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摘要：随着油气井完整性逐渐推广应用，对油气井完整性综合评价方法进行分析，主要包括以下8种：层次分析法及与其他方法的结合，事故树及与其他方法的结合，主成分分析与神经网络法结合，可拓综合法，将其主要的评价过程进行阐述，现场应用评价方法时需要根据具体的油井完整性分析方法选用适当的评价方法。
关键词：油气井完整性，评价方法，层次分析法，事故树
随着石油工业的进步，油气井完整性越来越受到现场的重视。但是如何对油气井完整性进行分析评价，不同的学者给出了不同的方法，下面针对文献调研，对目前评价油气井完整性的方法进行综述。
1 油气井完整性概念
针对油气井完整性的概念，不同的专业组织给出了不同的意见，包括API-65、API-RP90、NORSOK D-010、OLF井筒完整性推荐导则、哈里伯顿等，对比这些标准，得到以下油气井完整性定义：在油气井从设计到封井的整个生命周期中，通过采取各种技术措施来保证油气水能够在安全的流通通道内流动，从而保障现场的人员安全和施工安全。
2 油气井完整性综合评价方法
2.1 层次分析法
采用层次分析法分析油气井完整性的步骤如下[1]：
①建立层次结构：将与目标相关的元素分为三个层次：目标、准则、方案。建立的结构分为三层：上面是目标层，中间是准则层，下面是方案层。
②建立判断矩阵：建立矩阵矩阵的方法是：通过将方案层的元素两者之间相互比较比较得到相对重要程度，即判断矩阵，下面以4×4矩阵为例，
③进行权重计算：对所建立矩阵的求解特征向量，即是每个元素的权重，结果需要通过一致性检验，判断准则为：
式中：
--一致性判断指标;
--比例系数，与矩阵阶数n有关;
--判断矩阵的最大特征根。
2.2 层次分析法+模糊综合评价
将层次分析法与模糊综合评价两者结合起来，主要的评价步骤包括：（1）收集整理与评判对象相关的评价指标集;（2）建立评语集合;（3）确定出评判矩阵;（4）使用层次分析法确定评判指标的权重向量;（5）根据一定的合成算法计算评判矩阵与评判权重的结果。
2.3 层次分析法+风险矩阵
将层次分析法与风险矩阵图相结合，进行评价的步骤包括[2-3]：
一是通过层次分析法确定因素权重。主要步骤为：建立层次结构，建立判断矩阵，进行权重计算。
二是按照风险=危害程度×风险发生概率构建风险矩阵。步骤主要分为：（1）确定风险概率。按照百分比的形式来描述风险发生的可能性。（2）确定风险后果。将模糊数学法和专家打分法相结合，将事故的后果分为5个等级：非常高、高、中等、低、非常低。（3）构建风险矩阵。将风险概率和风险后果相结合构建风险矩阵。
三是将两者结合得到各因素的风险等级。结合因素的权重和风险值得到相应的风险程度及等级。
2.4 事故树（FTA）
采用事故树分析完整性的主要步骤为[4]：（1）明确需要分析的事故;（2）通过调查或分析得到造成事故的原因，可分为多个层次;（3）按照顺序将事故和原因集合成事故树;（4）通过分析事故树来对各种事故采取预防措施。
2.5 事故树+风险矩阵图
将事故树与风险矩阵图相结合，进行评价的步骤包括[5-6]：
一是通过事故树确定事故及其原因。主要步骤为：确定事故，判断原因，绘制事故树，通过事故树软件计算事故发生概率。
二是通过资料调研和分析确定风险后果。
三是将事故发生概率和事故后果相结合构建风险矩阵得到事故发生的风险。
2.6 事故树（FTA）+安全屏障理论（SBE）
将事故树与安全屏障理论相结合，进行评价的步骤包括[7]：
一是通过安全屏障理论确定事故发生的原因。以完整性为例，不同井屏障对于完整性失效因子可以进行阻挡，在某一时刻每层井屏障上的这些失效因子排列在一條直线上时，井的完整性就失效了。
二是通过事故树对安全屏障理论识别的因素进行分析。通过定性定量分析得到事故树的最小割集和最小径集。
三是利用收集到的失效数据资料，分析整理基本事件的发生概率，通过下面的公式计算得到事故树顶上事件概率：
式中：
j、s—最小割集序数;
i—基本事件序号;
k—最小割集数;
xi∈Ej—属于第j个最小割集的第i个基本事件
2.7 主成分分析+神经网络法
将主成分分析与神经网络法相结合，进行评价的步骤包括[8]：
①主成分分析因素。首先使用主成分分析的方法对风险因素进行分析，得到所有因素的主成分变量;
②神经网络法计算。将上述处理后的数据作为神经网络输入数据，输出的数据主要是风险设计系数;建立BP神经网络并进行学习，直至达到预定误差精度;输入样本数据从而得到其风险设计系数。
2.8 可拓综合评价法
可拓综合评价法评价的步骤主要包括[9]：确立评价指标及标准;对标准进行归一化处理;给定节域和经典域;确定指标权系数;建立因素关联函数;确定风险等级与特征值。
3 结束语
（1）不同的标准对于油气井完整性进行了不同的定义，通过整理得到在油气井从设计到封井的整个生命周期中，通过采取各种技术措施来保证油气水能够在允许的流通通道内流动，从而保障现场的人员安全和施工安全。
（2）针对油气井完整性的评价，目前常用的方法包括：层次分析法及与其他方法的结合，事故树及与其他方法的结合，主成分分析与神经网络法结合，针对不同的分析方法应选用不同的评价方法。
参考文献：
[1]李隽，王晓冬，王云，刘岩，刘霞.基于层次分析法的气井完整性评价模式[J].钻采工艺，2013，36（03）：31-34+6.
