艾青
（中石化华北石油工程有限公司井下作业分公司 河南省 郑州市 450000）
摘要：石油产业开发为各行各业的发展都提供了巨大的原动力，对石油开发过程中的每一个环节都需要不断研究、改进，才能提升石油的产量及利用率，进而为我国的工业发展提供强大的支撑力。石油开发无论采用什么样的方式都离不开压裂这一道工序，而目前压裂工艺还有很大的改进空间，因此，对压裂进行技术改进工作刻不容缓，本文主要是从风险分析方面展开讨论。
关键词：压裂作业；风险过程；安全对策
1 压裂的风险分析
一般情况下，压裂这道工序都是通过水力等方式使得油气层产生一定的裂缝，这么做的目的是为了使石油在地表之下的流动环境得到改善，从而提高油井的产量。但是压裂作业的程序十分复杂，对环境、仪器等的要求也极为严格，因此压裂过程中存在许多风险，具体来看，可以从以下几个方面进行分析。首先便是人员、仪器设备需要相对集中这个问题，在进行压裂作业时，压裂车、混砂车、仪表车等以及相关的作业人员都需要集中在一个相对固定的区域内，对现场秩序管理的难度较大，稍有不慎便可能会产生混乱，导致安全事故的发生。其次，便是救援、逃生困难，这其实也是由于现场作业需要相对集中引起的，发生事故时由于现场大型设备多，不论是逃生还是救援都有一定的难度，同时，一旦发生事故，现场秩序势必会更加混乱，这无疑会使得救援难度更上一层楼。最后，由于场地限制，井场布置也常常会有一定的安全隐患。由于作业的特殊性，大多作业车辆需要在油井井场附近作业，由于这些场地本身就是高压区域，若是作业对象恰巧是大型酸化井或者是老井，出现管线爆裂、管柱断脱等事故的风险更是会加倍，一旦发生此类事故，大面积的人员伤亡便不可避免，除此之外，还会造成地表、大气污染，会对当地造成大面积的污染事故。
2 安全管理的重点环节
2.1 作业人员的管理
在施工之前，企业工程团队必须有目的的对设计人员进行培训，保障一线工作人员佩戴好安全物品之后，持证上岗，非本岗位的工作人员严禁进入高压区。
2.2 生产设备的管理
在使用压裂设备之前，工作人员首先应该检查该设备的各个系统，包括液压系统，气控系统，吸入排出系统，执行机构系统和故障诊断系统等，一旦发现问题及时处理，并且对仪表及时进行校正。
2.3 井场布置的管理
工作人员应该把压力施工现场进行区域划分，设立进口区，辅助区，低压区和高压区，并且明确各个区域的间隙，非本岗位的工作人员严禁入内，油井压裂的所有设备都必须在上风口，并且尽量与进口保持30米以上的距离。
2.4 试压工序的管理
工作人员应该用钢丝绳牢固固定住井口，并且还应该在高压管上安装安全法，保障生产安全，在结束上述工作之后，对高压管进行排空试压，时间应该保持在15分钟左右，发现没有侧漏现象之后再放空，明确最高压力，在施工过程当中避免超压操作，一旦出现超压问题应该立即停车。
3 压裂过程中安全对策的探讨
3.1 准确判断油层裂缝形态
开展作业前，要对对油层破裂状态做出详尽的调查与分析，并以此确定本次作业的具体方式。首先，需要对油层的破裂梯度进行分析，破裂梯度简单来说就是破裂油层的压力与其中部深度的比，相关技术人员通过比值能够判断出破裂的难易程度，一般以0.16大气压/米时和0.23大气压/米时这两个数据为界限。下一步是观察产液剖面的变化，这主要是因为产液剖面在进行压裂作业的前后发生的变化是有一定区别的，其中判断裂缝形态的一项重要依据便是支撑剂的分布情况，产生垂直裂缝时，支撑剂会纵向分布情况，并且呈现出不均匀的分布状态，反之则为横向。产生垂直裂缝时，作业需要格外谨慎，因为此时支撑剂容易聚集到裂缝的底部，就会造成裂缝顶端极度缺乏支撑剂，可能会产生底部开裂，上端却发生闭合的现象。最后，便是勘察裂缝是否存在方向性见水，产生垂直裂缝时，从局部结构来看，裂缝的走向基本不会发生变化，此时的水平轴应力会与裂缝垂直，方向性见水现象就会出现在在水平轴应力最大的裂缝断面处。
