海洋石油钻井作业风险管理与安全评价

顾菲菲

（胜利油田检测评价研究有限公司，山东 东营257062）①

海洋石油钻井作业属于高风险作业类型，钻井平台上设施高度集中，周围有各种易燃易爆物品，作业中存在大量复杂和不确定性因素，实际钻井过程中会遇到一些预想不到的问题，加之海上作业环境更为恶劣，使得海洋钻井作业具有很大的风险，也给事故的应急救援带来了一定的难度［1－4］。因此，做好海洋石油钻井作业的风险管理及安全评价至关重要。

1 风险管理与安全评价

风险（risk）不同于危险，是对事故发生概率和发生后果的综合考虑。风险管理（risk management）是指对可能遇到的风险进行预测、识别、评估和分析，并在此基础上有效地处置风险，以最低成本实现最大风险保障的科学管理方法。海洋石油钻井风险管理意味着提前预知事故的发生状态并将事故降至最低点，决策之前综合考虑各种因素，根据现场情况修正方案，采用最佳方式处理钻井作业中出现的各种问题。

安全评价也称为风险评价或危险评价，它是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。安全评价作为预测、预防事故的重要手段，将传统安全管理方法的凭经验进行管理转变为预先辨识系统的危险性，事先预测、预防的“事前过程”。因此，可以说安全评价是安全管理和决策科学化的基础，是依靠现代科学技术预防事故的具体体现［5－6］。

1.1 海洋钻井风险分析

海洋石油钻井作业的高风险性有如下7个主要客观影响因素：

1） 各种设备及人员的生活、生产均集中在有限的平台空间上，远离陆地。

2） 不确定的海洋环境对海上石油生产设施安全有极大的影响，甚至有较强的破坏作用。

3） 石油钻井作业所产生的石油、天然气等具有高压、易燃、易爆等特点，极易发生火灾、爆炸事故。

4） 海洋油气田的地质条件比较复杂，极易发生各种井下工程事故。

5） 海洋钻井平台设备人员远离陆地，事故的及时救援相对比较困难。

6） 海洋钻井面临海况、气象、地理等复杂情况，钻井作业投入高，施工难度大。

7） 钻井作业意外事故容易造成海洋的污染。海洋石油钻井作业的风险基本上可以分为海洋油气储层风险、海洋钻井地层风险、海洋钻井设计风险、海洋钻井施工风险、海洋钻井工艺风险及海洋钻井设备风险等6大类：

1） 海洋油气储层风险是由于对海底地层的资料掌握不准确、不全面所造成的风险。

2） 海洋钻井地层风险是在钻进的过程中遇到海底的一些特殊构造、岩性的岩层所造成的风险。

3） 海洋钻井设计风险是由于设计方案的偏差而引起的风险。

4） 海洋钻井施工风险是在平台施工过程中未严格按照施工方案或管理不当所造成的风险。

5） 海洋钻井工艺风险是指在海洋钻井的特殊工艺作业时出现的风险。

6） 海洋钻井设备风险是指钻井平台设备建造布局缺陷或故障所造成的风险。

经求解式(1)可得，建设1台J920机组、3台6B型机组方案，总装机容量为135.5 MW，总投资最低。

根据工作的进程，每项风险可以细化、层层剖析为作业阶段节点的主要风险，例如根据海洋钻井施工的各个阶段，关键点可以将海洋钻井施工风险细化成各个阶段所面临的主要风险（如表1），制定相应的对策措施。

表1 钻井作业各阶段风险分析

1.2 海洋钻井风险评估

风险评估工作可具体按照以下的步骤实施［7］：

1） 定量计算出总风险，与已有的风险评价标准进行比较，看其是否是可接受的风险。如果不是就要对其进行进一步的分析，找出使总风险不在可接受范围内的主要风险因素，具体研究这些因素的防控办法。

2） 针对已经找到的、对总风险影响最大的安全隐患提出改进措施，并评估实施这些改进措施后对总风险有哪些影响，也就是这些措施可以使总风险降低的程度。

3） 对能有效降低总风险的安全改进措施进行分析，列出实施这些措施所需经费、时间、人员、外部条件等，把这些措施的实施成本与总风险降低的程度进行比较，看其是否具有可行性。

