故障树分析方法在油田事故分析中的应用

故障树分析方法在油田事故分析中的应用

故障树分析（ta）技术于196年在美国贝尔电话实验室开发。通过逻辑方法，我们可以直观地分析危险的情况。它的特点是直观、清晰、清晰、逻辑思维和强逻辑。它可以进行定性分析和定量分析。该技术体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,是安全系统工程的主要分析方法之一。从1978年起,我国开始了FTA的研究与运用工作,实践证明,FTA适合我国国情,能够在我国进行普遍推广使用。1油田开采突发事件中的故障树分析油田是一个复杂的系统,它有几个主要作业点,如井场、管道、原油集输处理站等,这些作业点都存在着各种潜在的危险,即井场可能发生井喷、井漏等事故,管道可能出现腐蚀穿孔,原油集输处理站可能发生管道泄漏、油罐冒顶等事故。如果事故发生时周围有明火或火星,将会造成爆炸和火灾。油田开采突发事件对地表水体影响几率分析是为了确定当发生诸如井喷、管道泄漏等突发事件时,有多大几率对地表水体造成影响。而故障树分析法就是采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,查明哪些危险因素对系统的安全有较大的影响,还可以进一步对系统进行安全评价。这与进行油田环境风险评价的目的相同,因此选用故障树法评估油田环境风险具有很强的适用性。2使用方法2.1原油集输处理站应用对象包括井场、管道和原油集输处理站。井场是油田开发过程中的第一个作业点,其从勘探到开始生产经过的主要工艺包括装井口、钻进、固井(下套管、注水泥)和完井等。钻井前要进行钻前准备工作,完井后要清理井场。钻前准备包括平整井场和井场道路,构筑钻井设备地基,布置钻井设备等。试油是在采油投产前使用不同型号的油嘴,测试各种生产状态下油、气、水的产量等有关参数,以确定油井的产能。采油是在试油作业后,在井口安装采油树、抽油机,使原油通过天然地层能量自喷或使用抽油机采出,进入油气集输流程的全过程。石油开采企业的原油运输一般采取管道运输的形式,这种运输方式具有成本低、速度快、运量大的优点,为了得到足够的压力,中间设有转油站。在输油管道出现大的泄漏事故时,采取截断事故段两侧的截断阀措施,这可大大减少原油泄漏量。但对无法监测到的小而慢的泄漏事故,监测工作相当困难。原油集输处理站的任务是将原油与掺杂在其中的水相、气相分离,最后得到净化油外输。处理站主要包括管道设施和各种集输处理设备,其中设备主要由各种罐、阀组成。原油集输处理站容易发生管道泄漏、油罐冒顶等事故。2.2运行图的加载根据油田可能发生的各种事故及其原因,经过分析,建立图1所示的故障树图。2.3最小切分组根据布尔代数规则,利用图1,可以求出该故障树的最小割集。2.4类似图的创建利用最小割集重新建立故障树等效图,见图2。2.5计算事件发生的概率2.5.1故障树有7个基本事件对顶上事件状态Φ(X)=1的所有基本事件的状态组合,求各个基本事件状态(Xi=1或0)的概率积之和,用公式表达为本故障树有7个基本事件,按照二进制列出所有基本事件两种状态的组合数共有27=128个。由于基本事件状态值与顶上事件状态值的组合较多,计算起来也相当复杂,因此需要进一步采用近似计算法。2.5.2顶事件概率的近似近似算法是利用最小割集计算顶上事件发生概率的公式得到的。一般情况下,可以假定所有基本事件都是统计独立的,因而每个割集也是统计独立的。下面推导近似算法的公式。设有故障树的最小割集等效树,顶上事件与割集的逻辑关系为顶上事件T发生的概率为q,割集k1、k2、k3、k4的发生概率分别为qk1、qk2、qk3、qk4,由独立事件的概率和概率积的公式分别得只取第一个小括号中的项,将其余的二次项和三次项等全都舍弃,则得顶上事件发生概率的近似公式为这样,顶上事件发生概率近似等于各最小割集发生概率之和。基本事件X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7的发生概率分别为q1=0.001、q2=0.05、q3=0.01、q4=0.08、q5=0.02、q6=0.08、q7=0.001。用近似公式计算顶上事件发生概率为3环境风险评价中事故概率法的应用在环境风险评价中,风险事故率分析是一个重要的环节,其中事故概率是一个重要的计算参数,通过事故概率和事故造成的危害来确定工程建设的风险接受程度。本文通过实例