基于權重分析的海上井控設備風險分級方法

(中海油能源發展股份有限公司 安全環保分公司，天津 300451)

基于權重分析的海上井控設備風險分級方法

葛偉鳳
(中海油能源發展股份有限公司 安全環保分公司，天津 300451)

針對目前海上老舊井控設備多、報廢標準不足的問題，基于權重分析，綜合考慮井控設備資料完整性、現場管理措施、井控設備運行狀態3項指標，評定井控設備風險等級。風險評級結果表明：J平臺環形防噴器、鉆井四通風險等級為I級，閘板防噴器風險等級為II級；井控設備整體風險較低，但個別設備有一些功能上的問題，需要及時整改。該風險分級方法有助于提高井控設備的可靠性，進一步提升海上井控管理水平。

井控設備；權重分析；專家打分法；風險分級

Abstract：At present，there are older well control equipment and no abandon standard for well control equipment in offshore.Based on weight analysis，taking into account well control equipment data integrity，field management measures and well control equipment running state，the risk level of well control equipment was assessed.The results show that：the risk level of annular blowout preventer and spool are grade I，and the risk level of ram blowout preventer is grade II for platform J；the overall risk level of well control equipment is low，but individual devices have some functional problems and need to be rectified timely.This risk classification method could improve reliability of well control equipment，and further improve well control management level.

Keywords：well control equipment；weight analysis；expert marking method；risk classification

鉆井井噴及井噴失控是鉆井過程中重大的鉆井事故，井控設備是實現安全鉆井的可靠保證[1-3]。關于井控風險的研究已經有很多，但都是針對具體某一個井控設備單元的研究，或進行井噴事故原因、后果進行分析，沒有針對井控設備風險分級的研究。劉濤(2007)討論了人為因素在井噴事故中的重要性[4]。Harish Patel等(2011)介紹了美國船級社和美國調控角度的最新安全要求，包括BOP的重新認證、維修和測試等[5]。Elisabeth Lootz等(2013)以挪威大陸架作業的井噴事故為主線，調查對引起井控事故的原因和可能的減緩措施[6]。邵彬哲(2013)介紹了井控設備常見故障、處理檢測方法以及常用的保養維護措施[7]。曹式敬(2013)利用冗余方法對海洋石油981超深水鉆井裝置的防噴器系統進行了可靠性分析[8]。目前，國內陸地有專門的井控設備報廢標準，但海上沒有相關報廢標準，也沒有井控設備風險等級劃分的相應標準，需要進行井控設備風險分級，并進行分級管理，提高井控設備的安全可靠性。

1 利用專家打分法確定權重

專家打分法又稱德爾菲法(Delphi)，其特點在于集中專家的經驗和意見，采取百分制打分的方式，確定各指標的權重值，并經過不斷反饋和修改得到比較滿意的結果，操作簡單，比較直觀[9-10]。通過咨詢有經驗的專家，以他們在實踐中的經驗分析哪項指標項重要，哪項指標不太重要，從而確定這些指標項權重系數的大小。

專家打分法在實施中，需要根據所評分內容確定指標,并設計各項指標的分值。本文所選取平臺為渤海某油田J平臺，井控設備包括環形防噴器、閘板防噴器、鉆井四通，每種設備的標準分值都是100分。選取井控設備資料完整性危險等級、現場管理措施危險等級、井控設備運行狀態危險等級3項指標，綜合評定井控設備風險等級。

2 井控設備風險評級

2.1井控設備資料完整性危險等級分析

通過查閱井控設備的資料，可以全面了解井控設備從出廠到當前的全周期工作狀態，包括設備材質、維修情況、檢測結論等。因此，井控設備資料的完整程度直接影響著井控設備風險等級。

井控設備資料種類多、數量大，但不同種類資料的重要度有所不同，能直接體現目前井控設備工作狀態的資料重要程度最高，例如，檢驗檢測資料。本次權重系數確定通過專家進行討論確定，對井控設備資料進行了梳理，并分類確定了資料的權重。根據不同井控設備的資料完整程度，在相應的分值區間內進行打分，最后結合權重系數給出井控設備資料完整性的評分，如表1所示。

