马和电阻率数据与井深数据交汇得到地层的实时曲线, 指导地质导向钻进。
3 现场常见问题及原因分析
根据现场仪器的使用情况, 可以分成两个部分, 地面仪器的故障和井下仪器的问题。其中井下仪器的问题更为严重, 很多井下仪器出现问题都只能起钻检查。
3.1 无伽马和电阻率数据上传
伽马和电阻率挂不上是现场工作最严重的故障了。无伽马数据上传主要是由于井下工作环境的恶劣, 仪器的振动超出其承受范围, 导致探管损坏。而无电阻率数据通常都是连接井下仪器串与电阻率短节之间的伸缩杆滑脱, 原因是造斜率偏高、振动和泥浆的冲蚀, 致电缆焊点部位直接暴露在泥浆中, 电路短路或断路。
3.2 电阻率短节的磨损
电阻率短节本体上耐磨扶箍磨损严重, 导致线圈覆盖电木板和电子覆盖板磨损严重, 螺栓孔变形。而通讯端口变形, 就不能读取和下载存储在闪存内的数据。其中有一次钻遇长井段致密地层100米左右的辉绿岩, 覆盖电木板严重磨损变形, 导致电阻率短节只使用了两口井就大修。其原因主要是泥浆含砂高、井眼曲率大。
3.3 短节的公母扣损坏
M W D短节、电池短节的公母扣经常损坏, 需要经常修扣, 一般两三口井就得修一次扣。短节长度变短, 与无磁承压钻杆的长度难以配合。特别是上母扣修扣的工作量大, 允许的次数有限, 频繁修扣缩短仪器使用寿命。其主要原因是上扣和施工过程中扭矩过大, 导致粘扣。现在我们都采取在库房把电阻率和电阻率电池短节连接好, 在井场需要更换电池时在短节上做好记号, 换好电池再上到原位置, 电阻率上端的粘扣现象明显得到改善。
3.4 地面设备问题
地面故障主要集中在传感器上, 如遇雨雪天气, 传感器与通讯电缆之间的快速接口进水, 可导致传感器短路。通讯电缆与电源电缆靠的太近也会造成干扰。连接电缆时尽量远离电源线并用防水胶布裹好快速接头。另外泵上水不稳, 泥浆中气泡多也会造成接收到的脉冲信号失真。
4 预防与处理措施
4.1 严格技术措施, 规范现场作业
进一步完善现有的仪器操作规程, 要求施工人员严格执行。强化技术培训, 从技术素质、业务水平和责任心几方面从严要求。使现场施工做到标准化、规范化, 降低仪器作业风险。针对仪器作业中经常出现的问题和事故, 制定应急措施和预案, 配套相应工具, 杜绝仪器落井报废事故, 避免资产损失。
4.2 控制造斜率
增大水平井靶前位移, 控制设计造斜率在0.25度∕米以下。科学、合理的选择动力钻具, 严格控制LWD施工井段, 实际造斜率控制在仪器要求范围内。
4.3 控制钻井液的相关参数
钻井过程中, 要充分利用钻井液四级净化设备, 钻井液含砂量必须控制在0.5℅以内, 降低泥浆气泡含量。优化钻井液, 提高钻井液的携砂能力, 充分净化井眼, 确保井下安全。
4.4 保护仪器安全
(1) 短节在运输、吊装时必须戴好护丝、护套, 防止机械损害。
(2) 专用钻具上扣, 必须按照推荐扭矩上扣, 并且先用链钳上紧后再紧扣, 为防止粘扣, 要均匀涂抹一层丝扣油。
(3) 连接井下仪器, 上扣和卸扣都必须在井口操作, 不得在鼠洞里直接操作。
(4) 在发生井下复杂情况时不下仪器。测斜时, 首先将钻头提离井底1米, 保持钻具静止3-5分钟。如果一次测斜不成功必须活动钻具后再继续测量, 严禁在钻具静止不动的情况下连续测斜。
5 结束语
LW D测量仪器的推广应用为油田的勘探开发带来了显著的经济效益。由于仪器昂贵, 我们对于使用中出现的一些安全问题, 必须认真对待, 严格执行操作规程。对于仪器故障, 做到综合考虑, 准确判断问题所在, 避免不必要的钻井中断。
摘要：介绍了GeolinkLWD无线随钻测斜仪在钻井现场施工过程中遇到的一些常见问题及应对措施和建议。
——50769JS钻井队
我队贯彻落实党的十八大提出的推进生态文明、建设美丽中国的精神，推进集团公司绿色低碳战略，进一步强化全队员工的环保守法意识和责任意识。积极响应处“节能减排”的号召，追随环保工作的潮流，改变了对环保漠视的态度，不断完善各种客观条件对环境的制约，确保全年无油、污水外泄等环保事故。使我队成为促进生态文明的积极推动者、绿色发展的引导者、美丽中国的践行者。现就我队今年的环保工作如下总结：
一、学习新《环境保护法》，提高环保意识
