＊楊 勇

（中聯(lián)煤層氣有限責任公司晉城分公司 山西 048000）

引言

如何在煤層氣開采中準確的把握各種危險因素，識別出潛在的安全風險，掌握安全生產(chǎn)的客觀規(guī)律，這是煤層氣開采企業(yè)在經(jīng)營管理中需要解決的一個重要問題。只有做好了開采過程中的安全管理工作，最大程度的保證了開采安全性，才能真正將煤層氣作為一種重要的能源來使用。

1.煤層氣物理、化學屬性分析

要想做好煤層氣開采過程中的安全管理工作，首先需要了解煤層氣的物理、化學性質(zhì)。根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》（GB50183-2004）中有關(guān)可燃物質(zhì)火災危險性的分類標準，煤層氣屬于甲B類，具有明顯的易燃性、易爆性等特點。之所以有這樣的特點，一個非常重要的原因是煤層氣的主要成分是甲烷，這是一種常見的易燃、易爆化學物質(zhì)，其閃點為-188℃，最小點火能僅為0.28mJ，引燃溫度可以達到538℃，泄漏到空氣中以后與空氣中的一些物質(zhì)結(jié)合，可以行程爆炸性混合物，明火或者高熱都可能引起燃燒。由于煤層氣的主要成分是甲烷，其密度僅僅為空氣的的0.55倍，所以相對于空氣煤層氣有更快的擴散性?？梢钥闯?，煤層氣的這種物理化學性質(zhì)，決定了其開采過程中的安全管理工作異常重要，稍有不慎就可能引起嚴重的安全事故，這就要求煤層氣開采企業(yè)必須重視和加強安全管理工作，根據(jù)煤層氣存儲特點，制定詳細的開采安全管理方案。

2.煤層氣開采過程中安全風險分析

(1)鉆井工程安全風險

鉆井工程施工是煤層氣開采中一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，也是最容易出現(xiàn)安全問題的環(huán)節(jié)，鉆井技術(shù)方法對安全管理工作的影響非常明顯。鉆井過程中涵蓋的環(huán)節(jié)比較多，包括鉆井、測井和固井等，安全風險也主要集中在這3個環(huán)節(jié)上。第一，煤層氣的鉆井與石油鉆井非常相似，都是先鉆進至目的層、再下套管，然后再進行固井、測井，在這一過程中的安全風險比較多，比如高處墜落或物體打擊、機械傷害、頂天車、井塌、井漏、火災等，這都些都是潛在的安全風險。第二，固井。固井是鉆井工程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，其目的是保護和固定井內(nèi)的套管，封隔地層，這樣才能為煤層氣的開采創(chuàng)造良好的條件，固井的環(huán)節(jié)比較復雜，包括下套管、注水泥漿、井口安裝等多個環(huán)節(jié)，其中的任何環(huán)節(jié)操作不當都會出現(xiàn)安全事故，常見的安全風險主要包括車輛傷害、觸電、井噴、機械傷害、高壓傷害等等。第三，測井。測井過程中也可能發(fā)生一些安全風險，這因為在測井的過程中使用的工具可能導致一些安全事故發(fā)生，比如測井使用的放射性工具，操作不當可能會導致輻射污染，除此之外還可能出現(xiàn)的觸電、車輛傷害等事故。從上面的分析中可以看出，煤層氣開采中的鉆井安全風險比較多，主要是因為鉆井工程環(huán)節(jié)多，涉及到的安全風險因素比較多，安全管理相對比較復雜。

(2)完井工程安全風險

完井工程涵蓋的環(huán)節(jié)及風險因素也比較多，所以對安全管理工作的要求也比較高。第一，射孔。射孔是完井工程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，其安全風險主要來源于其作業(yè)過程，因為射孔一般都是使用電纜輸送，射孔槍彈送到射孔層位后引爆，將射孔層打通后才能與地層聯(lián)通開采煤層氣，這一過程中操作不當很容易引起孔彈爆炸，電纜輸送的過程中也容易出現(xiàn)觸電及其它電氣火災事故，另外物體打擊、車輛傷害也是潛在的安全風險因素。第二，壓裂。這也是煤層氣開采中的一個非常重要的環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中主要解決的是煤層裂縫行成，只要形成了裂縫，才能采集到更多煤層中所含有的煤層氣，壓裂使用的各種機械設(shè)備比較多，常見的有砂罐車、混砂車等，這些機械設(shè)備在使用的過程中操作不當很容易出現(xiàn)車輛傷害和物體打擊等風險。其中，壓裂過程中的高壓，是存在的主要風險。在設(shè)備安裝、試壓等環(huán)節(jié)也存在很多風險，除此之外，火災、爆炸等也是潛在的安全風險因素。

