支持平台钻井包设计风险管理

刘永胜王维旭周天明张 鹏王安义汪靖享

（1.宝鸡石油机械有限责任公司 宝鸡721002；2.国家油气钻井装备工程技术研究中心 宝鸡721002）

支持平台钻井包设计风险管理

刘永胜1，2王维旭1，2周天明1，2张 鹏1，2王安义1，2汪靖享1，2

（1.宝鸡石油机械有限责任公司 宝鸡721002；2.国家油气钻井装备工程技术研究中心 宝鸡721002）

支持平台钻井作业方式特殊、钻井包设计难度大，且该项目又与常规设计过程不同，因此加强项目风险管控，寻找风险与成本收益上的最佳平衡点，将风险水平降至最低是项目实施的首要目标。文章针对支持平台钻井包设计过程中的风险管控进行研究，在项目的设计初期建立初步风险研究思路，引入风险分析方法，选取风险接受准则，对设计过程的风险因素进行识别和评估，重点对高危区域及接近高危区域的风险因素进行分析并提出合理应对措施。

支持平台；钻井包；风险评估；风险应对

引 言

支持平台辅助钻井平台是一种为固定式平台和浮式平台（SPAR、TLP）等平台提供钻井和修井作业和服务的平台。该平台既具有浮式钻井平台适应水深范围广的优点又具常规钻井平台造价低优势［1］。

支持平台辅助钻井平台主要由两大部分组成，第一部分是具有动力的辅助钻井支持平台（TSV）；第二部分是钻井/修井包（MEP）。TSV是MEP所需动力和供应补给材料的存储载体。MEP模块可以在作业平台上利用TSV和平台设施完成快速组装和分解。在作业平台钻井结束后，TSV承担MEP模块的临时存放和远洋/油田运输。

根据近几年市场动向，海洋钻井支持平台将成为未来海洋油气资源开发的主力装备之一，其中MEP系统设计技术难度高，附加值大，目前国内在该类型钻井系统的设计技术方面处于空白，其设计建造反映了一个公司在海工行业的设计水平［2］。截至目前，我公司在国内钻井船钻井系统设计方面已有所涉足，并取得相当的业绩，为设计钻井支持平台（TSV）所配套的钻井设备包（MEP）积累了一定的经验和基础。

本项目船东、监造、设备供应商均为国外公司，项目运行采用的是设计单位、制造单位和设备供应商分离的运营模式，给作为设计单位的我公司带来了很大的风险。因此，在设计初期有必要对平台设计进行风险评估，并将风险管控应用于整个设计过程，对设计管理有很好的指导意义。加强风险管理和识别，制定有效的应对措施，将风险水平降到最低。

1 风险分析方法和步骤

采用相对风险指数分析法，在以往设计经验的基础上，在已经具有较透彻的理解和良好判断力的情况下，综合考虑事故发生的概率、后果及预防后果发生的难易程度等方面进行定量分析，已达到了风险分析和事故预防的效果［3］。

风险管理可归纳为如下五大步骤［4］：

（1）风险管理规划

确定如何进行风险管理活动的过程。

（2）风险识别

确定哪些风险可能会影响项目，并记录风险的各方面特征的过程。

（3）风险估计

对所有已经识别的风险，进行定性或定量分析，并依据风险的潜在影响程度对其进行优先排序的过程。风险评价，就是在风险估计的基础上，建立风险的系统模型，确定系统整体风险水平的过程。

（4）风险应对

针对各种风险后果的性质，风险发生的概率和风险的影响程度，采取相应的策略，制定相应的风险管理措施，拟定风险管理方案的过程。

（5）风险监控

跟踪已识别的风险，识别新出现的风险和残余的风险，监测风险应急计划的触发条件，审查应对策略和措施的实施情况并评估其效力的过程。

2 风险接受准则

ALARP（As low as reasonable practicable） 最早是由HSE提出的风险管理和决策准则，现已成为可接受风险标准制定的基本框架。“ALARP 准则”又称“最低合理可行准则”，意思是尽可能降低风险，同时这样低的风险程度应是合理且切实可行的［5］。