新《环境保护法》出台后，根据处文件精神，我队从网络下载到了《环境保护法》，打印下发，积极组织员工对新环境法进行认真学习、讨论。新环境法是近年来环境保护领域最为严实的一道防火墙。它已立法的形式，首次将生态保护红线写入法律，要求促进清洁生产和资源循环利用。学习、贯彻《环境保护法》后，全队员工进行了考试摸底，并对成绩汇总上报。促使全队员工了解新环境法，知晓环境保护的重要性及提高自身工作中的要求和标准。
二、环保工作从小事做起
环保工作并不是个人或者企业不排有害气体、污水污染环境，我们要转变思维，将应付法律法规、被动的心态转化为主动去保护环境。环保无小事，环保同样要从一件件小事做起。这一年的环保工作中，我们主要给员工灌输环保从身边做起。我队职工目前基本上都能从小事做到环保：离开宿舍关灯、关空调；食堂水池水上满及时关掉泵开关；制定浴室洗浴时间表，避免分散洗浴导致开水浪费而浪费柴油；泥浆料料台必须垫高，周围挖好清污沟；加完泥浆料，对散落在地上的料立马进行清扫；清水管线禁止有滴漏水现象„„人人都有一颗保护环境的心，彻底改变了环保工作中“低老坏”的毛病，使我队整体形象有很大的提高。
三、加大力度搞好钻前工程
我队自去年到广东徐闻作业开始，致力加大对钻前工作的投入力度，动脑筋、狠行动、顾全局、想法子来完成合格达标的钻前工程。特别是大土池，开挖前正职干部先把思路传输给挖机司机，在挖动过程中全程监督，一定要挖深、挖大、控制好斜度。一个好的大土池为整口井的环保工作打下了坚实的基础。另外对大土池的铺垫、对井场排水沟的开挖，都认真细致的去完成，切实做到不渗漏一滴泥浆，不因为泥浆外溢而污染一寸土地，为完井后的退耕还林打下基础。
新《环境保护法》于2015年1月1日开始施行，环境保护工作没有终点，我队将继续高度重视环境保护工作，继续宣传环境保护教育工作，营造保护环境的良好氛围。再接再厉，切实做到人人参与、共同行动，做好2015年环保工作。
50769JS钻井队
摘要：钻井试修作业属于高危作业，施工过程中存在许多不安全因素。一些“三违”行为反复查、重复犯、禁而不止，导致事故发生。本文将作业现场常见违章归纳为五种类型，并指出其典型表现和易发人群，提出相应的改进措施，期望起到纠正违章、减少隐患、防止事故作用。
关键词：安全生产；违章类型；应对措施
钻井试修作业属于高危作业，具有井喷、油气泄漏、硫化氢中毒、火灾、触电、高压伤害、物体打击等高危作业特点，一旦发生事故，其人员伤亡和财产损失都较大。特别是川东特有地质地理环境，井下情况复杂多变，加之不同井型、不同工况、不同钻井试修工艺技术等，作业过程中存在的危险点源多。如何有效防范作业风险、遏制事故发生，确保安全生产，消除违章作业就显得突出重要。
通过对“三违”行为引起的事故进行分析，钻井试修作业现场常见违章行为主要有五种类型。
一、无知无畏型
典型表现：无知者无畏，初生牛犊不怕虎，胆大心粗，盲目蛮干等。
安全知识，自我保护意识差；习以为常，以自己的习惯性操作步骤替代安全操作规程；固执偏激，言行上不同程度地表现为，对正常的、规范的安全操作程序不以为然，认为烦琐、小题大作、没必要。
易发人群：老工人、有一定经验的操作员工、经常进行简单重复操作的人员、参加工作时间长且安全意识淡薄的现场管理者和员工。这种类型的人员往往对自己控制风险的能力估计过高，凭经验，图方便，自以为是，习以为常，心存侥幸，习惯成自然，是一种长期沿袭下来的违章行为，具有麻痹性、顽固性、继承性和排它性的特点，较难纠正，危害很大。
针对措施：一是加强安全操作规程培训，消除“自选动作”。二是坚持使用杜邦STOP、工作前安全分析等工具，使操作者在实施作业前能对自己所采取的行动有一个分析和思索过程，全面辨识风险源，有效减少“三违”行为。三是采取安全经验分享、现场违章图片、事故通报等方式，通过身边的事故、事件、事例教育员工，转变习惯性违章员工的安全观。四是进一步加大违章处罚力度，严惩习惯性违章行为。五是创建安全文化，形成长效机制。“勉强成习惯、习惯成自然、自然成文化”、“用一万的努力防止万一的发生”。
三、行险徼幸型
典型表现：分两种情况。一种是任务型冒险，摆不正安
