引言

　　地下儲氣庫天然氣注采系統(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25MPa以上，冬季采氣期采氣系統(tǒng)承壓6～10MPa），目前長期運行時系統(tǒng)的安全性保障只能通過執(zhí)行程序文件來完成，但整個處理裝置系統(tǒng)的安全性評價尚沒有進行、風險預測尚不能實現(xiàn)。

　　地下儲氣庫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，儲氣庫地層壓力按年度呈周期性地變化，每年均可以恢復甚至超過原始地層壓力，因此庫區(qū)任何一口井在特定條件下都有可能成為高壓氣井。在反復的注采氣過程中，地下儲氣井的套管、水泥環(huán)、井壁巖石和儲氣地層都受到高壓注氣、循環(huán)載荷、地應力不均勻及腐蝕環(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氣層的吞吐能力，需要進行專門研究，以防患于未然。

　　風險評估RBI技術(shù)是近三十年來國際上新興的一門工程風險學學科，其基本思路是采用系統(tǒng)論的原理和方法，對系統(tǒng)中固有的或潛在的危險及其程度進行定量性分析和評估，找出薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化檢驗的效率和頻率，降低日常檢驗及維修的費用，維持原有的安全裕度，提出安全技術(shù)建議及對策。

　　為保障地下儲氣庫地面設(shè)備系統(tǒng)和庫區(qū)注采井的安全生產(chǎn)，有必要采用風險評估RBI技術(shù)實現(xiàn)對儲氣庫地面采氣系統(tǒng)進行RBI風險評估，和注采井井筒安全可靠性的評估。通過提高評價，可提供優(yōu)化的檢驗策略，通過識別可能的潛在高風險概率的設(shè)備，采用針對性的檢驗技術(shù)來進行檢測，編制與風險相適應的檢驗規(guī)程，達到系統(tǒng)風險降低和設(shè)備“延壽”的目的。

　　一、開展儲氣庫風險評估的必要性

　　我公司自1999年建設(shè)我國第一座商業(yè)用大中型儲氣庫（大張坨儲氣庫）以來，已相繼建設(shè)并投用了四座儲氣庫，第五、第六座儲氣庫已通過了設(shè)計審查，正在準備建設(shè)過程中。地下儲氣庫群是陜京管線輸儲配氣系統(tǒng)的重要組成部分，肩負著京津地區(qū)千百萬市民安全過冬的光榮使命和特殊情況下的應急供氣重任，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)安全用氣的風險依然巨大，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，儲氣庫在季節(jié)調(diào)峰和應急供氣以及戰(zhàn)略儲備方面也將起到越來越重要的作用，儲氣庫的這些重要性決定了開展其風險評估的必要性。

　　全世界石油化工裝置的事故會越來越嚴重的經(jīng)濟和社會影響，天然氣處理廠和儲氣庫系統(tǒng)的情況也一樣。采用現(xiàn)有傳統(tǒng)的定期對裝置中設(shè)備進行檢驗的方法并不能有效地降低設(shè)備事故的發(fā)生頻率和由此帶來的經(jīng)濟損失和社會影響。有文獻統(tǒng)計，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)濟損失呈大幅度上升的趨勢，其中170次重大事故中，有近一半的事故是由于機械失效引起的，有超過20％的事故是由于錯誤操作造成的。另一方面，隨著市場經(jīng)濟的驅(qū)動，降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益需要合理的檢驗計劃和檢驗規(guī)程，避免不必要的例行檢驗，同時要判斷裝置對你安全水平，定義其風險大小、性質(zhì)及實施消除風險的手段和驗收準則。

　　基于以上安全和經(jīng)濟方面的要求，儲氣庫地面和井下系統(tǒng)需要尋求和開發(fā)更安全、更能降低成本并預控消除風險的新方法意義重大。

　　二、國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

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

　　風險評估RBI技術(shù)是近三十年來國際上新興的一門工程風險學學科，其基本思路是：采用系統(tǒng)論的原理和方法，對設(shè)備系統(tǒng)中固有的或潛在的危險及其程度進行定性分析和評估，找出薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化檢驗的效率和頻率，降低日常檢驗及維修的費用，維持原有的安全裕度，提出安全技術(shù)建議及對策。

　　傳統(tǒng)的檢驗維修規(guī)程是基于保守的安全考慮，未將經(jīng)濟性和安全性以及可能存在的失效風險有機地結(jié)合起來，檢驗的頻率、程度和受檢設(shè)備的風險級別極不相稱，常規(guī)檢驗不是系統(tǒng)化的針對高風險設(shè)備。隨著診斷技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備多年的運行經(jīng)驗，新型的風險檢驗理念被引進國際上大中型石化能源工業(yè)，用于提高設(shè)備運行的可靠性并降低檢驗成本，已經(jīng)過實踐檢驗被證明為是一種高效的風險分析工具。

　　風險評估RBI技術(shù)在全球石油石化行業(yè)已有廣泛的應用，已有大量的定性、定量RBI案例。國內(nèi)重要設(shè)施在建設(shè)前均要進行定性的安全評價和環(huán)境評價，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裝置等已進行過定量的風險評估RBI技術(shù)的應用。

　　據(jù)調(diào)研，風險評估RBI技術(shù)在儲氣庫系統(tǒng)中的應用案例尚比較少（其中，挪威船級社（DNV）—國際知名的RBI資質(zhì)公司，曾進行過儲氣庫的風險評估RBI案例），但在天然氣處理廠的應用案例比較多。天然氣處理廠的地面工藝與儲氣庫系統(tǒng)地面工藝盡管各有特點，但也有較大的相似性，這對風險評估RBI技術(shù)在儲氣庫系統(tǒng)中的應用很有借鑒作用。儲氣庫注采井的安全性評價尚未見案例的文獻報道。

　　在西方國家，風險評估RBI技術(shù)的應用已取得了顯著的效益和安全預控效果，我國部分行業(yè)正在引進、試行和掌握這一新技術(shù)。儲氣庫作為我國的一個“新生事物”，但其作用不可替代、意義重大且深遠。開展風險評估RBI技術(shù)在儲氣庫系統(tǒng)的應用將和石化行業(yè)一樣，是一必然的發(fā)展趨勢。