海洋石油鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理與安全評價(jià)

顧菲菲

（勝利油田檢測評價(jià)研究有限公司，山東 東營257062）①

海洋石油鉆井作業(yè)屬于高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)類型，鉆井平臺(tái)上設(shè)施高度集中，周圍有各種易燃易爆物品，作業(yè)中存在大量復(fù)雜和不確定性因素，實(shí)際鉆井過程中會(huì)遇到一些預(yù)想不到的問題，加之海上作業(yè)環(huán)境更為惡劣，使得海洋鉆井作業(yè)具有很大的風(fēng)險(xiǎn)，也給事故的應(yīng)急救援帶來了一定的難度［1－4］。因此，做好海洋石油鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理及安全評價(jià)至關(guān)重要。

1 風(fēng)險(xiǎn)管理與安全評價(jià)

風(fēng)險(xiǎn)（risk）不同于危險(xiǎn)，是對事故發(fā)生概率和發(fā)生后果的綜合考慮。風(fēng)險(xiǎn)管理（risk management）是指對可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測、識(shí)別、評估和分析，并在此基礎(chǔ)上有效地處置風(fēng)險(xiǎn)，以最低成本實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)險(xiǎn)保障的科學(xué)管理方法。海洋石油鉆井風(fēng)險(xiǎn)管理意味著提前預(yù)知事故的發(fā)生狀態(tài)并將事故降至最低點(diǎn)，決策之前綜合考慮各種因素，根據(jù)現(xiàn)場情況修正方案，采用最佳方式處理鉆井作業(yè)中出現(xiàn)的各種問題。

安全評價(jià)也稱為風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)或危險(xiǎn)評價(jià)，它是以實(shí)現(xiàn)工程、系統(tǒng)安全為目的，應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法，對工程、系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)行辨識(shí)與分析，判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度，從而為制定防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。安全評價(jià)作為預(yù)測、預(yù)防事故的重要手段，將傳統(tǒng)安全管理方法的憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先辨識(shí)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，事先預(yù)測、預(yù)防的“事前過程”。因此，可以說安全評價(jià)是安全管理和決策科學(xué)化的基礎(chǔ)，是依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)預(yù)防事故的具體體現(xiàn)［5－6］。

1.1 海洋鉆井風(fēng)險(xiǎn)分析

海洋石油鉆井作業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)性有如下7個(gè)主要客觀影響因素：

1） 各種設(shè)備及人員的生活、生產(chǎn)均集中在有限的平臺(tái)空間上，遠(yuǎn)離陸地。

2） 不確定的海洋環(huán)境對海上石油生產(chǎn)設(shè)施安全有極大的影響，甚至有較強(qiáng)的破壞作用。

3） 石油鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的石油、天然氣等具有高壓、易燃、易爆等特點(diǎn)，極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。

4） 海洋油氣田的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，極易發(fā)生各種井下工程事故。

5） 海洋鉆井平臺(tái)設(shè)備人員遠(yuǎn)離陸地，事故的及時(shí)救援相對比較困難。

6） 海洋鉆井面臨海況、氣象、地理等復(fù)雜情況，鉆井作業(yè)投入高，施工難度大。

7） 鉆井作業(yè)意外事故容易造成海洋的污染。海洋石油鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)基本上可以分為海洋油氣儲(chǔ)層風(fēng)險(xiǎn)、海洋鉆井地層風(fēng)險(xiǎn)、海洋鉆井設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、海洋鉆井施工風(fēng)險(xiǎn)、海洋鉆井工藝風(fēng)險(xiǎn)及海洋鉆井設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等6大類：

1） 海洋油氣儲(chǔ)層風(fēng)險(xiǎn)是由于對海底地層的資料掌握不準(zhǔn)確、不全面所造成的風(fēng)險(xiǎn)。

2） 海洋鉆井地層風(fēng)險(xiǎn)是在鉆進(jìn)的過程中遇到海底的一些特殊構(gòu)造、巖性的巖層所造成的風(fēng)險(xiǎn)。

3） 海洋鉆井設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)是由于設(shè)計(jì)方案的偏差而引起的風(fēng)險(xiǎn)。