和整改存在的隐患，为作业现场提供一个安全的环境。二是严格设计审查，防止“先天不足”。三是严格执行井控隐患消项制度，加大隐患治理力度，努力改善环境，使设施、设备、工具处于安全状态。四是对环境中存在的风险，应由具备一定风险识别能力的安全管理人员进行评价，对不可接受的风险必须严格制定并落实削减控制措施，确保风险在可接受范围内。
五、粗心失误型
典型表现：大致也分两种情况。一种是由于前一道工序违章，未给后一道工序人员有效告知。第二种是由于误操作，本来是要这样干，结果由于失误或外界因素干扰，操作错误。这类违章主要是由于内在或外在的因素影响，导致非主观意识的“违章”。
易发人群：工作负责的员工、情绪波动及疲劳作业员工、受到外界环境偶然影响的员工。
1 钻井液流变参数
优化水力参数首先需要了解钻井液性能, 钻井液流变性能直接影响钻井液水力性能, 是钻井水力参数优化设计的前提。
1.1 流体流动的基本概念
(1) 剪切应力与剪切速率
流体流动有关的两个基本概念是剪切速率和剪切应力, 钻井液流变性主要是研究流体剪切应力和剪切速率之间的关系。
剪切速率是指流体流动时两个相邻无限近的液层滑行移动的速率, 也称速度梯度, 用表示γ, 单位为s-1,
剪切应力是指作用在流体层单位面积上引起剪切力, 用τ表示, 单位为Pa,
(2) 粘度和雷诺数
液体的粘滞性表示液体流动时具有的抵抗剪切变形的物理性质, 用粘度来量度液体粘滞性, 粘度的定义为产生单位剪切速率所需要的剪切应力, 用μ表示, 。影响粘度的大小的因素主要是钻井液的性质和温度, 其中钻井液的粘度一般随温度的升高而降低。不同的流体, 其剪切应力与剪切速率的关系不一样, 即粘度的表现规律不相同。
为了能够准确的计算循环压耗, 首先需要对循环系统中液体流态进行判别, 由水力学原理可知, 雷诺数决定着流体流态。为了判别管流中流体的流态, 用一个无因次的量, 即雷诺数来判断其流动情形。对于不同的流体, 若具有相同的雷诺数, 其流动情形就相同;雷诺数超过一定数值, 层流就变为紊流,
1.2主要流变模型
根据流体流动时的剪切速率与剪切应力的关系, 可以讲流体划分为不同的类型, 称作流变模式。比较常用的较为接近流动状态的流变模式有以下几种:牛顿模式, 宾汉模式, 幂律模式, 卡森模式和赫巴模式。
宾汉和幂律模式在钻井液领域应用较为广泛, 其模型简单, 计算方便。但是, 随着钻井深入研究, 发现水力射流可以很好的辅助机械破岩, 钻井现场一般利用高速流体提高机械钻速。宾汉和幂律模型不能较好的描述钻井液高剪切速率下的流变性能, 相比较之下卡森模式在低剪切区和中剪切区都有较好的精确度[2]。
卡森流体模型结合了宾汉流体和幂律流体的特点, 是二参数模型, 既有屈服值, 又有剪切稀释特点, 能够近似地描述钻井液在高剪切速率下的流动性。
2 现场水力参数计算模型
2.1 循环压耗和当量循环密度
现场计算水力参数的核心部分是确定循环压耗, 不同流变形态的压耗计算模型不同的, 计算的准确度也不同。卡森流变模式能够较好的模拟高速流体剪切应力变化情况, 现场多用卡森模式计算循环压耗[3]。
钻井液在循环系统中的流动, 主要是在钻柱内的管内流动和钻柱外的环空流动, 循环压力损失与钻井液的流型和流动状态等因素有关。
卡森模式层流状态下, 压耗损失如下:
紊流状态下, 摩阻系数f (无因次) 定义如下, 可通过计算机迭代求出:
由能量方程可推出钻头喷嘴压降的表达式:
钻井液当量循环密度是由环空中的静液压力和环空总压耗所确定的一定深度下的钻井液有效密度,
2.2 喷嘴组合方式的优选
3 结语
(1) 钻井液流变模型较多, 模型考虑的主要因素和复杂程度不同, 应用现场的准确度也不同, 由于卡森流变模型主要是考虑流体在高速流动下的情况, 与现场实际比较吻合。
(2) 钻井现场水力参数设计的核心内容是循环压耗和当量钻井液密度, 循环压耗的计算选择卡森流体较为准确。
摘要：钻井水力参数优化设计是钻井工程设计的重要组成部分, 合理的钻井水力参数是提高机械钻速的重要手段之一[1]。水力参数优选是为了寻求合理的水力参数, 充分合理的进行水力能量分配, 提高水力辅助破岩能力和携岩能力, 从而达到净化井底和提高机械钻速的效果。
关键词：水力参数,流变模型,优选
参考文献
[1]翟文涛.复合钻进条件下钻进参数优选方法研究[D].中国石油大学, 2007.
