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注水井吸水剖面作业现场安全风险控制

文档作者：汤宏平袁飞杨学国文档来源：中国石油集团测井有限公司长庆事业部		点击数：	更新时间： 2020年11月23日
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596 号 HSE风险管理
注水井吸水剖面作业现场安全风险控制
汤宏平 袁飞 杨学国
中国石油集团测井有限公司长庆事业部
【摘要】公司每年都有相当数量的吸水剖面作业任务，而具体井况和现场环境常有不
符合HSE 要求的情况出现，为了进一步规范作业流程，减少施工风险，本文从施工所
涉及环境和过程考虑，对吸水剖面作业现场安全进行风险控制。
【关键词】 吸水剖面 作业现场 安全 风险控制
引 言
注水井吸水剖面测井是在测得地层原始GR基础上，通过GR测井仪器
不断监测在正常注水情况下人为释放的放射性同位素流向和数量，与地层
原始GR 对比分析来确定目的层吸水状况的测井方法。属于一种“测——
注——测”的测井方法。施工过程要求正常高压注水，所以涉及带压力施
工和防喷装置吊装、绞车起重作业等内容，在注水井的开关操作、仪器连
接、井口安装、拆卸、高压防喷、防掉装置的使用及起重作业等方面都有
诸多细节需要注意,故细化注水井吸水剖面作业现场安全风险控制显得尤
为重要。
1 施工环境调查和施工过程风险评价
1.1 注水井井口现状调查分析
1.1.1标准注水井井口配备简介
标准注水井井口是注水井吸水剖面现场施工安全的重要配备保证,下
图为标准注水井井口示意图:
图1 标准注水井井口示意图
正常注水时,注水分别经打开的A、B、S 阀门注入井内，其它阀门关
闭。吸水剖面时，需要在堵头不带压情况下打开井口堵头，防喷、防掉装
置连接利用转换短节与卸掉堵头后的井口连接，仪器串经打开的E、S 阀
下井测试，测试后仪器提至防喷、防掉装置内，关闭测试阀E进行拆卸。
1.1.2某地区注水井吸水剖面对应各类井口数统计分析
表1 某地区近几年注水井吸水剖面对应各类井口数统计对比表：
因阀门坏
带压高而
无法完成
井口数
完成吸
水剖面
井口总
数
只缺测试阀E
和泄压总阀H
的井口数(I
类)
缺E、H 和油
管泄压管线F
的井口数(II
类)
仅有B、E、F
三阀的简易
井口数(III
类)
标准
井口
数
2005
年
19 113 41 51 6 15
2006
年
23 134 38 56 12 28
2007
年
20 110 27 55 12 16
上表反映，因阀门坏而导致堵头带压高而无法完成吸水剖面施工的井
口数占当年完成井口数均超过了15%；标准井口数占当年完成井口数均不
足21%；未达到标准井口配置的井口数占到了完成井口数的80%左右。因
此，针对各类非标准井口的带压力施工成为了注水井吸水剖面风险控制重
点之一。
1.2 注水井吸水剖面作业现场风险评价
在施工前期，我们运用HSE管理方法开展现场调查和风险评价。遵循
科学、系统、综合、实用的原则对注水井吸水剖面测井过程中的风险和环
境因素进行识别，尽可能全面地识别风险因素，确保施工安全，从物的不
安全状态、人的不安全行为和意识等方面对施工的具体设备设施、环境因
素、操作过程等进行分析，采取措施，排除隐患，保证注水井吸水剖面测
井施工安全，有效避免环境污染。
表2 注水井吸水剖面作业现场主要风险识别表：（红色为风险度较高项）
