（安全技术及工程专业论文）欠平衡钻井过程的安全分析与评价.pdf

s a f e t ya n a l y s i sa n de v a l u a t i o nf o r t h ep r o c e s so f u n d e r b a l a n c e d d r i l l i n g w a n gy a n c h u n ( s a f e t yt e c h n o l o g ya n de n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f i ax i n g l a n a b s t r a c t a so i lr e s o u r c e sg r a d u a l l yr e d u c e di nr e c e n ty e a r s ，t h ee x p l o r a t i o ni s i n c r e a s i n g l y b e c o m i n gm o r ea n dm o r ed i f f i c u l t u n d o u b t e d l y , p e o p l eh a v et op u te m p h a s i so nt h el a r g e a n ds m a l lo i lf i e l d sw i t hc o m p l i c a t e d g e o l o g i c a la n ds u r f a c ec o n d i t i o n s a s ar e s u l l u n d e r b a l a n c e dd r i l l i n gt e c h n o l o g yh a sb e e nb e c o m i n gal e a d i n gt e c h n o l o g yi nd r i l l i n g i n d u s t r y , a n dt h i st e c h n o l o g yi sc o n d u c i v et od e v e l o ps u c hk i n do ff a i l u r er e s e r v o i r i ft h e r e a r ei n a p p r o p r i a t eb e h a v i o ra n dm e a s u r e si nt h ed r i l l i n g ，a n dt h i sw i l lr e s u l ti na l a r g em o u n to f l o s sr e g a r d l e s so fs u r f a c es y s t e mo ru n d e r g r o u n ds y s t e m ，e v e nl e a dt od a n g e r o u sc o n s e q u e n c e t od r i l l i n gp e r s o n n e l h e n c e ，i m p r o v i n gt h es a f e t yl e v e lo ft h ep r o c e s so fu n d e r b a l a n c e d d r i l l i n g i sc o n d u c i v et o p o p u l a r i z ea n da p p l yt h i st e c h n o l o g y , w h i c hi sat r e n do ft h e i n c r e a s i n gd i f f i c u l t yi ne x p l o r a t i o n t h i sp a p e rc o n c l u d e s p o s s i b l ed a n g e r o u sf a c t o r si nt h ep r o c e s so fu n d e r b a l a n c e dd r i l l i n g b y v i r t u eo fr e a d i n gb i b l i o g r a p h yc o n c e r n e dm a t e r i a l so v e rt h ew o r l d m o r e o v e r , i te s t a b l i s h e d as a f e t ye v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fu n d e r b a l a n c e d d r i l l i n gf r o mf i v ea s p e c t s ，i n c l u d i n gp e o p l e ， e q u i p m e n t s ，e n v i r o n m e n t ，t e c h n o l o g ya n dm a n a g e m e n