[2]周长虹等.钻井液常用流变模式及其优选方法[J].中国科技信息, 2005, (22) .
为了能正确的记录大绳的累计工作,需要计算大绳提升的负荷重量和大绳上升、下降的距离。通过工艺试验,大绳上下负载运动做的功用英尺—磅来衡量。对于一个钻、修井钻机来说,负荷和距离是很巨大的。因此,我们用吨—公里来衡量这个大绳做的功。1吨—公里=10560000英尺—磅,相当于把1000kg的东西举升1460m所做的功。
计算大绳累计工作目的就是为了给一个正确的方法来决定什么时候滑大绳。
管柱有效重量W:
其中;W—管柱有效重量,lb/ft
G—管柱实际重量,lb/ft
M—井内压井液密度,g/cm3
吨公里T:
其中;T—吨—公里,Ton—mile
D—起下钻深度,ft
M—游车,大钩及吊卡的重量,lbs
W—管柱有效重量,lb/ft
L—单根或立柱长度,ft
2 滑大绳
每滑一次大绳,大绳的累计吨—公里值就清零,然后重新累计计算大绳吨—公里值,在达到表格1滑大绳的吨—公里值时,就可以把达到疲劳程度的大绳滑出,割断。具体的滑大绳长度,参照下面的表格2。
注意:表格中给出滑掉大绳的长度是滚筒第一层全部大绳长度加上1.5倍滚筒周长的长度。
3 吨—公里的现场应用
在伊拉克鲁迈拉油田修井现场,3套XJ-550,4套X J-750修井机,一直按照吨—公里这个方法来滑大绳。在高强度的作业条件下,没有出现一例关于大绳的安全事故。
4 结论
通过吨—公里这个参数,我们能很好的评估钻井、修井大绳疲劳程度,在达到规定吨—公里数值时,就可以滑大绳。因此,通过吨—公里的计算,能确保设备、人员、环境的安全。
参考文献
[1]赵绍红.《浅谈未来石油钻井技术的发展与展望》北京:石油大学出版社[M].2011
[2]贾平军,郑毅.《中国石油钻井技术发展综述》北京:石油大学出版社[M].2009
为满足石油钻探企业井队现场安全管理信息化建设需求,依其现有组织机构(井队、项目部、总部三级管理体系),建立了井队现场安全管理系统。
1 设计原则
基于HSE管理体系的井队现场安全管理系统建设的基本原则是:以HSE管理体系为核心,以安全管理为主线,加强井队安全教育,信息化井队交接班管理。在遵循这个原则的基础上,结合钻探井队工作现场的实际情况,本着以下原则设计现场安全管理系统的解决方案。
1.1 数据完备、统一原则:
系统数据库的建设遵循数据完备、准确、统一的原则,这是系统成功运行的关键因素之一。
1.2 用户中心原则:
系统在功能设计、软件操作以及其他方面设身处地为用户着想,以用户为中心。为用户提供的操作便捷、界面友好、使用性高的安全管理系统。
1.3 现实性原则:
系统总体设计从战略高度提出高起点、高要求,从战术角度则从具体需求着手,强调现实可行性、实用性。
1.4 可操作性原则:
系统界面设计简单、实用,让用户以最方便的操作获取最实用的安全管理信息。
1.5 可靠性原则:
系统具有多层安全保护机制,确保各种数据的完整性和安全性,对系统的使用用户权限进行严格的控制,达到系统的数据保护级别。
1.6 可扩展性原则:
系统设计坚持开放性、标准化原则,既考虑现有的条件和需要,又兼顾未来技术的发展和钻井队的需求,必须具备较强的扩展性。
2 体系架构
根据石油钻探企业钻井业务对H S E现场安全管理系统的需求,模块化的设计理念,将系统整体逻辑结构分为两个子系统,即安全教育管理子系统、交接管理子系统,分层的设计思想,将子系统划分为若干模块,将系统整体分解为众多小的模块,降低系统的复杂性。安全教育管理系统分为法律、法规、钻井专业知识、H S E风险管理等模块,交接班管理系统分为提交平台、后台管理、现场安全检查器、底层数据库等模块(图1)。
2.1 安全教育子系统
安全教育系统采用多媒体的教学方式和传统书籍教学方式相结合的方式对井队工作人员进行知识教育,由于钻井现场对安全教育的需求,给予员工最贴身的安全教育系统包括法律、法规的教育,钻井专业知识在基层普及,H S E的风险管理等,系统以最直观的表现手段将各级规章制度、工艺标准、风险控制办法表现给用户。
