支持平臺鉆井包設計風險管理

劉永勝王維旭周天明張 鵬王安義汪靖享

（1.寶雞石油機械有限責任公司 寶雞721002；2.國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心 寶雞721002）

支持平臺鉆井包設計風險管理

劉永勝1，2王維旭1，2周天明1，2張 鵬1，2王安義1，2汪靖享1，2

（1.寶雞石油機械有限責任公司 寶雞721002；2.國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心 寶雞721002）

支持平臺鉆井作業(yè)方式特殊、鉆井包設計難度大，且該項目又與常規(guī)設計過程不同，因此加強項目風險管控，尋找風險與成本收益上的最佳平衡點，將風險水平降至最低是項目實施的首要目標。文章針對支持平臺鉆井包設計過程中的風險管控進行研究，在項目的設計初期建立初步風險研究思路，引入風險分析方法，選取風險接受準則，對設計過程的風險因素進行識別和評估，重點對高危區(qū)域及接近高危區(qū)域的風險因素進行分析并提出合理應對措施。

支持平臺；鉆井包；風險評估；風險應對

引 言

支持平臺輔助鉆井平臺是一種為固定式平臺和浮式平臺（SPAR、TLP）等平臺提供鉆井和修井作業(yè)和服務的平臺。該平臺既具有浮式鉆井平臺適應水深范圍廣的優(yōu)點又具常規(guī)鉆井平臺造價低優(yōu)勢［1］。

支持平臺輔助鉆井平臺主要由兩大部分組成，第一部分是具有動力的輔助鉆井支持平臺（TSV）；第二部分是鉆井/修井包（MEP）。TSV是MEP所需動力和供應補給材料的存儲載體。MEP模塊可以在作業(yè)平臺上利用TSV和平臺設施完成快速組裝和分解。在作業(yè)平臺鉆井結束后，TSV承擔MEP模塊的臨時存放和遠洋/油田運輸。

根據(jù)近幾年市場動向，海洋鉆井支持平臺將成為未來海洋油氣資源開發(fā)的主力裝備之一，其中MEP系統(tǒng)設計技術難度高，附加值大，目前國內在該類型鉆井系統(tǒng)的設計技術方面處于空白，其設計建造反映了一個公司在海工行業(yè)的設計水平［2］。截至目前，我公司在國內鉆井船鉆井系統(tǒng)設計方面已有所涉足，并取得相當?shù)臉I(yè)績，為設計鉆井支持平臺（TSV）所配套的鉆井設備包（MEP）積累了一定的經(jīng)驗和基礎。

本項目船東、監(jiān)造、設備供應商均為國外公司，項目運行采用的是設計單位、制造單位和設備供應商分離的運營模式，給作為設計單位的我公司帶來了很大的風險。因此，在設計初期有必要對平臺設計進行風險評估，并將風險管控應用于整個設計過程，對設計管理有很好的指導意義。加強風險管理和識別，制定有效的應對措施，將風險水平降到最低。

1 風險分析方法和步驟

采用相對風險指數(shù)分析法，在以往設計經(jīng)驗的基礎上，在已經(jīng)具有較透徹的理解和良好判斷力的情況下，綜合考慮事故發(fā)生的概率、后果及預防后果發(fā)生的難易程度等方面進行定量分析，已達到了風險分析和事故預防的效果［3］。

風險管理可歸納為如下五大步驟［4］：

（1）風險管理規(guī)劃

確定如何進行風險管理活動的過程。

（2）風險識別

確定哪些風險可能會影響項目，并記錄風險的各方面特征的過程。

（3）風險估計

對所有已經(jīng)識別的風險，進行定性或定量分析，并依據(jù)風險的潛在影響程度對其進行優(yōu)先排序的過程。風險評價，就是在風險估計的基礎上，建立風險的系統(tǒng)模型，確定系統(tǒng)整體風險水平的過程。

（4）風險應對

針對各種風險后果的性質，風險發(fā)生的概率和風險的影響程度，采取相應的策略，制定相應的風險管理措施，擬定風險管理方案的過程。

（5）風險監(jiān)控

跟蹤已識別的風險，識別新出現(xiàn)的風險和殘余的風險，監(jiān)測風險應急計劃的觸發(fā)條件，審查應對策略和措施的實施情況并評估其效力的過程。

2 風險接受準則

ALARP（As low as reasonable practicable） 最早是由HSE提出的風險管理和決策準則，現(xiàn)已成為可接受風險標準制定的基本框架?！癆LARP 準則”又稱“最低合理可行準則”，意思是盡可能降低風險，同時這樣低的風險程度應是合理且切實可行的［5］。