[2]贺智杰，陈钦伟，张立波，杜世超.渤海老油田井筒完整性管理探索与实践[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（07）：85-88+90.
[3]贺智杰，陈钦伟，张立波，杜世超.渤海老油田井筒完整性管理探索与实践[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（07）：85-88+90.
[4]孙莉，樊建春，孙雨婷，张喜明，文敏.气井完整性概念初探及评价指标研究[J].中国安全生产科学技术，2015，11（10）：79-84.
[5]李强，曹砚锋，刘书杰，欧阳铁兵，杨向前，何保生，周建良，李玉斌，范志利，武治强.海上油气井完整性现状及解决方案[J].中国海上油气，2018，30（06）：115-122.
[6]宋文江. DF1-1-D4h井井筒完整性风险评估[D].西南石油大学，2019.
[7]武胜男，樊建春，张来斌.SBFT方法在深水井完整性分析中的应用[J].中国安全生产科学技术，2013，9（02）：89-96.
[8]何雨. 含硫气井井筒完整性风险评价及软件研究[D].西南石油大学，2018.
[9]杨阳. 生产气井完整性评价技术研究[D].中国石油大学（华东），2018.
作者简介：
刘盈（1992-）男，河南三门峡人，2018年毕业于西安石油大学油气田开发工程专业，主要从事油气田开发方面的研究及相关管理工作。
基金项目：
国家科技重大专项“塔里木盆地碳酸盐岩油气田提高采收率关键技术示范工程”（编号：2016ZX05053）资助。
关键词：油气井完整性，评价方法，层次分析法，事故树
随着石油工业的进步，油气井完整性越来越受到现场的重视。但是如何对油气井完整性进行分析评价，不同的学者给出了不同的方法，下面针对文献调研，对目前评价油气井完整性的方法进行综述。
1 油气井完整性概念
针对油气井完整性的概念，不同的专业组织给出了不同的意见，包括API-65、API-RP90、NORSOK D-010、OLF井筒完整性推荐导则、哈里伯顿等，对比这些标准，得到以下油气井完整性定义：在油气井从设计到封井的整个生命周期中，通过采取各种技术措施来保证油气水能够在安全的流通通道内流动，从而保障现场的人员安全和施工安全。
2 油气井完整性综合评价方法
2.1 层次分析法
采用层次分析法分析油气井完整性的步骤如下[1]：
①建立层次结构：将与目标相关的元素分为三个层次：目标、准则、方案。建立的结构分为三层：上面是目标层，中间是准则层，下面是方案层。
②建立判断矩阵：建立矩阵矩阵的方法是：通过将方案层的元素两者之间相互比较比较得到相对重要程度，即判断矩阵，下面以4×4矩阵为例，
③进行权重计算：对所建立矩阵的求解特征向量，即是每个元素的权重，结果需要通过一致性检验，判断准则为：
式中：
--一致性判断指标;
--比例系数，与矩阵阶数n有关;
--判断矩阵的最大特征根。
2.2 层次分析法+模糊综合评价
将层次分析法与模糊综合评价两者结合起来，主要的评价步骤包括：（1）收集整理与评判对象相关的评价指标集;（2）建立评语集合;（3）确定出评判矩阵;（4）使用层次分析法确定评判指标的权重向量;（5）根据一定的合成算法计算评判矩阵与评判权重的结果。
2.3 层次分析法+风险矩阵
将层次分析法与风险矩阵图相结合，进行评价的步骤包括[2-3]：
一是通过层次分析法确定因素权重。主要步骤为：建立层次结构，建立判断矩阵，进行权重计算。
二是按照风险=危害程度×风险发生概率构建风险矩阵。步骤主要分为：（1）确定风险概率。按照百分比的形式来描述风险发生的可能性。（2）确定风险后果。将模糊数学法和专家打分法相结合，将事故的后果分为5个等级：非常高、高、中等、低、非常低。（3）构建风险矩阵。将风险概率和风险后果相结合构建风险矩阵。
三是将两者结合得到各因素的风险等级。结合因素的权重和风险值得到相应的风险程度及等级。
2.4 事故树（FTA）
