摘 "要：隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加速與經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)對(duì)能源的需求越來越大，其中對(duì)石油、天然氣的依賴逐漸增強(qiáng)。2012年我國(guó)已成為世界第四大石油生產(chǎn)國(guó)、第二大石油消費(fèi)國(guó)及石油進(jìn)口國(guó)。我國(guó)油氣資源豐富，勘探領(lǐng)域和地區(qū)廣泛，勘探程度和資源轉(zhuǎn)化率較低，油氣勘探潛力巨大，油氣儲(chǔ)產(chǎn)量增長(zhǎng)已進(jìn)入高峰期，而從石油向天然氣（含非常規(guī)天然氣）轉(zhuǎn)移以及快速發(fā)展非常規(guī)油氣領(lǐng)域是未來油氣開發(fā)的趨勢(shì)。

由于石油天然氣開發(fā)固有的點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、高溫高壓、有毒有害、易燃易爆等特點(diǎn)，近年來在油氣開發(fā)過程中發(fā)生了一系列安全生產(chǎn)事故，特別是在高含硫天然氣開采、深海油氣開采、油氣管道輸送等環(huán)節(jié)，相繼發(fā)生了2003年“12·23”重慶開縣井噴事故、2011年蓬萊19-3油田溢油事故、2013年“11·22”青島輸油管道爆炸事故等多起重特大事故，造成了嚴(yán)重的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，反映出油氣開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)過程中存在諸多安全方面的薄弱環(huán)節(jié)。隨著油氣需求及產(chǎn)量的逐年增加，非常規(guī)油氣開發(fā)的難度和復(fù)雜性日益增大，長(zhǎng)輸管道的總里程和安全風(fēng)險(xiǎn)日益增加，我國(guó)石油天然氣領(lǐng)域面臨的安全生產(chǎn)形勢(shì)將更加嚴(yán)峻，對(duì)油氣安全生產(chǎn)技術(shù)提出了更高的要求。

為了保障油氣生產(chǎn)的安全性，盡可能避免事故的發(fā)生，以及最大限度地減少事故造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，有必要針對(duì)高含硫天然氣開采、深海油氣開采、長(zhǎng)輸油氣管道等重點(diǎn)領(lǐng)域，制定油氣安全生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)我國(guó)的油氣安全生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展做出整體規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：天然氣開采;安全;對(duì)策

中圖分類號(hào)：TE " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " "文章編號(hào)：1674-3520（2014）-11-00-02

一、石油天然氣開發(fā)安全生產(chǎn)事故分析

（一）高含硫天然氣開采安全生產(chǎn)事故分析

由于國(guó)內(nèi)對(duì)高含硫氣田的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足、技術(shù)不成熟，存在著較為嚴(yán)重的安全隱患，使得安全事故頻發(fā)。近年來，我國(guó)含硫氣田勘探開發(fā)的安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻，相繼發(fā)生了多起重特大井噴失控、硫化氫中毒事故，造成大量人員傷亡或?qū)е麓罅咳罕娛枭ⅲo社會(huì)帶來了嚴(yán)重不良影響，尤其是發(fā)生在2003年12月23日的導(dǎo)致243人死亡的特大井噴事故，對(duì)我國(guó)今后開發(fā)高含硫化氫氣田造成了重大影響。