序
号
风险名称 风险来源 造成后果
严重
性
发生几
率
风险
度
1 环境污染
井口控制阀门腐蚀
老化，井口配备不
达标
环境污染 40 0．4 16
2 高压伤人
判断不当、带压施
工
人员伤亡 40 0．2 8
3
上顶下砸事
故
绞车或吊车起重作
业不当，设备连接
不好
人员伤亡、井筒
事故或设备损
伤
35 0．2 7
4
有毒有害气
体、液体危害
人身
施工区含有害气
体、污水回注控制
不好
人员伤亡 30 0．05 1．5
5 火灾爆炸
油气区施工防火措
施不到位
人员伤亡或设
备损毁
40 0．03 1．2
6
同位素超剂
量辐射
放射性同位素泄露
和污染
放射源失控 30 0．04 1．2
7
同位素释放
器丢失
使用放射性同位素 放射源失控 50 0．01 0．5
通过前面风险识别，我们发现后四项风险虽然后果严重，但随着预防
措施的成熟和测井准备的充分，可以有效控制发生几率，从而将风险度控
制到较低水平。由于注水井这一特殊施工对象的复杂多变，注水井吸水剖
面作业现场主要风险集中在带压力施工和起重作业方面，故本文着重阐述
风险度较高的前三项风险的控制措施。
2 注水井带压力施工风险控制措施
现场施工环境往往复杂多变。到井后，井口组长负责检查施工环境是
否达到吸水剖面测试要求。充分考虑车辆摆放、起吊条件、应急设施、是
否有交叉施工等项目，参照具体注水井流程相关标准完成注水井安全检查
和交接，并对随后注水井操作做出风险评估。小队长现场监督检查确认达
到HSE要求后再进行后续工作。
2.1 针对各类非标准井口带压力施工风险控制措施
标准井口有多个阀门双重控制保证，容易达到测试要求。针对各类非
标准井口带压力施工要结合注水流程小心操作。下面借鉴图1和表1指示
进行分类说明。
2.1.1 对于 I 类井口,由于缺少测试阀 E，要使井口堵头不带压力，完成
井口安装，必须控制来水和井底水两路压力源。A（或B）、C、S、G 阀门
均有效关闭后可打开F 阀门或油压表安装口放空堵头压力，建议使用F
阀门放空。放空或开关阀门时注意之前提到操作细节，防止高压伤人。由
于C、G 阀门之前一致关闭，因此通常是判断A（或B）、S 阀门是否可以
有效关闭。如果放空不易，要分段关闭观察判断具体哪个阀门关不住。如
果来水阀门关不住，可联系上游来水控制阀门配合。如果生产阀门S关不
住，就无法控制井底压力，虽然部分压力较小的井可通过泻压打开井口，
但仍有安全隐患，不宜冒险施工。
图2 XX井井口实拍图
图2 显示井口由于杂草遮挡，右边泄压阀门没有拍到，该井可归于
II 类井口。此类井口长年缺少维护保养，所有阀门无手轮，无压力表，
无泄压池。鉴于此类井口状况在很多单水井井场经常出现，所以在安装和
开关手轮时要特别小心。
2.1.2 对于 II 类井口, 由于缺少测试阀 E 和泄压阀 F，要使井口堵头不
带压力，完成井口安装，必须控制来水和井底水两路压力源。A、C、S、G
阀门均有效关闭后可打开油压表安装口放空堵头压力，由于油压表安装口
孔道细小，容易堵塞，造成已放空的假象，所以要以卸松堵头卡箍放压验
证。不可冒险打开井口堵头，造成高压伤人和不可控环境污染事故发生。
由于C、G阀门之前一致关闭，因此通常是判断A、S阀门是否可以有效关
闭。验证方法与上类似，只是受缺少泄压阀F限制，正注阀门B为判断起
到的作用不大。
2.1.3 对于III类井口, 仅有B、E、F三阀的简易井口与标准井口测试动
