孙彦彬 牟崇伦

(东北石油大学，黑龙江 大庆 163318)

欠平衡钻井技术始于20世纪50年代，1953年美国将空气作为循环介质成功地完成了一口钻井，此后由于设备和技术等因素的限制，在很长的一段时间内，欠平衡钻井技术并未得到很好的发展。进入20世纪80年代，面对石油勘探开发的成本越来越高、难度越来越大，然而石油的价格却始终在中低价位徘徊的形势，人们不得不提高钻井技术，欠平衡钻井技术就是在这样的背景下迅速发展起来的。近十年来，这种钻井技术在一些发达国家得到越来越广泛的应用。

欠平衡钻井技术在为石油行业带来机遇的同时也带来了许多挑战，比如欠平衡钻井的技术、安全等问题，如何对欠平衡井进行有效管理也是一个亟需解决的问题。HSE管理方法在国际上已被壳牌和埃克森美孚等大型石油公司所认可，并成为石油天然气工业管理的最为有效的方法之一。鉴于国外(如美国、英国)在欠平衡钻井管理上主要运用HSE管理方法并取得较好的效果，我国在欠平衡钻井管理方面也采用了HSE管理方法，以期为我国石油工业的发展做出贡献。

一、欠平衡钻井的特点

欠平衡钻井技术是人们在设计井筒压力时，使其低于地层孔隙流体压力，在钻井过程中，钻井液循环体系井底压力低于地层孔隙压力，能够有效地控制产层的流体进入井筒并将其循环至地面。通常欠平衡钻井作业与常规钻井作业(通常情况下，井筒压力大于地层孔隙流体压力)有着明显的区别，具有很多优点:能够在提高产量的同时降低对油气层的损害，有效地保护地层;提高钻速并缩短钻井周期;有效地控制漏失，并能减少和避免压差卡钻等井下复杂情况的发生。但同时欠平衡钻井作业也存在钻井成本高、存在不安全隐患等缺点。

二、HSE管理体系的概念及内涵

1.HSE管理体系的概念

健康、安全、环保的管理体系简称为HSE管理体系。该体系由许多要素组成，将以实施健康、安全与环保为主体的管理组织机构与职责、程序、过程、做法和资源等要素有机地融合在一起，形成了一个相互关联、相互作用的新的动态管理系统。它将以人为本、资源综合利用和环境保护等作为经营目标，实现了社会、经济、组织和环保的协调发展。该体系对事件进行风险分析，能够采取有效的方法和措施来避免和控制风险事故的发生，减少财产的损失和对人的伤害。它重点突出了事前风险预防，是现代石油企业制度的重要组成部分，是当今石油天然气企业能够在复杂的国际形势下走向世界的主要管理方法。

2.HSE管理体系的内涵

HSE管理体系从20世纪60年代单纯地通过技术改造来加强设备制造与研发从而保护员工、防止污染，发展到20世纪70年代开始注重改善人与环境的关系，再到20世纪80年代已经成型的管理模式，与之前的阶段相比，加入了3个新的要点:

(1)将业务重心放在那些可能会对健康、安全、环保产生影响的生产活动上来，包括活动可能产生的后果;

(2)明确HSE中每个层次的职责与责任，加强重点环节的管理;

(3)简化在ISO9000等一系列质量标准体系方面的认证与鉴定，化繁为简。

整体来说，HSE管理体系通过风险预防，评估、设计计划程序，评定风险可能造成的影响，改正风险活动行为来降低风险或消除风险，将管理活动更加规范化，通过评价、改正、提高体系内活动来实现健康安全环保的目的，并使HSE体系能够在原基础之上不断提高。

综上所述，欠平衡钻井作业属于多工种、多工序交叉连续作业的系统工程，而在施工过程中通常会出现许多风险因素，往往一个很小的失误就可能对人员、设备或者环境造成伤害。因此，欠平衡钻井作业在施工中的相对高风险性质正需要一个完善的管理体系。而HSE管理体系恰恰是一种科学、规范且合理的管理方法，能够将健康、安全和环保充分结合起来。而风险管理又正是HSE管理的核心，因此能够充分识别欠平衡钻井作业中的各个环节的风险并确定风险等级，然后能采取有效措施来控制风险，HSE管理体系正是欠平衡钻井作业所需要的。

