引言

　　地下儲(chǔ)氣庫(kù)天然氣注采系統(tǒng)地面裝置屬于高壓處理裝置（夏季注氣期系統(tǒng)承壓高達(dá)25MPa以上，冬季采氣期采氣系統(tǒng)承壓6～10MPa），目前長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的安全性保障只能通過(guò)執(zhí)行程序文件來(lái)完成，但整個(gè)處理裝置系統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)尚沒(méi)有進(jìn)行、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)尚不能實(shí)現(xiàn)。

　　地下儲(chǔ)氣庫(kù)的注采井有著與常規(guī)天然氣開發(fā)生產(chǎn)井顯著不同的特點(diǎn)，儲(chǔ)氣庫(kù)地層壓力按年度呈周期性地變化，每年均可以恢復(fù)甚至超過(guò)原始地層壓力，因此庫(kù)區(qū)任何一口井在特定條件下都有可能成為高壓氣井。在反復(fù)的注采氣過(guò)程中，地下儲(chǔ)氣井的套管、水泥環(huán)、井壁巖石和儲(chǔ)氣地層都受到高壓注氣、循環(huán)載荷、地應(yīng)力不均勻及腐蝕環(huán)境等多種因素作用，井筒的承載能力和安全使用壽命周期還是很難把握，直接影響井筒的安全可靠性及儲(chǔ)氣層的吞吐能力，需要進(jìn)行專門研究，以防患于未然。

　　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)是近三十年來(lái)國(guó)際上新興的一門工程風(fēng)險(xiǎn)學(xué)學(xué)科，其基本思路是采用系統(tǒng)論的原理和方法，對(duì)系統(tǒng)中固有的或潛在的危險(xiǎn)及其程度進(jìn)行定量性分析和評(píng)估，找出薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化檢驗(yàn)的效率和頻率，降低日常檢驗(yàn)及維修的費(fèi)用，維持原有的安全裕度，提出安全技術(shù)建議及對(duì)策。

　　為保障地下儲(chǔ)氣庫(kù)地面設(shè)備系統(tǒng)和庫(kù)區(qū)注采井的安全生產(chǎn)，有必要采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)地面采氣系統(tǒng)進(jìn)行RBI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，和注采井井筒安全可靠性的評(píng)估。通過(guò)提高評(píng)價(jià)，可提供優(yōu)化的檢驗(yàn)策略，通過(guò)識(shí)別可能的潛在高風(fēng)險(xiǎn)概率的設(shè)備，采用針對(duì)性的檢驗(yàn)技術(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，編制與風(fēng)險(xiǎn)相適應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程，達(dá)到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)降低和設(shè)備“延壽”的目的。

　　一、開展儲(chǔ)氣庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的必要性

　　我公司自1999年建設(shè)我國(guó)第一座商業(yè)用大中型儲(chǔ)氣庫(kù)（大張坨儲(chǔ)氣庫(kù)）以來(lái)，已相繼建設(shè)并投用了四座儲(chǔ)氣庫(kù)，第五、第六座儲(chǔ)氣庫(kù)已通過(guò)了設(shè)計(jì)審查，正在準(zhǔn)備建設(shè)過(guò)程中。地下儲(chǔ)氣庫(kù)群是陜京管線輸儲(chǔ)配氣系統(tǒng)的重要組成部分，肩負(fù)著京津地區(qū)千百萬(wàn)市民安全過(guò)冬的光榮使命和特殊情況下的應(yīng)急供氣重任，是首都人民的“生命線”。目前陜京輸氣管線雖不再是“單氣源、單管線”輸氣，但保證北京及天津等重要地區(qū)安全用氣的風(fēng)險(xiǎn)依然巨大，經(jīng)不得任何閃失。隨著京津地區(qū)天然氣用量的發(fā)展以及陜京二線工程的投用，儲(chǔ)氣庫(kù)在季節(jié)調(diào)峰和應(yīng)急供氣以及戰(zhàn)略儲(chǔ)備方面也將起到越來(lái)越重要的作用，儲(chǔ)氣庫(kù)的這些重要性決定了開展其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的必要性。