用阀门类似，如果来水阀B开通，泄压阀F关闭良好，只需动用测试阀门
E。但判断堵头是否带压的方法较少，只有卸松堵头卡箍放压的方式；卸
松卡箍但不可完全卸掉螺丝，应轻敲活动，防止带压卸开无法控制。
2.2 注水井现场安全操作注意事项
为了便于参考，下表将按不同阶段分类对注水井具体操作注意事项进
行说明。
表3注水井现场安全操作注意事项：
序
号
阶段 具体事项
1
接井
前检
查和
准备
工作
了解井身结构和管柱结构,核实井异常反映情况,为开关井作业风险辨
识提供依据；
落实注水井来水各站点联系方式，约定配合时间，确保来水路线可及时
多级调控；
检查井口设备、管线流程、仪表、工具是否齐全完好；
记录井口油管压力和套管压力一次；
初步分析注水是否正常、施工风险等级，判断可否接井；
了解上级要求的开井指令和措施，办理接井手续，进行进站安全教育；
2
接井
后检
查和
风险
辨识
接井后按照平稳操作原则，站在手轮、出水口侧面轻动手轮或压力阀，
检查可调部件完好和灵活程度；
熟知管柱结构及注水流程，充分考虑来水和井水两路带压力源的可控
性；
充分考虑具体操作的先后顺序以及操作可能起到的作用和造成的影响；
及时进行操作效果检查和风险判断；
3
开井
操作
细节
检查关好放空闸门，再开配水间分水器上该井的上流供水闸门；
操作时站位要得当，闸门要慢开，操作要平稳；
在井口观察，来水压力高于井口压力后，再按注水方式慢开生产闸门；
按照该井配注量控制好总水量（注水站增泵、减泵、倒泵操作要平稳，
压力波动不超过0.3Mpa，压力升降速度不超过0.1Mpa/min ）；
待注水正常后，井口和配水间的操作人员才能离开；
记录开井时间、油管套管压力等资料；
详细检查井口各部位有无刺水、渗水、漏水，若有刺渗漏时应整改后再
注水；
4
关井
操作
检查井口单流阀是否完好严密，以防造成井内吐砂，压力急剧下降造成
套管变形；
细节 关井时，应通知注水站操作人员协调进行，杜绝一切紧急停注现象；
井口关闭后再关分水器上流闸门，若上流闸门不严时应关下流闸门；
打开泄水闸门吹扫管线存水；记录关井原因、关井时间、油套管压力；
5 交井
井口、井场恢复原状，注水正常后完成交井手续，防止不必要责任纠纷
发生；
3 注水井吸水剖面测井绞车起重作业风险控制措施
由于吸水剖面测井使用单芯电缆，单芯电缆负重，且电缆需通过高压
防喷装置，井口封闭，故风险控制时除绞车系统本身性能之外还必须注重
仪器连接与井下结构和电缆负重与运行路线的风险控制措施（详细内容见
下表）。
表4注水井吸水剖面测井绞车起重作业风险控制措施列表
序
号
风险源 造成后果 控制措施
1
绞车失
灵
人员受伤或
设备损毁
定期维护保养绞车系统，认真检查和观察系统运行
状况
2
深度出
错
拉掉仪器
检查深度系统，控制速度，操作员负责与地面仪深
度核对；
充分利用扭矩、张力、刹车判识处理异常情况；
通过安装防掉器准确判断仪器串是否起至防喷装置
内，并在深度出错时上顶拉掉仪器情况下防止仪器
落井；
3 遇阻
拉掉仪器、
损伤电缆
核实井筒静、动态数据，为绞车起下风险判别提供
依据；
准确判断是否是电缆在流管内遇卡造成遇阻假象；
如果井口附近遇阻，不可用绞车强行提升，要用人
拉电缆活动仪器，帮助仪器下井；
如果遇阻较深，利用绞车按测速上提下放活动仪器，
在井底遇阻停车时间不易过长，防止井内吐砂掩埋
仪器，造成遇卡或拉掉仪器
3 遇卡
拉掉仪器、
损伤电缆
连接仪器时特别注意检查连接段电缆是否受损，保
