学文网摘 要：针对钻井工艺中的风险程度和目前使用的安全评价方法中存在的问题--只强调局部性的或岗位性的危险性分析，而缺少对整个工艺流程预先的危险性系统分析，故而笔者将危险与可操作性分析（HAZOP）方法应用于钻井工艺的风险分析和评价中，用于系统的分析工艺中的危险性，并提出相应的风险预防措施和整改方案，同时在HAZOP定性分析的基础上进行风险的半定量分析，确定风险程度，在作业前对该项工艺过程中的风险点有个系统的认识，以期更好的实现钻井工艺的生产安全。
关键词：HAZOP 钻井工艺 风险分析
一、前言
1.选题的目的和意义
近些年，随着海洋石油产业的飞速发展，海洋石油钻井工程应允而进入快速前进的轨道，然而在快速发展的同时，也伴随着巨大的风险。由于其独特的作业条件及其巨大的作业危险程度，导致人员伤害和钻井事故频发。笔者经过两年的工作经历，加之对钻井安全的深入思考，认为现期的运行中，缺少钻井作业前期对整个钻井过程细致的安全分析和评价控制指导，尚未形成系统的风险管控模型。
“安全第一、预防为主”是我们的安全管理工作的方针，其首要意义是把“预防”放在了极为重要的位置。对于平台的安全管理，“预防”主要体现在平台对安全的长远态势分析，能够对即将出现安全隐患、风险点做出充分的评估，确定其风险程度，据此产生不同的严重度，以给出合理的建议和相应的控制措施，做到超前而全面的预防，进而达到对整个工艺过程的系统的安全控制，使之成为钻井作业风险控制的安全指导书。
2.海洋钻井平台钻井工程简介
海洋石油钻井平台是一个集成化的海上移动钻井装置，主要以海洋石油的钻探为主，其过程主要有拖航、钻前准备、钻井作业、取芯、下套管、固井、拆装井口、试压、钻水泥塞、测试、弃井等作业，通过钻探获取详细的地质资料，评价油气含量，或进行生产开采，以提供有价值的地质资料和良好经济效益的油气资源。
海洋石油钻探在高投入、高回报的同时，也面临着高风险，钻井平台的每项作业过程都存在很大的风险，稍有闪失就有可能造成人身伤害、财产损失、环境污染等事故，因此，采取先行的安全预防控制措施是必要的。
二、HAZOP方法可行性分析
1.本文的研究途径
危险和可操作研究（HAZOP）是化工过程中常见的一种危险性分析方法，它是一种基于引导词的分析，引导词应用于过程中的每个变量上得到变量的偏差。其分析过程是进行逐变量、逐引导词的头脑风暴式的会议讨论，分析每个变量可能出现的偏差，以及它可能带来的不利后果，得出一系列偏差/原因/后果的集合，将得到的结果集合汇总、分类和整理即可形成报告。分析一般由一组对被分析对象有深入了解的专家进行。
HAZOP分析方法在化工领域有着广泛而使用的应用，但是在石油钻井工艺行业仍为空白，笔者一直从事海洋石油的钻探工作，较了解海洋石油钻探的风险所在，因此，希望通过使用HAZOP分析方法对钻井工艺进行分析，提前评估分析风险，得到预知的风险点并采取必要的预防控制措施，使钻井工艺系统处于安全可控状态。
2.HAZOP与安全检查表
安全检查是根据工艺过程、机械设备和作业情况事先对分析对象进行详尽分析和充分讨论，列出检查单元和部位、检查项目、检查要求，制定出相应赋分值和评定系统安全等级的分值标准；对系统进行分析、验收时，对照安全检查表逐项检查、赋分，从而评价出系统的安全等级，安全检查表是钻井事业部控制生产作业现场维修、环境、管理等方面查找缺陷或隐患的控制程序。安全检查表法虽然是作业中应用最广泛、最适用、最简单的安全评价方法，且主要侧重于标准化的、条件性的符合检查。但是，缺乏系统系性的分析及全面系统的风险控制，无法满足对钻井工艺的全面风险控制。
3.HAZOP与作业风险分析（JSA）
作业风险分析就是将潜在危害因素的工作或任务首先划分为若干基本工作步骤，鉴别其工作步骤是否正确，对每步工作步骤进行安全评估和分析，找出在执行这步工作步骤时可能带来哪些伤害/危险因素，然后针对这些伤害/危险因素，制定相应的控制和应急措施。这种分析方法只是侧重于某项作业前的安全风险提示，是一种特殊的、单一的评价方法缺少系统性。
4.HAZOP与事故树分析
事故树分析主要以事故或假想事故为模型，确定一个事故顶上事件，根据事故调查分析人员的经验或相关知识，分析导致事故发生的基本事件，进而得出导致事故的原因。这种分析方法主要用于事故的处理和分析中，侧重于结果产生的原因分析，而不是预防性的建议指导。
5.HAZOP与预先危险性分析
预先危险性分析用于早期发现设计、施工、生产、维修等之前的潜在危险因素，确定危险性等级，提出相应的防范措施，并针对人、机、物、环等方面的危险因素对系统的影响的定性分析。这种方法作为一种宏观性的评价，应用于设计施工的早期，然而这种方法不能把各个系统以一个整体的方式联系起来，过于宏观和***性。
