1、1,-煤层气开采人员安全教育讲座焦作市安全监管局 刘东军 2010年12月1日,安全开发煤层气 利国利民,2,首先请大家关注：美国墨西哥湾钻井平台发生爆炸事件,2010年4月20日夜间，位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36小时后沉入墨西哥湾，11名工作人员死亡。据悉，这一平台属于瑞士越洋钻探公司，由英国石油公司(BP)租赁。钻井平台底部油井自2010年4月24日起漏油不止。事发半个月后，各种补救措施仍未有明显突破，沉没的钻井平台每天漏油达到5000桶，并且海上浮油面积在2010年4月30日统计的9900平方公里基础上进一步扩张。 此次漏油事件造成了巨大的环境和经济损
2、失，同时，也给美国及北极近海油田开发带来巨大变数。 受漏油事件影响，美国路易斯安那州、亚拉巴马州、佛罗里达州的部分地区以及密西西比州先后宣布进入紧急状态。英国石油公司内部调查显示，墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸由一个甲烷气泡引发。 另外，漏油最后一道防线“防喷阀”先前发生过失效的状况。 工人在钻井底部设置并测试一处水泥封口，随后降低钻杆内部压力，试图再设一处水泥封口。这时，设置封口时引起的化学反应产生热量，促成一个甲烷气泡生成，导致这处封口遭破坏。,3,墨西哥湾漏油爆炸高清图片,4,墨西哥湾钻油台爆炸漏油 威胁海洋生态,5,墨西哥海湾漏油事件浮油逼近美国海岸,6,7,8,目 录,煤层气开发
3、利用现状 中国煤层气开发利用中存在的主要问题 中国煤层气的开发利用前景 煤层气地面开采防火防爆安全要求煤层气集输安全规程要求煤层气勘探开发主要HSE风险安全发展与企业安全文化建设典型案例分析,9,一、煤层气开发利用现状,煤层气：俗称瓦斯，是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体。是一种新型洁净能源和优质化工原料。,10,1.1 煤层气资源状况,根据国际能源机构(IEA)估计，全球煤层气资源总量达2601012 m3 。世界煤层气储量约占世界天然气总储量的30%以上。,世界主要产煤国煤层气资源表,11,1.2 国外煤层气开发利用现状,美国:世界上最早开始煤层气地面开发，煤
4、层气商业化开发利用最为成功、规模最大。 1983年到1995年的12年间，煤层气年产量从1.7亿m3猛增至250亿m3，2005年煤层气产量达500亿m3。 抽出的煤层气主要是注入天然气管道系统，其次为就地利用和发电 。,12,加拿大: 煤层气资源量占世界第二位，连续油管施工技术和煤层气液氮压裂技术两项关键技术,生产区域主要在西部的阿尔伯特省。德国: 在煤层气发电利用上较为成功，主要技术特点是模块化燃气发电机组，采用集装箱式设计,便于拆装、运输，对30%浓度以上甚至略低于30%甲烷浓度的气体进行发电利用，实现了电热联产。,13,1.3 中国煤层气开发利用现状,中国42个主要含气盆地埋深2000
5、 m以浅的煤层气地质资源量36.81万亿m3,主要分布在华北和西北地区(占总资源量84.4%),与陆上常规天然气资源量38万亿m3基本相当。 中国煤层气主要集中在沁水盆地南部、铁法和阳泉矿区。全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区，其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大，占全国煤层气总资源量的50%左右。,14,1.3 中国煤层气开发利用现状,我国煤层气已进入快速发展轨道 全国煤层气探明储量达到1700亿m3，与2005年相比，增长70%；累计施工煤层气井3600多口，增长5倍；年产量达7亿m3，增长18倍，产能达到25亿m3。煤层气抽采利用不断取得进展 20
6、09年累计抽采煤层气64.5亿m3，利用19.3亿m3，其中地面煤层气产量10.1亿m3，利用量5.8亿m3,与2005年相比，五年时间煤层气抽采量、利用量增加了约3倍。,15,煤层气利用,煤层气综合利用体系图,16,煤层气发电 我国煤层气发电装机容量92万千瓦，跟煤电相比，减排CO2的效果比较明显。 山西晋煤集团寺河煤层气发电厂是世界上最大的煤层气电厂，拥有60台发电机组，装机容量为12万千瓦，年发电量约8.4亿度，年利用煤矿瓦斯约1.8亿m3。 煤层气发电成本较高，发电上网难。我国煤层气发电规模较小，大部分是公司自备煤层气发电厂，总装机容量还很小。,17,煤层气工业利用 煤层气用作工业、汽