t t h er e l a t i v ei m p o r t a n c eo fi n d e xc a nb ee s t i m a t e de x p e r i e n c ef r o me x p e r t sw h oh a v e m a n yy e a r se x p e r i e n c eo ft h i sr e s e a r c ha r e a , a n dt h ew e i g h tc a nb ec a l c u l a t e db ys o f ty a a h p c o m b i n e dw i t ha n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s s e l e c t i n gac e r t a i nu n d e r b a l a n c e dw e l l ，u s i n gf u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nc a l c u l a t ea r e s u l to fs a f e t yl e v e l ，w h i c hi l l u s t r a t e st h a ts o m ef a c t o r sh a v eag r e a td e a li n f l u e n c eo nt h e f i n a ls a f e t yl e v e l p i c k i n gf i v eu n d e r b a l a n c e dw e l l sa st h es a m p l e sa n du s i n gg r a yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nc a l c u l a t et h eg r a yc o r r e l a t i o no ft h e m t h es m a l l e s tg r a b ，c o r r e l a t i o ns h o wt h e l o w e s ts a f e t yl e v e la n da p p r o p r i a t ed a n g e r o u sf a c t o r s ，w h i c hh e l pp e o p l et of i n dt h er e a l d a n g e r o u st or e c t i f ya n dc o n t r o lt h e m f i n a l l y , u s i n gf a u l tt r e em e t h o dt od r a wt h ef a u l tt r e eo fu n d e r b a l a n c e dd r i l l i n gb l o w o u t t 1 1 a tc a nr e v e a li m p o r t a n tf a c t o r st h a tm i 吐t1 e a dt ob l o w o u t k e yw o r d s ：u n d e r b a l a n c e dd r i l l i n g ，i n d e xs y s t e m ，f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ， g r a yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n , f a u l tt r e e ，b l o w o u t 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：玉立盔 日期： 卅矿年 6 月j 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 翥兰萋嘉篓耋了三二签 指导教师签名： ! 瑟。互三扫aj矗 n 寸酞l i 瞄 剥辎爨好蛞随$艋州舷群蜊兼姆趣k n 毒匝 雾r ml。象；- ；。f，。；：秘。零_，+髻墨蠢 $譬?辖太好强醛捌|r#运争k秘1，j球 稳t杀_z掰 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 判断矩阵一致性：致( 0 0 0 3 9 ) 判断矩阵形式文本描述形式 要索关系说明 一“一关系 关于决策目蒜一。欠平青钻井过程安全详情。的重要性关蓉 关于。欠平衡钻井过程安全评价，。钻井人员与。钻井设备 目比： 关于。欠平衡钻井过程安全评价。，。钻井人员。与。钻井环境”相比： 关于。欠平衡钻井过程安全评价。，。钻井人禺“与。钻井技术“相比： 关于次平衡钻井过程安全评价。，。钻井人员。与。井场管理。相比： 关于。欠平衡钻井过程安全评价。钻井设备。与。钻井环境。相比： 关于。欠平衡钻并过程安全评价。，。钻井设备”与“钻井技术嘲比： 关于。