2.2 交接班管理子系统
交接班管理系统由提交平台、后台管理数据库、现场安全检查器、四模块组成,各个模块之间依系统数据衔接。
前段系统作为交接班管理系统的数据提交界面,系统管理员为每一个交接班中的用户预先发放唯一标识其个人信息的IC卡,用户持自己IC卡,个人在交接班问题巡检过程中的所有信息全部记录在IC卡,在系统前端机器处刷卡登陆,将所有巡检问题的记录(正常或者异常)传送到系统前段显示,同时也保存在系统数据库中。系统中存在尚未解决的问题将在系统前段直面显示,以备快速处理。
交接班管理系统的后台管理系统作为一个管控中心,由系统管理员进行管理,对系统的交接班所有数据进行管理,主要功能模块有基础信息管理、表单管理、权限管理、查询统计和日志管理。
HSE现场安全检查器是针对井队野外作业环境下现场交接班应用设计开发的,安全检查器的主要功能是对井队作业现场的检查情况进行标识,将设备的检查结果可标识为正常、异常两种状态,正常状态下标识当前检查器所属区域的设备一切正常,异常状态则反之,表示当前区域的现场设备存在问题,具体问题由交接班过程中使用的交接班记录表详细描述。
采用数据库系统对交接班管理系统中采集的数据进行系统化的管理,能够存储大量数据,且占用空间少。大大减少了数据冗余,使得储存数据所占用的空间较少;管理操作方便、快捷、高效。数据维护简单、安全;检索统计准确、迅速、高效,由于的数据库的索引技术,使得检索数据速度快,效率高;数据应用共享性好。由于对数据进行集中管理,可以通过网络等各种技术,使得数据应用能够共享,并且数据应用的效率也高。
3 业务流程
IC卡数据、岗位信息、用户基本信息、法律法规、工艺流程等基本数据通过系统后台管理平台录入系统,作为基础数据存储在数据库中。
交接班工作人员使用I C卡在设备检查点检查后,确定设备的状态(正常或异常),刷卡获取信息,查看自己的接班记录,如果存在未打卡则需弥补,重新获取设备状态信息。
对当前班级的所有交接班记录均由当班司钻确认,如果有问题,重新刷卡获取状态信息(图2)。
4 技术实现
系统主要硬件设备有触摸屏计算机、射频I C卡、HSE现场安全检查器(包括设备外壳),软件两部分,安全教育系统、交接班管理系统,运行于触摸屏计算机上,IC卡直接按照不同岗位发放于每一个工人,HSE现场安全检查器固定安装在指定的工作现场。
4.1 安全教育子系统实现
安全教育子系统是触摸屏计算机应用程序开发软件开发而成,系统整体突出页的设计,以按钮为纽带将众多的屏幕页和子窗体链接起来,实现灵活多样的显示效果;系统设置了多种类型界面的按钮并支持鼠标进入、离开、点击三种状态;系统支持多累文档格式显示;同时还支持影像文件(AVI、WAV、MOV、WMV、RM、RMVB)和影音文件(MP3)的播放。同时系统还提供了和Sql Server,Orcal,MS SQL等数据库连接的功能,方便与其余系统外接。
4.2 交接班管理系统数据库的实现
交接班管理系统采用B/S体系架构模式设计,以表单管理为核心,配备各类功能,根据MVC三层模式,将复杂的交接班管理系统分层研发,将系统分为界面显示层、业务逻辑层、数据库三层,对各层进行详细研发。B/S的优点有:(1)具有分布性特点,可以随时随地进行查询、浏览等业务处理;(2)业务扩展简单方便,通过增加网页即可增加服务器功能;(3)维护简单方便,只需要改变网页,即可实现所有用户的同步更新;(4)开发简单,共享性强。
系统前段界面采用ASP进行界面开发,ASP在服务端执行并解释成标准的HTML语句,再传送给客户端浏览器,ASP着重应用为中心,提供对于应用方面的访问和管理,采用集中管理的方式,ASP一般都有一个管理中心,一对多的服务,也就是讲,ASP提供的是标准化的产品包,如B/S应用程序在建立时候可以为其提供方便的后台管理界面,如交接班管理系统的前段登录界面和后台管理界面。
