Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1599—2013
在役盐穴地下储气库风险评价导则
Guidelines for risk assessment of in-service salt cavern underground gas storage
2013－10－01实施
2013—07—23 发布
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 1599—2013
目 次
A
前言
范围规范性引用文件
1
2
3 术语和定义
风险评价对象和目的
4
风险评价流程
5 6
....
风险评价报告编制附录A（资料性附录） 基于故障树的在役盐穴地下储气库失效概率计算方法附录B（资料性附录) 在役盐穴地下储气库失效后果定量计算方法
6
....13 Q/SY 1599—2013
前言
本标准按照GB/T 1.1一2009 《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起
草。
本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归
口。
本标准起草单位：石油管工程技术研究院、西气东输管道分公司。 本标准主要起草人：李丽锋、罗金恒、赵新伟、杨海军、李祥、王珂、蔡克、张广利、张华。
II Q/SY 1599—2013
盐穴地下储气库失效发生后对人、经济和环境或其组合可能产生的负面影响。
3.8
风险评价risk assessment 识别对盐穴地下储气库安全运行有不利影响的危害因素，评价事故发生的可能性和后果大小，综
合得到盐穴地下储气库风险大小，并提出相应风险削减措施的分析过程。
4风险评价对象和目的 4.1 对象
盐穴地下储气库风险评价的对象为储气库单元。每个储气库单元由地下腔体、井筒和井口设施三部分组成。 4.2目的 4.2.1识别出盐穴地下储气库可能的危害因素及其可能产生的不良后果，得出盐穴地下储气库失效的可能性、后果及风险的大小。 4.2.2对储气库单元风险高低排序，辨识出储气库单元的高风险因素，从而制定有效的风险削减措施。
5风险评价流程 5.1概述
完整的盐穴地下储气库风险评价流程如图1所示，包括评价单元确定、数据收集与整合、风险分析和风险评定四个过程，其中风险分析包括危害因素识别、失效概率分析、失效后果分析和风险估算四个步骤，风险评定包括风险严重程度确定和风险削减措施选择与评估两个步骤。 5.2评价单元确定
应将每个储气库单元整体作为一个评价单元进行风险评价。 5.3数据收集与整合 5.3.1数据收集 5.3.1.1 应至少收集几何数据、材料数据、地质数据、施工数据、运行数据、维护检测数据、周围环境数据、事故数据等，见表1。 5.3.1.2数据的典型来源包括：
a）可行性研究报告。 b）地质评价、钻完井设计、造腔工程设计、注采管柱设计及 HSE 设计报告。 c）钻完井、造腔和注气排卤施工设计及总结。 d）储气库生产日志报表。 e）历次维修作业设计及施工总结。 f）监测／检测报告。 g）试验报告和记录。 h）储气库运营公司的标准、规范和操作规程。
2 Q/SY 1599—2013
评价单元确定
数据收集与整合
风险分析
危害因素识别
失效概率分析
失效后果分析
风险估算
风险评定
风险严重程度确定
风险削减措施选择与评估
风险再评价
图1 盐穴地下储气库风险评价流程
i）管理体系文件和应急预案。 j）管理记录。 k）培训记录。 1）故障处理记录、事故分析报告。 m）同类行业的历史数据库和事故数据库。 n）行业标准和规范。
5.3.2数据整合
应对收集的各类数据进行整合，保证数据能最好地反映每个储气库单元的服役状态。
3 Q/SY 1599—2013
表1数据收集类型
序号 1
数据类型
具体数据
腔体形状参数、注采管套管规格／壁厚／螺纹扣型、井口设备尺寸、与相邻储气库单元间的矿柱宽度／井口间距注采管套管钢级/重量／管体及接头性能／涂层状况、井口设备钢级及性能、固井水泥类型及性能构造及断裂特征、地面到目的层底界以下100m的地层分布、不同地层岩石力学性能数据、区域构造应力、含水层分布、地震地质情况开钻时间、井身结构、上卸扣记录、井身质量、固井质量、井筒密封性测试、建腔日期、完腔日期、完腔体积大小、盐穴腔体密封性检测、注气排卤开始日期、注采管试压、封隔器坐封、环空保护液名称及替入量、注气排卤过程记录、试注采气记录气质、注采周期、库容量、工作气量、日注气量、日采气量、日产水量、最大／最小盐穴压力、套压、油压、井口温度、井下安全阀控制管线压力、水合物生成情况、异常波