欠平衡钻井过程安全评价。，。钻井设备”与。井场管理。相比： 关于”欠平衡钻井过程安全评价。，。钻井环境“与。钻井技术。相比： 关于。欠平衡钻势过程安全评价。，。钻井环境“与。井场管理“相比： 关于发平衡钻井过程安全评价。钻井技术。与。井场管理。相比： 后者比前者微小重要，有优势( 1 1 2 ) 前看比后着更为重要，有忧势( 4 ) 前者比后者微小重要，有优势眨) 后看比前者稍微重要有忧势 1 1 3 ) 前者比后者比较重要有优势g ) 前看比后者 旁徽重要有优势( 3 ) 后者比前者微小重要有优势( t 2 ) 后者比前者微小重要有优势( 1 2 ) 后者比前看更为重要有优势( 1 1 4 ) 后看比前者更为重要，有优势( 1 1 4 ) 图4 3 各因素比较结果的重要性程度的描述 f i 9 4 - 3 t h ed e s c r i p t i o n so fr e l a t i v ei m p o r t a n c ef o rf a c t o r s 图4 3 为专家对各因素比较结果的重要性程度的描述。由此，根据决策目标的重要 性程度比较可以得出各级因素的判断矩阵，如图4 - 4 为一级评价指标的判断矩阵和权重， 图4 5 至图4 - 9 为二级评价指标的判断矩阵和权重，图4 1 0 至4 1 8 为三级指标的评价 矩阵和权重。 此外，由于本文在软件中采用e ( 0 5 ) e ( 8 5 ) f 掏标度法，此种标度法对于多层次 多指标的计算较为精确。因而，图4 3 中的判断矩阵于图4 5 中的矩阵值有所不同，其 软件已将1 - 9 标度下的矩阵值转化为e ( 0 5 ) e ( 8 5 ) 的具体值。 1 欠平毒钻井过程安全评价判断矩阵一致性比饲：0 0 0 3 9 ；对息目标的权重：1 0 0 0 0 欠平衡钻井过 钻井人员 钻井设备 钻井环境 钻井技术 井场管理 钻井人员钻井设备钻井环境钻井技术井场管理冒i l 0 0 0 00 8 1 8 71 8 2 2 11 2 2 1 40 6 r 0 30 1 9 9 8 1 挖1 41 0 0 2 2 2 5 51 4 , 9 1 80 8 1 8 70 2 4 4 1 0 5 4 8 80 “9 31 0 00 8 1 8 70 5 4 8 80 1 2 3 7 0 8 1 8 70 6 7 0 31 2 2 1 41 0 0 0 5 4 8 80 1 5 7 2 1 4 9 1 81 2 2 1 41 铊2 l1 8 2 2 11 0 0 0 0 0 2 7 s 2 图4 - 4 欠平衡钻井过程安全评价判断矩阵 f i 9 4 - 4j u d g m e n tm a t r i xo fs a f e t ye v a l u a t i o nf o ru n d e r b a l a n c e dd r i l l i n g 第四章欠平衡钻井过程安全分析与评价 2 钻井人员爿断矩阵一致性比例：0 0 1 5 5 ：对总目标的权重：0 1 9 9 8 钻井人员 钻前准备 知识技能 生理因索 安全意识和态度 井队成员合作 钻前准备知识技能生理因索安全井队 霄i 1 0 0 0 01 2 2 1 42 7 1 8 30 8 1 8 71 4 9 1 80 2 5 4 7 0 8 1 8 7i 0 0 0 01 4 9 1 80 5 7 0 30 8 1 8 70 1 7 t 丁 0 3 6 7 90 6 t 0 31 0 00 4 4 9 30 6 7 0 30 1 1 4 4 i 2 2 1 4i 4 9 1 82 2 2 5 51 o 0 0 00 8 1 8 70 2 4 4 7 0 6 7 0 31 2 2 1 41 4 9 1 81 2 2 1 41 0 0 0 00 2 0 8 5 图4 5 钻井人员判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 5j u d g m e n tm a t r i xo fd r i l l i n gp e r s o n n e l 3 钻井设备爿断矩阵一致性比侧：0 0 0 0 0 ：对总目标的权重：0 2 4 4 1 钻井设备 地面系统 井下系统 地面系统井下系统冒i 1 0 00 8 1 8 70 4 5 0 2 1 2 2 1 41 0 0 0 5 4 9 8 图4 - 6 钻井设备判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 6j u d g m e n tm a t r i xo fd r i l l i n ge q u i p m e n t s 4 钻井环境 爿断矩阵一致性比例：0 o l l l ：对总目标的投重：0 1 2 3 1 钻井环境易损井场多参井场除气井场 霄i 易损件储备量1 0 0 0 0 1 0 0 0 0i 8 2 2 11 2 2 1 40 8 1 8 70 5 4 8 80 1 6 3 7 井场设施布置i o o o o i 0 0 0 0i 4 