7、车燃料，等同于天然气，是一种清洁燃料，可以替代汽油，不仅气价便宜，而且更加环保 。 煤层气作为一种优质的化工原料，可以用来生产炭黑、合成甲醇、合成氨和生产乙炔等，具有投资小、成本低、占地少、不污染环境等优点。,18,煤层气民用 我国煤层气民用量占煤层气总利用量的70%以上，2009年民用瓦斯用户超过87万户。 重庆中梁山煤电气公司，目前拥有瓦斯用户近9万户，已为城乡居民供气5.95亿m3，瓦斯供气管网长达300多km，横跨重庆主城区九龙坡、沙坪坝、大渡口三区，年利用瓦斯量达到4000多万m3 。,19,二、中国煤层气开发利用存在的主要问题,科研投入不足，技术创新不够 煤炭、煤层气矿业权重叠 相
8、关政策落实不到位，企业积极性不高 煤层气抽采难度大，利用率偏低,20,2.1 科研投入不足，技术创新不够,我国煤田地质构造复杂，煤层气赋存条件差，普遍存在低储层压力、低渗和低饱和度的“三低”不利条件，从理论和技术方面都存在许多关键性难题，缺乏一些公益性、前瞻性、基础性、共性关键技术与装备等安全技术研究，资金、科研投入不足，致使煤层气开发利用与治理等方面的技术研究工作和创新进展缓慢 。,21,煤炭煤层气矿业权重叠解决,22,2.2 煤炭、煤层气矿业权重叠,矿权和气权分离，是目前煤层气开发中面临的主要问题之一。 矿权和气权的审批权分别在不同的部门，煤层气是部一级发证，煤炭则是部省两级发证。采煤和采
9、气矿权管理部门不统一，致使政府的监管力度不够。 国家原则上规定先采气再采煤，但实际上难以执行。从目前国家对能源的迫切需求来看，停止煤矿生产，让煤层气先开采是不可行的。,23,2.3 相关政策落实不到位，企业积极性不高,2006年10月，财政部出台了关于煤层气勘探开发进口物资免征进口税收的有关规定。 2007年2月，财政部、税务总局等出台关于加快煤层气抽采有关税收政策问题的通知。 2007年4月，财政部出台关于煤层气(瓦斯)开发利用补贴的实施意见。 但这些政策并没有得到很好地落实，有些政策还需要进一步完善。由于煤层气的开发利用具有投资大、回收期长、初期产量低、生产成本高等特点，一些煤层气开发企业
10、在发展初期表现出积极性不高，而一些利用企业甚至处于亏损状态。,24,2.4 煤层气抽采难度大，利用率偏低,我国煤层赋存条件、地质构造复杂，煤层气抽采环境千变万化，抽采技术与装备不够先进，抽采难度还很大。随着矿井开采深度加大，地应力和压力增加，煤层气抽采难度还会进一步增大。 抽采率偏低，平均仅为23%，而美国、澳大利亚等主要产煤国家煤层气抽采率均在50%以上。 我国煤层气资源利用率较低，2000年,我国煤层气的利用率为57%,到2008年已降31%，而发达国家已基本上全部利用。,25,三、中国煤层气的开发利用前景,煤层气的开发利用，是一举多得的民生工程，具有广阔的发展前景巨大的经济效益保障煤矿安
11、全生产改善我国的能源结构，缓解常规油气供应紧张状况保护大气环境,26,3.1 良好的资源和政策条件,我国煤层气资源十分丰富，在区域分布、埋藏深度等方面也有利于规划开发。 我国已基本形成了国家支持煤层气抽采利用的政策体系，并且支持力度不断加大，各地和企业的积极性空前高涨，煤层气抽采利用的政策环境、社会环境十分有利。,27,3.2 煤矿安全形势严峻，变害为利,中国有近八成的重大煤矿事故都祸起瓦斯2009年，全国26个产煤省（区、市）煤矿共发生瓦斯事故143起、死亡710人。 煤层气的抽采利用，可以有效降低煤层中的甲烷含量，实现煤炭在低瓦斯状态下开采，保障煤矿的生产安全，减少矿难的发生。 煤层气开发
12、利用量不断增加，煤矿瓦斯防治体系建设得到加强，瓦斯事故和死亡人数随之不断下降。,28,3.3 市场需求巨大,在中国的一次性能源消费结构中，煤炭约占74.6%，处于主导地位，石油占17.6%，而天然气仅占2%，远低于23%的世界平均水平。随着终端能源需求逐步向优质高效洁净能源转化，燃气的需求迅速增长，市场供应缺口较大 开发利用煤层气，可以节约资源，有效弥补我国常规天然气供用量的不足，优化能源结构，煤层气利用市场潜力很大。,29,3.4 适应低碳经济与环境保护的要求,煤层气与石油、煤炭相比，同样热值释放到大气中的CO2比石油少50%，比煤炭少75% 每利用1亿m3甲烷，相当于减排150万吨CO2。