表1 井控設備資料完整性危險等級

2.2井控設備現場管理措施危險等級分析

當合格的井控設備制造出來以后，現場的使用和維護就成了井控設備好壞的關鍵因素。因此，現場井控管理措施的制定及執行情況與井控設備是否完全發揮其功能息息相關。

通過現場調研及資料收集，將J平臺的井控管理相關措施進行了統計和評分。該平臺現場井控管理措施制定情況較為完善且執行到位，根據評分標準，該指標項得分95分，如表2所示。

表2 井控設備現場管理措施危險等級

2.3井控設備運行狀態危險等級分析

采用目檢+檢測的方式，根據理論知識、現場檢驗檢測結果和有關故障資料，將檢驗檢測結果、安全檢查結果及功能測試的結果進行總結歸納，確定井控設備運行狀態危險等級，打分標準及打分結果如表3所示。

表3 井控設備運行狀態危險等級

2.4井控設備風險等級評定

由于井控設備運行狀態是最能體現井控設備目前的安全現狀，因此運行狀態是井控設備風險分級的決定性因素，權重為0.6；而現場管理措施的制定及執行情況，影響到井控設備是否能完成預定功能，居于次級，權重為0.3；資料的完整程度從側面體現井控設備的管理情況，與井控設備的功能性并無直接影響，故重要度最低，權重為0.1。

由于采用的是權重打分的方式進行風險評級，最終的井控設備風險等級也應該是一個分值體現。因此，需要根據不同的分值進行不同風險等級的劃分，等級劃分標準由專家打分進行確定。共分為四個風險等級，Ⅳ級風險最高，評分標準詳如表4所示。

表4 井控設備風險等級劃分標準

結合井控設備資料完整性危險等級、現場管理措施危險等級、井控設備運行狀態危險等級3項指標，綜合評定井控設備風險等級，如表5所示。

表5 井控設備風險等級劃分

3 風險應對措施

由井控設備風險等級評定結果(如表5)可知，環形防噴器、鉆井四通風險等級為I級，處于低風險、可接受的范圍，應根據情況可采取撲救行動；閘板防噴器風險等級為II級，處于中等風險、勉強接受的范圍，應確認遵守程序和實施控制。總體上看，J平臺井控設備保持在一個較低風險的工作狀態下，但個別設備在檢查時有一些功能上的問題，需要現場重視，對所發現的問題及時整改，加強維護保養，將出現的風險降低到可接受的范圍內。

4 結論

1) 井控設備運行狀態重要度最高，現場管理措施居于次級，資料完整性重要度最低。

2) 綜合考慮資料完整性、現場管理措施、井控設備運行狀態3項指標，綜合評定井控設備風險等級，環形防噴器、鉆井四通風險等級為I級，閘板防噴器風險等級為II級。

3) J平臺井控設備整體風險較低，但個別設備有一些功能上的問題，需要及時整改，加強維護保養，將出現的風險降低到可接受的范圍內。

[1] 任建，王剛，周強，等.井控裝置測控系統改進方法研究[J].石油礦場機械，2010，39(11)：63-65.

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[3] 王鵬程，葉玉麟，謝沖.剪切閘板量化評價方法[J].石油礦場機械，2016，45(3)：33-37.

[4] 劉濤.井噴事故與人機可靠性探討[J].安全技術，2007：21-23.

[5] Harish Patel， Man Pham， Milton Korn，et al. Safety Enhancement to Offshore Drilling Operations [J].OTC 22758，2011.

[6] Elisabeth Lootz，Monica Ovesen，Ranveig Kviseth Tinmannsvik，et al.Risk of Major Accidents：Causal Factors and Improvement Measures Related to Well Control in the Petroleum Industry [J].SPE 163775，2013.

[7] 邵彬哲.井控設備常見問題及維修保養方法分析[J].中國石油和化工標準與質量，2013(6)：236-237.

[8] 曹式敬.海洋石油981超深水鉆井裝置防噴器系統可靠性分析[J].中國海上油氣，2013，25(1)：46-48.

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投稿須知

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RiskClassificationofWellControlEquipmentinOffshoreBasedonWeightAnalysis

GE Weifeng

(CNOOCEnerTech-Safety&EnvironmentalProtectionCo.，Tianjing300451，China)

TE952

A

10.3969/j.issn.1001-3482.2017.05.017

1001-3482(2017)05-0080-04

2017-04-06

山東省自然科學基金中青年科學家科研獎勵基金(BS2015NJ008)

葛偉鳳(1985-)，女，河南商丘人，工程師，博士，現從事鉆完井安全技術方面的工作，E-mail：fsigh@163.com。