9 1 81 2 2 1 41 2 2 1 40 8 1 8 70 1 8 1 0 多参数仪表的0 5 4 8 8 0 6 7 0 31 0 0 0 01 2 2 1 40 8 1 8 70 5 4 8 80 1 2 5 4 井场气象条件0 8 1 8 7 0 8 1 8 70 8 1 8 7i i 4 9 1 80 6 7 0 30 1 4 8 2 除气系统安装1 2 2 1 4 0 8 1 8 71 2 2 1 40 6 7 0 3i 0 0 0 00 8 1 8 70 1 5 3 2 井场应急救援 1 8 2 2 1 1 2 2 1 41 8 2 2 11 4 9 1 81 2 2 1 41 0 0 0 00 2 2 8 5 图4 - 7 钻井环境判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 7j u d g m e n tm a t r i xo fd r i l l i n ge n v i r o n m e n t 5 钻井技术判断矩阵一致性比倒：0 0 0 3 9 ：对息目标的权重：0 1 5 7 2 钻井技术防井防井防钻防井 防卡 w i 防井壁坍塌技术 1 0 0 0 00 8 1 8 7i 2 2 1 40 5 4 8 81 2 2 1 40 1 7 9 3 防井下著火和1 2 2 1 4 1 0 0 0 0i 2 2 1 40 8 1 8 7i 4 9 1 80 2 1 9 0 防钻具腐蚀技术0 8 1 8 7 0 8 1 8 71 0 0 0 00 5 4 8 80 8 1 8 70 1 5 2 8 防井喷技术技术 i 8 2 2 11 2 2 1 41 8 2 2 11 0 0 0 01 8 2 2 10 2 8 9 8 防卡钻技术0 8 1 8 7 0 6 7 0 31 2 2 1 40 5 4 8 81 0 0 0 00 1 5 9 0 图4 8 钻井技术判断矩阵及其权重 f i 9 4 8j u d g m e n tm a t r i xo fd r i l l i n gt e c h n o l o g y 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 6 井场管理爿断矩阵一致性比饲：o 0 0 0 0 ：对总目标的权重：0 2 7 5 2 井场管理 安全管理 应急管理 教育和培训 安全管理 i 0 0 0 0 0 8 1 8 7 1 2 2 1 4 应急管理 1 2 2 1 4 1 0 0 0 0 1 4 9 1 8 教育 0 8 1 8 7 0 6 7 0 3 1 0 0 0 0 w i 0 3 2 8 9 0 2 6 9 3 0 4 0 1 8 图4 - 9 井场管理判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 9j u d g m e n tm a t r i xo fd r i l l i n gs i t e sm a n a g e m e n t 7 钻前准备 爿断矩阵一致性比饲：0 0 0 2 9 ：对兽目标的投重：0 0 5 0 9 ，_ _ _ “ 钻前准备确定确定配备 掌握掌握 冒i 确定井身结构1 0 0 0 01 2 2 1 41 8 2 2 10 8 1 8 70 8 1 8 70 2 1 1 6 确定井口装置0 8 1 8 7i 0 0 0 0i 2 2 1 40 5 7 0 30 8 1 8 70 1 7 3 3 配备相应的地0 5 4 8 8 0 8 1 8 7i 0 0 0 00 5 4 8 80 6 7 0 3 0 1 3 5 3 掌握地层的破1 2 2 1 4 i 4 1 81 8 2 2 11 0 0 0 01 2 2 1 4 0 2 5 8 5 掌握欠平衡井i 2 2 1 4 i 2 2 1 41 4 9 1 8 0 8 1 8 71 0 0 0 00 2 2 0 3 图4 - 1 0 钻前准备判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 0j u d g m e n tm a t r i xo fd r i l l i n gp r e p a r a t i o n 8 知识技盏判断矩阵一致性比例：o 0 0 4 3 ：对兽目标的权重：0 0 3 5 5 知识技能 钻井理论知识 经验 技能 钻井 1 0 0 0 0 1 4 9 1 8 1 2 2 1 4 经验 0 6 7 0 3 1 0 0 0 0 0 6 7 0 3 技能 0 8 1 8 了 1 4 9 1 8 1 0 0 0 0 w i 0 2 6 7 6 0 4 2 6 7 0 3 0 5 了 图4 1 1 知识技能判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 1j u d g m e n tm a t r i xo ft h ek n o w l e d g ea n ds k i l l 9 