（二）深海油氣開采安全生產(chǎn)事故分析

由于深海自身環(huán)境特點(diǎn)，使得開發(fā)過程中面臨諸多挑戰(zhàn)，無論是開采預(yù)準(zhǔn)備期、主體開采期還是開采的配合活動(dòng)開展過程中都存在較大風(fēng)險(xiǎn)。一是要面對(duì)海上各種嚴(yán)重的自然災(zāi)害。2006年墨西哥颶風(fēng)中，50多座海上平臺(tái)遭受不同程度的損壞。2006年南海珍珠號(hào)臺(tái)風(fēng)，造成我國(guó)南海最大油氣田停產(chǎn)10個(gè)月，每天損失原油2萬(wàn)桶。二是海上油氣田開發(fā)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，一旦發(fā)生事故影響將極為嚴(yán)重，對(duì)公共安全的威脅也更高。2001年3月，巴西P36半潛式鉆采平臺(tái)爆炸后翻沉。2011年，墨西哥灣BP石油公司“深水地平線”鉆井平臺(tái)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致11名工人死亡，鉆井平臺(tái)沉入海底，大量原油泄漏到海洋中，海岸線受到嚴(yán)重污染。2011年6月4日，位于渤海的由中國(guó)海洋石油總公司和美國(guó)康菲石油公司的全資子公司康菲石油中國(guó)有限公司合作開發(fā)的蓬萊 19-3油田發(fā)生溢油事故，截至2011年8月23日，溢油累計(jì)造成5500平方公里海水受到污染（水質(zhì)超過第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)），其中劣四類海水面積累計(jì)約870平方公里，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。

深海開采的危險(xiǎn)因素主要體現(xiàn)在危險(xiǎn)物質(zhì)危害、井噴、火災(zāi)爆炸、腐蝕、熱帶氣旋、海底管道、船舶碰撞等方面，這幾方面的危險(xiǎn)既存在一定獨(dú)立性，同時(shí)也存在交叉性。深海油氣開采涉及的危險(xiǎn)物質(zhì)主要有天然氣、凝析液、甲醇、乙二醇、H2S、化學(xué)藥劑、氮?dú)?、航空燃料等。天然氣、凝析液中的組分都是以甲烷、乙烷、丙烷為主。超深海鉆井過程中可能引起自然災(zāi)害的因素包括海底低溫、高壓、波、浪、流、海床不穩(wěn)定等。

（三）油氣長(zhǎng)輸管道安全生產(chǎn)事故分析

長(zhǎng)輸管道輸送的油氣介質(zhì)具有易燃、易爆和易擴(kuò)散的特性，油氣輸送管道一旦發(fā)生泄漏或斷裂，將造成重大火災(zāi)事故甚至是爆炸、中毒、污染環(huán)境等惡性后果，尤其是在人口稠密的地區(qū)，往往會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)帶來非常惡劣的社會(huì)及政治影響[2-3]。

我國(guó)油氣輸送管道大多埋設(shè)于地下，穿越地區(qū)廣，地形復(fù)雜，土壤性質(zhì)差別大，輸送介質(zhì)工作壓力高，日常檢測(cè)比較困難，而且容易受到環(huán)境、腐蝕和各種自然災(zāi)害的影響，因此潛在危險(xiǎn)很大。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，一些老管道逐漸被廠房、居住區(qū)包圍，甚至被建（構(gòu)）筑物占?jí)?油氣管道與市政管線還存在混合交叉現(xiàn)象;特別是約2萬(wàn)公里的管道管齡已經(jīng)超過20年，因維護(hù)檢修不及時(shí)、不到位，積累了大量事故隱患。通過對(duì)我國(guó)的天然氣長(zhǎng)輸管道事故原因進(jìn)行分析可以看出，當(dāng)前影響天然氣長(zhǎng)輸管道安全生產(chǎn)和造成火災(zāi)爆炸、環(huán)境污染等各類事故的主要原因包括腐蝕、第三方破壞及占?jí)?、自然?zāi)害以及管體和焊縫缺陷等。

二、石油天然氣安全技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

（一）高含硫天然氣開采安全技術(shù)與裝備存在的主要問題

我國(guó)進(jìn)入了高含硫天然氣開采技術(shù)的國(guó)際先進(jìn)行列，具備了參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。但我國(guó)高含硫氣田開發(fā)的總體技術(shù)水平與國(guó)外還有一定差距，表現(xiàn)在高含硫氣田開采技術(shù)的整體性、系統(tǒng)性和配套性不夠，核心競(jìng)爭(zhēng)力和原始創(chuàng)新能力有待提高，基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)能力有待進(jìn)一步提升，部分關(guān)鍵設(shè)備、工具及材料還依賴引進(jìn)，高含硫氣藏開采系列規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系有待建立和完善，相關(guān)技術(shù)工程化應(yīng)用初獲成功仍需持續(xù)跟蹤評(píng)價(jià)等方面，具體包括以下幾個(gè)方面[4-6]：