4） 海洋鉆井施工風(fēng)險(xiǎn)是在平臺(tái)施工過程中未嚴(yán)格按照施工方案或管理不當(dāng)所造成的風(fēng)險(xiǎn)。

5） 海洋鉆井工藝風(fēng)險(xiǎn)是指在海洋鉆井的特殊工藝作業(yè)時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

6） 海洋鉆井設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)是指鉆井平臺(tái)設(shè)備建造布局缺陷或故障所造成的風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)求解式(1)可得，建設(shè)1臺(tái)J920機(jī)組、3臺(tái)6B型機(jī)組方案，總裝機(jī)容量為135.5 MW，總投資最低。

根據(jù)工作的進(jìn)程，每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)可以細(xì)化、層層剖析為作業(yè)階段節(jié)點(diǎn)的主要風(fēng)險(xiǎn)，例如根據(jù)海洋鉆井施工的各個(gè)階段，關(guān)鍵點(diǎn)可以將海洋鉆井施工風(fēng)險(xiǎn)細(xì)化成各個(gè)階段所面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)（如表1），制定相應(yīng)的對策措施。

表1 鉆井作業(yè)各階段風(fēng)險(xiǎn)分析

1.2 海洋鉆井風(fēng)險(xiǎn)評估

風(fēng)險(xiǎn)評估工作可具體按照以下的步驟實(shí)施［7］：

1） 定量計(jì)算出總風(fēng)險(xiǎn)，與已有的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，看其是否是可接受的風(fēng)險(xiǎn)。如果不是就要對其進(jìn)行進(jìn)一步的分析，找出使總風(fēng)險(xiǎn)不在可接受范圍內(nèi)的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，具體研究這些因素的防控辦法。

2） 針對已經(jīng)找到的、對總風(fēng)險(xiǎn)影響最大的安全隱患提出改進(jìn)措施，并評估實(shí)施這些改進(jìn)措施后對總風(fēng)險(xiǎn)有哪些影響，也就是這些措施可以使總風(fēng)險(xiǎn)降低的程度。

3） 對能有效降低總風(fēng)險(xiǎn)的安全改進(jìn)措施進(jìn)行分析，列出實(shí)施這些措施所需經(jīng)費(fèi)、時(shí)間、人員、外部條件等，把這些措施的實(shí)施成本與總風(fēng)險(xiǎn)降低的程度進(jìn)行比較，看其是否具有可行性。

4） 實(shí)施可行的安全改進(jìn)措施，跟蹤分析這些措施的實(shí)施成果，評價(jià)其是否達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。對未達(dá)目標(biāo)的措施進(jìn)行改進(jìn)，再對其進(jìn)行成本效益分析，使之達(dá)到可行的標(biāo)準(zhǔn)。

海洋石油鉆井作業(yè)HSE管理體系中最主要的管理思想和管理理念就是一切事故都是可以預(yù)防的。HSE管理的出發(fā)點(diǎn)是預(yù)防為主，因此及早識(shí)別隱患、評估可能的風(fēng)險(xiǎn)是HSE管理的關(guān)鍵。風(fēng)險(xiǎn)評估方法的應(yīng)用本質(zhì)上也是為了更加有效地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的管理。目前已有的風(fēng)險(xiǎn)評估方法主要有：層次分析法（AHP）、決策樹法、蒙特卡羅法、敏感性分析、模糊綜合評價(jià)法和功效系數(shù)法等。國際鉆井承包商協(xié)會(huì)（International Association Drilling Contractor，IADC）在HSE Case中推薦的是結(jié)構(gòu)化危害識(shí)別和控制方法SHIDAC（Structured Hazard I－dentification And Control），該方法是ISO 17776中所提到的一種風(fēng)險(xiǎn)管理方法，它首先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，然后對照風(fēng)險(xiǎn)矩陣（如表2）進(jìn)行定性風(fēng)險(xiǎn)評估，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估的結(jié)果采取相應(yīng)的對策措施。