生理因素 爿断矩阵一致性比饲：0 0 0 0 0 ：对兽目标的权重：o 0 2 2 9 生理因素 健康状况 工作强度 健廉状况工作强度w i l 0 0 0 00 8 1 8 70 4 5 0 2 i 2 2 1 41 0 0 0 00 5 4 9 8 图4 1 2 生理因素判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 2j u d g m e n tm a t r i xo fp h y s i c a lf a c t o r s 第四章欠平衡钻井过程安全分析与评价 1 0 井队成员合作判断矩阵一致性比例：0 0 0 0 0 ：对兽目标的投重：0 0 4 1 t 并队成员合作井队井队霄i 井队分工和协作1 0 0 0 0 1 4 9 1 80 5 9 8 7 井队人际关系0 8 7 0 3 1 0 0 0 00 4 0 1 3 l i 地面系统 地面系统 旋转防喷器及 节流管汇及控 液气分离器 油水分离系统 点火燃烧系统 安全警报系统 欠平衡钻井参 图4 - 1 3 井队成员合作判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 3j u d g m e n tm a t r i xo f t h ec o o p e r a t i o nb e t w e e nw o r k e r s 爿断矩阵一致性比侧：0 0 1 1 6 ；对总目标的权重：0 1 0 9 9 旋转节流蔽气油水 点火安全欠平冒i l 0 00 8 1 8 71 4 9 1 82 2 2 5 51 2 2 1 41 2 2 1 41 2 2 1 40 1 7 6 5 1 2 2 1 41 0 0 0 01 2 2 1 41 4 9 1 8 1 2 2 1 41 4 9 1 80 8 1 8 70 1 7 0 6 7 0 30 8 1 8 71 0 01 4 9 1 81 8 2 2 11 4 9 1 80 8 1 8 7 0 1 5 3 0 0 4 4 9 30 6 7 0 30 6 7 0 31 0 0 0 00 8 1 8 70 8 1 8 7o 8 1 8 70 1 0 2 6 0 8 1 8 70 8 1 8 70 5 4 8 81 2 2 1 4 1 0 0 0 01 2 2 1 40 8 1 8 70 1 2 5 3 0 8 1 8 70 6 7 0 30 6 7 0 31 2 2 1 40 8 1 8 7 1 0 0 0 8 1 8 70 1 1 8 3 0 8 1 8 71 2 2 1 41 2 2 1 4i 2 2 1 4i 2 2 1 41 2 2 1 41 0 0 0 00 1 5 7 5 图4 1 4 地面系统判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 4j u d g m e n tm a t r i xo fs u r f a c es y s t e m 1 2 并下系统爿断矩阵一致性比饲：0 0 0 6 1 ：对墓目耘的权重：0 1 3 4 2 井下系统动力钻具钻杆浮阏旁通阀钻具套管阀 一v 冲击锤气体，w i 动力钻具1 0 0 0 ( 3 0 4 4 9 30 6 7 0 30 6 7 0 30 6 7 0 30 5 4 8 80 8 1 8 70 8 1 8 70 0 8 2 6 钻样浮阀 2 2 2 5 s1 0 0 6 81 4 9 1 81 4 9 1 81 4 9 1 81 2 2 1 41 8 2 2 12 2 2 5 50 1 8 8 5 舅通闽i 4 9 1 8 0 6 7 0 31 0 6 7 0 30 8 1 8 70 5 4 1 4 9 1 81 2 2 1 4 0 1 1 1 5 钻具止回阀 i 4 9 1 80 6 7 0 31 4 9 1 81 o o o ( 31 2 2 1 40 8 1 8 71 4 9 1 81 4 9 1 60 1 3 9 7 套管阀 1 4 9 1 80 6 7 0 31 2 2 1 40 6 1 8 71 0 0 6 80 5 4 8 61 2 2 1 4i 2 2 1 40 1 1 7 3 一u d 仪器 1 8 2 2 10 8 1 8 71 8 2 2 11 2 2 1 41 8 2 2 1i 6 8 0 01 4 9 1 81 8 2 2 10 1 7 0 6 冲击锤 1 2 2 1 40 5 4 6 80 6 t 0 6 7 0 30 8 1 8 70 6 7 0 3i 0 0 0 00 5 7 0 30 0 9 1 3 气体检测仪1 2 2 1 4 0 4 4 9 30 6 1 8 70 6 7 0 30 6 1 8 v0 5 4 6 81 4 9 1 01 0 0 6 80 0 9 8 4 图4 1 5 井下系统判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 5j u d g m e n tm a t r i xo fu n d e