1、鉆井安全技術(shù)

井身結(jié)構(gòu)不能滿足安全鉆完井的要求;國(guó)內(nèi)井控裝置的抗H2S能力及耐壓等級(jí)尚不能充分滿足要求;現(xiàn)行的鉆井技術(shù)和裝備有待進(jìn)一步完善;常規(guī)井控方法不適用于高含硫的環(huán)境。

2、硫沉積、水合物及腐蝕防治技術(shù)

對(duì)硫沉積預(yù)測(cè)及防止技術(shù)的研究尚不夠深入，可能導(dǎo)致開發(fā)過程中出現(xiàn)硫堵現(xiàn)象;在高硫化氫濃度、高壓條件下，水合物防治技術(shù)還不完善，可能造成生產(chǎn)油管及輸送管線堵塞;硫化氫腐蝕防護(hù)技術(shù)研究有待進(jìn)一步深化。

3、公眾安全保護(hù)技術(shù)

含硫氣田事故應(yīng)急預(yù)警通知系統(tǒng)的效率、實(shí)用性及可操作性還有待提高;大規(guī)模人群疏散的組織策略還不完善;就地避難場(chǎng)所的適用性、技術(shù)要求及測(cè)試方法研究還需要加強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺乏。

（二）深海油氣開采安全技術(shù)與裝備存在的主要問題

我國(guó)深海油氣開采工程戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)和技術(shù)雖取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與世界先進(jìn)水平以及我國(guó)海上能源開發(fā)的實(shí)際需求相比還有很大差距，特別在安全技術(shù)及裝備方面，主要表現(xiàn)在：

1、深水工程裝備差距大

我國(guó)已建成部分深水工程重大裝備，但距離形成系統(tǒng)作業(yè)和施工作業(yè)深水作業(yè)船隊(duì)還有很大差距，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)南海深水開發(fā)的實(shí)際需求，同時(shí)與之配套的深水作業(yè)能力還處于探索階段。

2、深海浮式平臺(tái)安全尚未解決

深海浮式平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、疲勞強(qiáng)度分析、系泊系統(tǒng)分析技術(shù)還不成熟，不能充分反映實(shí)際情況，平臺(tái)荷載、疲勞熱點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)位移等一旦計(jì)算不當(dāng)，會(huì)影響開采安全。

3、水下生產(chǎn)系統(tǒng)安全有待完善

對(duì)水下維護(hù)系統(tǒng)、水下完井/修井立管系統(tǒng)、水下油氣水分離系統(tǒng)、流動(dòng)安全系統(tǒng)等水下生產(chǎn)系統(tǒng)的安全保障研究剛剛起步，檢測(cè)與維修技術(shù)與裝備能力不足。

（三）長(zhǎng)輸油氣管道安全技術(shù)與裝備存在的主要問題

雖然我國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道安全通過“十五”、“十一五”的科技攻關(guān)，在腐蝕與防腐、在役管道檢測(cè)與安全評(píng)價(jià)、管道運(yùn)行管理等方面都取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步，但與世界先進(jìn)水平相比仍存在以下差距[7-10]：

1、以東北管網(wǎng)為代表的在役管道嚴(yán)重老化，急需進(jìn)行檢測(cè)、安全評(píng)估與改造， 但在役管道缺陷檢測(cè)技術(shù)、基于風(fēng)險(xiǎn)的管道檢測(cè)技術(shù)、泄漏診斷及定位技術(shù)、剩余壽命再評(píng)價(jià)技術(shù)等實(shí)用性技術(shù)的研究和推廣，與我國(guó)實(shí)際需求和國(guó)外水平相比還存在較大差距。