　　全世界石油化工裝置的事故會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響，天然氣處理廠和儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)的情況也一樣。采用現(xiàn)有傳統(tǒng)的定期對(duì)裝置中設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)的方法并不能有效地降低設(shè)備事故的發(fā)生頻率和由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，1962～1991年期間全球石化行業(yè)重大事故的發(fā)生次數(shù)與造成的經(jīng)濟(jì)損失呈大幅度上升的趨勢(shì)，其中170次重大事故中，有近一半的事故是由于機(jī)械失效引起的，有超過(guò)20％的事故是由于錯(cuò)誤操作造成的。另一方面，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)，降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益需要合理的檢驗(yàn)計(jì)劃和檢驗(yàn)規(guī)程，避免不必要的例行檢驗(yàn)，同時(shí)要判斷裝置對(duì)你安全水平，定義其風(fēng)險(xiǎn)大小、性質(zhì)及實(shí)施消除風(fēng)險(xiǎn)的手段和驗(yàn)收準(zhǔn)則。

　　基于以上安全和經(jīng)濟(jì)方面的要求，儲(chǔ)氣庫(kù)地面和井下系統(tǒng)需要尋求和開發(fā)更安全、更能降低成本并預(yù)控消除風(fēng)險(xiǎn)的新方法意義重大。

　　二、國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

　　世界上儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)已有近百年的歷史，儲(chǔ)氣庫(kù)安全運(yùn)行管理等已有豐富的經(jīng)驗(yàn)，其儲(chǔ)氣體類型齊全，完鉆井?dāng)?shù)量眾多，在儲(chǔ)氣庫(kù)井的井噴及井噴著火預(yù)防與應(yīng)急處理、以及氣藏管理等方面均積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，已形成了規(guī)范的管理體系，其中以歐美等國(guó)家的儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行、管理水平最為突出。

　　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)是近三十年來(lái)國(guó)際上新興的一門工程風(fēng)險(xiǎn)學(xué)學(xué)科，其基本思路是：采用系統(tǒng)論的原理和方法，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)中固有的或潛在的危險(xiǎn)及其程度進(jìn)行定性分析和評(píng)估，找出薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化檢驗(yàn)的效率和頻率，降低日常檢驗(yàn)及維修的費(fèi)用，維持原有的安全裕度，提出安全技術(shù)建議及對(duì)策。

　　傳統(tǒng)的檢驗(yàn)維修規(guī)程是基于保守的安全考慮，未將經(jīng)濟(jì)性和安全性以及可能存在的失效風(fēng)險(xiǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，檢驗(yàn)的頻率、程度和受檢設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別極不相稱，常規(guī)檢驗(yàn)不是系統(tǒng)化的針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備。隨著診斷技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，新型的風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)理念被引進(jìn)國(guó)際上大中型石化能源工業(yè)，用于提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性并降低檢驗(yàn)成本，已經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)被證明為是一種高效的風(fēng)險(xiǎn)分析工具。

　　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)在全球石油石化行業(yè)已有廣泛的應(yīng)用，已有大量的定性、定量RBI案例。國(guó)內(nèi)重要設(shè)施在建設(shè)前均要進(jìn)行定性的安全評(píng)價(jià)和環(huán)境評(píng)價(jià)，其中中石化茂名煉油化工股份有限公司、中石化天津石油化工公司以及中海油海洋鉆采平臺(tái)裝置等已進(jìn)行過(guò)定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)的應(yīng)用。

　　據(jù)調(diào)研，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)在儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)中的應(yīng)用案例尚比較少（其中，挪威船級(jí)社（DNV）—國(guó)際知名的RBI資質(zhì)公司，曾進(jìn)行過(guò)儲(chǔ)氣庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI案例），但在天然氣處理廠的應(yīng)用案例比較多。天然氣處理廠的地面工藝與儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)地面工藝盡管各有特點(diǎn)，但也有較大的相似性，這對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)在儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)中的應(yīng)用很有借鑒作用。儲(chǔ)氣庫(kù)注采井的安全性評(píng)價(jià)尚未見案例的文獻(xiàn)報(bào)道。

　　在西方國(guó)家，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)的應(yīng)用已取得了顯著的效益和安全預(yù)控效果，我國(guó)部分行業(yè)正在引進(jìn)、試行和掌握這一新技術(shù)。儲(chǔ)氣庫(kù)作為我國(guó)的一個(gè)“新生事物”，但其作用不可替代、意義重大且深遠(yuǎn)。開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估RBI技術(shù)在儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用將和石化行業(yè)一樣，是一必然的發(fā)展趨勢(shì)。