13、2009年，我国利用煤层气19.3亿m3，共减少排放2880万吨 CO2 。 煤层气的开发利用不仅可以有效降低甲烷的排放量，而且能够大大减排温室气体CO2，保护大气环境，这正是目前低碳经济所倡导的 。,30,作为一种新的洁净、高效、优质、安全的能源，煤层气的开发利用具有广阔的发展前景，我国煤层气产业将进入快速发展的新时期。,31,四、煤层气地面开采防火防爆安全规程,煤层气地面开采防火防爆安全规程主要内容介绍规程的范围规定了煤层气地面钻井、井下作业和排水采气防火防爆安全生产的基本要求。本标准适用于未受煤炭采动影响的煤层气地面钻井、井下作业和排水采气。规范性引用文件中华人民共和国安全生产法安全生产
14、许可证条例生产经营单位安全培训规定,32,几个术语和定义煤层气 coalbed methane 称煤层气是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体。煤层气地面开采 coalbed methane surface exploitation 指在未受煤炭采动影响的煤田区域地面抽采煤层气的作业活动。工业动火 hotwork 在易燃易爆危险区域内和煤层气容器、管线、设备或盛装过易燃易爆物品的容器上，使用焊、割等工具，能直接或间接产生明火的施工作业。,33,一般管理要求1、贯彻落实中华人民共和国安全生产法，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。2、企业应依法达到安全生产条件，
15、遵照安全生产许可证条例取得安全生产许可证；建立、健全安全生产责任制，制定完备的安全生产规章制度和操作规程；设置安全生产管理机构，配备专、兼职安全生产管理人员。3、按相应的规定和要求进行安全生产检查，对发现的问题和隐患采取纠正措施，并限期整改。4、进行全员安全生产教育和培训，普及安全生产法规和安全生产知识，进行专业技术、技能培训和应急培训；特种作业人员、高危险岗位、重要设备和设施的作业人员，应经过安全生产教育和技能培训，应符合生产经营单位安全培训规定。5、编制安全生产发展规划和年度安全生产计划，按规定提取、使用满足安全生产需求的安全专项费用，改善安全生产条件。,34,6、开采作业项目工程设计、施
16、工和工程监理应由具有相应资质的单位承担；业主应对其安全生产进行监督管理。7、在开采作业项目投标时，业主应对承包商的资质进行审查；签约同时签订安全合同，明确安全生产要求，在项目实施中对承包商的安全生产进行监督管理，保证安全生产。8、发生事故后，应按规定及时报告，并按程序进行调查和处理。9、企业应根据本标准制定煤层气开采防火防爆安全管理制度。11、开采作业项目应配备消防设施、器材。防火防爆措施的采用及消防设施配备应根据作业性质和危险分析结果确定。12、作业区域内禁止烟火，禁止使用一切可能产生电火花的设备（包括移动电话等），禁止使用闪光灯，作业人员所穿衣服应具有防静电功能。13、应对煤层气作业活动和
17、排采实施风险管理，根据风险程度建立风险管理的工作程序和制度，并对承包商的活动和服务所带来的风险和影响进行管理。风险管理过程应包括危险因素辨识、风险评价、制定风险控制措施等。14、对钻井、井下作业、排水采气、动火作业等关键作业活动，应建立风险控制程序或制度。,35,应急管理应系统地识别和确定潜在突发事件，并充分考虑作业内容、环境条件、设施类型、应急救援资源等因素，编制应急预案。防火防爆应急预案的编制应符合国家现行法规与标准的要求。开采作业项目配备专职或兼职应急人员，并与专业应急组织签订应急救援协议，配备相应的应急救援装备和物资。当发生事故或出现可能引发事故的险情时，应按应急预案的规定实施应急处置
18、和响应，防止事态扩大，控制衍生的事故，避免人员伤亡和减少财产损失。当发生应急预案中未涉及的事故时，现场人员应及时向现场最高指挥员报告，最高指挥员应确定并采取相应的措施，并及时上报。进行应急培训，员工应熟悉相应岗位的应急要求和措施；定期组织应急演习，并根据实际情况对防火防爆应急预案进行修订。,36,采气井口装置控制气井生产状态，保证气井安全生产，方便气井措施作业。,37,井场布置与防火间距井场布置原则1、根据自然环境、作业设备类型及施工工艺要求确定井场位置和大小、设备安放位置、大门方向及防火防爆安全警示标识；2、满足防火、防爆、防毒、防冻等安全要求；3、在环境有特殊要求的井场布置时，应有防护措施