2、油氣長(zhǎng)輸管道的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)還不完善，對(duì)事故及隱患部位的預(yù)測(cè)能力不足;油氣介質(zhì)泄漏后的擴(kuò)散機(jī)理和規(guī)律尚不明確;管道事故的快速感知、精確定位尚缺少必要的技術(shù)手段;管道應(yīng)急截?cái)嘞到y(tǒng)的智能化及國(guó)產(chǎn)化水平不高;管道數(shù)字化建設(shè)還有待完善;應(yīng)急維搶修技術(shù)及裝備還有待提高。

三、石油天然氣安全生產(chǎn)科技發(fā)展對(duì)策

總體來看，“十五”、“十一五”以來，石油天然氣開發(fā)領(lǐng)域安全生產(chǎn)科技取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，為油氣安全生產(chǎn)提供了有力的支撐。但是，隨著油氣開發(fā)范圍的擴(kuò)大和開采難度的加大，油氣儲(chǔ)運(yùn)總量和管道覆蓋范圍快速增長(zhǎng)，現(xiàn)有理論、技術(shù)、裝備與管理尚不能滿足安全生產(chǎn)的迫切需求，需要不斷強(qiáng)化安全生產(chǎn)科技支撐，以應(yīng)對(duì)油氣安全開采的新形勢(shì)、新任務(wù)。

（一）總體發(fā)展思路

以鄧小平理論、“三個(gè)代表”重要思想、科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，深入貫徹“自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”的科技發(fā)展方針和“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，積極培育“企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合”的創(chuàng)新發(fā)展模式，以事故預(yù)防為主攻方向，以科技進(jìn)步為重要支撐，加快石油天然氣安全科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和安全裝備升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)石油天然氣領(lǐng)域安全生產(chǎn)形勢(shì)根本好轉(zhuǎn)提供強(qiáng)有力的科技支撐。

（二）科技發(fā)展對(duì)策

1、重點(diǎn)發(fā)展方向

高含硫天然氣開采風(fēng)險(xiǎn)防控重點(diǎn)對(duì)象是含硫氣井，應(yīng)有針對(duì)性地加強(qiáng)現(xiàn)有生產(chǎn)井的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、治理以及開發(fā)井的安全鉆井及完井、事故應(yīng)急救援等方面的研究。

深海油氣開采風(fēng)險(xiǎn)防控重點(diǎn)對(duì)象是海上平臺(tái)及水下生產(chǎn)系統(tǒng)，應(yīng)有針對(duì)性地加強(qiáng)深海油氣開采過程中深水鉆井作業(yè)、深水工程建造、深水裝備使用、深水應(yīng)急搶修等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的研究。

2、基礎(chǔ)理論研究

針對(duì)我國(guó)高含硫、高產(chǎn)、高壓氣井特征，研究H2S和CO2超臨界狀態(tài)下鉆井過程的井控機(jī)理;研究高含硫氣田氣井、集輸系統(tǒng)及凈化廠生產(chǎn)裝置中硫沉積機(jī)理及形成條件;研究高含硫氣田H2S和CO2共存情況下水合物形成機(jī)理、特征及影響因素;研究高含硫氣田H2S和CO2共存情況下的腐蝕機(jī)理及特征。

研究深水油氣開采的井噴防控機(jī)理;研究鉆井平臺(tái)運(yùn)動(dòng)、波浪載荷等因素對(duì)深海鉆井設(shè)備的影響機(jī)理;研究深海平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在復(fù)雜海洋環(huán)境聯(lián)合作用下的響應(yīng)及破壞機(jī)理;研究深海油氣開采過程原油泄漏擴(kuò)散機(jī)理及規(guī)律。