交接班管理系统采用微软MS SQL数据库系统存储交接班系统中的所有数据,均采用微软MS SQL数据库编程,达到以下特点:
4.2.1 存储方式单一
MS SQL管理的对象有表、查询、窗体、报表、页、宏和模块,以上对象都存放在后缀为(.mdf)的数据库文件种,便于用户的操作和管理。
4.2.2 面向对象
MS SQL是一个面向对象的开发工具,利用面向对象的方式将数据库系统中的各种功能对象化,将数据库管理的各种功能封装在各类对象中。它将一个应用系统当作是由一系列对象组成的,对每个对象它都定义一组方法和属性,以定义该对象的行为,用户还可以按需要给对象扩展方法和属性。通过对象的方法、属性完成数据库的操作和管理,极大地简化了用户的开发工作。同时,这种基于面向对象的开发方式,使得开发应用程序更为简便。
4.2.3 界面友好、易操作
MS SQL是一个可视化工具,是风格与Windows完全一样,用户想要生成对象并应用,只要使用鼠标进行拖放即可,非常直观方便。系统还提供了表生成器、查询生成器、报表设计器以及数据库向导、表向导、查询向导、窗体向导、报表向导等工具,使得操作简便,容易使用和掌握。
4.2.4 集成环境、处理多种数据信息
MS SQL基于Windows操作系统下的集成开发环境,该环境集成了各种向导和生成器工具,极大地提高了开发人员的工作效率,使得建立数据库、创建表、设计用户界面、设计数据查询、报表打印等可以方便有序地进行。
5 结论
通过对HSE管理体系在井队实施过程中的问题研究,设计并实现了基于HSE管理体系的井队现场安全管理系统,系统以HSE的井队现场管理为核心,对现场安全教育和交接班进行信息化管理,完善了井队的HSE管理体系。
参考文献
[1]张芳.解读HSE管理新理念.安全与健康(上半月版),2003(04):44-44
[2]孙刚风,宋志谦,何长征.让明天比日天更安全更辉煌[J].安全与健康(上半月版).2006(01):28-29
[3]李庆华,李松江.浅析生态系统平衡及其意义[J].环境科学与管理.2007(05):154-155
[4]赵新智,吕晓俐,朱建伟.影响QHSE管理体系运行质量因素分析及改进措施[J].石化行业技术监督.2006,29-3l
关键词：钻井,硫化氢,监测,防护措施
我国探明的含硫天然气占全国天然气探明储量的1/4,高含硫化氢区块主要分布在四川盆地,该盆地2/3气田含硫化氢[1]。在油田勘探、开发过程中H2S气体的存在对人身安全和设备安全造成很大的危险。近年来,在含有H2S的地区进行勘探、开发过程中时常发生H2S中毒事件或对设备、工具造成严重的腐蚀破坏。因此石油钻探过程中硫化氢的监测工作很重要。多年来,经过各方的努力硫化氢监测取得了很大的成绩,大量可能发生的硫化氢伤害事故得以避免。但是现场硫化氢监测工作仍存在一些不足之处。本文概述了钻井现场硫化氢气体监测的作用和内容,以及钻井过程中硫化氢的安全防范与处理措施。对于指导含硫化氢地区钻井、录井安全作业,确保人员及设备安全提供一些借鉴。
1 硫化氢气体的危害
硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体。硫化氢易溶于水和醇类、石油溶剂和原油等有机溶剂中。由于硫化氢比空气重,所以常会积聚于通风条件差的低凹处。硫化氢不仅会对人的生命造成威胁,而且还会造成严重的环境污染;硫化氢的强酸性一是容易腐蚀钻井机械设备,造成井下管柱断落,导致地面管汇和仪表以及井口装置被破坏,甚至引发严重的井喷或火灾;二是会加速非金属材料的老化,使地面设备、井口装置、井下工具中的非金属材料密封件失效[2]。硫化氢气体在钻井过程中的危害性主要有以下四个方面[3,4,5,6,7,8,9]。
1.1 对人体的危害
硫化氢对人有巨大伤害。不同硫化氢气体体积分数对人体的危害见表1。
1.2 对设备的损害
