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随着石油工业的不断发展,复杂井、高温高压深井越来越多,完井的难度也越来越大,射孔作为主要的完井手段,在石油勘探、开发中起着重要作用。射孔作业是一项风险较大的工程技术服务,由于它涉及火工器材、爆炸物品的运输、安装及使用,给从业人员的人身安全和国家财产安全带来了许多的安全隐患;同时作为整个试油工程的关键一环,其作业成败直接影响着完井试油的顺利进行。“安全就是最大的效益”,人员安全、财产安全、施工作业安全这三项安全工作应该作为射孔技术服务的立足点和出发点,是射孔施工作业的重中之重,为了预防与控制射孔作业过程中的风险,减少施工风险损失,提高施工成功率,开展油气井射孔作业过程中的风险问题的研究就显得越来越重要,油气井射孔安全问题研究必将成为油气井完井工程的一个重要的研究方向。因此,进行油气井射孔作业安全研究,对于我国石油企业具有重要的现实意义。目前,国内外虽然有对油气井射孔安全技术进行定性分析与定量计算研究的介绍,但从射孔施工作业全过程中的风险分析和风险管理上研究较少,缺乏全面系统地研究油气井射孔作业安全技术。 本文以油气井射孔作业为研究对象,利用事故树分析方法,对油气井射孔作业系统的危险性进行辨识和评价,分析射孔过程中的关键部位,找出施工过程存在的薄弱环节,避免了不安全因素;利用有限元分析的方法开展射孔管柱数值分析,通过对射孔作业管柱受力分析研究,总结出一套缓解射孔管柱冲击的指导方法,提高射孔管柱的安全性;通过对油管输送射孔作业方式的研究,形成了安全起爆技术、安全传爆技术和管柱减震技术,满足了TCP射孔安全作业要求,形成了一套油管输送射孔安全工艺技术;通过对电缆输送射孔作业方式的研究,研制了雷管舱装置、电缆安全接头、安全压力开关、电缆减震器、安全电雷管等井下安全射孔器材,实现了“先电气后火工”的国际操作规范,提高施工成功率,形成了一套电缆射孔安全工艺技术;通过对射孔作业规程的研究,编制形成了一套完整、操作性强的射孔施工作业安全技术规程,指导油气井射孔安全施工作业。 本论文从油气井射孔施工作业工艺技术、射孔器材、下井工具等“硬件”方面提高了射孔施工作业的安全性,从射孔安全技术规程、操作实施细则、安全预案等“软件”方面保障了射孔作业的安全性,为射孔施工作业打下了安全基础,为提高射孔施工作业的成功率,杜绝重大人身伤亡事故的发生和财产损失,提供了技术保证。 通过以上系统分析,形成了较为完善的油气井射孔作业安全技术,为油气井射孔作业提供了安全技术保障,通过现场应用,提高了施工成功率,减少了安全事故,取得了较好的施工效果。