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第三章 钻井作业风险识别和评估
钻井是高风险的行业，在钻井作业的整个活动中，都可能潜在对健康、安全与环境危害的影响因素。识别钻井作业中潜在的HSE风险与危害影响因素，是有效控制和削减钻井过程中给健康、安全与环境带来的危害及影响的重要基础。
第一节 钻井作业中HSE危害和影响的确定
一．钻井作业中HSE风险识别的特征
由于钻井作业的特殊性，在识别钻井活动过程中存在的对健康、安全与环境的危害时应掌握有以下主要特征：
（1）差异性 根据钻井工艺的特点，钻井作业大致分为钻前，钻井和完井施工活动几个阶段。不同施工阶段以及采用不同的钻井工艺对健康、安全与环境的影响不同，存在的危害和风险因素不同。此外，因钻井作业场所的流动性，不同地域（如海上和陆地钻井）的环境、气候条件不同，其危害和风险影响因素也不尽相同。
（2）严重性 因人为操作或工艺措施不当以及设备处于不安全运行状态等诸多因素所导致的事故造成的危害极大，如井控失效可能造成井毁人亡的恶性事故，产生的后果甚至是灾难性的。
（3）多样性 钻井活动中不仅存在常规的着火、爆炸、电击、运输事故、有害材料化学试剂、工作环境（如滑倒、堕落、噪声、振动）等对健康、安全与环境的危害因素外，还存在设备伤害（如水压和气压、旋转机械）、污水和钻井泥浆以及硫化氢等对健康、安全与环境的影响，其危害是多种多样的。
（4）时间性 钻井活动中造成的对健康、安全与环境的危害有的是突发性的，影响时间较短暂，而有的影响时间较长（如噪声危害贯穿整个钻井活动过程中），而有的影响则可能是永久性的（如钻井中井漏造成的对地下水源的危害）。
（5）隐蔽性 钻井安全事故的发生受人为因素、设备状况因素、施工作业措施因素以及外界等因素影响，并且存在诸多不确定因素的影响，有较强的隐蔽性。其危害和影响的发生及程度有时难以预料。
（6）变化性 钻井作业中的风险具有多变性，往往会因措施或处理不当，可能会由一般事故升级为严重事故甚至恶性事故。如钻井过程中发生井漏，若同时存在高压层，处理井漏措施不当，就可能因井漏液柱压力降低而发生井喷或井喷失控事故，从而由一般事故演变成严重或恶性事故。
二．钻井作业HSE风险因素识别方法
根据钻井作业地区环境调查结果和钻井作业活动中易发生事故环节以及日常管理经验，从人的行为、物理状态、环境因素等方面进行分析，对钻井作业项目的全过程进行风险因素识别。可采用危险点源分级挂牌、危害程度分级挂图、环境监测、关联图等定性方法和定量方法进行风险识别。
钻井作业中HSE风险识别，通常可采用关联图分析法，它是通过一种假设方法用图表示危害如何产生及如何导致一系列后果的危险分析法，如图3-1所示，将顶级事件（指不希望发生的事故，如井喷、高空坠落等）用圆圈表示，并置于关联图中心。
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危 害 屏障 危害程度 顶级 事件 恢复准备措施 图3-1 关联图
图3-2、3-3、3-4分别为井喷失控的隐患识别、事故识别和屏障设置树状图。 1．隐患识别
在顶级事件确定后，应对引起顶级事件的原因进行分析。如钻井作业中地层有碳氢化合物逸出，引起井喷失控，分析时应尽可能从人的行为、设备故障、地层条件等方面找出原因。
起钻时抽吸 地层中碳氢化合物 循环漏失 泥浆比重不足 地点:井场 钻井中未料到高压层 事件:失控 油气失控 从井口流出 起钻时未适时灌注泥浆 固井作业 图3-2 隐患识别树状图
2．事故识别
引起顶级事件发生的原因除一次原因外，还可能有的失效事件因素。这种事件因素在顶级事件发生的各种途径中，是预防顶级事件发生的的制约因素，但由于失效而引起顶级事件的发生。所以应将这些原因分析出来，加入到关联图中，用黑长方形表示，构成一个完整的顶级事件发生原因树状图（图3-3）。
3．屏障设置
在对顶级事件及原因进行分析后，应采取相应的措施限制和预防顶级事件的发生，即设置屏障，削减和控制风险。在屏障设置树状图中，用黑长方形表示设置的屏障（参见图3-4），通常屏障包括安全教育、安全管理、应急计划，员工培训和硬件措施等。