三、欠平衡钻井作业HSE管理的实施办法

1.对欠平衡钻井实施系统化HSE风险管理

在我国传统石油管理方式中，钻井软、硬件的投入方面需要多个步骤:由于首次投入一般较低，企业大多采用先开工后整改的方式，使得企业总是处于“检查—整改—检查—整改”的管理怪圈中，难以实现质的飞跃，不仅耗资巨大，又会严重影响公司形象。例如在施工人员的选用上，要在施工前就注意人员的素质和资质考察，而不是在欠平衡钻井施工中对人员资质进行考核或培训，在施工前就应对不具备施工操作条件的，尤其是对欠平衡技术和设备不熟悉的操作人员及时进行培训并考核，必须做到持证上岗，避免日后技术操作失误造成新的隐患;在工具的配套使用与选择上，欠平衡井通常使用的旋转防喷器、液气分离器、节流管汇等设备需要在施工前安装完毕;在设备的摆放上，在施工开始时要结合施工场地和可能发生的紧急情况制定疏散路线，避免之后整改浪费人力物力以及可能造成的隐患;例如在泥浆的配比和废弃泥浆处理上，泥浆的配比一定要结合实际情况及时调整，既满足欠平衡井所需的井筒压力小于地层压力要求又避免低密度可能造成的井喷危险，而泥浆坑更要提前进行处理，避免加大对土地污染和后期废弃泥浆回收工作的任务量。

欠平衡钻井作业的HSE风险管理基本过程包括危害识别、风险评价和风险控制，是一个动态、系统、完整、循环的过程，并且是不断完善改进的过程。

图1 为欠平衡钻井作业HSE风险管理的流程图

图1中各项风险管理活动构成自己的控制循环，上一循环是下一循环的前提，而下一循环又是上一循环的组成，这样的循环能促成相互促进、共同提高的良性循环。虽然对欠平衡钻井的管理方法较为系统且考虑因素较多，通常一次性投入费用和精力较大，但从长远角度出发，HSE管理方法仍是较为科学合理的管理方法。

2.加大对欠平衡钻井作业HSE管理的宣传教育和监管工作

相对于正常钻井，欠平衡钻井要时刻保持井底欠压状态，极易造成井喷和井底爆炸，且施工成本极高。因此必须加强HSE管理方法的宣传工作，在工作人员心目中树立起“安全第一，预防为主”的思想，提高员工的HSE意识;制定有效监管措施并加大监管力度，才能最终做到安全无事故。只有人人讲安全、懂安全，做到“安全之花春满园”;在广大员工中营造自觉参与、齐抓共管的良好风气，为HSE管理奠定坚实的群众基础。

在宣传教育方面主要应做好以下几方面工作:

(1)抓住HSE宣传教育的特点，增强教育的针对性和时效性。由于HSE教育是一门涉及自然科学、社会科学、管理科学及心理学等学科的一门专业性极强的科学，这就意味着它不仅需要丰富的知识，还需要大量的实践经验来弥补各学科的断层。

(2)针对教育“死角”和“盲区”，确保教育工作落实到位。通过定期开展教育效果检查和考评来确保规章制度和岗位责任制、HSE的教育工作的落实情况。条件允许的情况下，可以考虑用定期验证制度来确保教育效果的巩固和最新HSE管理成果的普及。

(3)树立HSE先进典型或标兵。利用先进人物的示范作用，扩大宣传和影响，使“点”带动“面”，推进HSE教育的传、帮、带工作。因此，相关部门的HSE管理先进典型的评比与推进、先进工作者的表彰在HSE管理工作中就显得尤为重要。

在监管方面，主要应做好以下几方面工作:

(1)建立健全风险预警机制。将欠平衡钻井作业中可能发生事故的警示程度分为四级:Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ。其中Ⅳ级是风险级别最低的，表示风险存在是可以接受的，加以监管后会达到预期值，不会产生不良影响(如井场动用明火前填写动火报告申请);而Ⅰ级是风险级别最高的，表示风险已超过可以接受的范围，并能对企业或个人造成重大损失或伤害(如井底失控、井喷等需要投入大量人力物力来控制现场甚至难以控制的事故)。因此在实施预警机制时，要保证以下几点:第一，将欠平衡钻井作业现场级别较高可能产生严重后果的风险及时上报上级管理部门，使上级部门能及时制定应对措施。第二，实施闭环管理的风险管理机制，随工况进展而识别风险，建立具有反馈和闭环功能的风险预警预控模式。第三，对风险级别较高的(Ⅰ、Ⅱ级)风险要指定专人汇报，能够保证上级监管部门及时将信息反馈到技术部门进行处理。第四，对专项监管汇报人员进行培训，并保证施工人员能够充分认知周围环境安全现状。第五，针对作业现场，结合报表和电话等方式及时报警或预警。