19、；4、有废弃物回收设施或措施；5、防火防爆及消防设施、器材应摆放布置合理；6、井场应设置紧急集合点和逃生出口，并有明显标识，在明显位置应悬挂或张贴危险区域图、逃生路线图。防火间距气井与周围建（构）筑物的防火间距：1、气井井口距架空电力线的距离应不小于1.5倍杆高，距35kV及以上独立变电所应不小于20m；2、距100人以上居住区、村镇、公共福利设施应不小于25m； 3、距国家铁路应不小于20m，距工业企业铁路应不小于15m，距高速公路应不小于20m，距其它公路应不小于10m；4、距储罐，甲、乙类容器，相邻厂矿企业等场所应不小于20m。井场设备、设施布置防火间距：6、作业现场的生活区与井口的距离
20、应不小于22.5m；7、值班房等井场工作房、油罐区距井口应不小于20m；8、发电房与油罐区相距应不小于20m。,38,钻井钻井设备与设施所有设备应按施工设计的要求摆放，并按程序安装。立、放井架及吊装作业应与高、低压架空线路保持安全距离，并采取措施防止损害架空线路。设备部件、附件、安全装置设施应齐全、完好，且固定牢靠。应在井场及周围有光照和照明的地方设置风向标，其中一个风向标应挂在施工现场以及在其它临时安全区的人员都能看到的地方。安装风向标的位置可以是绷绳、工作现场周围的立柱、临时安全区、道路入口处、井架上等。在油罐区、井场明显处，应设置防火防爆安全警示标识。柴油机排气管应无破损、无积炭，并有冷
21、却和火花消除装置，其出口不应指向循环罐，不得指向油罐区。井场电气安装要求：电气设备、线路的安装应规范、合理；井场自发电时，应按井场配置的电气设备的负载、功率来配备发电机组；井场主电路电缆应采用防油橡套电缆；井场距井口30m以内的电气系统的所有电气设备（如电机、开关、照明灯具、仪器仪表、,39,电器线路以及接插件、各种电动工具等）应符合防爆要求；每路主电缆敷设到电气设备后，应留有一定的余量；电缆敷设位置应考虑避免电缆受到腐蚀和机械损伤；主电路及分支电路电缆严禁破开接外来动力线；电缆与电气设备连接时，各电气设备的输入与输出应按额定工作电压、电流、功率选用防爆接插件连接；接照明电源时，应三相负载平衡
22、；井场场地照明灯，应用专线控制；市电供电时变压器安装位置距井口不得小于50m， 变压器围栏上设置“有电危险”的警示牌；井场电路安装后应进行严格检查，不得有错接及配备不合理等现象；井场电路在启用前，应先试通电，确定整个井场电网运转正常后，才能正式启用。施工现场应有可靠的通信联络，并保持全天候畅通。井场的井架、计量油罐应安装防雷防静电接地装置，其接地电阻应不大于10。,40,钻井施工在钻井施工设计中应有根据危险源辨识、风险评价结果编制的防火防爆措施和应急预案的独立章节。钻井施工队伍应严格执行钻井施工设计中有关防火防爆的安全技术要求。安全存储和放置可燃物和易燃物。钻台上下及井口周围不得堆放易燃易爆物
23、品及其它杂物。远程控制台及其周围应无易燃易爆、易腐蚀物品。井口附近的设备、钻台和地面等处应风流通畅，无易燃易爆气体聚集。井场严禁存放火源。井场储存和使用易燃易爆物品的管理应符合国家有关危险化学品管理的规定；在施工过程中，对易燃易爆物质的泄漏或外溢物应迅速处理。所有靠近井口的工作车辆，应采取安装阻火器等相应的安全技术措施。禁止在井场内擅自动用电焊、气焊（割）等明火。必须动用明火时，需按如下规定执行： 实行工业动火申请报告书制度。凡工业动火申请报告书未经批准，未落实动火安全措施以及未设现场动火监护人的，一律不准动火作业；申请报告书应详细说明动火作业范围、确定危害和评价风险、制定交叉作业防范措施及应
24、急预案；制定动火方案；动火作业申请报告书只在签发的一个场所、一个作业班次有效； 应指定动火作业监督人和监护人，负责动火现场的协调和管理，并检查和确认动火措施的落实；参加动火作业的焊工、电工、起重工等特种作业人员应持证上岗；动火监护人员应经过严格培训，做到持证上岗；动火作业期间，如发现异常情况，应立即停止动火作业。在一个新区块钻实验孔时要制订防井喷措施和应急预案，必要时应配备井口防喷器。,41,井下作业井下作业地面设备立、放井架及吊装作业应与高压电等架空线路保持安全距离，并采取措施防止损害架空线路。机动车辆禁止在埋地管道上方行驶；对易遭车辆碰撞和人畜破坏的局部管道采取防护措施，设置标志。根据作业
