王 濤 ，陳 剛

1.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司長(zhǎng)城鉆探公司遼河分部綜合辦，遼寧盤錦 124010

2.中國(guó)石油化工股份有限公司天然氣川氣東送管道分公司物資裝備部，湖北武漢 430223

石油鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析與事故預(yù)防

王 濤1，陳 剛2

1.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司長(zhǎng)城鉆探公司遼河分部綜合辦，遼寧盤錦 124010

2.中國(guó)石油化工股份有限公司天然氣川氣東送管道分公司物資裝備部，湖北武漢 430223

石油天然氣鉆井作業(yè)是高收入、高風(fēng)險(xiǎn)和高技術(shù)水平的特殊工作。由于鉆井工藝和鉆井場(chǎng)所的特殊性，在鉆井作業(yè)的不同階段和不同環(huán)節(jié)中，均存在對(duì)人員身體健康、人員與設(shè)施安全和生態(tài)環(huán)境等不同程度和不同形式的影響及危害。石油鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分析和事故預(yù)防即是對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辯識(shí)與評(píng)估，對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性或定量分析，得出系統(tǒng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性及其后果（形式、種類）、參數(shù)特征，估計(jì)其概率分布大小、風(fēng)險(xiǎn)率的大小、后果嚴(yán)重程度，以確定風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受，并根據(jù)這些結(jié)論制定有效的預(yù)防、控制措施和應(yīng)急預(yù)案以尋求最低事故率，最少的損失和最優(yōu)的安全投資效應(yīng)。本文對(duì)石油鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析與事故預(yù)防進(jìn)行論述。

石油鉆井；風(fēng)險(xiǎn)分析；事故預(yù)防

0 引言

由于鉆井工藝和鉆井場(chǎng)所的特殊性，在鉆井作業(yè)的不同階段和不同環(huán)節(jié)中，均存在對(duì)人員身體健康、人員與設(shè)施安全和生態(tài)環(huán)境等不同程度和不同形式的影響及危害。石油鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分析和事故預(yù)防即是對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辯識(shí)與評(píng)估，對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性或定量分析，得出系統(tǒng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性及其后果（形式、種類）、參數(shù)特征，估計(jì)其概率分布大小、風(fēng)險(xiǎn)率的大小、后果嚴(yán)重程度，以確定風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受，并根據(jù)這些結(jié)論制定有效的預(yù)防、控制措施和應(yīng)急預(yù)案以尋求最低事故率，最少的損失和最優(yōu)的安全投資效應(yīng)。

1 石油鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析

適應(yīng)于作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析方法有幾十種之多，各種方法都各具特點(diǎn)并適于特定的場(chǎng)合。主要有：如果……怎么樣/檢查表，如果……怎么樣/檢查表，預(yù)先危險(xiǎn)分析，作業(yè)條件風(fēng)險(xiǎn)分析法，危險(xiǎn)及可操作性研究，故障類型及影響分析，事故樹分析，事件樹分析，模糊風(fēng)險(xiǎn)分析法，美國(guó)道化學(xué)公司及英國(guó)蒙德分部的危險(xiǎn)指數(shù)方法，原因、后果分析，人員失誤分析，荷蘭的單元或工廠設(shè)備分類快速排序法等。根據(jù)鉆井作業(yè)地區(qū)環(huán)境調(diào)查結(jié)果和鉆井作業(yè)活動(dòng)中易發(fā)生事故環(huán)節(jié)以及日常管理經(jīng)驗(yàn)，從人的行為、物理狀態(tài)、環(huán)境因素等方面進(jìn)行分析、對(duì)鉆井作業(yè)項(xiàng)目的全過程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別。可采用作業(yè)條件風(fēng)險(xiǎn)分析法、危險(xiǎn)及可操作性研究、故障類型及影響分析、事故樹分析、事件樹分析、模糊風(fēng)險(xiǎn)分析法等定性方法和定量方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。下面以模糊綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為例對(duì)某井隊(duì)鉆井作業(yè)過程存在的風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.1 安全模糊綜合評(píng)價(jià)方法

模糊綜合評(píng)價(jià)就是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清，不易定量的因素定量化，從而對(duì)實(shí)際的綜合評(píng)價(jià)問題進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種方法。在鉆井作業(yè)中，由于多數(shù)安全問題具有多目標(biāo)、多屬性的特點(diǎn)，研究安全經(jīng)濟(jì)問題及其效用宜采用多目標(biāo)分析。而勞動(dòng)安全模糊綜合評(píng)價(jià)法，應(yīng)用數(shù)學(xué)家馮·諾伊曼的新效用理論的概念及性質(zhì)十分方便，能很好的解決這一類型的安全評(píng)價(jià)問題。

1.1.1 權(quán)向量A的確定

在安全評(píng)價(jià)中，確定各指標(biāo)的權(quán)重的方法有很多種，AHP方法（層次分析法）是一種較為成熟和有效的方法。它是一種有效地將錯(cuò)綜復(fù)雜、模糊不清的相互關(guān)系轉(zhuǎn)化為定量分析的方法。AHP把需要研究的復(fù)雜問題分解為不同的組成單元，并根據(jù)總目標(biāo)的要求，按相互關(guān)系影響劃分為有序遞階層次結(jié)構(gòu)圖。然后通過兩兩比較，確定層次中諸指標(biāo)相對(duì)于上一層次所屬因素的相對(duì)重要性，構(gòu)造出兩兩比較判斷矩陣，然后綜合這些判斷，決定各指標(biāo)相對(duì)重要性的總的排序。