r g r o u n ds y s t e m 1 3 安全管理判断矩阵一致性比饲：0 0 1 6 9 ：对总目标的投重：0 0 9 0 5 安全管理 隐患整改 安全生产检查 作业人员的安排 防护用品完备 隐患整改安全 作业防护 w i 1 0 0 0 00 8 7 0 30 8 1 8 70 8 1 8 70 1 9 9 8 1 4 9 1 81 0 0 0 01 4 9 1 81 8 2 2 10 3 4 6 2 i 2 2 1 40 6 7 0 31 0 0 0 00 6 7 0 30 2 1 1 2 2 1 40 5 4 8 81 4 9 1 81 0 0 0 0 0 2 4 4 0 图4 - 1 6 安全管理判断矩阵及其权重 f i 9 4 1 6j u d g m e n tm a t r i xo fs a f e t ym a n a g e m e n t 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 1 4 应鲁管理势断矩阵一致性比糖：0 0 0 0 0 ：对总目掭的投重：0 0 7 4 1 应急管理应急应急预寨w i 应急设备和工具 1 0 0 0 0 1 挖1 4 0 5 4 9 8 应急颈案0 8 1 8 7 1 0 00 4 5 0 2 图4 - 1 7 应急管理判断矩阵及其权重 f i 9 4 1 7j u d g m e n tm a t r i xo fe m e r g e n c ym a n a g e m e n t i s 载育和培谓判断矩阵一致性比侧：0 0 0 1 9 ：对总目标的投重：0 1 1 0 6 教育和培训 日常作业培训 特殊工种安全 颈防性安全教育 新员工安全教 日常特殊颈防新员冒i l 0 0 0 00 6 7 1 2 2 1 40 8 1 8 70 2 2 2 9 1 4 9 1 81 0 0 1 4 9 1 81 2 2 1 40 ，3 1 6 4 0 6 1 8 70 6 t 0 31 0 0 0 00 8 1 8 70 2 0 1 7 1 2 2 1 40 8 1 8 t1 2 2 1 41 0 0 0 00 2 5 9 0 图4 一1 8 教育和培训判断矩阵及其权重 f i 9 4 - 1 8j u d g m e n tm a t r i xo fe d u c a t i o na n dt r a i n i n g 最后，最后可得所有指标权重及其层次总排序，见表4 1 。 表4 - 1欠平衡钻井安全评价指标体系层次总排序权重值 t a b l e 4 - 1t h eh i e r a r c h yg e n e r a lr a n k i n go fw e i g h to fi n d e xs y s t e m 一级指标权重二级指标相对权重权重三级指标相对权重权重 a l l 0 2 6 7 6 0 0 0 9 5 彳j o 1 7 7 70 0 3 5 5 a 1 2 0 4 2 6 7o 0 1 5 1 a 3 0 3 0 5 70 0 1 0 9 a 2 1 0 2 5 8 50 0 1 3 2 a n o 2 1 1 6o o 】0 8 a 2 0 2 5 4 70 0 5 0 9 a 2 3 0 1 7 3 3 0 0 0 8 8 0 1 9 9 8 a 2 4 o 1 3 6 30 0 0 6 9 a 2 5 0 2 2 0 30 0 1 1 2 a 3 0 2 4 4 70 0 4 8 90 0 4 8 9 a 4 1 0 4 5 0 20 0 1 0 3 a 4 0 1 1 4 40 0 2 2 9 a 4 2 0 5 4 9 8o 0 1 2 6 a 5 1 0 5 9 8 70 0 2 4 9 a 5 0 2 0 8 50 0 4 1 7 a s 2 0 4 0 1 3o 0 1 6 7 么6 j o 1 7 6 50 ，0 1 9 4 a 6 2 0 1 6 6 7o 0 1 8 3 a 6 3 0 1 5 30 0 1 6 8 a 6 0 4 5 0 2o 1 0 9 9 彳“ 0 1 0 2 60 0 1 1 3 奶 0 2 4 4 1 a 6 5 o 1 2 5 3 0 0 1 3 8 a 6 6 o 1 1 8 30 o 】3 0 a 6 7 o 1 5 7 5 o 0 1 7 3 a 7 1 o 1 8 8 5 0 0 2 5 3 a 7 0 5 4 9 80 1 3 4 2 a 7 2 0 1 1 7 3o 0 1 5 7 第四章欠平衡钻井过程安全分析与评价 表4 - 1 欠平衡钻井安全评价指标体系层次总排序权重值( 续表) t a b l e 4 - 1t h eh i e r a r c h yg e n e r a lr a n k i n go fw e i g h to fi n d e xs y s t e m 一级指标 权重 二级指标相对权重权重三级指标 相对权重 权重 a z z0 。