几何数据
2
材料数据
地质数据
3
4
施工数据
运行数据 动、储气库动态分析、井口各类阀门、仪表性能、井下安全阀性能、封隔器性能、侵
5
人、外力、故意破坏、管理体系运行情况、操作人员素质和培训计划、事故应急反应计划、演习和培训井口设备拆检维护／更换、注采管套管维修更换、井口设备检测、注采管套管腐蚀／变形检测、套管外水泥环胶结质量检测、腔体形状检测、库区地面沉降监测、监控井监测临近监测井／矿井分布、附近的人口分布、公共建筑物、土地使用情况、道路设施、风速和风向信息、大气状况
6
维护检测数据
7
周围环境数据
事故数据 已发生的泄漏事故、已报道的盐穴失稳事件、设备故障记录、误操作记录
8
5.4风险分析 5.4.1危害因素识别
危害因素应涵盖以下基本分类：腐蚀／冲蚀、设备失效、水合物生成、操作相关、机械损伤、自然力及未知因素等。表2是基于历史事故统计和工业经验确定的可能引起在役盐穴地下储气库失效的危害因素。 5.4.2失效概率分析 5.4.2.1应针对所有识别到的危害因素，分别计算泄漏和注采能力下降的失效概率。 5.4.2.2对于泄漏，应考虑小泄漏、大泄漏和破裂三种模式的可能性大小。 5.4.2.3对于注采能力下降，应考虑较小减缓、较大减缓、临时中断和长期中断四种模式的可能性大小。 5.4.2.4 泄漏和注采能力下降失效概率可根据所采用的风险评价方法来选择表述方式。定性方法的评价结果采用“经常”、“可能”、“很少”“不可能”等级别来表述失效概率，半定量可采用指数法来评价，定量描述可表示为“次／（井·年）”或“次／年”。 5.4.2.5失效概率定量计算方法参见附录A。 5.4.3失效后果分析 5.4.3.1失效后果分析应针对泄漏和注采能力下降两种失效类型分别分析。 4 Q/SY 1599—2013
表2盐穴地下储气库运行过程中的危害因素
序号 1
危害因素腐蚀/冲蚀
特定类型
外腐蚀、内腐蚀、细菌腐蚀、应力腐蚀开裂、冲蚀井口装置缺陷、井口阀门缺陷、密封垫失效、仪表失准、机械疲劳／振动管体缺陷、管焊缝缺陷、管内壁皱褶变形、螺纹接头损坏、固井水泥环失效、封隔器密封失效、井下安全阀失效、控制设备故障、机械疲劳／振动水合物生成维护操作失误、注气量超负荷
井口设备失效
2 设备失效
井筒设备失效
水合物生成
3
误操作腔体密封失效／失稳 夹层、盐岩崩落、运行压力超高、运行压力超低、采气压降过快、盐岩
4 操作相关
变、相邻腔体连通、地面塌陷甲方、乙方或第三方造成的损坏人为故意破坏
5
机械损伤
6 自然力 气候／外力作用 极端温度（如寒流）、飓风（裹挟岩屑）、暴雨、洪水、雷电、地层运动、
地震
未知因素
7
5.4.3.2 泄漏应考虑人员安全、经济损失和环境影响三个方面的后果：
a）泄漏后果分析中对人的负面影响应考虑泄漏后对评价单元区域内的不同人群的影响，这些人
群应包括维修人员、巡检人员、当地居民以及附近工厂的工人等，同时应考虑暴露于户内和户外两种情况。
b）泄漏经济后果应考虑输送中断费用、财产损失费用、储存介质损失费用和设施维修费用等。 c）泄漏环境后果分析应考虑天然气的性质和注气前的处理状态。天然气不含有毒或强酸性成分
时可不予以考虑。
5.4.3.3注采能力下降后果分析仅考虑对经济的影响，应包括运行收入损失和设施维修费用。 5.4.3.4失效后果可采用定性、半定量或定量的方法估计，定性的评价结果描述可表示为“重大” “较大”、“一般”等级别，半定量可采用指数法来评价，定量的评价可从安全、经济和环境等角度加以分析，给出相应的指标，可用货币表示经济后果。 5.4.3.5失效后果定量计算方法参见附录B。 5.4.4风险估算 5.4.4.1风险估算应对泄漏或注采能力下降两种失效类型分别估算。 5.4.4.2对于泄漏失效类型，应根据泄漏失效概率和失效后果分析结果，确定泄漏造成的人员风险、 经济风险和环境风险。 5.4.4.3对于注采能力下降失效类型，应根据注采能力下降概率和后果分析结果，确定注采能力下降造成的经济风险。 5.5风险评定 5.5.1风险严重程度确定 5.5.1.1在判断风险严重程度时，应考虑的因素包括但不限于：
5