油气田钻井机械安全风险评价方法分析

2022-09-10

一、油气田钻井机械设备及风险种类分析

钻井工程需要用到多种机械设备, 常见的有摩擦离合器、泥浆泵、转盘、钻具、桅杆及变速箱、井架、水龙头、钻井泵等。在钻井作业中, 常见的风险主要有两大类: (1) 共同作业风险, 包括井喷及井喷失控导致的低层碳氢化合物溢出、灾害与爆炸、汽油及机油等泄露导致的火灾爆炸事故等; (2) 相关作业风险, 包括录井作业风险、测井作业风险、试油作业风险等。

二、钻井工程机械安全风险评价方法分析

对钻井工程风险进行评定, 先要选择合适的评定方法。现阶段, 使用频率较高的风险评价方法有十多种, 而了解这些方法的适用范围及特点, 才能取得良好的效果。以下主要介绍了几种最常见、最有效的风险评价方法。

1. 风险矩阵法

在众多风险评价方法中, 风险矩阵法是相对简单、有效的一种, 最早应用于管理过程中识别风险重要性。所有种类的伤害严重度、引起伤害的概率是决定危险事件风险的两种主要因素, 而该风险评价法根据其特点将其划分为相对等级, 然后形成风险矩阵, 从而能够定性地衡量出风险的级别[1]。在众多风险要素中, 通常会选择严重度及伤害发生的概率这两个。严重度的等级有这几种分类, 分别为灾难的、严重的、中等的与轻微的, 其表示方法可为数字值, 如从1到10表示从低至高, 也可以为可能性级别, 比如不可能、不太可能、可能及非常可能[2]。

风险矩阵法的应用, 主要是指通过辨识各种工程施工中存在的风险及危害因素, 并与预先风险评价法进行有机结合, 查找出各单元的风险因素, 再核对各个系统存在的问题, 最后使用矩阵图评价法从安全、环境、健康这几个角度对风险及其风险因素进行识别与评价。该方法具有简单、快速及有效的特点, 但需要判断风险的人有良好判断力, 故主观性较强。为此, 使用该方法的前提是, 应具备在任务与机械评估方面有着丰富经验的专业人才。因为主观性较强, 该方法无法为风险水平提供良好的精确度, 要得出高精度的结果, 则必须花更多时间进行深入研究。

2. 风险图法

风险图法是在决策树基础上发展而成的一种风险评价法。若要使用决策树方法来形成风险图, 必须先掌握各个节点与路径都有哪些规则, 然后以要分析的风险为起点, 各个节点则表示一个风险参数, 以这些节点为基础分出的各个分支, 则表示一类参数规则, 比如“严重度”这个节点, 它的分枝则有轻微的、严重的, 最后则可明确风险指标, 并画出风险图。

风险图法的优点是让被评价的危险变得形象, 从而能够直观、清晰地看到不同阶段的危险状态, 并使可能出现的形态、可能性大小及后果被绘制在图纸上, 方便人们进行对比, 更有利于人们对方案进行讨论, 并交换意见。讨论过程中, 人们还能及时补充或修正风险参数, 然后确定最具优先权的可消除或减少风险的指标。该方法的不足是, 若图中大多数节点分支或是参数在2个以上, 风险图则会很复杂与混乱。

3. 评分法及定量风险评价

在风险评价中, 对风险要素进行打分, 再利用数学运算的方法, 明确危险状态的风险指标, 则称为评分法。评分法一般需要2个以上的参数, 这是它与风险矩阵法、风险图法的最大区别之一, 不会因为参数数量增加而受影响。该方法的具体操作为:结合实际, 确定取值范围, 然后对各参数进行打分, 再根据运算规则算出总分值, 则能确定不同危险状态的风险指标。这种方法通常是用数字代表风险水平。

使用纯数字方法对风险要素参数的数字值进行处理, 然后计算出指定危险状态的风险指标, 则为定量风险评估。采用定量风险评估法要有大量的逻辑模型 (能很详细地反映因果关系) , 且还要有基本的“因”“果”数据数值, 比如人的过失的概率。使用定量风险评估法, 建立一个危险状态的故障树是前提, 然后在此基础上算出各基本事件的发生概率。

在钻井工程中, 管线爆裂伤人是一个必须避免的风险。使用故障树时, 应将该危象当作顶事件, 然后找出产生这个危险的原因。确切地说, 引起管线爆裂的原因主要有5个, 分别是管结构性损坏、管网老龄化、温度影响、管道腐蚀、管道连接与埋设不合理[3]。无论出现哪个原因, 均可能导致管线爆裂, 然后便对这几个原因进行分析。比如, 温度变热会导致管线膨胀、破裂, 已经不能进一步细分, 故可作为基本事件, 也称底事件[4]。管道连接与埋设不合理, 可能是管道接口本身有问题, 也可能是工作人员的疏忽所致, 但任何一个原因出现, 都有可能导致管线连接与埋设不合理, 故也可作为基本事件。经过层层分析, 管线爆裂的故障树便形成了。

结束语

不管使用哪一种机械进行生活或服务活动, 都会伴随一定的危险, 这就决定了进行风险评价的重要性与必要性。因此, 这就要求相关工作人员能够正确认识各种风险, 对其进行科学的评价与处理, 并坚持预防优先的原则, 实现对风险的良好管理与控制, 将风险事故的发生率降至最低, 并为工程人员设计及制造出安全的机械产品提供有利依据, 促进经济的健康发展。

摘要：在油气田开发中, 钻井机械发挥着重要的作用。然而, 任何机械活动都会伴随一定的危险, 若不加以注意, 极有可能导致安全事故。因此, 对油气田钻井机械进行风险评价, 能够最大限度减少或预防事故发生。鉴于此, 本文主要对几种机械安全风险评价方法进行了探讨, 以期为同行提供借鉴与参考。

关键词：油气田,钻井机械,风险评价