1 1 1 5 0 0 1 5 0 1 4 7 4 o 1 3 9 7 o 0 1 8 7 a 7 5 0 0 8 2 60 0 1 1 1 踢 0 2 4 4 1 a 7 0 5 4 9 8o 1 3 4 2 a 7 6 o 1 7 0 6 0 0 2 2 9 a 7 7 0 0 9 1 30 0 1 2 3 a 7 8 0 0 9 8 4o 0 1 3 2 a s 0 1 6 3 70 0 2 0 20 0 2 0 2 a 9 o 1 8 10 0 2 2 40 0 2 2 4 a l o 0 1 2 5 4o 0 1 5 5o 0 1 5 5 砺 0 1 2 3 7 a l i 0 1 4 8 20 0 1 8 30 0 1 8 3 a 1 2 o 1 5 3 20 0 1 9 0o 0 1 9 0 a 1 3 0 2 2 8 5 0 0 2 8 3 0 0 2 8 3 彳j 4 o 1 7 9 30 0 2 8 20 0 2 8 2 a 1 5 o 2 1 90 0 3 4 40 0 3 4 4 阮0 1 5 7 2 a 1 6 o 1 5 2 80 0 2 4 00 0 2 4 0 4 j 7 0 2 8 9 80 0 4 5 60 0 4 5 6 a 1 8 o 1 5 90 0 2 5 00 0 2 5 0 a 1 9 j 0 3 4 6 2o 0 3 1 3 a 1 9 2 0 2 4 40 0 2 2 1 爿胆 0 3 2 8 90 。0 9 0 5 a 1 9 3 0 2 10 0 1 9 0 a 1 9 4 o 1 9 9 80 0 1 8 1 以 0 2 7 5 2 a 2 0 l 0 2 5 9 0 0 2 8 6 a 2 0 e 0 2 2 2 90 0 2 4 6 4 2 0 0 4 0 1 8o 1 1 0 6 a 2 0 z o 3 1 4 60 0 3 4 8 a 2 0 4 0 2 0 1 70 0 2 2 3 a 2 h 0 5 4 9 80 0 4 0 7 4 2 j 0 2 6 9 30 0 7 4 1 a 2 | 2 0 4 5 0 20 0 3 3 4 通过表4 1 ，可以绘制出欠平衡钻井过程安全评价指标体系所有指标权值大小的折 线图( 图4 1 9 ) ，图中清晰的反映出井场管理因素的指标权重整体处于较高位置，这表 明专家们认为安全管理因素对于欠平衡钻井具有较为重要的作用。其次，钻井技术的指 标权重大小排列次之，这表明专家们认为欠平衡钻井技术仍存在一些技术缺陷，而这些 缺陷最有可能引发事故。再者，井场环境因素也是容易导致欠平衡钻井事故的不可忽略 因素，其权重值处于中间区域。 3 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 唧o f 0 3 辎 蜷 靼0 0 2 a 4 1 a 6 7a 9a 1 9 1 欠平衡钻井过程的安全评价指标 图4 1 9 欠平衡钻井过程的安全评价指标权重图 f i 9 4 1 9 t h ew e i g h to fe v a l u a t e di n d e xf o ru n d e r b a l a n c e dd r i l l i n g 4 2 基于模糊综合评价的欠平衡钻井过程应用 根据已建立的欠平衡钻井过程的安全评价指标体系，可以得到因素集，即u = ( 钻 井人员，钻井设备觇，钻井环境弘，钻井技术以，经常管理u 5 ) ，其中各因素又包 含下列指标：矾= ( a 1 ，a2 ，a 3 ，a 4 ，如) ；u 2 = ( a 6 ，么7 ) ；睁( a s ，a 9 ，a 1 0 ，a n ， a 2 ，a 1 3 ) ：睁( a 1 4 ，a 加a 1 6 ，a 1 7 ，a 1 8 ) ：u s = ( a 1 9 ，a 2 0 ，a 2 ，) 。通过专家对指标体 系中各指标的危险、不安全、临界安全、较安全、安全五个等级进行判断的出下表( 表 4 2 ) ，其中，评语加权系数矩阵p ( 1 ，2 ，3 ，4 ，5 ) 7 。 本文以胜利钻井院前平衡技术研究所所施工的纯9 7 5 井为例，根据已建立好的欠 平衡钻井过程安全评价指标体系，通过数十名专家对此口井的分析结果，即将他们认为 各指标所处安全水平值进行统计，得出评价等级的百分比，根据此口井的得分情况结合 以计算出的欠平衡钻井过程安全评价指标体系的指标权重，可以计算出每个指标的安全 水平值，通过进一步模糊分析和计算，最终可以得到此口井的总体安全水平值。 其中，表4 2 中评价等级为所有专家打分情况的安全水平分值的百分比。 