3 風險識別

基于工作塊的劃分，設計項目涉及的主要風險因素可歸為設計風險、管理風險和法律風險，如圖2所示。

根據(jù)分析將各風險因素細分，建立風險考量因子打分標準，對每一個風險考量因子設定等級和對應分值［6］，見表1和表2。

表1 嚴重程度因子

表2 發(fā)生概率因子

針對識別出的風險，依據(jù)表1和表2對每一個風險考量進行賦值，并建立設計風險因素的評價表，見表3。

表3 設計風險因素評價表

4 風險評估

對于每一個風險，將風險考量因子的得分進行相加作為該風險的綜合得分，其中嚴重程度因子分值為a，發(fā)生概率因子分值為b。風險評判標準如下：

（1）當∑= a+b≤4，風險等級相對較低，項目組可以承擔其風險且無需再增加控制措施；

（2）當4＜∑= a+b ＜7，風險等級較高，項目組要嚴格控制該區(qū)域內的風險并制定針對性的控制措施；

（3）當∑= a+b≥7，屬于高風險區(qū)域，項目組要對其工作進行優(yōu)先安排，并制定多種防范控制措施，或尋找轉移風險的辦法。

下頁圖3為風險坐標圖，以藍、白、紅三色劃分為A、B、C三個區(qū)域。

從圖3項目各項風險的坐標區(qū)域分布來看，風險2.4和3.1處在A區(qū)域，項目前期予以適當處理即可。風險1.3/1.5/1.6/1.7/1.9/2.2處于B區(qū)域，該區(qū)域為需要嚴格控制并制訂防范措施的區(qū)域；C區(qū)域為高風險區(qū)，因此本項目實施前或實施中，需要對風險1.1/1.2/1.4/1.8/2.1/2.3進行關鍵性防范和控制。

從風險坐標圖上個風險因素的分布來看，該項目總體處于高風險位置，需要進行針對性的風險防范和控制，并將風險控制作為工作的重點。

5 風險分析

對圖3風險坐標圖中C區(qū)分布的高危風險項進行分析，找出風險發(fā)生的原因，針對具體原因找到降低風險的應對措施并合理監(jiān)控。

5.1 設計參數(shù)提供滯后

MEP的整個設計過程都是建立在各種設備的基本參數(shù)輸入之上。如果所需設備的參數(shù)和圖紙無法及時獲得，將會導致整個系統(tǒng)的設計滯后，進而影響到整個設計的進展。鑒于以往的項目經(jīng)驗，主要設備提供商在提供資料的及時性無法保證，這個問題上定會存在風險。設計基礎參數(shù)到位的速度將直接影響設計工作進展。

5.2 設計參數(shù)不足/遺漏

此處可能存在以下兩種情況：

（1）在MEP的設計中，針對某個設備，設備供應商認為已經(jīng)提供全部的設備參數(shù)，但設計方需要更多的數(shù)據(jù)，供應商則需要進一步提供。

（2）設備供應商已經(jīng)按設計方的要求提供全部的設備參數(shù)，但隨著設計的深入開展，設計方發(fā)現(xiàn)需要補充更多的參數(shù)。

這些參數(shù)前期設備供應商并沒有提供，設計方也未想到，需要設備供應商繼續(xù)提供。兩種情況對設計工作造成的影響不同，第一種情況發(fā)生在較早期，一旦數(shù)據(jù)補完后對整體設計工作的牽連不大；而第二種情況可能出現(xiàn)在設計的中晚期，數(shù)據(jù)補完后可能影響到前期已完成的工作，從而會嚴重影響設計工作的進度，甚至可能影響設計工作的質量。

5.3 重量控制失敗

重量控制有兩個要點：

（1）MEP的總重量控制。設計中可能出現(xiàn)總體重量超過預期的情況，這將導致平臺的可變載荷減少，甚至使整個平臺無法使用，從而對設計工作造成災難性影響，導致項目失敗。

（2）子模塊的重量控制。業(yè)主要求每一個子模塊都可由TSV的吊機進行移運。設計中可能出現(xiàn)由于子模塊的位置和重量不合理，無法滿足吊裝要求的情況。

5.4 調試階段問題

調試階段是暴露問題最多且最可能產生設計變更的階段，很多整改項或優(yōu)化項都可能會牽扯到設計上的變更。此階段的工作難以把握。因為在這個階段，既要確保業(yè)主的要求得到滿足，又要盡可能減少額外的項目成本。并且由于已處于項目后期，設計變更可能引起較大影響，如果無法進行有效的控制，則可能給項目造成巨大的影響。此外，作為設計文件的一部分，調試程序是開展調試工作的基礎。如果調試文件的內容脫離實際，也會直接影響項目的整體進展。

6 風險應對措施和監(jiān)控

針對以上風險評估和分析的結果，下面將對C區(qū)風險因素給出合理的風險控制措施。

6.1 針對設計參數(shù)問題

（1）設計方應與建造方討論并制定設計參數(shù)需求計劃表。該計劃表以MEP設備清單為基礎框架，反映各個階段中設計方需要設備供應商提交的參數(shù)，并確定提交工作在總體進度上的時間節(jié)點。

（2）建造方組織會議，設計方與各個設備供應商就設計參數(shù)的范圍進行深入討論，重點避免出現(xiàn)參數(shù)遺漏，并進一步細化提交工作的時間安排。會議內容寫成會議紀要或備忘錄。