3、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂

應(yīng)加大對(duì)現(xiàn)有GB、AQ、SY體系中相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)查研究，建立石油天然氣開發(fā)安全標(biāo)準(zhǔn)體系框架及目錄;歸納總結(jié)現(xiàn)有成果，對(duì)高含硫天然氣開采、深海油氣開采、長(zhǎng)輸油氣管道等行業(yè)領(lǐng)域亟需制訂和修訂的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理規(guī)劃、統(tǒng)籌部署，同時(shí)，在重大科技項(xiàng)目研究中突出安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，注重與國(guó)際先進(jìn)的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)接軌。

四、工作建議

“十一五”以來，由于科技支撐保障、安全監(jiān)管到位、企業(yè)投入顯著等有利因素，我國(guó)石油天然氣開采領(lǐng)域安全生產(chǎn)狀況穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，但由于客觀環(huán)境條件限制、技術(shù)和裝備發(fā)展、管理水平相對(duì)滯后等因素的制約，安全生產(chǎn)態(tài)勢(shì)依然嚴(yán)峻，需要通過加大安全科技投入、加強(qiáng)科技攻關(guān)研究等手段，提高石油天然氣開發(fā)安全水平，有效遏制重特大事故。

（一）科技項(xiàng)目支持。爭(zhēng)取在國(guó)家層面設(shè)立石油天然氣開發(fā)安全科技專項(xiàng)，積極爭(zhēng)取973計(jì)劃、863計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目，在油氣開發(fā)企業(yè)設(shè)立開放課題資助國(guó)內(nèi)外研究人員開展相關(guān)研究。

（二）科技政策支持。制訂出臺(tái)油氣開發(fā)安全相關(guān)政策及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)企業(yè)、高校、科研院所開展相關(guān)科技研究及成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)先進(jìn)適用技術(shù)和裝備的推廣應(yīng)用和示范工程建設(shè)。

（三）資金投入支持。對(duì)于基礎(chǔ)性、前瞻性和共性的油氣開發(fā)安全關(guān)鍵技術(shù)與裝備，由國(guó)家通過科技項(xiàng)目等形式給予支持，對(duì)企業(yè)需求迫切和有廣闊市場(chǎng)前景的技術(shù)與裝備，建立以企業(yè)為主導(dǎo)、吸引社會(huì)資源的多元投入渠道。

參考文獻(xiàn)：

[1]王旭.長(zhǎng)輸管道事故案例統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)策研究[J].廣州化工， 2013， 41（14）： 233-235

[2]殷麗秋， 吳明， 修連強(qiáng)等.油氣管道的腐蝕行為與防護(hù)技術(shù)[J]. 當(dāng)代化工， 2013， 42（6）： 832-835

[3]常宏崗， 熊鋼. 大型高含硫氣田安全開采及硫磺回收技術(shù)[J]. 加工利用， 2012， 32（12）： 85-91

[4]劉坤， 何娜， 王堯等. 高含硫氣田開發(fā)安全評(píng)價(jià)技術(shù)探討[J]. 石油與天然氣化工， 2013， 42（4）： 416-420

[5]馬發(fā)明， 佘朝毅， 郭建華. 四川盆地高含硫氣井完整性管理技術(shù)與應(yīng)用[J]. 天然氣工業(yè)， 2013， 33（1）： 122-127

[6]李育忠， 鄭宏麗， 賈世民等. 國(guó)內(nèi)外油氣管道檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 石油科技論壇[J]. 2012（2）： 30-35

[7]魏書義.國(guó)內(nèi)油氣長(zhǎng)輸管道檢測(cè)技術(shù)發(fā)展探析[J]. 硅谷， 2013（6）： 56， 99

[8]張仕民，譚桂斌， 朱霄霄等. 油氣管道維搶修技術(shù)進(jìn)展[J]. 石油機(jī)械， 2011， 39（10）： 174-178

[9]梁仁聰， 李愛華， 劉建國(guó). 油氣長(zhǎng)輸管道安全建設(shè)與管理探討[J]. 安全、健康和環(huán)境， 2013， 13（9）： 53-55

[10]董奇武， 宋鳳英. 淺議油氣管道的防腐技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 266