石油钻井是一项隐蔽的地下工程,存在着大量复杂和不确定性因素,元坝地区地层古老、结构复杂,“喷、漏、塌、卡、斜、硬、堵、跳钻、断钻具”等复杂情况普遍存在,同构造井地层差异大,个性突出,类比性差,即使是邻井,其资料的可参考性也很低,在钻井施工中,也有许多不可预见因素。因此,全面调研近几年元坝地区的各类钻井复杂情况,对复杂情况原因进行研究分析,开展对元坝地区钻井风险的评价研究,为元坝气田的安全钻完井设计与施工提供依据或经验借鉴,以减少或回避钻完井过程中可能的风险,对元坝地区天然气田安全快速勘探开发具有重要意义。钻井是石油、天然气勘探开发的重要手段。在钻井施工作业中,复杂情况与事故自始至终威胁着钻井的全过程,严重影响着钻井的速度、质量和经济效益。总结多年发生钻井事故的教训,主要是对复杂情况的先兆发现不及时,事故类型判断和处理不正确。针对当前油田开发形势与钻井作业中存在的问题,采用基于可信度因子的不精确推理模型,建立钻井复杂情况与事故诊断专家系统。首先,构建钻井复杂情况和事故知识数据库。系统通过知识库的建立,将领域专家和现场技术人员大量经验知识完整合理的用计算机数据库存储起来。该知识库既要求适应多变的井下钻井工程复杂情况的现状,包含对钻井复杂情况的预防与处理方案,又要为钻井复杂情况的诊断做好服务。其次,进行钻井复杂情况与事故诊断专家系统研究。在专家系统的设计过程中,将知识的程序实现模块作为推理机,构建基于可信度因子的不精确推理模型,综合证据的不确定性值及规则的不确定性因子,求出最终结论的不确定性值,并据此进行判断和决策。钻井事故案例分析表明该系统能够真实的反应钻井现场事故及复杂情况的状况,能对事故做出正确的诊断和处理,对缩短事故处理时间、加快钻井施工进程发挥了重要作用。该系统是人工智能与计算机技术的结合,是钻井队现场免费雇用的钻井事故处理专家,给钻井现场工程技术人员提供了强有力的支持。在国内,海上油气田已经提出利用蒙特卡罗法模拟估算,但仅仅从客观条件的风险因素来考虑,如天气风暴、市场变化等分析,并且还没有辅助有效的实施计划,到目前为止,还没有一套完整的对钻井风险评估分析的软件。在国外,已研究出许多进行风险估算和管理的方法,如Landmark的H.Tom利用已有的经验提出的“学习曲线分析法”使得相应井的钻井成本可能降低30%-40%：Richardson的S.K.Peterson使用蒙特卡罗模拟计算风险可能性分布,从而反映公司的勘探风险；Heiberger通过集成化的技术和商业风险模拟分析,结合储集层作业、钻井作业以及NPV,为油气田提供了良好的风险决策方法,取得了大大的经济效益；BPAmocoNorge UA通过“(事前)计划—钻井—计划”循环系统,在五个油田两年的勘探钻井中取得了明显的效果。这些方法都是把风险评估运用到估算钻井意外事故中,有效地提高了钻井计划和管理水平,减少了钻井风险。但国外仅仅提出了切实可行地管理钻井信息的方法和风险评估方法,而对钻井风险评估的应用较少。本文拟采用层次分析法分析待钻井的风险要素,进行钻前风险预测,制定合理的施工设计方案,在钻井过程中能有效规避复杂情况及事故,降低风险等级。