4） 实施可行的安全改进措施，跟踪分析这些措施的实施成果，评价其是否达到了预期的目标。对未达目标的措施进行改进，再对其进行成本效益分析，使之达到可行的标准。

海洋石油钻井作业HSE管理体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预防的。HSE管理的出发点是预防为主，因此及早识别隐患、评估可能的风险是HSE管理的关键。风险评估方法的应用本质上也是为了更加有效地进行风险的管理。目前已有的风险评估方法主要有：层次分析法（AHP）、决策树法、蒙特卡罗法、敏感性分析、模糊综合评价法和功效系数法等。国际钻井承包商协会（International Association Drilling Contractor，IADC）在HSE Case中推荐的是结构化危害识别和控制方法SHIDAC（Structured Hazard I－dentification And Control），该方法是ISO 17776中所提到的一种风险管理方法，它首先进行风险辨识，然后对照风险矩阵（如表2）进行定性风险评估，根据风险评估的结果采取相应的对策措施。

表2 风险矩阵

2 动态风险管理流程

海洋石油钻井由于作业环境及作业性质的特殊性，其施工现场安全事故频发，原因十分复杂。但应用风险管理方法，采用全面的危险源辨识，进行有效的风险控制，可以系统、动态、深刻地认识和控制各种隐患，降低风险。

海洋石油钻井风险管理流程的设计优先考虑地下是否存在威胁钻井方面的地质风险。开钻前对所有风险因素进行评估，不断收集资料，将其进行解析后反馈到钻井设计和地层模型中变成动态文件，如图1所示。其核心部分分为3个阶段：①确定井位；②作出合适的钻井设计；③执行设计并在施工中进行摸索。

总之，该钻井作业的风险管理方法和工作流程是从设计阶段得到可行性方案，将之变成可操作性钻井技术文件，在实际工作中帮助解决钻井的风险问题。

图1 海洋石油钻井风险管理流程

3 系统性综合安全评价

安全评价是以实现海洋石油钻井作业安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对可能存在的危险性及其可能产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的事故风险的大小，提出相应的安全对策措施，以达到海洋石油钻井作业安全的过程。安全评价应贯穿于海洋石油钻井作业的设计、建设、运行和退役整个生命周期的各个阶段，进行安全评价既是搞好安全生产的重要保证，也是安全监督管理的需要。系统安全是指在系统寿命期间内应用系统安全工程和管理方法，识别系统中的危险源，定性或定量表征其危险性，并采取控制措施使其危险性最小化，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的可接受安全程度［8］。

因此，系统性综合安全评价就是将系统中的安全作为一个整体系统，应用科学的方法对构成系统的各个要素进行全面的分析，判明各种状况下危险因素的特点及其可能导致的灾害性事故，通过定性和定量分析对系统的安全性做出预测和评价，并采取综合方法消除危险，将系统事故降至最低的可接受限度［9］。

安全评价既需要安全评价理论的支撑，又需要理论与实际经验的结合，二者缺一不可。安全评价可在同一海洋石油钻井作业中用来比较风险的大小，但不能用来证明当必要的安全设备未投入使用时的状态是安全的，这样的证明既是方法的滥用，也会得出不符合逻辑的结果［10］。

4 结语

海洋石油钻井作业是高风险、高投入作业。钻井平台远离陆地，工作环境恶劣，不确定性因素众多，作业风险相对较大。在钻进过程中，由于一些突发的地层因素或工艺、操作不当的影响，有可能出现卡钻、井漏、井涌、井喷等事故，进而导致钻具、钻井设备的损坏，增加钻井投入。因而尽早识别、分析、评估作业风险，采取相应的预防措施，进行海洋石油钻井作业全程安全评价及风险管理有助于降低作业风险及作业成本。

［1］ 彭继轩，穆龙新，吕功训.HSE管理中的风险分析方法［J］.中国安全生产科学技术，2006（6）：111－115.

［2］ 安海静，胡军.基于海洋石油作业事故风险分析的应急研究［J］.中国安全生产科学技术，2009（1）：165－168.

［3］ 杨勇.海洋石油现场安全管理模式及特点分析［J］.化学工程与装备，2010（6）：225－227.

［4］ 申学义，孙永华.钻井风险管理［J］.国外油田工程，2001，17（9）：36－39.

［5］ 刘菊梅.陆上油气钻井作业安全评价方法的研究［D］.重庆：重庆大学，2005.

［6］ 吴庆善，钱新明，郭再富.含硫气井定量风险分析技术标准探讨［J］.天然气工业，2009（11）：109－111.

［7］ 姜蕊.老龄海洋石油平台风险评估研究［D］.大庆：大庆石油学院，2010.

［8］ 崔文彩.钻井工程HSE危害识别与风险评价模式研究［D］.武汉：中国地质大学，2008.

［9］ 郑欣，许开立.安全评价模式的建立［J］.工业安全与环保，2007，33（8）：59－61.

［10］ 吴宗之.危险评价方法及其应用［M］.北京：冶金工业出版社，2001.