石油井下作业井喷风险预警分级方法研究

论文摘要

伴随着国民经济的快速发展,世界对能源的需求越来越大,石油天然气已经成为不可或缺的重要能源。在石油开采过程中,井下作业风险较大,井喷事故是其危险性较大的灾难性事故。如何避免井喷事故的发生是石油企业最为关注的研究之一,建立高效灵敏、反应快捷、运行可靠的石油井下作业井喷风险预警系统可以有效的避免事故发生或减少事故损失。石油井下作业井喷风险预警分级模型的设计和应用是有效进行井喷风险预警的基础。通过对井喷静态和动态风险现状进行评估,确定风险等级,就可尽早发出预警信号,使管理者采取有效措施来防范和化解风险,既可以保障安全,又可以降低管理成本,提高工作效率。本文结合持续风险管理思想,通过收集、阅读和分析国内外相关的石油井下作业井喷风险研究的最新资料,充分了解石油井下作业现状,对石油井下作业井喷风险预警分级模型进行了理论研究。结合作业、压裂、修井三大高危作业的客观实际情况,分析井喷风险影响因素,设计井喷风险影响因素专家意见采集表。本文参考文献结论、专家意见采集结果,利用模拟德尔菲法和风险优先性分析方法对井喷风险影响因素和相应指标权重进行分析,确定石油井下作业井喷静态风险预警分级模型评价指标体系和评估标准体系,引入现代数学理论和最低合理可行性原则建立适合石油井下作业特点的井喷静态风险预警分级模型。另外,本文提出用个人风险的概念来设计石油井下作业井喷动态风险预警分级模型,选取事故概率、点火概率、风速、受体暴露概率、某位置受体致死概率等决定因素进行综合评估,弥补了井喷静态风险预警分级模型忽视动态影响因素的不足。本文设计的井喷静态/动态风险预警分级模型具有较好的可操作性和实用性,企业可以根据自身情况进行静态或动态井喷风险单一评估或综合性评估。最后,本文选取未开采井和已开采井20口进行实证研究,进行科学、系统地安全评价,根据应用结果对模型进行调整完善。实施结果表明评估结果和专家预测基本一致,表明这一技术体系具有良好的社会效益,石油井下作业企业如果能正确的使用该模型对井喷风险进行预警,制定安全控制措施,可以降低事故发生的可能性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景与项目依托
• 1.2 研究目的与研究意义
• 1.3 国内外研究现状及存在问题
• 1.3.1 风险评价分级研究现状
• 1.3.2 石油井下作业井喷风险预警分级研究现状
• 1.4 研究内容及技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 第2章 井喷风险因素分析
• 2.1 井喷概述
• 2.2 地质风险因素
• 2.2.1 异常高压地层
• 2.2.2 碳酸盐和裂缝性超压层系
• 2.2.3 浅层气藏
• 2.2.4 高含硫气藏
• 2.3 技术风险因素
• 2.3.1 地层压力预测
• 2.3.2 压井液的相对密度
• 2.3.3 探井特征的不确定性
• 2.3.4 井深风险性
• 2.3.5 井下设备风险
• 2.3.6 现有技术创新
• 2.4 作业环境风险因素
• 2.5 管理风险因素
• 第3章 井喷风险影响因素的确定
• 3.1 井喷风险影响因素数据采集
• 3.1.1 井喷风险影响因素数据采集方法
• 3.1.2 专家意见采集表的设计
• 3.2 井喷风险影响因素确定方法
• 3.2.1 模拟德尔菲法
• 3.2.2 风险优先性分析法
• 第4章 石油井下作业井喷风险预警分级模型
• 4.1 石油井下作业井喷静态风险预警分级模型
• 4.1.1 模型评估指标的确定
• 4.1.2 模型指标权重的确定
• 4.1.3 模型分级标准的确定
• 4.1.4 模型的建立
• 4.2 石油井下作业动态井喷风险预警分级模型
• 4.2.1 井喷事故概率分析
• 4.2.2 点火概率和受体暴露概率
• 4.2.3 风速
• 4.2.4 受体致死概率分析
• 4.2.5 模型分级标准
• 4.3 石油井下作业井喷风险预警综合分级模型
• 4.4 石油井下作业井喷风险预警分级的安全经济性
• 第5章 井喷风险预警分级模型的应用
• 5.1 大庆油田井下作业分公司概况
• 5.1.1 大庆油田井下作业分公司简介
• 5.1.2 大庆油田石油气地质概况
• 5.1.3 油、气、水分布规律及油藏类型
• 5.1.4 大庆油田石油地质特征
• 5.2 井喷静态风险预警分级模型验证研究
• 5.3 井喷动态风险预警分级模型验证研究
• 第6章 结论与展望
• 6.1 论文进行的主要工作
• 6.2 主要结论
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附件
• 个人简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文