鉆井井控風險評價方法的發展與研究
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摘要:針對鉆井井控過程中的風險評價問題,結合目前風險評價方法的發展及應用現狀,首先對鉆井井控風險評價方法的發展進行簡單分析,闡述常見的幾種井控風險評價方法,指出這幾種方法的原理及優缺點,為井控風險評價方法的進一步發展奠定基礎。
關鍵詞:鉆井;井控風險;評價方法;事故樹;故障樹
鉆井工作屬于一項成本相對較高、技術要求相對較強、安全風險相對較高的產業,該項工作中的每一個步驟及流程都可能會出現風險問題,當出現風險問題以后,不但會對周圍的自然環境產生破壞,還會威脅現場工作人員的身體健康,因此,對井控風險進行科學合理的評價十分重要[1]。在另一方面,鉆井工作對于油氣田開發而言十分重要,是油氣田開發的重要環節,鉆井質量將會對油氣資源的生產效率產生直接影響,因此,十分有必要對井控風險進行合理評價,從而降低風險出現的幾率。
1 鉆井井控風險評價方法的發展
自2002年開始,我國開始對井控風險進行深入研究,并作為專門的技術領域進行了深入探討,對井控過程中所涉及到的設備及方法進行了分析研究,取得了一定的研究成果,這些研究成果也得到了一定的應用,從而達到了保障井控安全的目的。隨著風險評估方法的不斷發展,井控風險已經從事后處理補償轉化為風險預測,從而使得井控風險事故發生幾率大大降低,間接促進了我國石油與天然氣行業的進一步發展[2]。目前,我國相應的部門機構已經發布了專門的井控工作技術規范,規范中對井控所涉及到的各項工作、人員培訓、監督管理進行了嚴格的規定,這些技術規范在我國油氣田開發過程的各個環節都得到了廣泛應用,這也是我國井控工作的基本標準,為我國井控工作的發展起到了一定的推動作用。近幾年來,我國大量的科研工作者對井控風險評價方法及評價步驟進行了深入研究,并根據石油單位所處地理位置及地質環境特點,提出了眾多的風險評估方法,這些風險評估方法的使用有效降低了井控事故的出現幾率[3]。
2 常見鉆井井控風險評價方法
2.1 事件樹(ETA)分析法
事件樹分析法是最常見的風險評估方法,該種風險評價方法以事故出現的初始事件為基礎,如果初始事件發生了,那系統中與初始事件有關聯的部分就會引發各種問題,同時,這些機能組件所引發的結果也會出現改變,如果選擇一種動作,并根據該動作的特點將系統進行細致的分解,就可以得到樹的形狀,根據每個分支上的動作行為,即可判斷井控過程中可能出現的故障問題及事故類型,并可以對每一種事故的發生幾率進行估算,最終達到風險評價的目的。使用事件樹進行風險評價的步驟主要可以分為五項:1確定井控過程中引發事故的原因;2對井控安全進行判斷,確定井控的安全性;3建立事件樹,并對事件樹進行簡化;4對事件樹的各個分支進行研究;5對每一種井控風險進行定量研究。該種風險評估方法在我國油田單位中應用相對較廣,在使用的過程中可以對各種風險問題進行定量計算和定性分析。
2.2 故障樹(FTA)分析法
故障樹分析法也是一種常見的風險評估方法,該種方法屬于演繹分析體系。在使用該種風險評估方法的過程中,需要對井控過程中每一種風險進行原因分析,原因分析不斷深入,直到無法深入為止,將各種風險及原因使用邏輯門連接,然后形成明確的井控風險邏輯圖,此時也會呈現出樹的形狀。該種方法在使用的過程中,通過對故障樹進行簡化和計算即可得到井控風險的相關信息。
2.3層次分析法
該種方法主要是將風險出現的影響因素進行統計,并將這些影響因素出現的目的、原則等多方面的內容逐漸列出,根據這些內容即可對風險問題進行定量研究和定性分析。首先需要根據問題的本質區別和所引發的后果對其進行分層,使得問題之間的差異性逐漸顯現出來,同時需要根據各個要素之間的聯系將其進行有效的組合,從而形成一個由多種層次所組成的圖形,這樣就可以為井控工作提供決策建議,同時,在使用該種方法的過程中,也可以對各種風險問題出現的幾率和危害進行排序,從而使得工作人員明確工作重點。在對風險問題進行排序的過程中,某一層面位置處的事件需要對上一層面事件出現的幾率進行判斷,以此保障排序的合理性和科學性,進行判斷分析以后,就可以計算風險矩陣的特征值及特征向量,從而計算出每種風險的權值,最終可以實現風險評估的目的。相對而言,該種風險評價方法較為先進,既可以對井控風險進行定性分析,也可以對各種風險進行定量評價,在使用過程中具有較強的科學性及合理性,目前我國油田單位已經開始大面積推廣和使用該種風險評價方法。
綜上所述,由于鉆井過程中所涉及的設備較多,工藝繁瑣,非常容易出現風險問題,尤其在井控過程中,風險問題尤為凸出,為了提前了解井控過程中的風險信息,十分有必要使用井控風險評價方法。目前,我國在井控風險評價方面取得了較大的發展,其中,事件樹分析法、故障樹分析法以及層次分析法是最常見的井控風險評價方法,這些方法都具有一定的優缺點,未來仍然需要對井控風險評價進行深入研究,推動井控安全的發展。
參考文獻:
[1]金業權,胡滿,吳謙,等.基于歐氏貼近度的鉆井井控風險定量評價方法研究[J].科學技術與工程,2014,14(22):176-179.
[2]金業權,吳謙,胡滿.基于三角模糊數的鉆井井控風險定量評價研究[J].科學技術與工程,2014,14(35):186-189.
[3]劉海飛,李成,覃毅.深水窄壓力窗口鉆井井控風險定量評價研究[J].石油工業技術監督,2017(2):54-59.
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