25、需要，施工中进出井场的车辆排气管应安装阻火器。施工车辆通过井场地面裸露的气管线及电缆，应采取防止碾压的保护措施。井场配电线路应采用橡套软电缆，并应考虑防火措施。电缆拖地使用时，应采用重型橡套软电缆。井场所有电缆不应有中间接头。配电箱等用电器的金属壳体都应作保护接地，并有明显安全警示标识。施工作业井下作业（包括射孔、压裂等作业）施工设计中应有根据危险源辨识、风险评价结果编制的防火防爆措施和应急预案的独立章节。施工队伍应严格执行施工设计中有关防火防爆的安全技术要求。进入施工作业现场的所有人员应穿戴相应的安全防护用品。所有特种作业人员应持证上岗。施工作业前，应详细了解井场内地下管线及电缆分布情况。按
26、安全设计做好施工前准备，应对设备、场地、照明装置等进行检查，合格后方可施工。所有设备及装置应不漏油、不漏气、不漏电。井口操作应避免金属撞击产生火花。作业机排气管道应安装阻火器。射孔施工过程中，不允许使用无线通信器材及动用明火。施工过程中，若遇到狂风、雷雨、冰雹等恶劣天气，应暂停施工，同时妥善保管火工品。,42,排水采气井场布置排采井场应根据钻井施工后移交的井场条件，满足防火防爆要求，防火间距按本标准5.2执行。本着保证修井作业要求的原则，合理布置抽油机、发电机组以及气管线、水管线、分离器、排水沉淀池、放空管、大门等位置，确定排采井场范围。放空管宜位于站场生产区最小频率风向的上风侧，且宜布置在站
27、场外地势较高处。检修放空管距井场的距离应不小于10m。井场应设围栏，特殊情况应有明确的警示标识。排水沉淀池和放空火炬宜布置在排采围栏范围内，特殊情况排水沉淀池或放空火炬布置在排采围栏范围外时，宜另对排水沉淀池或放空火炬围设独立围栏。应在排采井场大门或其它醒目处安装“严禁烟火”、“穿戴劳动防护用品”等安全警示标志，并应悬挂牢固。井场范围内危险区域要有明显警示标志牌。排采井场应平整、坚实、清洁，能满足修井作业要求。通向井场的道路应能够满足作业以及消防、抢险车辆通行要求。,43,采气井生产排采方案中应包含根据危险源辨识、风险评价结果编制的防火防爆应急预案的内容。排采设备、仪器、仪表等应由有资质的生产
28、厂商生产并出具合格证书，必须满足防火防爆要求，定期检验、检定；电气设备、线路应参考本标准6.1.6执行。采气井口装置各零部件损坏时，不得采用焊接方式来修补，应更换新的零部件。新购设备或零部件的材料、牌号及机械性能应与原装置或零部件的性能一致。井场出站管线上应设置截断阀。井口装置、地面管线、设备应定期涂漆防腐，排水管线识别色为绿色，采气管线识别色为黄色。放空火炬应制定安全的点火措施，与树林等间距应在30m以上。发电机房要远离放空火炬，发电机排气筒方向不能正对井口。有人值守的井场消防器材应齐全、性能良好，要有专人负责，定期检查。井场内危险区域和装置、管线、容器等生产设施上的一切动火作业应按本标准6
29、.2.9执行；井场内动火与井场内、外放空，不能同时进行；动火施工期间，应保持系统压力平稳。冬季应对排水管线、计量仪器、气水分离器等实施保温。仪表间、阀组间等封闭场所和相对密度大于1.0煤层气井场，应设置可燃气体探测报警系统。,44,采气井废弃停止生产后必须对储层用水泥封固，水泥封固高度需高出目的层顶板100m以上。,集气站汇集气井天然气进行气液分离、计量,45,五、煤层气集输安全规程,范围本标准规定了煤层气采气管线、集气管线、集气站、中心处理站等煤层气田集输系统的安全生产的基本要求。本标准适用于采用地面钻采方式开发的、未受煤炭采动影响区域所产的煤层气地面集输系统。规范性引用文件GB 50058
30、 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50183 石油天然气工程设计防火规范GB 50350 油气集输设计规范中华人民共和国安全生产法安全生产许可证条例生产经营单位安全培训规定,46,术语和定义采气管线 Gas flow lines从煤层气井场出站截断阀到集气站进站截断阀之间的管线。集气管线 Gas gathering lines从集气站到中心处理站之间的管线。集气站场 Gas gathering stations收集若干口煤层气井所产煤层气并具有收集、增压、储运等功能的站、库、厂、场。中心处理站 Central gathering stations收集若干个煤层气集气站的煤层气并具有脱水