具体的观察油层裂缝形态的方式主要有以下几种:①钻心取心观察法;②同位素示踪法;③测量井温法。
3.2 压裂技术的改进
对压裂技术进行改进，不仅能有效降低油田作业的风险系数，还能在一定程度上提高油气资源的利用率。分段压裂技术是目前使用频率最高的一种法，因此，笔者主要针对这个技术提出几点改进意见。首先是提高压裂技术的管理，技术的管理和控制会对最终成果产生很大的影响，只有严格控制管理技术施工，才能避免一些质量问题。技术管理首先要从设备和施工材料方面入手，首先是设备，必须要按照规定的温度和湿度等条件进行管理，其次要定期进行检修和保养，施工开始前，要对设备进行全面检查，其次是材料，要选择摩阻较低的压裂液和携砂能力强、适应实际地层的压裂砂，同时还要注意材料对环境的污染，确认材料后还要保证材料的质量达标。
3.3 规范作业人员的行为
要想实现施工安全，就必须要认识到作业人员的重要性。首先要对技术人员、管理人员进行相关培训，这样做一方面要从提高人员的专业技术水平上入手，另一方面，要加强对人员的思想教育，提高所有人的安全意识与责任意识。特别是管理人员和安全设备管理人员，必须要认识到加强设备管理的重要性，在充分的考虑实际情况后，建立健全安全管理制度。与此同时，对质检人员以及维修人员的培训也同样不能忽视，对设备进行全面的检查，并实行对科学的保养与维护，确保设备的状态良好，能够安全运行。
3.4 建立健全备案制度
细数从前发生的安全事故，可以发现有一部分事故起因是运用了劣质的设备和材料，因此，施工单位必须要严格遵守相关的规章制度，按照规章要求做好产品登记，一旦发现没有进行备案的设备要即刻停封，从施工场地中撤出。除此之外，还应当对机械设备的使用情况、安全情况等都进行建档，对设备的维护与检查等做出记录，对于超出使用期限的设备进行报废处理，确保每一台在使用的设备始终处于良好的运行状态。这样能够更加全面、系统的了解机械设备的磨损程度和安全情况。此外，还要做好设备的维修与保养计划工作，对于电气系统等重要部分，要实行重点的检测与维护。
3.5 建立安全管理制度
通过建立健全QHSE质量、安全、健康、环保管理体系，推进基于风险的安全管理。通过持续开展风险识别、风险评价、风险控制和风险监控，防止事故发生，确保风险可接受。强化对压裂过程中直接作业环节的管理，用过作业安全分析法，有效发现作业环节中的风险，制定相应的风险管控措施，降低并消除故事件概率与其可能后果严重程度，避免事故的发生。通过建立HSE考核奖惩制度，通过激励和约束机制，促进员工及时发现作业施工中存在的安全隐患问题。
4 结语
作为我国经济社会发展的重要原动力之一，石油是经济发展不可或缺的一部分，压裂是石油开采的一个关键步骤，但是在进行压裂作业时需要运用到大量设备，而且作业环境复杂，作业难度高，工作人员必须做好安全管理工作，减少石油开采过程当中的安全隐患，才能推动我国石油行业的持续发展。希望通过本文对压裂作业的风险分析和安全管理措施的探讨，能够提高井下作业施工的安全系数，避免发生安全环保事故。
参考文献：
[1] 陈实.压裂的风险分析与安全对策[J].石化技术，2018，25(02):205.
[2] 马瑞山，贺文涛.如何做好油井压裂风险分析与管理[J].石化技术，2017，24(09):267.
[3] 张信丽，杜文哲，王国政.对油井压裂的风险及安全对策的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33(08):226.