3 风险识别

基于工作块的划分，设计项目涉及的主要风险因素可归为设计风险、管理风险和法律风险，如图2所示。

根据分析将各风险因素细分，建立风险考量因子打分标准，对每一个风险考量因子设定等级和对应分值［6］，见表1和表2。

表1 严重程度因子

表2 发生概率因子

针对识别出的风险，依据表1和表2对每一个风险考量进行赋值，并建立设计风险因素的评价表，见表3。

表3 设计风险因素评价表

4 风险评估

对于每一个风险，将风险考量因子的得分进行相加作为该风险的综合得分，其中严重程度因子分值为a，发生概率因子分值为b。风险评判标准如下：

（1）当∑= a+b≤4，风险等级相对较低，项目组可以承担其风险且无需再增加控制措施；

（2）当4＜∑= a+b ＜7，风险等级较高，项目组要严格控制该区域内的风险并制定针对性的控制措施；

（3）当∑= a+b≥7，属于高风险区域，项目组要对其工作进行优先安排，并制定多种防范控制措施，或寻找转移风险的办法。

下页图3为风险坐标图，以蓝、白、红三色划分为A、B、C三个区域。

从图3项目各项风险的坐标区域分布来看，风险2.4和3.1处在A区域，项目前期予以适当处理即可。风险1.3/1.5/1.6/1.7/1.9/2.2处于B区域，该区域为需要严格控制并制订防范措施的区域；C区域为高风险区，因此本项目实施前或实施中，需要对风险1.1/1.2/1.4/1.8/2.1/2.3进行关键性防范和控制。

从风险坐标图上个风险因素的分布来看，该项目总体处于高风险位置，需要进行针对性的风险防范和控制，并将风险控制作为工作的重点。

5 风险分析

对图3风险坐标图中C区分布的高危风险项进行分析，找出风险发生的原因，针对具体原因找到降低风险的应对措施并合理监控。

5.1 设计参数提供滞后

MEP的整个设计过程都是建立在各种设备的基本参数输入之上。如果所需设备的参数和图纸无法及时获得，将会导致整个系统的设计滞后，进而影响到整个设计的进展。鉴于以往的项目经验，主要设备提供商在提供资料的及时性无法保证，这个问题上定会存在风险。设计基础参数到位的速度将直接影响设计工作进展。

5.2 设计参数不足/遗漏

此处可能存在以下两种情况：

（1）在MEP的设计中，针对某个设备，设备供应商认为已经提供全部的设备参数，但设计方需要更多的数据，供应商则需要进一步提供。

（2）设备供应商已经按设计方的要求提供全部的设备参数，但随着设计的深入开展，设计方发现需要补充更多的参数。

这些参数前期设备供应商并没有提供，设计方也未想到，需要设备供应商继续提供。两种情况对设计工作造成的影响不同，第一种情况发生在较早期，一旦数据补完后对整体设计工作的牵连不大；而第二种情况可能出现在设计的中晚期，数据补完后可能影响到前期已完成的工作，从而会严重影响设计工作的进度，甚至可能影响设计工作的质量。

5.3 重量控制失败

重量控制有两个要点：

（1）MEP的总重量控制。设计中可能出现总体重量超过预期的情况，这将导致平台的可变载荷减少，甚至使整个平台无法使用，从而对设计工作造成灾难性影响，导致项目失败。

（2）子模块的重量控制。业主要求每一个子模块都可由TSV的吊机进行移运。设计中可能出现由于子模块的位置和重量不合理，无法满足吊装要求的情况。

5.4 调试阶段问题

调试阶段是暴露问题最多且最可能产生设计变更的阶段，很多整改项或优化项都可能会牵扯到设计上的变更。此阶段的工作难以把握。因为在这个阶段，既要确保业主的要求得到满足，又要尽可能减少额外的项目成本。并且由于已处于项目后期，设计变更可能引起较大影响，如果无法进行有效的控制，则可能给项目造成巨大的影响。此外，作为设计文件的一部分，调试程序是开展调试工作的基础。如果调试文件的内容脱离实际，也会直接影响项目的整体进展。