(3)輸氣管網(wǎng)安全風險

煤層氣輸氣管網(wǎng)安全風險也應該引起人們的廣泛重視，雖然目前的管網(wǎng)建設(shè)技術(shù)和管材技術(shù)水平有了明顯的進步，但是煤層氣輸氣管網(wǎng)在運維過程中仍然可能存在一些安全風險。比如山西“12·21”煤層氣管道爆炸著火事故，此次事故造成了一定的經(jīng)濟損失雖然沒有造成人員安全事故，但此次安全事故發(fā)生的主要原因是由輸氣管道內(nèi)部腐蝕導致的，腐蝕后的實際管道厚度的低于安全運行的標準和要求，不能承受煤層氣輸氣的壓力要求，導致此次安全事故的發(fā)生。當然，導致輸氣管道安全風險發(fā)生的原因有很多，比如焊接的過程中出現(xiàn)了漏焊，防腐涂層存在漏涂，焊接點位置、熱彎位置沒有做好防腐措施，或者因為地質(zhì)變化及人為因素導致的管道出現(xiàn)的變形、破裂等，這些都是導致輸氣管道安全風險的主要因素，焊接施工如圖1，直接影響著輸氣管網(wǎng)安全。

圖1 輸氣管網(wǎng)焊接施工

(4)排采工程風險

除上述安全風險之外，在煤層氣開采中還存在其它方面的安全風險，其中地面排采集輸與增壓處理是一個比較突出的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的技術(shù)比較復雜，在建設(shè)和運行的過程中的安全風險因素比較多。比如在建設(shè)過程中的電氣設(shè)備安裝及維護不當可能引發(fā)火災，在運行過程中因為煤層氣泄漏導致的火災、爆炸等。另外，由于相關(guān)設(shè)備比較多，在運行的過程中也可能出現(xiàn)車輛傷害等。還有一點就是環(huán)境是需要重點考慮的因素，煤層氣管道經(jīng)過區(qū)域的環(huán)境也比較復雜，比如河流、工業(yè)園區(qū)等，這些區(qū)域的環(huán)境比較復雜，所以環(huán)境因素也會對輸氣管道工程產(chǎn)生一定的安全影響。如果煤層氣開采企業(yè)在開采的過程中，沒有考慮輸氣管道建設(shè)上因素的影響，在建設(shè)和運行的過程中會受影響，甚至可能因為外在因素導致嚴重的安全事故發(fā)生，如何控制這些外在的風險因素，成為煤層氣開采企業(yè)在過程中需要注意的一個重要問題。

3.煤層氣開采過程安全風險管理策略

(1)制定詳細的安全風險管理方案

要想做好煤層氣開采過程中的安全管理工作，在煤層氣項目建設(shè)之初就應該制定詳細的安全管理方案，在詳細了解煤層氣所在區(qū)域的地質(zhì)條件及其特點的基礎(chǔ)上，在制定具體的開采方案應用開采技術(shù)的過程中，需要制定與之配套的安全管理方案，針對煤層氣開采過程中的安全管理進行細致科學的設(shè)計，圖2為安全風險管理流程。在這一過程中，所制定的安全管理方案必須詳細針對開采過程中的每一個環(huán)節(jié)可能發(fā)生的安全風險，制定與之對應的安全防范措施，確保每一個安全風險因素都在可控的范圍之內(nèi)。同時，在建設(shè)和開采的過程中應該將安全管理責任落實到人，明確每一個工作人員的安全管理責任范圍，以及具體的安全管理工作標準，要求所有的員工在工作當中，嚴格貫徹公司的安全管理要求，規(guī)范自己的生產(chǎn)行為和操作規(guī)范，最大程度的減少人為因素對煤層氣開采安全生產(chǎn)的負面影響，確保每一個環(huán)節(jié)都處在安全管理可控的范圍之內(nèi)。另外，煤層氣開采企業(yè)也應該制定與之對應的安全管理責任體系，針對每一個員工的工作范圍做出明確的安全責任及其工作標準，以及在工作當中所要承擔的具體的責任形式，用完善的責任體系督促每一個干部職工嚴格落實公司所制定的安全管理方案。