(2)采用无隐患管理模式进行监管。第一，无隐患管理模式是基于能够充分认知作业现场的诸多复杂风险因素的基础上建立起来的，因此风险识别是关键。要结合现场作业的复杂条件，遵照HSE体系的精神结合现场情况制定配套的风险数据库。第二，通过风险识别确立责任人、责任岗，针对识别结果对作业现场各岗位制定风险责任书，明确各个岗位的操作人员对本岗位存在的风险削减和控制负有的责任。第三，深化安全检查，强调日常隐患的排查工作，并确保实施逐级负责制，层层落实考核，发现隐患后及时下发隐患整改通知，对未及时落实整改的责任人要加以处罚。第四，针对风险识别和评价的结果确定安全监管的重点，确保上级能够及时对下级起到协调控制监管作用。第五，强化监督考核，结合现有考核体系对作业现场操作人员进行培训、监督和考核，确保通过考核能使职工充分了解和认知本岗的风险，变被动为主动，逐渐从被动排查风险转为主动排查隐患。

3.把HSE管理体系纳入欠平衡钻井作业的管理中

HSE管理体系仅是一个理论上的管理体系框架，各钻井公司应充分利用其能够在改善健康、安全和环保上所具备的潜在推动作用的特点，结合本部门欠平衡钻井作业管理，建立符合自身实际的执行标准和实施细则来支持公司现行的管理体系。因此各个钻井公司在建立欠平衡钻井HSE管理体系时要以提高企业的管理水平为目的，从长远出发，简化程序，做到继承与创新并重，以实现企业欠平衡钻井作业的HSE科学化管理。具体办法有:

(1)开展岗位培训、强化技能考核。在培训上要求管理岗位在掌握本岗位主管、相关程序文件要求下，以程序文件和综合管理类作业文件为主，严格执行体系程序。技术岗位上要求技术人员确定和控制好负压值，掌握欠平衡钻井液的密度配比，控制好井底压力，熟习防喷器、套管阀的使用，能在突发情况下及时应对;操作岗位要以作业指导书、技术标准和管理规范为主，在配合工程师和施工设计的要求下，明白“规定动作”、“如何做、做到什么程度”。同时在规范正确操作的同时，通过强化技能考核来提高操作技能。

(2)在充分提前辨识岗位危险的基础上，对欠平衡钻井作业中可能存在风险的各个环境进行定期识别、评价控制措施的有效性，并及时补充作业指导书中岗位风险的处置措施。

(3)在现场检查时，结合相关文件规定指出违章之处的同时下发纠正和预防措施单并指导其进行整改，结合“STOP”卡的填写和反馈，既能员工在互相监督中规范自己的日常操作，增强员工对具体规定的理解，又能验证措施的有效性，防止同类问题的发生。

4.协调好HSE管理体系与ISO9000等系列标准的关系

目前世界上管理体系最著名的是ISO9000和ISO14000等，前者是为了保护或提高产品质量，后者是针对组织活动或产品对环境的影响。目前，我国钻井行业已有多项技术通过ISO9000质量体系认证，这对提高钻井质量、增强市场竞争力起到了良好的推动作用。如按HSE管理体系建立欠平衡钻井HSE管理体系的话，这两套体系难免会冲突与重复。因此，在欠平衡钻井作业中进行质量体系和HSE管理体系的结合或一体化显得更为重要。

［1］周英操，翟洪军.欠平衡钻井技术与应用［M］.石油工业出版社，2003:1－3，9－10.

［2］陈会年，张国龙.国内外欠平衡钻井工艺技术现状［J］.西部探矿工程，2000(2):72－73.

［3］李静，赵小祥.欠平衡钻井技术及其应用与发展［J］.石油钻探技术，2002，30(6):24 －25.

［4］D.Brant Bennion etc.Underbalance Drilling’s Advantage＆ Danger［C］.SPE/IADC23566:653－660.

［5］沈青.国外企业健康、安全、环境(HSE)管理的发展与实践初探［J］.科技管理研究，2005(4).

［6］陈平，任晓东.石油企业推行HSE管理体系探讨［J］.石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2005，27(8).

［7］李志勇.企业安全文化与HSE管理体系［J］.中国安全科学学报，2003，13(1).