基于DEMATEL/ISM的“三高”油气井井喷事故致因模型研究

针对"三高"油气井井喷事故危害的严重性,基于集成的DEMATEL/ISM算法建立"三高"油气井井喷事故致因模型。通过提取事故一般性致因因素,利用专家知识确定因素间的关联矩阵,基于集成的DEMATEL/ISM算法,采用定性与定量相结合的方法对致因因素进行结构化处理,并运用到实际案例中,确立了影响川东地区高含硫油气田井喷事故的关键致因因素,形成具有层级关系的事故致因网络。结果表明,钻井现场施工过程中需要加强对节流压井管汇失效、井筒完整性失效等直接致因以及信息传递不畅、人员技能不足等过渡致因的控制,同时加强井队的安全文化教育,提高工人的安全意识,改善地质勘探技术,提高对井下地质环境的认识,是预防井喷事故的长久之计。     

井喷事故H2S扩散环境三维建模与仿真

针对四川某地井喷事故H2S气体泄漏扩散问题,建立了井喷事故发生地复杂地形的三维模型,并进行了仿真模拟计算.     

带压作业闸板防喷器胶芯失效机理研究

针对带压作业过程中闸板防喷器胶芯易失效的问题,以现场使用的带压作业闸板防喷器胶芯为研究对象,通过实验确定了橡胶基体的本构关系,利用ABAQUS软件对比研究了4种不同井筒压力对胶芯的疲劳失效与密封失效的影响。结果表明:分析结果与现场应用胶芯的失效位置相符,验证了分析的正确性;胶芯的疲劳失效位置集中在橡胶基体与闸板上下部的4个尖角接触区域,上部区域失效严重;井筒压力的大小影响橡胶基体密封面上的接触应力分布,但对耐磨块密封面上接触应力分布影响不显著。建议在橡胶基体与闸板上下部的4个尖角区域补强以增加胶芯寿命。     

超声波多普勒隔水管气侵监测系统设计与海上测试

为了研究超声波多普勒隔水管气侵监测测量原理的正确性和海上应用的可行性,开展了室内实验和现场试验。通过室内实验,得到了油基钻井液在不同含气情况下超声波多普勒信号与含气率之间的关系,验证了利用多普勒信号畸变进行气侵识别的有效性和适用性;通过开展陆上井现场试验,确定了隔水管气侵监测系统设计的关键参数,验证了超声波多普勒设备对大壁厚环空内部流动监测的可行性;设计并加工了隔水管气侵监测系统样机。通过在海上钻井过程中的实际应用,测试了监测系统的稳定性,得到了隔水管内部流动状态的监测信号,验证了隔水管气侵监测系统在海上现场应用的可行性。     

石油井下作业井喷风险预警分级模型研究

结合石油井下历史事故资料和井下高危作业风险辨识资料,依据SMART原则,从企业应用角度,建立井喷风险预警分级评价指标体系,评价指标包括固有风险频率、事故严重度、监控与监测措施3方面;对各指标给出相应的权重和分值,并在风险原理的基础上设计风险评价分级数学模型,建立石油井下作业井喷风险预警分级标准。根据分级模型得到的风险分级结果可以对石油井下作业井喷风险进行有针对性的防范和控制,避免井喷事故的发生。     

Dynamic Bayesian network modeling of reliability of subsea blowout preventer stack in presence of common cause failures

A subsea blowout preventer (BOP) stack is used to seal, control and monitor oil and gas wells. It can be regarded as a series–parallel system consisting of several subsystems. This paper develops the dynamic Bayesian network (DBN) of a parallel system with n components, taking account of common cause failures and imperfect coverage. Multiple error shock model is used to model common cause failures. Based on the proposed generic model, DBNs of the two commonly used stack types, namely the conventional BOP and modern BOP are developed. In order to evaluate the effects of the failure rates and coverage factor on the reliability and availability of the stacks, sensitivity analysis is performed.     

基于JSA-BN的水上提管维修作业风险分析

为保障海底油气管道维修作业安全,提出1种基于JSA-BN的作业风险分析方法。采用JSA方法辨识分析水上提管维修作业过程中潜在的风险因素,得出不同作业步骤的风险等级;建立水上提管维修作业贝叶斯网络模型,计算出各作业环节的成功概率;依托贝叶斯网络的逆向推理及敏感性分析能力,实现水上提管维修作业风险薄弱点的定量预测和评估。研究结果表明:提出的基于JSA-BN的作业风险分析方法可应用于近岸海底管道应急维修作业风险分析;在整个水上提管维修作业活动中,提管作业和切割破损管道作业为关键作业环节,提升过程中碰撞、掉落事件为薄弱风险因素。     

基于IAHP的南海深水井喷快速应急技术优选

为支持深水井喷事故救援决策,有必要开展井喷快速应急技术优选。基于区间层次分析法(IAHP)构建了具有4个一级准则和12个二级准则的深水井喷快速应急技术优选模型。首先得到准则层优先级顺序,即在选用井喷应急技术时,一级准则依次考虑控油能力、作业实施速度、设计制造速度、恶劣环境适应能力等因素;二级准则依次考虑装置控油机理、设计速度、安装作业速度、水合物抑制能力等因子。最后面向南海深水井喷风险,根据优选模型与应急技术特征参数,得到方案层的8种应急技术优选顺序,给出的南海深水井喷控制方案可用于应急预案编制及事故现场应急处置。     

石油钻井井控风险诱因专家调查分析

引发井控风险的因素很多,各因素对风险的影响也大小不一,做好井控风险诱因影响程度大小的评估工作是有效降低井喷事故发生率、减少事故损失的基础工作。专家调查法是一种简便易行的调查方法,但是组织大量的专家进行井控风险诱因的调查难度很大,本文采用改进的专家调查法,通过调研专家的文章、谈话、评论的方式来代替组织专家开会研讨的方法研究石油钻井井控风险诱因,改进的专家调查法所得出的调查结果与现场实际一致,表明了该方法科学、简便易行。这种对专家调查法的改进可以推广应用在其他行业上。     

能耗和水质因素对紫外LED灭活深海油田注水常见细菌的影响

为了探究紫外LED应用于深海油田注水消毒的可行性,通过静态实验考察了255、280、350 nm紫外线对腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌的消毒能力,并结合光电转换效率考察各紫外LED的能耗差异;此外,考察了水质因素对紫外线透射率及紫外LED灭活异养菌效果的影响.结果表明,紫外LED的单位灭活率能耗受紫外线灭活速率常数和该波长紫外LED的光电转换效率共同影响,尽管255 nm紫外线对腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌灭活速率常数最大,但280 nm紫外LED针对受试菌种的单位灭活率能耗最低;颗粒物和铁离子等水质因素主要通过影响紫外线透射率对消毒效果产生影响,当紫外线透射率较高时对消毒效果的影响不大;驱动电流相同时,280 nm紫外LED对高细菌负荷水样的消毒更有优势.