第四章欠平衡钻井过程安全分析与评价 表4 - 2欠平衡钻井指标体系指标专家评价打分情况 t a b l e 4 - 2t h er e s u l t so fe v a l u a t i o nf r o me x p e r t sf o ru n d e r b a l a n c e dd r i l l i n gi n d e xs y s t e m 评价等级 第一级第二级检查项目 12345 钻井理论知识000 4o 6o 知识技能 经验o00 20 8o 技能 0oo 30 7o 掌握地层破裂孔隙坍塌压力系数 oo0 40 50 1 确定井身结构和钻井液密度及欠压值 0o0 40 40 2 钻前准备确定井口装置及钻井施工措施00 0 1 o 6 0 3 钻井人员 掌握欠平衡井段层位的物化性能0oo 50 5o 配备相应的地面装备ooo 1o 6o 3 安全意识和态度 0o0 2o 50 3 健康状况0 o00 70 3 生理因素 工作强度o0 3o 40 3 o 井队分工和协作0o 3o 10 60 井队成员合作 井队人际关系o00 30 70 旋转防喷器及其控制系统 0oo0 7o 3 节流管汇及控制系统 o000 9o 1 液气分离器 0 0 ol0 地面系统 油水分离系统00 o 1 0 9 0 点火燃烧装置o00 30 70 安全报警控制系统 0o0 40 60 欠平衡钻井参数采集与分析处理系统 000 10 9o 钻井设备 钻杆浮阀 0o0 20 80 套管阀00 o 30 6 0 1 旁通阀000 20 8o 钻具止同阀000 40 6o 井下系统 动力钻具000 10 80 1 m w d 仪器 oo0 3o 70 气体检测仪 o00 60 30 1 冲击锤000 20 70 1 井场设施布置o0o1o 易损件储备量 000 10 90 多参数仪表的使用 00o 20 80 钻井环境 除气系统安装位置 0o0 20 7 0 1 井场气象条件 o 001o 井场应急救援 ooo 70 3o 防井壁坍技术 000 20 70 1 防井下着火和爆炸技术 oo 1o 4o 40 1 钻井技术 防钻具腐蚀技术 00 2o 50 3o 防井喷技术 o0 o 20 50 3 防 钻技术oo0 50 30 2 3 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 表4 - 2 欠平衡钻井指标体系指标专家评价打分情况( 续表) t a b l e 4 2t h er e s u l t so fe v a l u a t i o nf r o me x p e r t sf o ru n d e r b a l a n c e dd r i l l i n gi n d e xs y s t e m 管z 价等级 第一级第二级检查项目 l2345 安全生产检奄制度的执行0 o0 30 7o 防护用品完备情况 ooo 3o 6o 1 安全管理 作业人员安排情况0o0 2 0 80 隐患整改情况o00 4o 60 井场管理 新员1 二安全教育培训oo00 90 1 教育和培训 日常教育培训o0ol0 特殊工种安全技能培训 oo0 10 8o 1 预防性安全教育0 0 0 1o 应急设备和工具00o 10 90 应急管理 应急预案0o 10 2o 70 4 2 1 分层次综合评价 ( 1 ) 钻井人员因素的模糊综合评价结果 a 1 = ( 4 1 1 ，a 1 ：，a 1 3 ) ，权重为= ( 0 2 6 7 6 ，0 4 2 6 7 ，0 3 0 5 7 ) ，由表4 2 对a l l ，a 1 2 ， 么乃的模糊评判构成的单因素评判矩阵为： r o oo 40 6 o i 2 ooo 2 o 80l ， 1 0 0o 3o 7 0 j 根据单层次模糊评价模型b = w x r 计算可得： 吼= r a ，= ( o ，0 ，0 2 8 4 1 ，0 7 1 5 9 ，o ) ；为减小运用最大隶属度原则简单评判的误 差，在评价时应用评语加权系数矩阵c ( c - - ( 1 ，2 ，3 ，4 ，5 ) 7 ) 进行评判，综合利用 b 中全部相对隶属度信息，以便对评价对象的级别归属更准确的识别，即综合评价值 z = b x c ，z = 吼x c = 3 7 1 5 9 。 因此，通过上述计算，最后可以建立知识技能各因素的模糊综合评价结果表，依次 计算可以得到各级因素的权重和模糊综合评价表，如下： 表4 3 知识技能各影响因素的权重和模糊综合评价结果 t a b l e 4 - 3t h ew e i g h ta n df u z z ye v a l u a t i o nr e s u l t sf o rk n o w l e d g ea n ds k i l l 第四章欠平衡钻井过程安全分析与评价 表4 - 5 安全意识和态度的权重和模糊综合评价结果 t a b l e 4 - 5t h ew e i g h ta n df u z z ye v a l u a t i o nr e s u l t sf o rs e c u r i t yc o n s c i o u s n e s sa n da t t i t u d e 表4 - 6 生理因素各因素的权重和模糊综合评价结果 t a b l e 4 - 6t h ew e i g h ta n df u z z ye v a l u a t i o nr e s u l t sf o rp h y s i c a lf a c t o r s 表4 _ 7 井队成员合作各因素的权重和模糊综合评价结果 t a