圖2 安全風險管理流程

(2)建立企業(yè)安全管理標準及其體系

從煤層氣開采安全管理的角度來講，由于我國的煤層氣開采尚處在一個初始階段，煤層氣開采安全管理技術(shù)還有待于進一步的完善。國家雖然已經(jīng)頒布了兩個煤層氣行業(yè)標準，也就是《煤層氣地面開采防火防爆安全規(guī)程》《煤層氣集輸安全規(guī)程》，但是這兩項標準并不能覆蓋煤層氣開采的全過程，尤其是鉆井工程和完井工程，目前的相關(guān)安全標準還處在空白狀態(tài)。在實際的工作當中，具體的標準是由煤層氣開采企業(yè)制定的，而煤層氣開采企業(yè)在制定的過程中一般都是借鑒天然氣開采的相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范。但是，天然氣開采與煤層氣開采相比存在明顯的技術(shù)差異，因為這是兩種不同的能源，在開采的過程中開采技術(shù)以及與之對應的安全標準也應該存在一定的差異。在這種情況下，要想更好的做好煤層氣開采過程中的安全管理工作，煤層氣開采企業(yè)必須收集和整理相關(guān)煤層氣開采資料，結(jié)合公司自身在煤層氣開采安全管理中的一些經(jīng)驗，制定適合公司經(jīng)營發(fā)展需要的相關(guān)安全標準，當然公司所制定的安全管理標準也能夠?qū)蚁嚓P(guān)行業(yè)安全標準的制定和完善提供有益的借鑒。

(3)強化煤層氣開發(fā)過程中安全事故的預防與控制

煤層氣開采過程中的安全事故預防與控制是非常重要的一項工作，這項工作貫穿于煤層氣開采和輸送的全過程。在此項工作當中，煤層氣開采企業(yè)應該制定詳細的安全事故預防與控制方案。第一，煤層氣開采、輸氣管道建設(shè)與運行管理，應該成為安全管理的重中之重，從最近幾年相關(guān)油氣開采過程中的安全事故來看，主要集中在井下和輸氣管道上，尤其是輸氣管道的安全事故比較多，不管是天然氣還是煤層氣，輸氣管道的建設(shè)和運行的過程中，都應該將安全管理作為重心，針對可能發(fā)生的安全事故做好相應的預防控制措施。第二，制定詳細的安全事故應急處置方案，從煤層氣開采安全管理的角度來講，從理論上來說任何一個煤層氣開采企業(yè)，即便是制定了非常完善的安全管理制度，在開采的過程中都不可能做到100%的安全，所以煤層氣開采過程中必須制定安全事故應急預案，一旦出現(xiàn)安全事故，能夠在第一時間啟動預案應對安全事故，使安全事故能夠得到及時合理的處置，降低各類安全事故給公司帶來的損失。

(4)針對潛在的風險制定針對性的預防控制措施

從煤層氣開采的角度來講，既要完善風險管理制度，優(yōu)化風險管理機制，又要針對潛在的各種風險因素，做好相應的應對措施，尤其是其針對可能存在安全風險的各個環(huán)節(jié)，一定要采取針對性的預防控制措施。比如針對輸氣管網(wǎng)建設(shè)和運行中可能存在的安全風險，要制定相應的預防控制機制，例如針對因為管道在長期使用過程中因為銹蝕導致的煤層氣泄露的安全隱患，在安全管理工作當中，要明確輸氣管道的安全檢查內(nèi)容和方式，安全檢查的具體責任人員，安全檢查過程的監(jiān)督，可以在每一個區(qū)域內(nèi)設(shè)置安全檢查標示，在安全檢查的過程中，要求每一個安全檢查人員在檢查完畢以后都要在標示區(qū)域進行錄像等。從中可以看出，在制定的預防控制措施中，必須從細節(jié)入手，從控制好每一個潛在的安全因素入手，這樣才能達到預期的效果。當然，在安全檢查工作當中，強調(diào)安全檢察人員的責任意識也非常重要，每一項安全檢查工作都要做到責任刀刃，檢查過程和結(jié)果可以追溯，這樣一旦發(fā)生安全事故，可以快速確定安全責任，避免安全管理工作中相互推諉，對安全管理工作的造成負面影響。

4.結(jié)束語

層氣開采過程中的安全風險比較多，任何一個煤層氣開采企業(yè)，在開采過程中都應該評估潛在的安全風險，認真做好各類安全風險的識別、預防和控制工作，最大程度的降低各類安全風險發(fā)生的概率，確保煤層氣開采的安全與穩(wěn)定。其中，在煤層氣開采中，關(guān)鍵是要做好的各種開采標準的落實和控制，這是安全管理工作的前提和基礎(chǔ)，只要開采過程達到相關(guān)標準和要求，就能夠有效的預防和減少安全風險發(fā)生。同時，還要完善全生產(chǎn)制度與責任體系，明確安全生產(chǎn)與管理具體責任，真正將安全生產(chǎn)責任到人，這樣才能構(gòu)建一個緊密安全生產(chǎn)管理體系，增強各類安全因素的管理控制能力。