（3）設計方加強對參數(shù)提交過程的監(jiān)控，由專人負責設備供應商提交資料問題進行預警與敦促。

6.2 針對重量控制

（1）材料選用。在綜合考慮建造成本的前提下，設計方應盡量選用重量更輕、強度也符合要求的材料。材料優(yōu)化的深度要盡可能加大，對于較小的部件、零件也應進行重量控制。

（2）尺寸掌握。設計方應對各種結構、部件的尺寸進行優(yōu)化考慮。滿足同樣功能的情況下，應選用部件更少、尺寸更小、結構更簡單的方案。

（3）路徑優(yōu)化。設計方應充分考慮MEP各部分的布局，對所有液、氣、電線路的走向進行優(yōu)化，在滿足功能和美觀的前提下，要做到距離最短、重量最輕。

（4）設備控制。設計方要加強對設備供應商提供設備的調研，核實其尺寸與公差，拿到盡可能準確的重量數(shù)據(jù)。建造方也應在與設備供應商的合同中，對重量控制加以條款約束。

（5）預估安全系數(shù)。完成理論重量的計算后，設計方應找到一個合理的重量安全系數(shù)。該系數(shù)不能過大亦不能過小，應在考慮業(yè)主接受程度的前提下，為重量控制留出一定余量。

（6）充分考慮吊機的技術參數(shù)，做好子模塊的設計劃分以及布局。

6.3 針對調試階段問題

（1）設計方應與建造方做好相互配合工作，在調試期間，設計方應協(xié)助建造方就業(yè)主提出有關MEP的整改、不符合項和優(yōu)化意見提供支持，從而將產生變更的可能性減到最小。

（2）設計方應充分利用其他鉆井包的調試經(jīng)驗，對MEP的調試文件嚴格把關，提前進行優(yōu)化，規(guī)避潛在風險。由于個人素養(yǎng)將直接影響該項工作的成效，故此處應重視調試參與人的選定。

7 結 論

本項目整體存在較高風險，風險控制工作顯得尤其重要。策劃、制定具體的控制手段時，通過組織正式會議與各個相關單位進行商討達成一致共識，并將結論落實成文以保證實施，項目最終取得了良好效果，為平臺的交船提供了很好的支持。風險管控在本項目中取得的成功經(jīng)驗，將為該類后續(xù)海工項目提供借鑒和幫助。

［1］王安義，王維旭，張元洪，等.支持平臺鉆井包跨接式軟管分析計算［J］.石油礦產機械，2016（5）：28-31.

［2］馮定，唐海雄，周魁，等. 模塊鉆機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.石油機械，2008（9）：143-145.

［3］肖建勇.海洋平臺安全風險分析方法研究［D］.天津：天津大學，2012.

［4］孫立強.風險管理在導管架海洋平臺設計和建造中的應用概述［D］.山東：中國海洋大學，2007.

［5］樂叢歡.海洋平臺基于結構碰撞損傷的風險評估［D］.天津：天津大學，2010.

［6］游哲銳.柴油機雙燃料系統(tǒng)風險分析與評估［J］.船舶，2015（2）：70-73.

Design risk management of tender support vessel drill package

LIU Yong-sheng1,2WANG Wei-xu1,2ZHOU Tian-ming1,2ZHANG Peng1,2WANG An-yi1,2WANG Jing-xiang1,2
(1. CNPC Baoji Oil fi eld Machinery Co., Ltd., Baoji 721002, China; 2. National Engineering Research Center for Oil & Gas Drilling Equipment , Baoji 721002, China)

The design of the drill package is diffi cult due to the special drilling operation mode of tender support vessel. As the project is di ff erent from the conventional design process, the primary target of the project is to minimize the risk level by enhancing the project risk management and control and seeking the best balance point between risk and cost bene fi t. This paper researches the risk management and control during the design process of the tender support vessel drilling package, and establishes a preliminary risk research route at the initial design stage. The risk factors in the design process are identi fi ed and evaluated through the introduction of the risk analysis method and the selection of the risk acceptance criteria. The special analysis of the risk factors of the high-risk area and the area close to the high-risk area are performed to introduce reasonable countermeasures.

tender support vessel; drill package; risk assessment; risk response

U673.2

A

1001-9855（2017）01-0074-05

2016-07-12；

2016-08-19

劉永勝（1983-），男，碩士，工程師。研究方向：石油鉆采裝備研發(fā)。王維旭（1978-），男，碩士，高級工程師。研究方向：石油鉆采裝備研發(fā)。周天明（1978-），男，碩士，高級工程師。研究方向：石油鉆采裝備研發(fā)。張 鵬（1980-），男，碩士，工程師。研究方向：石油鉆采裝備研發(fā)。王安義（1983-），男，碩士，工程師。研究方向：石油鉆采裝備研發(fā)。汪靖享（1986-），男，助理工程師。研究方向：石油鉆采裝備研發(fā)。

10.19423/j.cnki.31-1561/u.2017.01.074