常温常压下,干燥的硫化氢对金属材料无腐蚀破坏作用[11]。而硫化氢溶于水形成弱酸,对金属的腐蚀形式有电化学腐蚀、氢脆和硫化物应力开裂。以后两者为主,一般统称为氢脆破坏。氢脆破坏往往会造成井下管柱的突然断落、地面管汇和仪表的爆裂,对井口装置的破坏,甚至发生井喷失控或着火事故。此外,硫化氢能加速非金属材料的老化。对地面设备、井口装置、井下工具中的橡胶、浸油石墨、石棉绳等非金属密封件和录井塑料管线,它们在硫化氢环境中使用一定时间后,橡胶会产生鼓泡胀大,失去弹性,密封件失效,塑料管线会老化[12,13]。
1.3 对钻井液的污染
在石油钻井中,硫化氢气侵会对钻井液产生污染,硫化氢主要对水基钻井液具有较大的污染,它会使钻井液性能发生很大变化产生以下现象:pH值及碱度下降; 粘度增加;流体损失增加; 水基钻井液的颜色变成暗绿色。
1.4 对环境的污染
主要是对大气和水的污染。
2 钻井现场硫化氢气体的监测
用专用的仪器和方法,随钻检测硫化氢在钻井液、岩屑和大气中体积分数的方法称为井场硫化氢检测方法。硫化氢是酸性气体,在碱性钻井液中溶解度大,在酸性钻井液中溶解度小,目前钻井常用的钻井液呈碱性,pH值9～12。在正常钻进过程中,当浸入钻井液中的硫化氢少,不超过溶解饱和度时,在钻井液出口槽面检测不出硫化氢。如果硫化氢大量气侵,以致发生井涌或井喷,这时硫化氢侵入量将大大超过钻井液的溶解饱和度,过量的硫化氢将以气体形式裹在钻井液中迅速窜至地面,这样硫化氢就会严重污染钻台及井场周围的大气,造成严重中毒事故。
2.1 现场硫化氢地面监测方法
2.1.1 硫化氢监测仪器
含硫油气井钻井过程中的硫化氢监测应符合SY/T 6277-2005中的相关规定。硫化氢监测仪有固定式和便携式2种,固定式监测仪用于监测井场中硫化氢容易泄漏和积聚场所的硫化氢浓度值,便携式监测仪用于监测不固定场所的硫化氢浓度值。中国常用PacⅢ型、HS-87型和SP-114型便携式硫化氢测定仪和SP-1001型固定式硫化氢监测仪。
2.1.2 油田现场常用快速化学分析法
(1)标准碘量法
现场检测钻井液中硫化氢体积分数常用的方法是标准碘量法。先用酸将钻井液预处理,目的是把钻井液中以硫化钠(Na2S)形式存在的硫化氢转化出来,然后硫化氢与醋酸锌(ZnAC2)反应生成白色沉淀硫化锌(ZnS),将此溶解于酸内,在与标准碘液作用,然后用硫代硫酸钠(Na2S2O3)滴定过量的碘液,计算硫化氢的体积分数。
(2)快速测定管法
快速测定管法也是现场检测大气中硫化氢含量常用的方法。原理是将吸附醋酸铅(PbAC2)和氯化钡(BaCl2)的硅胶装入细玻璃管内,抽100 mL含硫化氢的气体,在60 s内注入,形成褐色硫化铅(PbS)。根据硅胶柱变色的长度测定出硫化氢的体积分数。现场录井是在钻井液出口槽面上,用注射器抽取100 mL气样,通过测定管,硅胶柱变色长度与标准尺比较,求得硫化氢的体积分数。
(3)醋酸铅试纸法
醋酸铅试纸与硫化氢反应生成褐色硫化铅,与标准比色板对比求得硫化氢的体积分数。此法适用于钻井液和大气硫化氢测量,是一种定性和半定量方法。
2.1.3 综合判断法
主要是针对高体积分数硫化氢地层录井工作,一是钻进时发生蹩跳,钻速快或放空,泵压下降,钻井液池液面升高,有间歇井涌,有硫化氢气味;二是钻井液密度和pH值下降,粘度上升,颜色变为灰色—墨绿色;三是测井井温和井内流体电阻率发生降温增阻,当井筒内钻井液静止一段时间后,由于硫化氢气体扩散膨胀吸热,使气侵段显示降温增阻,利用井温和流体电阻率的异常,卡取含硫化氢层较为可靠。
2.2 地层流体硫化氢监测
硫化氢监测的目的是防止硫化氢对设备特别是对人员的伤害,因此监测产生硫化氢的因素比监测地面硫化氢气体更为重要,事实上,国内石油天然气钻探史上几次特大的硫化氢恶性事故都是对井下流体监测不力导致井喷所致。
2.2.1 地层情况监测
做好钻前分析工作。钻探实践证明,单纯的硫化氢气层是极少的,绝大部分与天然气层、油层共生。不同区域的地层硫化氢含量不同,同一区域不同地层的硫化氢含量、危害性也是不同的。所以要监测硫化氢必须认清所钻井地层情况,了解区域地质特点。在实施钻井前,应掌握邻近地区已经出现的硫化氢异常情况,编制好本井硫化氢监测预报方案[14]。
