钻井过程中涉及高压、高温、机械重载等高风险因素,需从设备操作、人员防护、环境管理等多维度建立安全体系。以下是钻井过程中需重点注意的安全问题及应对措施:
一、设备操作安全
钻机稳定性控制
基础加固:钻机安装前需对地面进行压实处理,软土地层需铺设钢板或混凝土基础,防止钻进过程中设备倾斜(如倾斜角度超过3°需立即停机调整)。
防倾覆设计:桅杆式钻机应配备自动调平系统,实时监测设备水平度;塔架式钻机需设置防风拉索,确保抗风能力达8级以上。
钻具管理
定期检查:每日开工前检查钻杆、钻头、接头等部件的磨损情况,裂纹深度超过0.5mm或螺纹损坏的钻具需立即更换。
扭矩控制:根据地层硬度调整钻进扭矩(如软土层扭矩≤5000N·m,硬岩层扭矩≤12000N·m),避免钻具断裂引发卡钻事故。
循环系统维护
泥浆性能监测:每2小时检测一次泥浆密度(1.1-1.3g/cm?)、粘度(18-25s)和含砂量(≤4%),防止井壁坍塌或卡钻。
泵压管理:正循环泵压控制在1.5-3MPa,反循环泵压≤0.8MPa,超压时需立即停泵检查管路堵塞情况。
二、人员防护安全
个体防护装备
基础防护:所有作业人员必须佩戴安全帽、防滑鞋、反光背心,接触钻井液时需穿戴耐酸碱手套和防护服。
专项防护:
司钻操作员需配备隔音耳塞(降噪值≥30dB)和防尘口罩(过滤效率≥95%)。
高空作业(如维修桅杆)需使用双钩安全带,安全绳固定点承载力≥22kN。
操作规范培训
新员工培训:上岗前需完成72小时安全操作培训,包括设备启停流程、紧急制动方法、卡钻处理等实操考核。
定期复训:每季度组织一次安全演练,模拟井喷、火灾、触电等事故场景,确保人员能在3分钟内完成应急响应。
疲劳管理
工时限制:单班连续作业时间不超过8小时,夜间作业需增加1名监护人员。
健康监测:对长期接触振动(如钻机操作员)的人员每年进行手部神经功能检查,预防“白指病”。
三、井控与防喷安全
井口装置检查
防喷器组:每日测试闸板防喷器关闭时间(≤10秒)、环形防喷器密封压力(≥35MPa),确保能快速封堵井口。
节流压井管汇:每月进行压力测试(试压值≥1.4倍工作压力),检查阀门密封性和管路连接可靠性。
井涌监测
泥浆返出量监测:安装流量计实时监测泥浆返出量,当返出量>钻进量20%时可能发生井涌,需立即停钻并循环加重泥浆。
气体检测:在含气地层钻进时,每15分钟检测一次泥浆中可燃气体含量(CH?浓度≤1%),超标时需启动防喷装置。
压井作业
压井液配制:根据地层压力计算压井液密度(通常比地层压力当量密度高0.05-0.1g/cm?),避免压裂地层或引发井漏。
压井方法选择:优先采用“工程师法”压井(一次循环完成),复杂情况可选用“司钻法”(分两步循环)。
四、环境与消防安全
作业区域管理
警示标识:在钻机旋转部件、高压管路、井口等危险区域设置“禁止入内”“高压危险”等警示标识,标识高度≥1.8米。
安全距离:钻机与周边建筑物、高压线保持安全距离(如10kV高压线距离≥5米),钻井液池周围设置1.2米高防护栏。
消防措施
灭火器材配置:每台钻机配备2具4kg干粉灭火器、1套消防水带(长度≥25米),油箱区增设泡沫灭火系统。
动火作业管理:焊接、切割等动火作业需办理审批手续,清除周围10米内易燃物,并配备专人监护。
废弃物处理
钻井液回收:采用振动筛、离心机等设备分离岩屑和泥浆,回收率≥80%,减少对土壤和水源的污染。
危险废弃物处置:含油岩屑、废润滑油等需委托有资质的单位处理,严禁随意倾倒。
五、应急管理
应急预案制定
预案内容:包括井喷、火灾、机械伤害、人员落井等事故的处置流程,明确各岗位应急职责。
预案演练:每半年组织一次综合演练,检验应急响应速度(从事故发生到初步控制≤15分钟)和协同能力。
应急物资储备
井控物资:储备重晶石粉(≥50吨)、压井液(≥100m?)、防喷器胶芯(2套)等关键物资。
救援设备:配备救生绳、担架、急救箱等,并与附近医院建立绿色通道。