基于权重分析的海上井控设备风险分级方法

2017-10-11中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司天津300451

石油矿场机械 2017年5期

(中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司，天津 300451)

基于权重分析的海上井控设备风险分级方法

葛伟凤
(中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司，天津 300451)

针对目前海上老旧井控设备多、报废标准不足的问题，基于权重分析，综合考虑井控设备资料完整性、现场管理措施、井控设备运行状态3项指标，评定井控设备风险等级。风险评级结果表明：J平台环形防喷器、钻井四通风险等级为I级，闸板防喷器风险等级为II级；井控设备整体风险较低，但个别设备有一些功能上的问题，需要及时整改。该风险分级方法有助于提高井控设备的可靠性，进一步提升海上井控管理水平。

井控设备；权重分析；专家打分法；风险分级

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

钻井井喷及井喷失控是钻井过程中重大的钻井事故，井控设备是实现安全钻井的可靠保证[1-3]。关于井控风险的研究已经有很多，但都是针对具体某一个井控设备单元的研究，或进行井喷事故原因、后果进行分析，没有针对井控设备风险分级的研究。刘涛(2007)讨论了人为因素在井喷事故中的重要性[4]。Harish Patel等(2011)介绍了美国船级社和美国调控角度的最新安全要求，包括BOP的重新认证、维修和测试等[5]。Elisabeth Lootz等(2013)以挪威大陆架作业的井喷事故为主线，调查对引起井控事故的原因和可能的减缓措施[6]。邵彬哲(2013)介绍了井控设备常见故障、处理检测方法以及常用的保养维护措施[7]。曹式敬(2013)利用冗余方法对海洋石油981超深水钻井装置的防喷器系统进行了可靠性分析[8]。目前，国内陆地有专门的井控设备报废标准，但海上没有相关报废标准，也没有井控设备风险等级划分的相应标准，需要进行井控设备风险分级，并进行分级管理，提高井控设备的安全可靠性。

1 利用专家打分法确定权重

专家打分法又称德尔菲法(Delphi)，其特点在于集中专家的经验和意见，采取百分制打分的方式，确定各指标的权重值，并经过不断反馈和修改得到比较满意的结果，操作简单，比较直观[9-10]。通过咨询有经验的专家，以他们在实践中的经验分析哪项指标项重要，哪项指标不太重要，从而确定这些指标项权重系数的大小。

专家打分法在实施中，需要根据所评分内容确定指标,并设计各项指标的分值。本文所选取平台为渤海某油田J平台，井控设备包括环形防喷器、闸板防喷器、钻井四通，每种设备的标准分值都是100分。选取井控设备资料完整性危险等级、现场管理措施危险等级、井控设备运行状态危险等级3项指标，综合评定井控设备风险等级。

2 井控设备风险评级

2.1井控设备资料完整性危险等级分析

通过查阅井控设备的资料，可以全面了解井控设备从出厂到当前的全周期工作状态，包括设备材质、维修情况、检测结论等。因此，井控设备资料的完整程度直接影响着井控设备风险等级。

井控设备资料种类多、数量大，但不同种类资料的重要度有所不同，能直接体现目前井控设备工作状态的资料重要程度最高，例如，检验检测资料。本次权重系数确定通过专家进行讨论确定，对井控设备资料进行了梳理，并分类确定了资料的权重。根据不同井控设备的资料完整程度，在相应的分值区间内进行打分，最后结合权重系数给出井控设备资料完整性的评分，如表1所示。

表1 井控设备资料完整性危险等级

2.2井控设备现场管理措施危险等级分析

当合格的井控设备制造出来以后，现场的使用和维护就成了井控设备好坏的关键因素。因此，现场井控管理措施的制定及执行情况与井控设备是否完全发挥其功能息息相关。

通过现场调研及资料收集，将J平台的井控管理相关措施进行了统计和评分。该平台现场井控管理措施制定情况较为完善且执行到位，根据评分标准，该指标项得分95分，如表2所示。

表2 井控设备现场管理措施危险等级

2.3井控设备运行状态危险等级分析

采用目检+检测的方式，根据理论知识、现场检验检测结果和有关故障资料，将检验检测结果、安全检查结果及功能测试的结果进行总结归纳，确定井控设备运行状态危险等级，打分标准及打分结果如表3所示。

表3 井控设备运行状态危险等级

2.4井控设备风险等级评定

由于井控设备运行状态是最能体现井控设备目前的安全现状，因此运行状态是井控设备风险分级的决定性因素，权重为0.6；而现场管理措施的制定及执行情况，影响到井控设备是否能完成预定功能，居于次级，权重为0.3；资料的完整程度从侧面体现井控设备的管理情况，与井控设备的功能性并无直接影响，故重要度最低，权重为0.1。

由于采用的是权重打分的方式进行风险评级，最终的井控设备风险等级也应该是一个分值体现。因此，需要根据不同的分值进行不同风险等级的划分，等级划分标准由专家打分进行确定。共分为四个风险等级，Ⅳ级风险最高，评分标准详如表4所示。

表4 井控设备风险等级划分标准

结合井控设备资料完整性危险等级、现场管理措施危险等级、井控设备运行状态危险等级3项指标，综合评定井控设备风险等级，如表5所示。

表5 井控设备风险等级划分

3 风险应对措施

由井控设备风险等级评定结果(如表5)可知，环形防喷器、钻井四通风险等级为I级，处于低风险、可接受的范围，应根据情况可采取扑救行动；闸板防喷器风险等级为II级，处于中等风险、勉强接受的范围，应确认遵守程序和实施控制。总体上看，J平台井控设备保持在一个较低风险的工作状态下，但个别设备在检查时有一些功能上的问题，需要现场重视，对所发现的问题及时整改，加强维护保养，将出现的风险降低到可接受的范围内。

4 结论

1) 井控设备运行状态重要度最高，现场管理措施居于次级，资料完整性重要度最低。

2) 综合考虑资料完整性、现场管理措施、井控设备运行状态3项指标，综合评定井控设备风险等级，环形防喷器、钻井四通风险等级为I级，闸板防喷器风险等级为II级。

3) J平台井控设备整体风险较低，但个别设备有一些功能上的问题，需要及时整改，加强维护保养，将出现的风险降低到可接受的范围内。

[1] 任建，王刚，周强，等.井控装置测控系统改进方法研究[J].石油矿场机械，2010，39(11)：63-65.

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[3] 王鹏程，叶玉麟，谢冲.剪切闸板量化评价方法[J].石油矿场机械，2016，45(3)：33-37.

[4] 刘涛.井喷事故与人机可靠性探讨[J].安全技术，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.井控设备常见问题及维修保养方法分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013(6)：236-237.

[8] 曹式敬.海洋石油981超深水钻井装置防喷器系统可靠性分析[J].中国海上油气，2013，25(1)：46-48.

[9] 李仲来.确定因素权重的专家调查法[J].学科教育，1991(2)：35-38.

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①期刊：[序号]作者名(多于3人后用“等”字).文章名[J].石油矿场机械，1998，27(3)：39-32.

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