2.2.2 加强地层对比分析
由于产生硫化氢的主要来源各不相同。因此地层中的硫化氢气体的存在不是孤立的。钻探实践证明单纯的硫化氢气层是极少的,绝大部分与天然气层、油层共存。不同性质地层流体中含有的硫化氢危害性有明显差异,气层中含硫化氢危害最大,油层其次,水层相对较小。同时同一区域硫化氢气体的产生与某一地质年代形成的某种岩性地层(即含硫化氢地层)相关。因此在掌握区域含硫化氢层位的基础上,加强钻井过程中随钻分析对比,利用标准层或岩性组合对比标志层就可准确地预测到即将钻达的含硫化氢地层,及时向相关方作出将钻达含硫地层的预测,以便做好防硫化氢的准备,发现问题和异常要及时采取措施。
2.2.3 对地层压力的监测
钻探过程中对该井已取得的录井资料进行分析,将硫化氢监测与地层压力和工程参数的监测有机结合起来。特别重视高压油气层,根据压力分析提前预报高压层的出现,及时依据压力监测结果调整钻井液密度,确保钻井液密度达到技术规范要求,可以有效防止硫化氢大量气侵导致井喷事故。
2.2.4 钻进液性能变化的监测
钻井过程中当硫化氢气侵时会对钻井液产生污染,硫化氢主要对水基钻井液具有较大的污染,它会使钻井液性能发生很大变化产生以下现象:pH值及碱度下降; 粘度增加;流体损失增加; 水基钻井液的颜色变成暗绿色。所以监测钻井液的各项性能尤其是pH的变化也是对硫化氢气体的一种监测方法。
3 井场硫化氢气体的防护措施
钻遇有硫化氢的地层,不仅涉及人员生命安全,同时对保护环境,防止污染,减少设备和钻具的腐蚀,都有十分重要的意义。因此在钻、录井时一定要采取安全措施,防患于未然。
3.1 近平衡钻井
搞好近平衡钻井,设计人员要弄清楚可能含硫的层位、深度、含硫量、地层压力,在一次井控上做到近平衡钻井。同时在施工过程中进行地层压力监测,发现与设计有出入者立即告知设计单位并要求更改设计。保证全过程的近平衡钻井,将硫化氢控制在地层内[15]。
3.2 在井筒内消除硫化氢
在钻井液中通过调整pH和使用硫化氢化学清除剂的方法,使硫化氢在井筒内转化为其他无毒物质。
3.3 地面导流
当进入井筒的硫化氢量大、浓度高、或在井筒内的时间短时,使用化学方法后仍会出现气侵、后效气侵、溢流等现象。就要进行分离、导流、定点焚烧。具体做法就是通过气液分离器排气。
3.4 使用硫化氢防护器具
气液分离器失效或者未使用之前,硫化氢不可避免会进入大气中,就会严重威胁井场作业人员和周边居民安全。因此作业人员进入含硫化氢工作区域就必须佩戴防硫化氢的空气呼吸器。
3.5 疏散
硫化氢进入大气后在局部地方会不断聚集,点火后硫化氢转化为二氧化硫仍是有毒气体,危险依然存在。在此情况下,人只能远离危险源而被动防护。按《应急预案》对井队人员和周边居民进行疏散。
3.6 井场布置及要求
井场要有一条辅助安全通道以便遇到风向转变,造成危险时通行。井场所有入口处要安装适当的报警信号和旗帜。井场设备的安放必须留有空间,钻台下井口装置周围禁止堆放杂物,避免硫化氢在井口装置及其周围聚集。在井架顶端、井场风向入口处、防护室及井场入口等地应设置风向标。
在无风和微风的时候,在钻台上、下井架周围,振动筛或其它硫化氢易聚集地方,应当用大鼓风机或排风扇对一定风向吹。进入气层前50 m应将二层台,钻台周围设置的防风护套和其它类似的围布拆除。井场周围要害地方,严禁抽烟。确保通讯24 h畅通,尤其是与上级调度不能中断。在钻入气层前和医院、消防部门联系好,钻台人员必须配备便携式硫化氢监测仪,所有防护器具应放在使用方便、清洁卫生的地方,并有专人定期检查以保证这些器具处于良好的备用状态,同时作好记录。
4 结 语
(1)石油钻探过程中的硫化氢危害是客观存在的,只要作严格执行相关技术规程,做好预防控制工作,硫化氢的伤害是可以削弱与避免的。
(2)开发过程中,时常发生H2S中毒事件,或对设备、工具造成严重的腐蚀破坏。因此,做好硫化氢监测工作是做好硫化氢预防工作的核心环节之一。
