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1、火烧油层工艺安全性分析,姓名：唐建波 学号：1104050111 指导老师：王林元,汇报提纲,主要研究内容及研究思路,研究目的、意义,详述研究内容,研究结论,国内外研究现状,一、研究目的、意义,研究目的： 1.世界稠油资源丰富,火烧油层技术提高采收率具有广阔的应用前景，采收率可达50%以上。 2.火烧油层技术既可用于注水后的三次采油，也可用于不适合注水开发油田的二次采油。 3.火烧油层技术因在地层内注入空气带来火灾爆炸的潜在危险性，对其安全性研究得到了油田开采的广泛关注。 研究意义： 如果能确保火烧油层技术的安全实施，那么稠油开采将迎来新的高峰。,二、国内外研究现状,国外研究现状： 1.世界上
2、最早的一次火烧油层现场试验是1942年在美国俄克拉荷马州的伯特勒斯维尔油田进行的。 2.罗马尼亚于1969年同法国合作，先后在17个油田进行了试验，试验表明：火烧油层采收率可由5%9%提高到50%以上。 3.罗马尼亚的Suplacu de Barcau的商业化干式ISC项目。该项目已经经营了34年以上。 4.印度的Balol和Santhal项目也已经经营了7年以上，并已经应用了湿式模式。 5.Bayou State石油公司（BSOC）在美国路易斯安那州经营的项目Bellevue每天生产51m3。该BSOC Bellevue干式ISC项目已经运行了34年以上，并且是以井网（面积）形式实施的。目前
3、，该项目拥有15口注入井和90口生产井。,二.国内外研究现状,国内研究现状： 1.我国从1958年起，先后在新疆、玉门、胜利、吉林和辽河等油田开展了火烧油层试验研究。 2.中国石油天然气集团公司石油勘探开发院于1989年建立了火烧驱油物理模拟系统。 3.1997年李少池对火烧物理模拟相似准则和三大参数（燃烧生成量、自燃点及注气速度）进行了介绍。 4.2000年，张毅等人进行的火烧油层湿式燃烧的室内试验得出了湿式燃烧的最优注水时间。 5.正在进行火烧油层现场大规模试验的油田有新疆油田红浅1井区，吉林套保油田白92块，胜利油田郑408敏感性稠油油藏，辽河油田杜66蒸汽吞吐后稠油油藏、杜48、冷37
4、等区块火烧油层。,二、国内外研究现状,三、主要研究内容及思路,主要研究内容： 1.火烧油层工艺主要风险因素 2.火烧油层工艺安全性事故树分析 3.火烧油层工艺故障类型和影响分析,研究思路：,三、主要研究内容及思路,查找资料，熟悉火烧油层工艺技术,找出火烧油层工艺主要风险因素,确定风险因子,部分重要元件故障类型,绘制事故树,事故树定性分析,故障类型和影响分析,确定故障严重度等级,根据分析结果提出相应解决措施,火烧油层是一种在油层内部产生热量开采高粘度原油的常用方法。因在地层内注入空气带来火灾爆炸的潜在危险性，对其安全性研究得到了油田开采的广泛关注。,四、火烧油层工艺主要风险因素,1.火烧油层工艺
5、简介,四、火烧油层工艺主要风险因素,2.工艺流程风险因素,四、火烧油层工艺主要风险因素,3.火烧油层工艺技术风险因素,四、火烧油层工艺主要风险因素,4.火烧油层工艺常见问题风险因素,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,1.事故树分析法简介： 事故树分析是一种图形演绎法，它把系统不希望出现的事件作为事故树的顶事件，用规定的逻辑符号自上而下分析导致顶事件发生的所有可能的直接因素和间接因素及其相互间的逻辑关系 事故树分析的最终目的是为了找出系统的薄弱环节，提高系统的安全性和可靠性。 通过建立火烧油层工艺风险事故树模型，求出各事故树的最小割集和结构重要度，每一个最小割集都表示顶事件发生的一种可能，最小割
6、集越多、每个割集内包含基本事件的个数越少，系统的危险性就越大，以此来比较各风险发生概率的大小。 2.建立火烧油层工艺事故树模型,空气压缩机存在风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,注气管线爆炸危险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,注入井爆炸危险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,生产井爆炸危险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,注采井腐蚀风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,人为风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,点火失败风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,管火失控风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分