在现今的石油勘探开发中，钻井作业中具有高风险、特种高空、立体交叉、地质复杂不可预测的特点，存在各种各样的风险。加之，各种作业系统之间相互作用，致使衍生某些不可预测的风险，那么识别分析系统风险以及系统之间联系的风险，是我们安全工作中盲点。而HAZOP分析方法可以有效的识别这些风险，通过分析评估，提出合理建议，到达控制风险的目的。
三、海洋石油钻井工艺HAZOP技术介绍
1.HAZOP分析方法的技术应用方式
本文主要针对海洋钻井工程中的钻井工艺进行范例式的分析研究，以提供一个预期的可操作性的分析研究方法，减少因设计阶段考虑不周而引起的事故。海洋钻井的HAZOP分析应以钻井介质（钻井液）为流程主线，针对工艺和操作的特殊点（特殊点称为“分析节点”、或工艺单元、或操作步骤），对具有潜在危险的偏差进行识别，然后对每个有意义的偏差进行分析，分析其原因、后果，同时制定预防控制措施。
2.识别方法
识别钻井工艺流程中潜在的风险和危害的因素，是有效控制和减少钻井过程中给人身健康、安全、环境带来的危害与影响的重要环节，是实现安全监督管理标准化、减少隐患事故、保护员工生命健康和公司财产安全的首要工作。
2.1钻井设备在操作中的危险识别，主要集中在以下范围：针对人员反而风险，直接的环境影响，与钻井相关的操作。
2.2钻井平台可分为如下的识别区域：井架区，钻台区，BOP区，井下区，其它区域。
2.3钻井平台的HAZOP分析可以采用如下引导词：井喷、泄漏、故障、损坏、常规危险、其它危险。
四、钻井工艺危险源介绍
1.危险源的分类
钻井平台上危险能量的性质主要有：潜在的、旋转的、运动的、热的。巨大能量释放主要来自于：
1.1带压的爆炸性危险物质的非控制释放；
1.2非人力控制的自然事件；
1.3结构性故障；
1.4火灾；
1.5爆炸；
1.6间接事件（人为因素，软件问题，潜水等）。
2.严重事故定义
钻井平台的严重事故可定义如下：
2.1火灾、爆炸或危险性物质的释放造成的死亡或严重伤害；
2.2任何对结构、平台或结构稳定性造成较大损害的事件；
2.3任何其它由工作行为造成的2人以上死亡或严重伤害的事件（这个2人以上指的是直接事故现场以外的人员）。
3.造成平台事故的初始事件讨论
3.1井喷
井喷井口流体的非控制的释放被定义为井喷，当井口流体是油或气时是最危险的，但有时也会喷出钻井泥浆、完井液或者水。当井喷可能释放大量的碳氢化合物（油气）是非常危险，而且是很难控制的。
井喷不但会导致人员伤亡、设备损失（甚至是整个钻机），也会使宝贵的油气遭受损失。如果不能迅速而有效地控制井涌（井涌就是地层流体进入井眼内），井喷就会发生。当井眼中出现异常压力时，地层压力大于钻井液液柱压力，就会发生井涌。
3.2工艺泄漏
工艺泄漏是指除下列区域事故外的生产系统的碳氢化合物的释放：
3.2.1井喷或井口控制的事故；
3.2.2管线泄漏事故；
4.基于危险介质造成的事故后果的简要描述
4.1泥浆压力过高，管线泥浆泄漏。泄漏物可能是气体或液体，高压液体往往呈雾状喷出，高强度的释放压力可能伤及人员。
4.2井下气体逸出。底层下的气体随着泥浆循环到达地方，从泥浆体系中逸出，其中含有的有毒有害气体，对人体造成中毒伤害；逸出的可燃气体，在平台的某处聚集，在火源的作用下导致火灾或爆炸。
五、海洋石油钻井工艺HAZOP分析举例
1.钻井工艺的HAZOP分析
本文借鉴了国内外HAZOP分析的优点，增加了安全等级的划分，半定量化严重度、可能性的级别，并根据所划分的严重度和可能性构建风险分析矩阵表。风险矩阵表见钻井事业部QHSE程序文件之《危险源便是及风险评价控制程序》。
2.HAZOP分析记录表
根据风险矩阵数值排列，风险等级在8～12的有5项，其余均
1）制定、完善或执行维保管理方案；
2）制定、完善或执行应急预案；
3）制定、完善或执行作业指导书或JSA；
4）提供专业的技术和技能操作培训或安全交底；
5）更加有效的现场监督检查。
六、结束语
HAZOP分析的研究具有激发创造性、开拓思路、系统检查全面、获得有意的知识、易于决策等优点。HAZOP工作的进行，对提高钻井设施及操作的安全可靠性、减少各类事故的发生有着十分积极的作用，笔者深信HAZOP分析的逐渐深入研究，会更加系统全面且有效地对钻井工艺的风险进行管控，带来更加持久的安全效益。
笔者希望通过此次钻井工艺HAZOP分析研究，探索一个海洋石油钻井行业可行的风险分析方法，并加以深入分析和全面研究，实现钻井工艺的系统安全。
参考文献
[1] 戴伟锋，鄢捷年.钻井分析中知识、工具和系统的作用[J].国外钻井技术，2005，20（2）：28—35.
[2]王瑞勤.风险分析一钻井作业实施HSE管理的核心[J].安全健康和环境.2005，3（6）：33.
作者简介：那洪雨（1981-）男，满族，黑龙江望奎县人，助理工程师（国家注册安全工程师），主要从事安全管理工作。
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