31、、除尘、增压等功能的场所。置换 Replacement 用氮气等惰性气体将作业管道、设备等集输系统内的空气或可燃气体替换出来的一种方法。,47,一般规定一般要求贯彻落实中华人民共和国安全生产法，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。企业应依法达到安全生产条件，取得安全生产许可证；建立、健全安全生产责任制，制定完备的安全生产规章制度和操作规程；设置安全生产管理机构，配备专、兼职安全生产管理人员。按相应的规定和要求进行安全生产检查，对发现的问题和隐患采取纠正措施，并限期整改。进行全员安全生产教育和培训，普及安全生产法规和安全生产知识，进行专业技术、技能培训和应急培训；特种作业人员应持证上岗；
32、高危险岗位、重要设备和设施的作业人员，应经过安全生产教育和技能培训，符合生产经营单位安全培训规定。编制安全生产发展规划和年度安全生产计划，按规定提取、使用满足安全生产需求的安全专项费用，改善安全生产条件。,48,煤层气集输工程设计、施工和工程监理应由具有相应资质的单位承担；业主应对其安全生产进行监督管理。新建、改建、扩建煤层气集输工程应将安全技术设施和主体工程同时设计、同时施工、同时验收。煤层气集输工程项目投标时，业主应对承包商的资质和安全生产业绩进行审查；签约同时签订安全合同，明确安全生产要求，在项目实施中对承包商的安全生产进行监督管理，保证安全生产。业主和承包商应分别建立煤层气集输作业安全
33、管理制度。使用电气设备应符合防火防爆安全技术要求。应配备消防设施、器材，制定防火防爆应急预案并加强演练。防火防爆措施的采用及消防设备配备应根据作业性质和危险分析结果确定。作业区域内禁止烟火，禁止使用一切可能产生电火花的设备（包括移动电话等），禁止使用闪光灯，作业人员所穿衣服应具有防静电功能。发生事故后，应按规定及时报告，并按程序进行调查和处理。应对作业活动和设施运行实施风险管理，根据作业风险程度建立风险管理的工作程序和制度，并对承包商的活动和服务所带来的风险和影响进行管理。风险管理过程应包括危险因素辨识、风险评价、制定风险控制措施等。,49,应急管理应系统地识别和确定潜在突发事件，并充分考虑作
34、业内容、环境条件、设施类型、应急救援资源等因素，编制应急预案。应急预案的编制应符合国家现行法规和标准的要求。煤层气企业及生产作业单位应配备专职或兼职应急人员并与专业应急组织签订应急救援协议，配备相应的应急救援装备和物资。当发生事故或出现可能引发事故的险情时，应按应急预案的规定实施应急处置和响应，防止事态扩大，控制衍生的事故，避免人员伤亡和减少财产损失。进行应急培训，员工应熟悉相应岗位应急要求和措施；定期组织应急演习，并根据实际情况对应急预案进行修订。,50,管线选线线路走向应结合地形、工程地质、沿线井场的地理位置以及交通运输、动力等条件确定最优线路。线路应尽量顺直、平缓、减少与天然和人工障碍物
35、的交叉。线路必须避开重要的军事设施、易燃易爆仓库、国家重点文物保护单位等区域。线路应避开飞机场、火车站和国家级自然保护区等区域；当受条件限制管道需要在上述区域内通过时，必须征得主管部门同意，并采取安全保护措施。管线不宜利用现有铁路（公路）的涵洞穿越，如果需要利用穿越时，应符合有关规定。应尽量避开地下杂散电流干扰大的区域；避不开时应采取符合标准、规范的排流措施。材料煤层气采气管线和集气管线所采用的管道及管道组件的材质选择应根据使用压力、温度、煤层气特性、使用地区等因素，经技术经济比较后确定，采用的材料的强度、寿命应满足安全要求。材料生产企业应按相应标准的规定提供产品质量证明书。选用的管道附件应符
36、合安全标准并提供质量证明书。管道材质应满足当地的抗震要求。穿越铁路、公路、大型河流及人口稠密区时，应采用钢管。,51,管线敷设集输管道宜采用埋地方式敷设，特殊地段也可以采用土堤、地面、架空等方式敷设。埋地管线坡度应根据地形的要求，采用弹性敷设，管线埋地深度应在冻土层以下，但埋深点也不宜太深。管沟边坡1:0.67，沟底宽度0.7m。管道改变方向时，应优先采用弹性敷设(R1000D)，垂直面上弹性敷设管道的曲率半径应大于管道在自重作用下产生的挠度曲线的曲率半径。在弹性敷设受地形、地物及场地限制难以实现时，应优先采用曲率半径不小于30D的现场冷弯弯管，其次可采用曲率半径为5D的热煨弯管。管道不允许采
37、用虾米弯，不应采用斜口连接。管线敷设应满足抗震要求。管线采用阴极保护时，在河流及其它非常潮湿的地段，设置绝缘法兰，使各个管段的保护相对独立，防止漏电时整个系统失效。,52,穿（跨）越管线穿越干线公路及其它一般机动车通行的道路时，应将管线置于套管或涵洞内，套管顶距公路路面不小于1.2m，且两端应伸出路基两边1.5m左右，同时套管两端采用沥青麻刀封堵以防止套管内积水造成管线腐蚀。穿（跨）越河流应根据河流沟渠情况采用不同的穿越方式。管线在穿越河流沟渠时应置于套管内穿越，且套管两端应伸出河流沟渠岸基1.5m左右，同时套管两端采用沥青麻刀封堵以防止套管内积水造成管线腐蚀。管线套管穿越铁路、干线公路、河流