7、析,控火失败风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,现场突发状况风险分析事故树,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,事故树分析运算结果,事故树分析运算结果,3.结论 通过对火烧油层工艺中工艺流程、点火技术、管火技术、控火技术以及现场突发状况等环节的事故树定性分析对比得出，空气压缩机事故树模型拥有11个最小割集，且割集阶数为一阶和二阶，火烧油层工艺中空气压缩机发生事故的概率最大，其次是注入井爆炸和生产井爆炸事故，它们均拥有10个二阶割集，发生的概率仅次于空压机事故，注采井腐蚀事故发生的概率最小。,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,4.火烧油层工艺风险应对措施,五、火烧油层工艺安全性事故树
8、分析,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,五、火烧油层工艺安全性事故树分析,1.故障类型和影响分析法简介 故障类型和影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）是美国20世纪50年代为评价飞机发动机故障而开发的一种方法，目前许多国家在核电、化工、机械、电子、仪表工业中都广泛应用。FMEA能找出设备运行中潜在的故障及其影响后果,六、火烧油层故障类型和影响分析,2.事故严重度分级 按照事故可能导致的最严重的潜在后果，可将事故严重度分成以下四级： I级：轻微的不足以造成人身伤害、职业病、财产损失或系统破坏，但是需要额外的维护或修理； II级：临界的可能造成轻
9、伤、职业病、少量财产损失、轻度的系统破坏（造成生产延误、系统可靠性或功能下降）； III级：严重的可能导致重伤、严重职业病、重大财产损失、严重的系统破坏（造成长时间停产或生产损失的）； IV级：致命的可能导致死亡或系统损失。,六、火烧油层故障类型和影响分析,3.部分重要元件FMEA结果,六、火烧油层故障类型和影响分析,六、火烧油层故障类型和影响分析,六、火烧油层故障类型和影响分析,六、火烧油层故障类型和影响分析,4.结论 根据工艺流程故障类型和影响分析表可以得出结论：地面注入系统和地面生产处理系统最有可能发生故障，而地面注入系统以空气压缩机的故障概率最大，地面生产处理系统以分离器的故障概率最大
10、，且它们的故障后果最为严重。因此，在火烧油层工艺的现场运用中，我们应该对空气压缩机和分离器有足够的重视，提前制定相应的防范措施，定期进行安全检查，尽可能避免事故的发生。,六、火烧油层故障类型和影响分析,（1）本文对火烧油层工艺技术的各个环节进行危险性分析，得出了火烧油层工艺技术的安全性受到很多因素的影响，如原油开采设备（主要包括空气压缩机、地面管线、注入井筒、生产井筒等），工艺技术（点火技术、管火技术、控火技术）等的影响等结论。 （2）对火烧油层工艺中主要风险因素进行分析，找出了工艺过程中爆炸、腐蚀等事故的影响因素，得到了点火技术、管火技术、控火技术的成败关键，并且根据各类风险因素的特点提出了相应的应对措施，以确保避免事故的发生。,七、研究结论,（3）对火烧油层工艺存在的风险进行事故树分析，通过布尔代数运算得到了各事故树模型的最小割集和结构重要度，近似分析出各基本事件对顶事件的影响概率，得出各个风险发生可能性的大小，其中空气压缩机的危险性最大，其次是注入井爆炸、生产井爆炸和管火失败，注采井的腐蚀风险发生的可能性最小。 （4）对火烧油层工艺进行故障类型和影响分析，得到了部分工艺过程中最有可能发生故障的部件的故障严重度等级，空气压缩机和分离器是整个系统中最容易出现故障的设备，可以提前对空气压缩机和分离器制定相应的检修维护措施，防止设备故障发生而影响生产甚至造成事故。,七、研究结论,