证电缆顺利通过高压井口，防止仪器落井或遇卡；
遇卡时应轻提电缆准确判断是仪器遇卡还是电缆遇
卡；
如果电缆在流管内遇卡时要停注放空井内压力，卸
开井口连接，利用电缆卡从防喷装置下端掏出电缆，
起出仪器；
如果仪器在斜尖等工具处遇卡时要上下活动，尝试
更改注水流程和起下速度解卡；
如果井底吐砂掩埋遇卡，要及时提到最大安全拉力
绷紧电缆，从注水流程考虑控制继续吐砂等待解卡；
4
绞车起
下与井
口配合
不当
人员受伤或
损伤仪器、
电缆
统一手势和指挥，防止意外发生；
由于仪器提入防喷管内是一封闭空间，电缆预留应
得当；
如果电缆留的过长，在卸掉防喷管内压力后，仪器
下落容易撞在阀门挡板上而损坏仪器；
如果电缆没有足够预留长度，起提防喷装置时可能
拉断电缆，摔坏仪器；
5
加重、速
度使用
不当
仪器冲顶或
落井
根据压力数据合理测算加重数量，防止因压力过大
而仪器冲顶；控制绞车速度，防止高速时遇阻遇卡
拉掉仪器或损伤电缆；
4 吊车起重作业风险控制要求
起吊前吊车司机检查必须充分考虑吊车停放位置、支撑腿是否实稳，
旋转半径是否开阔，起吊上空有无电线等障碍物等起吊条件。检查起吊条
件，坚决执行“十不吊”要求，防止意外事故发生。起吊操作要平、稳、
准。起吊过程要有专人指挥起吊作业，使用统一手势，合理人员站位，杜
绝非施工人员进入施工场地。
吸水剖面测井过程中吊车起重作业主要任务是配合井口设备装卸和
水井保护房的掉装。吊装水井保护房时要注意负重点的牢固，保持吊装物
的平衡、平稳，不能损伤井口和周围设备及人员。
目前，我们吸水剖面测井井口设备吊装，是吊装地面组装好的组合串。
防喷管的长度要根据仪器串长度和井口压力合理测算，并保证所选防喷管
承受压力达到施工要求。将仪器及加重串放入水平放置的防喷管组合串
内，连接电缆头和高压井口。连接时注意不要损坏接头处的密封圈和密封
面，连接牢固，并确认防喷管上的泄压阀门关紧。地滑轮链条固定在井口
底座上，不能用某条管线代替。天滑轮与张力计和三角吊卡连接，三角吊
卡两边U型卡连接钢丝绳与第一支防喷管端节处卡子平行连接，不能让钢
丝绳、电缆、张力线相互缠绕。地面连接和井口短节安装完毕后准备起吊。
在起吊防喷装置时，要专人指挥，统一手势；专人拉电缆，并在防喷
管倾斜角较小时将仪器串缓慢放至防喷管底部，防止起吊时摔坏仪器；专
人用牵引绳拉住防喷装置尾部，防止防喷装置随意摆动伤到人和物。
以上各项注意事项在具体操作人员检查的同时，小队长要依照HSE巡
回检查表进行逐一检查，及时排除安全隐患。
结 束 语
注水井吸水剖面现场施工涉及很多安全环节,本主要从施工所涉及环
境和过程考虑，结合实际井况与HSE标准配置不符时具体采取措施进行阐
述，以总结特殊环境施工处理经验，进而减少施工风险。很多措施和阐述
可能还不够成熟，希望能通过共同努力确定更为详细和便于对照操作的现
场风险控制措施或方法。
参考文献：
[1] 《Q&amp;amp;HSE 程序文件》中国石油集团测井有限公司 CNPC LOGGING
2310-2008 P9
[2] 《Q&amp;amp;HSE 作业文件》中国石油集团测井有限公司 CNPC LOGGING
3303-2007 P1-2
[3] 《测井Q&amp;amp;HSE作业计划书》中国石油集团测井有限公司 电子版
[4] 《常见吸水剖面测井仪器组合》 内部材料

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