海洋石油鉆井作業風險管理與安全評價

顧菲菲

（勝利油田檢測評價研究有限公司，山東 東營257062）①

海洋石油鉆井作業屬于高風險作業類型，鉆井平臺上設施高度集中，周圍有各種易燃易爆物品，作業中存在大量復雜和不確定性因素，實際鉆井過程中會遇到一些預想不到的問題，加之海上作業環境更為惡劣，使得海洋鉆井作業具有很大的風險，也給事故的應急救援帶來了一定的難度［1－4］。因此，做好海洋石油鉆井作業的風險管理及安全評價至關重要。

1 風險管理與安全評價

風險（risk）不同于危險，是對事故發生概率和發生后果的綜合考慮。風險管理（risk management）是指對可能遇到的風險進行預測、識別、評估和分析，并在此基礎上有效地處置風險，以最低成本實現最大風險保障的科學管理方法。海洋石油鉆井風險管理意味著提前預知事故的發生狀態并將事故降至最低點，決策之前綜合考慮各種因素，根據現場情況修正方案，采用最佳方式處理鉆井作業中出現的各種問題。

安全評價也稱為風險評價或危險評價，它是以實現工程、系統安全為目的，應用安全系統工程原理和方法，對工程、系統中存在的危險、有害因素進行辨識與分析，判斷工程、系統發生事故和職業危害的可能性及其嚴重程度，從而為制定防范措施和管理決策提供科學依據。安全評價作為預測、預防事故的重要手段，將傳統安全管理方法的憑經驗進行管理轉變為預先辨識系統的危險性，事先預測、預防的“事前過程”。因此，可以說安全評價是安全管理和決策科學化的基礎，是依靠現代科學技術預防事故的具體體現［5－6］。

1.1 海洋鉆井風險分析

海洋石油鉆井作業的高風險性有如下7個主要客觀影響因素：

1） 各種設備及人員的生活、生產均集中在有限的平臺空間上，遠離陸地。

2） 不確定的海洋環境對海上石油生產設施安全有極大的影響，甚至有較強的破壞作用。

3） 石油鉆井作業所產生的石油、天然氣等具有高壓、易燃、易爆等特點，極易發生火災、爆炸事故。

4） 海洋油氣田的地質條件比較復雜，極易發生各種井下工程事故。

5） 海洋鉆井平臺設備人員遠離陸地，事故的及時救援相對比較困難。

6） 海洋鉆井面臨海況、氣象、地理等復雜情況，鉆井作業投入高，施工難度大。

7） 鉆井作業意外事故容易造成海洋的污染。海洋石油鉆井作業的風險基本上可以分為海洋油氣儲層風險、海洋鉆井地層風險、海洋鉆井設計風險、海洋鉆井施工風險、海洋鉆井工藝風險及海洋鉆井設備風險等6大類：

1） 海洋油氣儲層風險是由于對海底地層的資料掌握不準確、不全面所造成的風險。

2） 海洋鉆井地層風險是在鉆進的過程中遇到海底的一些特殊構造、巖性的巖層所造成的風險。

3） 海洋鉆井設計風險是由于設計方案的偏差而引起的風險。

4） 海洋鉆井施工風險是在平臺施工過程中未嚴格按照施工方案或管理不當所造成的風險。

5） 海洋鉆井工藝風險是指在海洋鉆井的特殊工藝作業時出現的風險。

6） 海洋鉆井設備風險是指鉆井平臺設備建造布局缺陷或故障所造成的風險。

經求解式(1)可得，建設1臺J920機組、3臺6B型機組方案，總裝機容量為135.5 MW，總投資最低。

根據工作的進程，每項風險可以細化、層層剖析為作業階段節點的主要風險，例如根據海洋鉆井施工的各個階段，關鍵點可以將海洋鉆井施工風險細化成各個階段所面臨的主要風險（如表1），制定相應的對策措施。

表1 鉆井作業各階段風險分析

1.2 海洋鉆井風險評估

風險評估工作可具體按照以下的步驟實施［7］：

1） 定量計算出總風險，與已有的風險評價標準進行比較，看其是否是可接受的風險。如果不是就要對其進行進一步的分析，找出使總風險不在可接受范圍內的主要風險因素，具體研究這些因素的防控辦法。

2） 針對已經找到的、對總風險影響最大的安全隱患提出改進措施，并評估實施這些改進措施后對總風險有哪些影響，也就是這些措施可以使總風險降低的程度。

3） 對能有效降低總風險的安全改進措施進行分析，列出實施這些措施所需經費、時間、人員、外部條件等，把這些措施的實施成本與總風險降低的程度進行比較，看其是否具有可行性。