6 风险应对措施和监控

针对以上风险评估和分析的结果，下面将对C区风险因素给出合理的风险控制措施。

6.1 针对设计参数问题

（1）设计方应与建造方讨论并制定设计参数需求计划表。该计划表以MEP设备清单为基础框架，反映各个阶段中设计方需要设备供应商提交的参数，并确定提交工作在总体进度上的时间节点。

（2）建造方组织会议，设计方与各个设备供应商就设计参数的范围进行深入讨论，重点避免出现参数遗漏，并进一步细化提交工作的时间安排。会议内容写成会议纪要或备忘录。

（3）设计方加强对参数提交过程的监控，由专人负责设备供应商提交资料问题进行预警与敦促。

6.2 针对重量控制

（1）材料选用。在综合考虑建造成本的前提下，设计方应尽量选用重量更轻、强度也符合要求的材料。材料优化的深度要尽可能加大，对于较小的部件、零件也应进行重量控制。

（2）尺寸掌握。设计方应对各种结构、部件的尺寸进行优化考虑。满足同样功能的情况下，应选用部件更少、尺寸更小、结构更简单的方案。

（3）路径优化。设计方应充分考虑MEP各部分的布局，对所有液、气、电线路的走向进行优化，在满足功能和美观的前提下，要做到距离最短、重量最轻。

（4）设备控制。设计方要加强对设备供应商提供设备的调研，核实其尺寸与公差，拿到尽可能准确的重量数据。建造方也应在与设备供应商的合同中，对重量控制加以条款约束。

（5）预估安全系数。完成理论重量的计算后，设计方应找到一个合理的重量安全系数。该系数不能过大亦不能过小，应在考虑业主接受程度的前提下，为重量控制留出一定余量。

（6）充分考虑吊机的技术参数，做好子模块的设计划分以及布局。

6.3 针对调试阶段问题

（1）设计方应与建造方做好相互配合工作，在调试期间，设计方应协助建造方就业主提出有关MEP的整改、不符合项和优化意见提供支持，从而将产生变更的可能性减到最小。

（2）设计方应充分利用其他钻井包的调试经验，对MEP的调试文件严格把关，提前进行优化，规避潜在风险。由于个人素养将直接影响该项工作的成效，故此处应重视调试参与人的选定。

7 结 论

本项目整体存在较高风险，风险控制工作显得尤其重要。策划、制定具体的控制手段时，通过组织正式会议与各个相关单位进行商讨达成一致共识，并将结论落实成文以保证实施，项目最终取得了良好效果，为平台的交船提供了很好的支持。风险管控在本项目中取得的成功经验，将为该类后续海工项目提供借鉴和帮助。

［1］王安义，王维旭，张元洪，等.支持平台钻井包跨接式软管分析计算［J］.石油矿产机械，2016（5）：28-31.

［2］冯定，唐海雄，周魁，等. 模块钻机的现状及发展趋势［J］.石油机械，2008（9）：143-145.

［3］肖建勇.海洋平台安全风险分析方法研究［D］.天津：天津大学，2012.

［4］孙立强.风险管理在导管架海洋平台设计和建造中的应用概述［D］.山东：中国海洋大学，2007.

［5］乐丛欢.海洋平台基于结构碰撞损伤的风险评估［D］.天津：天津大学，2010.

［6］游哲锐.柴油机双燃料系统风险分析与评估［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

刘永胜（1983-），男，硕士，工程师。研究方向：石油钻采装备研发。王维旭（1978-），男，硕士，高级工程师。研究方向：石油钻采装备研发。周天明（1978-），男，硕士，高级工程师。研究方向：石油钻采装备研发。张 鹏（1980-），男，硕士，工程师。研究方向：石油钻采装备研发。王安义（1983-），男，硕士，工程师。研究方向：石油钻采装备研发。汪靖享（1986-），男，助理工程师。研究方向：石油钻采装备研发。

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