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起钻时抽吸 地层中碳 循环时发生漏失 氢化合物 泥浆比重不足 钻遇未料到的高压层 地点:井场 事件:失控 参考地震资料 进行钻井设计 钻井突变显 示高压地层 关井 压井 地震解释 不准确 地质师能力 参照起钻 抽吸分析 起钻时未适 钻井设计 不准确 地质师能力 时灌满泥浆 固井作业 司钻没有发 现钻进突变 (钻具放空) 司钻能力 泥浆录井人 员交叉检查 图3-3 事故识别树状图
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图3-4 屏障设置树状图
三．钻井及相关作业的主要风险
钻井作业过程中，存在相关承包方的技术服务作业，产生的HSE风险会影响整个全局。因此，在进行风险识别时，不但要识别出共同风险，也要识别出相关作业风险。 1.共同作业风险
（1）井喷及井喷失控可能造成地层碳氢化合物的逸出；
（2）火灾及爆炸：地层碳氢化合物的逸出，特别是轻质油、硫化氢等可燃（剧毒）气体逸出、汽油及柴油、润滑油、机油等泄漏造成火灾爆炸危险事故；
（3）营房火灾； （4）电气火灾；
（5）现场易燃纤维或其它物品着火； （6）高空作业人员坠落；
（7）高空物品坠落（如大钩、游动滑车、天车、井架及井架附件、二层台附件）； （8）起吊重物坠落；
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（9）人员施工操作（如操作大钳）过程中造成物体打击危险； （10）机械伤害； （11）触电伤害； （12）食物中毒； （13）化学品中毒； （14）硫化氢中毒 （15）躁声伤害； （16）交通事故；
（17）恶劣天气或自大自然灾害造成的危险，如山洪、地震、雷击等；
（18）环境污染：包括修建道路、井场对植被的破坏、作业及生活污水及有害气体对大气的污染；
（19）海上钻井的风险：如海浪、台风等恶劣天气的危害、平台倾斜/倒塌、撞船、迷航；
（20）社会环境带来的风险：如不法分子侵袭、战争、骚乱等。 2．相关作业风险
(1) 测井作业风险：放射性伤害、射孔弹误发伤人危险、测井仪器落井危险；
(2) 录井作业风险：使用的天然气样标瓶泄漏、野蛮装卸可能造成火灾爆炸、使用三氯甲烷等有毒物料可能造成中毒危险、使用强酸性物质可能造成人员皮肤腐蚀或烧伤危险等；
(3) 定向井作业风险：测斜绞车伤人、定向井工具落井危险；
(4) 固井作业风险：高压管汇泄漏可能造成人员伤忘、严重窜槽、未封住高压油气水层发生井喷危险；
(5) 试油作业风险：管线爆裂、接头泄漏、井品采油树刺漏、压爆等； (6) 相关作业产生的废水、废渣、废气对环境的污染。 四．钻井作业中的危害和影响
（一）.钻井作业中的主要特定危害和影响
钻井作业除有常规的共同HSE危害外，还因其作业场所和工艺的特殊性具有特定的风险。通常应在工程项目调查的基础上，根据钻井作业的地理环境、自然气候、钻井设备和使用的原材料以及钻井工艺特点等因素，尽可能找出钻井作业不同阶段各环节所有潜在的隐患，发生HSE风险的可能性，确定其危害程度和影响后果。以便对钻井作业中HSE风险进行评价，制定出有效的风险削减措施。
与钻井作业有关的危害大致可归纳为两种类型：
①表现为重大/灾难性损失，造成人员伤忘、多个设施损坏和严重的环境破坏、财产损失或国内外声誉受挫。
②表现为现场工作秩序严重混乱，特别是增加作业时间如工程事故，以及任何可能导致财产或环境的损害事件。
钻井作业危害和影响的确定应根据钻井工艺的特点，从钻井过程的各个阶段和不同工艺环节识别对健康、安全与环境的危害和影响，包括：
? 钻井井场施工前准备工作（如修建井场、钻井设备运输及安装）对健康、安全与环境已经或可能产生的危害和影响；
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3--钻井风险识别和评估