采用事故树分析完整性的主要步骤为[4]：（1）明确需要分析的事故;（2）通过调查或分析得到造成事故的原因，可分为多个层次;（3）按照顺序将事故和原因集合成事故树;（4）通过分析事故树来对各种事故采取预防措施。
2.5 事故树+风险矩阵图
将事故树与风险矩阵图相结合，进行评价的步骤包括[5-6]：
一是通过事故树确定事故及其原因。主要步骤为：确定事故，判断原因，绘制事故树，通过事故树软件计算事故发生概率。
二是通过资料调研和分析确定风险后果。
三是将事故发生概率和事故后果相结合构建风险矩阵得到事故发生的风险。
2.6 事故树（FTA）+安全屏障理论（SBE）
将事故树与安全屏障理论相结合，进行评价的步骤包括[7]：
一是通过安全屏障理论确定事故发生的原因。以完整性为例，不同井屏障对于完整性失效因子可以进行阻挡，在某一时刻每层井屏障上的这些失效因子排列在一條直线上时，井的完整性就失效了。
二是通过事故树对安全屏障理论识别的因素进行分析。通过定性定量分析得到事故树的最小割集和最小径集。
三是利用收集到的失效数据资料，分析整理基本事件的发生概率，通过下面的公式计算得到事故树顶上事件概率：
式中：
j、s—最小割集序数;
i—基本事件序号;
k—最小割集数;
xi∈Ej—属于第j个最小割集的第i个基本事件
2.7 主成分分析+神经网络法
将主成分分析与神经网络法相结合，进行评价的步骤包括[8]：
①主成分分析因素。首先使用主成分分析的方法对风险因素进行分析，得到所有因素的主成分变量;
②神经网络法计算。将上述处理后的数据作为神经网络输入数据，输出的数据主要是风险设计系数;建立BP神经网络并进行学习，直至达到预定误差精度;输入样本数据从而得到其风险设计系数。
2.8 可拓综合评价法
可拓综合评价法评价的步骤主要包括[9]：确立评价指标及标准;对标准进行归一化处理;给定节域和经典域;确定指标权系数;建立因素关联函数;确定风险等级与特征值。
3 结束语
（1）不同的标准对于油气井完整性进行了不同的定义，通过整理得到在油气井从设计到封井的整个生命周期中，通过采取各种技术措施来保证油气水能够在允许的流通通道内流动，从而保障现场的人员安全和施工安全。
（2）针对油气井完整性的评价，目前常用的方法包括：层次分析法及与其他方法的结合，事故树及与其他方法的结合，主成分分析与神经网络法结合，针对不同的分析方法应选用不同的评价方法。
参考文献：
[1]李隽，王晓冬，王云，刘岩，刘霞.基于层次分析法的气井完整性评价模式[J].钻采工艺，2013，36（03）：31-34+6.
[2]贺智杰，陈钦伟，张立波，杜世超.渤海老油田井筒完整性管理探索与实践[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（07）：85-88+90.
[3]贺智杰，陈钦伟，张立波，杜世超.渤海老油田井筒完整性管理探索与实践[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（07）：85-88+90.
[4]孙莉，樊建春，孙雨婷，张喜明，文敏.气井完整性概念初探及评价指标研究[J].中国安全生产科学技术，2015，11（10）：79-84.
[5]李强，曹砚锋，刘书杰，欧阳铁兵，杨向前，何保生，周建良，李玉斌，范志利，武治强.海上油气井完整性现状及解决方案[J].中国海上油气，2018，30（06）：115-122.
[6]宋文江. DF1-1-D4h井井筒完整性风险评估[D].西南石油大学，2019.
[7]武胜男，樊建春，张来斌.SBFT方法在深水井完整性分析中的应用[J].中国安全生产科学技术，2013，9（02）：89-96.
[8]何雨. 含硫气井井筒完整性风险评价及软件研究[D].西南石油大学，2018.
[9]杨阳. 生产气井完整性评价技术研究[D].中国石油大学（华东），2018.
作者简介：
刘盈（1992-）男，河南三门峡人，2018年毕业于西安石油大学油气田开发工程专业，主要从事油气田开发方面的研究及相关管理工作。
基金项目：
国家科技重大专项“塔里木盆地碳酸盐岩油气田提高采收率关键技术示范工程”（编号：2016ZX05053）资助。