4） 實施可行的安全改進措施，跟蹤分析這些措施的實施成果，評價其是否達到了預期的目標。對未達目標的措施進行改進，再對其進行成本效益分析，使之達到可行的標準。

海洋石油鉆井作業HSE管理體系中最主要的管理思想和管理理念就是一切事故都是可以預防的。HSE管理的出發點是預防為主，因此及早識別隱患、評估可能的風險是HSE管理的關鍵。風險評估方法的應用本質上也是為了更加有效地進行風險的管理。目前已有的風險評估方法主要有：層次分析法（AHP）、決策樹法、蒙特卡羅法、敏感性分析、模糊綜合評價法和功效系數法等。國際鉆井承包商協會（International Association Drilling Contractor，IADC）在HSE Case中推薦的是結構化危害識別和控制方法SHIDAC（Structured Hazard I－dentification And Control），該方法是ISO 17776中所提到的一種風險管理方法，它首先進行風險辨識，然后對照風險矩陣（如表2）進行定性風險評估，根據風險評估的結果采取相應的對策措施。

表2 風險矩陣

2 動態風險管理流程

海洋石油鉆井由于作業環境及作業性質的特殊性，其施工現場安全事故頻發，原因十分復雜。但應用風險管理方法，采用全面的危險源辨識，進行有效的風險控制，可以系統、動態、深刻地認識和控制各種隱患，降低風險。

海洋石油鉆井風險管理流程的設計優先考慮地下是否存在威脅鉆井方面的地質風險。開鉆前對所有風險因素進行評估，不斷收集資料，將其進行解析后反饋到鉆井設計和地層模型中變成動態文件，如圖1所示。其核心部分分為3個階段：①確定井位；②作出合適的鉆井設計；③執行設計并在施工中進行摸索。

總之，該鉆井作業的風險管理方法和工作流程是從設計階段得到可行性方案，將之變成可操作性鉆井技術文件，在實際工作中幫助解決鉆井的風險問題。

圖1 海洋石油鉆井風險管理流程

3 系統性綜合安全評價

安全評價是以實現海洋石油鉆井作業安全為目的，應用安全系統工程原理和方法，對可能存在的危險性及其可能產生的后果進行綜合評價和預測，并根據可能導致的事故風險的大小，提出相應的安全對策措施，以達到海洋石油鉆井作業安全的過程。安全評價應貫穿于海洋石油鉆井作業的設計、建設、運行和退役整個生命周期的各個階段，進行安全評價既是搞好安全生產的重要保證，也是安全監督管理的需要。系統安全是指在系統壽命期間內應用系統安全工程和管理方法，識別系統中的危險源，定性或定量表征其危險性，并采取控制措施使其危險性最小化，從而使系統在規定的性能、時間和成本范圍內達到最佳的可接受安全程度［8］。

因此，系統性綜合安全評價就是將系統中的安全作為一個整體系統，應用科學的方法對構成系統的各個要素進行全面的分析，判明各種狀況下危險因素的特點及其可能導致的災害性事故，通過定性和定量分析對系統的安全性做出預測和評價，并采取綜合方法消除危險，將系統事故降至最低的可接受限度［9］。

安全評價既需要安全評價理論的支撐，又需要理論與實際經驗的結合，二者缺一不可。安全評價可在同一海洋石油鉆井作業中用來比較風險的大小，但不能用來證明當必要的安全設備未投入使用時的狀態是安全的，這樣的證明既是方法的濫用，也會得出不符合邏輯的結果［10］。

4 結語

海洋石油鉆井作業是高風險、高投入作業。鉆井平臺遠離陸地，工作環境惡劣，不確定性因素眾多，作業風險相對較大。在鉆進過程中，由于一些突發的地層因素或工藝、操作不當的影響，有可能出現卡鉆、井漏、井涌、井噴等事故，進而導致鉆具、鉆井設備的損壞，增加鉆井投入。因而盡早識別、分析、評估作業風險，采取相應的預防措施，進行海洋石油鉆井作業全程安全評價及風險管理有助于降低作業風險及作業成本。

［1］ 彭繼軒，穆龍新，呂功訓.HSE管理中的風險分析方法［J］.中國安全生產科學技術，2006（6）：111－115.

［2］ 安海靜，胡軍.基于海洋石油作業事故風險分析的應急研究［J］.中國安全生產科學技術，2009（1）：165－168.

［3］ 楊勇.海洋石油現場安全管理模式及特點分析［J］.化學工程與裝備，2010（6）：225－227.

［4］ 申學義，孫永華.鉆井風險管理［J］.國外油田工程，2001，17（9）：36－39.

［5］ 劉菊梅.陸上油氣鉆井作業安全評價方法的研究［D］.重慶：重慶大學，2005.

［6］ 吳慶善，錢新明，郭再富.含硫氣井定量風險分析技術標準探討［J］.天然氣工業，2009（11）：109－111.

［7］ 姜蕊.老齡海洋石油平臺風險評估研究［D］.大慶：大慶石油學院，2010.

［8］ 崔文彩.鉆井工程HSE危害識別與風險評價模式研究［D］.武漢：中國地質大學，2008.

［9］ 鄭欣，許開立.安全評價模式的建立［J］.工業安全與環保，2007，33（8）：59－61.

［10］ 吳宗之.危險評價方法及其應用［M］.北京：冶金工業出版社，2001.