表2 風(fēng)險(xiǎn)矩陣

2 動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理流程

海洋石油鉆井由于作業(yè)環(huán)境及作業(yè)性質(zhì)的特殊性，其施工現(xiàn)場安全事故頻發(fā)，原因十分復(fù)雜。但應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)管理方法，采用全面的危險(xiǎn)源辨識(shí)，進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)控制，可以系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)、深刻地認(rèn)識(shí)和控制各種隱患，降低風(fēng)險(xiǎn)。

海洋石油鉆井風(fēng)險(xiǎn)管理流程的設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮地下是否存在威脅鉆井方面的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。開鉆前對所有風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評估，不斷收集資料，將其進(jìn)行解析后反饋到鉆井設(shè)計(jì)和地層模型中變成動(dòng)態(tài)文件，如圖1所示。其核心部分分為3個(gè)階段：①確定井位；②作出合適的鉆井設(shè)計(jì)；③執(zhí)行設(shè)計(jì)并在施工中進(jìn)行摸索。

總之，該鉆井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理方法和工作流程是從設(shè)計(jì)階段得到可行性方案，將之變成可操作性鉆井技術(shù)文件，在實(shí)際工作中幫助解決鉆井的風(fēng)險(xiǎn)問題。

圖1 海洋石油鉆井風(fēng)險(xiǎn)管理流程

3 系統(tǒng)性綜合安全評價(jià)

安全評價(jià)是以實(shí)現(xiàn)海洋石油鉆井作業(yè)安全為目的，應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法，對可能存在的危險(xiǎn)性及其可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行綜合評價(jià)和預(yù)測，并根據(jù)可能導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)的大小，提出相應(yīng)的安全對策措施，以達(dá)到海洋石油鉆井作業(yè)安全的過程。安全評價(jià)應(yīng)貫穿于海洋石油鉆井作業(yè)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和退役整個(gè)生命周期的各個(gè)階段，進(jìn)行安全評價(jià)既是搞好安全生產(chǎn)的重要保證，也是安全監(jiān)督管理的需要。系統(tǒng)安全是指在系統(tǒng)壽命期間內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)安全工程和管理方法，識(shí)別系統(tǒng)中的危險(xiǎn)源，定性或定量表征其危險(xiǎn)性，并采取控制措施使其危險(xiǎn)性最小化，從而使系統(tǒng)在規(guī)定的性能、時(shí)間和成本范圍內(nèi)達(dá)到最佳的可接受安全程度［8］。

因此，系統(tǒng)性綜合安全評價(jià)就是將系統(tǒng)中的安全作為一個(gè)整體系統(tǒng)，應(yīng)用科學(xué)的方法對構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)要素進(jìn)行全面的分析，判明各種狀況下危險(xiǎn)因素的特點(diǎn)及其可能導(dǎo)致的災(zāi)害性事故，通過定性和定量分析對系統(tǒng)的安全性做出預(yù)測和評價(jià)，并采取綜合方法消除危險(xiǎn)，將系統(tǒng)事故降至最低的可接受限度［9］。

安全評價(jià)既需要安全評價(jià)理論的支撐，又需要理論與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，二者缺一不可。安全評價(jià)可在同一海洋石油鉆井作業(yè)中用來比較風(fēng)險(xiǎn)的大小，但不能用來證明當(dāng)必要的安全設(shè)備未投入使用時(shí)的狀態(tài)是安全的，這樣的證明既是方法的濫用，也會(huì)得出不符合邏輯的結(jié)果［10］。

4 結(jié)語

海洋石油鉆井作業(yè)是高風(fēng)險(xiǎn)、高投入作業(yè)。鉆井平臺(tái)遠(yuǎn)離陸地，工作環(huán)境惡劣，不確定性因素眾多，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)相對較大。在鉆進(jìn)過程中，由于一些突發(fā)的地層因素或工藝、操作不當(dāng)?shù)挠绊懀锌赡艹霈F(xiàn)卡鉆、井漏、井涌、井噴等事故，進(jìn)而導(dǎo)致鉆具、鉆井設(shè)備的損壞，增加鉆井投入。因而盡早識(shí)別、分析、評估作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，進(jìn)行海洋石油鉆井作業(yè)全程安全評價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理有助于降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)及作業(yè)成本。

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