在建立梯階層次結(jié)構(gòu)體系后，根據(jù)上下層次之間的隸屬關(guān)系，構(gòu)造判斷矩陣。以上一層次某因素為準(zhǔn)則，它對(duì)下一層次各指標(biāo)有支配關(guān)系，通過兩兩比較下一層次各指標(biāo)對(duì)上一層次某因素的相對(duì)重要性，并給予一定的分值Ck，建立比較判斷矩陣，根據(jù)AHP算法，對(duì)矩陣進(jìn)行合理性判斷運(yùn)算。在一般情況下，每個(gè)單元的評(píng)價(jià)項(xiàng)目權(quán)向量可以憑經(jīng)驗(yàn)即可進(jìn)行大致判斷，沒有必要使用AHP方法。

1.1.2 模糊合成算子

模糊綜合評(píng)價(jià)的原理是模糊變換，模型為：

其中“。”為模糊合成算子，即為M(*,?)，“*”和“?”是模糊變換的兩種運(yùn)算，具體為

1.2 鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)

通過權(quán)重計(jì)算得四類人的評(píng)價(jià)權(quán)重分別為：04845、0.1094、0.2967、0.1094，稍加調(diào)整為 ：0.5、0.1、0.3、0.1，即 ：

[檢驗(yàn)人、管理人、技術(shù)人、操作人]=[ 0.5、0.1、0.3、0.1]

通過0-1-3-5評(píng)分系列打分后，將安全檢查表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表1所示。

1.2.1 鉆井工程安全性模糊綜合評(píng)價(jià)

取評(píng)價(jià)級(jí)數(shù)為5，分別為很安全、較安全、中等、較不安全、很不安全，即V= [很安全，較安全，中等，較不安全，很不安全]，給各級(jí)數(shù)賦值如下：

[很安全，較安全，中等，較不安全，很不安全 ]=[1，0.8，0.6，0.4，0.2]

在鉆井工程眾多安全影響因素中歸納篩選出23個(gè)因子，并按施工過程分為四大類：鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進(jìn)過程、完井。即U=[鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進(jìn)過程、完井]。通過層次分析法計(jì)算出各單元及分單元的權(quán)重，如表2所示。

采用多維量表法來確定模糊關(guān)系矩陣R將安全級(jí)數(shù)和評(píng)價(jià)單元的模糊關(guān)系統(tǒng)計(jì)得，如表3。

表1 鉆井作業(yè)各過程結(jié)果匯總

表2 鉆井工程單元?jiǎng)澐?/p>

表3 安全級(jí)數(shù)和評(píng)價(jià)單元的模糊關(guān)系統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)安全級(jí)數(shù)和評(píng)價(jià)單元的模糊關(guān)系統(tǒng)計(jì)表可得出模糊矩陣R。

采用第四種模糊合成算子將矩陣進(jìn)行模糊變換，模型為：

k 取2，采用加權(quán)平均原則確定評(píng)價(jià)等級(jí)，則

將所得的B'轉(zhuǎn)換成評(píng)價(jià)等級(jí)。即

得：

系統(tǒng)安全級(jí)數(shù) = 0.7077

故系統(tǒng)安全等級(jí)在中等安全和較安全之間。

2 鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)削減措施

在鉆井作業(yè)中應(yīng)本著“安全第一，預(yù)防為主”的方針，建立一套完善的HSE保障體系，制定出具體的預(yù)防控制、消除險(xiǎn)情的措施。鉆井作業(yè)HSE風(fēng)險(xiǎn)削減措施的制定和實(shí)施，涉及到鉆井施工過程中管理的各個(gè)方面，既需要有削減風(fēng)險(xiǎn)措施的保障體系，也需要各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的承諾和人、財(cái)、物的支持。同時(shí)，當(dāng)有多種措施可用時(shí)，應(yīng)通過綜合經(jīng)濟(jì)分析來選擇，使風(fēng)險(xiǎn)削減程度與風(fēng)險(xiǎn)削減過程的時(shí)間、難度和代價(jià)之間達(dá)到一種平衡，即將風(fēng)險(xiǎn)降低到“合理實(shí)際并盡可能低” 的水平。

[1]中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司HSE指導(dǎo)委員會(huì)編著.鉆井作業(yè)HSE風(fēng)險(xiǎn)管理[M].石油工業(yè)出版社，2001，12.

[2]羅云，樊運(yùn)曉，馬曉春編著.風(fēng)險(xiǎn)分析與安全評(píng)價(jià)[M].2版.化學(xué)工業(yè)出版社，2005，1.

[3]吳宗之，高進(jìn)東編著.重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制[M].冶金工業(yè)出版社，2001，6.

[6]黃敏編著.石油天然氣行業(yè)環(huán)境和職業(yè)健康安全管理體系（建立與運(yùn)行）[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004，1.

[4]馮肇瑞，崔國(guó)璋主編.安全系統(tǒng)工程[M].冶金工業(yè)出版社，1987，6.

[5]劉子春，張召平，石鳳編著.鉆井工程事故預(yù)防與處理[M].中國(guó)石化出版社，2003，1.

[6]李巍，張震，閆毓霞主編.油田生產(chǎn)環(huán)境安全評(píng)價(jià)與管理[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005，3.

TE28

A

1674-6708（2010）30-0215-02