38、时，应在套管较高的一端设置检漏点。线路标志与防腐管道沿线应设置里程桩、转角桩、标志桩。里程桩一般每500m一个，可与阴极保护测试桩结合设置。钢制埋地集输管线的设计应符合现行国家标准的防腐绝缘与阴极保护的规定。管道阴级保护电位达不到规定要求的，经检测确认防腐层发生老化时，应及时安排防腐层大修。集气站的进出站两端管线，应加装绝缘接头，确保干线阴极保护可靠性。裸露或架空的管道应有良好的防腐绝缘层。带保温层的，应有良好的防水措施。,53,站场选址及布局在煤层气田地面建设总体规划以及所在地区城镇规划、集输管道走向的基础上,结合地形、地貌、工程和水文地质条件统一规划布置站场,并远离地质灾害易发区，在站场服
39、务年限内避免受采空区、采动区的影响，确保站场安全。集气工程中的集气站、计量站、清管站、配气站等站场宜布置在人员集中场所及明火或散发火花地点全年最小频率风向的上风侧，与相邻居民点、工矿企业和其他公用设施的防火间距应大于30m。站场内的平面布置应与总工艺流程相适应，做到场区内外物料流向合理，管理和维护方便。宜根据不同生产功能和特点，分别相对集中布置，形成不同的生产区和辅助生产区。站场内通道宽度宜结合生产、防火和安全间距要求合理确定。站场的防洪设计标准应根据站场规模和受淹损失等因素综合考虑，集气站重现期为1025年，中心处理站重现期为2550年。,54,设备站场设备应由具备资质的企业生产，出具产品合
40、格证书并满足安全要求。容器、管道和装卸设施等须安装防静电接地装置，并满足接地电阻要求，应定期由具备资质的单位进行安全测试。梯子、栈桥和护栏应齐全、可靠，安全通道应畅通。机电设备转动部位应有防护罩，并安装可靠。安全阀、温度计和压力表应在校验有效期内使用，并定期进行校验。对调节阀、减压阀、安全阀、高(低)压泄压阀等主要阀门应按照相应运行和维护规程进行操作和维护，并按规定定期校验。应定时记录设备的运转状况，定期分析主要设备的运行状态。站场的进口处，应设置明显的安全警示牌及进站须知，并应对进入煤层气站的外来人员告知安全注意事项及逃生路线等。站场供配电,55,-站场的供电负荷和供电电源应根据GB 503
41、50确定。-配电室应设应急照明，门应外开，应采用不能开启的自然采光窗。电容器室应通风良好。-电缆沟应无积水，地沟应封堵，定期检验地沟可燃气体浓度，避免沟内窜气。-用电设备及线路走向应合理，导体选择及线路敷设应符合安全规定，线路应无老化、破损和裸露现象。仪表间、阀组间等封闭场所和相对密度大于1.0非封闭空间，应设置可燃气体探测报警系统。安全措施集气站（场）安全措施-集气站（场）内管线的吹扫、试压应编制作业方案，制定安全技术措施。-强度试验和气密试验时发现管线泄漏，应查明原因，制定修理方案和安全措施后方可进行修理。-站（场）应设置围墙或围栏，围栏应采用非燃烧材料，站（场）应设置安全警示标志。,56
42、,配气站根据用户需求，对气压力进行调整、流量进行计量,57,增压安全措施-煤层气增压的压缩机应允许气体组分、进气压力、进气温度和进气量有一定的波动范围。-根据气源稳定程度和进气量的大小选用相应的压缩机。-压缩机的吸入口应有防止空气进入的措施及可靠的防静电装置。-压缩机的各级进口应设凝液分离器或机械杂质过滤器。-压缩机启动及事故停车安全联锁应完好。储气安全措施-煤层气压力储罐（球罐、卧式罐）应装有紧急放空、安全泄压设施及压力液位显示仪表。-煤层气储罐、气柜应有良好的防雷、防静电接地装置。-煤层气储罐（柜）检修动火时，应经放空、清洗、强制通风，并检验气体中可燃介质浓度低于爆炸下限的20%为合格。凡
43、与外界可燃气体连通的进、出口法兰应加钢制盲板隔离并确保密封有效。-加强气柜的使用与安全管理，水槽内要保持正常水位，冬季要有保温防冻措施。固定式储罐应有喷淋水或遮阳设施。-煤层气储罐区应有醒目安全警示标志。应配备相应的消防设施。,58,气藏增压机组,59,投产与运行投产条件管道与设备强度和严密性试验合格。具备安全措施和制订应急预案。各单体设备、分系统试运行正常、设备工作状态良好，集输系统整体联合试运正常。集气管线全线应进行试压、清管。置换应对管道内的空气进行置换，避免空气与煤层气混合。进行氮气置换时，置换速度应不大于5m/s。向管道内注氮时，进入管道的氮气温度不宜低于5。置换过程中的混合气体应利
44、用放空系统放空，并以放空口为中心设立隔离区并禁止烟火。置换进行时管道中氮气的排放应防止大量氮气聚集造成人员的窒息。管道中氮气量过大时应考虑提前多点排放。运行管线的监控重要工艺参数及状态，应连续检测和记录。各类集输管线应根据沿线情况定期对管道进行巡线检查，但每季度应至少徒步巡查一次。在雨季、汛期或其它灾害发生时应加密巡查。对装有阴极保护设施的管线，应定期对管道保护电位进行测试。,60,站场的监控压力、计量仪表灵敏准确，设备、管汇无渗漏。站场应根据集输流程分布情况，设置限压放空和压力高、低限报警设施。站场内的分离器、线路分水器应定时巡查，及时将污水排放，并有防止冰冻的措施。站场应设置避雷装置，采取
45、防雷击感应电流的措施，保护站内设备和作业人员安全。防雷击接地措施不应影响干线管道阴级保护效果。 站场管网接地应可靠稳定。站场工艺装置区、计量工作间等爆炸危险区域内的电气设备及照明应采用防爆电器，其选型、安装和电气线路的布置应符合GB 50058要求。站场内的煤层气系统应设置紧急放空系统或放空火炬，并应符合现行国家标准石油天然气工程设计防火规范GB 50183的有关规定。维护与抢修合理配备专职维抢修队伍，并定期进行技术培训。应合理配备抢修车辆、设备、机具、物资等装备，并定期进行维护保养。维抢修现场应采取保护措施，划分安全界限，设置警戒线、警示牌。进入作业场地的人员应穿戴劳动防护用品。与作业无关的
46、人员不应进入警戒区内。应制定相应的抢修安全措施和实施方案。,61,六、煤层气勘探开发主要HSE风险,危险、危害因素辨识是煤层气开采企业建立健康安全环境管理体系和职业安全健康管理体系时做好初始风险评价的首要工作。 以下是钻井、录井、定向井、测井、固井、地震勘探、等勘探开发作业过程的危险、危害辨识。,62,6.1危险危害因素辨识的主要途径,尽管危险、危害因素表现形式不同，但从本质上讲，造成危险、危害后果（伤亡事故、损害人身健康和物的损坏等）均可归结为存在能量、有害物质和能量、有害物质失去控制两个方面因素的综合作用，并导致能量的意外释放或有害物质泄漏、散发。存在能量、有害物质和失控是危险、危害因素产
47、生的根本原因。气田勘探开发是高风险作业，投入成本大，经济风险高；同时，危险、危害因素多，安全风险高。 煤层气开采的安全评价和危险、危害因素的辨识主要应从以下几个方面考虑：,63,1、能量 有学者认为,所有事故都来自于能量,能量的意外释放导致事故发生.例如：地层中的高压流、钻井（固井）高压管道中的高压泥浆液（固井液）的失控泄漏（压力失控）；地层中的碳氢混合物、现场使用的柴油（汽油、润滑油）的泄漏并遇火源（火灾爆炸产生冲击波、高温、高压）；高速运转动力设备（发电机、柴油机、泥浆泵、振动筛及各种机泵）的意外接触或失控飞出（动能伤人）；高空作业（或起吊重物等）的坠落（势能伤人或损坏设备）；带电体的电能
48、；噪声；各种测井用辐射源等。同时，各种静止的物体棱角、毛刺、凹凸不平的地面等之所以能伤害人体，也是人体运动、摔倒时的动能、势能造成的。这些都是由于能量的意外释放形成的危险因素。,64,2、有害物质例如：作业场所中由于有毒物质、腐蚀性物质、有害粉尘、窒息性气体等有害物质的存在，如地层中的H2S气体、泥浆添加剂、重晶石粉尘、化学试验剂等，当它们直接或间接与人体、物体（设备或精密仪器）发生接触，能导致人员的死亡、职业病、伤害、财产损失或环境的破坏等，属于危害因素。,65,3、设备故障故障指系统、设备、元件等在运行过程中，由于性能（含安全性能）低下而不能实现其正常功能的现象。在生产作业过程中，故障的发
49、生是一种随机现象。它主要表现在两个方面：系统的防护、保险、信号等装置缺乏、存在缺陷和设备在强度、刚度、稳定性、人机关系方面有缺陷。,66,例如：在钻井作业过程中，绞车、钻井大绳、天车、游动滑车等提升系统发生故障，将导致人员伤亡、设备损坏，甚至井下严重事故等；各种机械、电气控制系统出现故障，同样可能造成整个生产系统的停产、破坏以及人员伤亡等事故；防喷装置系统发生故障，将导致地层压力失控，从而造成井喷，导致井喷火灾爆炸、环境污染、人员伤亡等严重后果，若地层含有硫化氢气体，还可能造成人员中毒死亡；其它，如超载限制或起升限位安全装置失效，使钢丝绳断裂、重物坠落，围栏缺损、安全带质量低劣为高处坠落埋下隐患，这些都是故障引起的危险、危害因素。,
