【摘 要】
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深水开采过程面临复杂的地质环境、开采经验相对较少并且缺乏详细资料等问题,而开采过程中又易发生环空入侵甚至造成更大的灾难性事故,在这种情况下环空入侵后的井控操作就显得极为重要,对井控操作进行实时风险分析可以对井控操作进行指导并减少灾难性事故的发生。论文主要进行了以下工作:(1)通过对深水开采作业的分析,将深水开采作业发生环空入侵事故细分为三个场景,分别是:浅层气入侵、钻井过程中环空入侵和固井过程中环
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深水开采过程面临复杂的地质环境、开采经验相对较少并且缺乏详细资料等问题,而开采过程中又易发生环空入侵甚至造成更大的灾难性事故,在这种情况下环空入侵后的井控操作就显得极为重要,对井控操作进行实时风险分析可以对井控操作进行指导并减少灾难性事故的发生。论文主要进行了以下工作:(1)通过对深水开采作业的分析,将深水开采作业发生环空入侵事故细分为三个场景,分别是:浅层气入侵、钻井过程中环空入侵和固井过程中环空入侵。分析不同场景下环空入侵后的致灾演化,利用蝴蝶结模型(Bow-tie)针对分析结果进行演绎建模,为深水开采过程中环空入侵井控过程风险移变提供模型基础。(2)通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)分析深水开采环空入侵井控过程,确定了影响风险的各项指标,建立井控过程的风险评价指标体系。对AHP指标层在井控过程中的动态演变特征进行分析,提出了五种动态类型,建立了对应的动态AHP风险分析方法。应用动态AHP方法,结合井控过程的动态演变,可以很好地分析井控演变过程中的动态风险,为环空入侵井控操作的风险管理提供了参考。(3)针对各井控步骤,分析其失效的原因,建立原因-结果图,并按照相应转化算法转化为动态贝叶斯网络,实现对井控过程的长周期动态风险评估,在此基础上提出实时动态风险评估方法,以墨西哥湾深水地平线事故为例进行了实时风险评估,可以预测系统的安全状态,为深水开采的安全井控操作提供参考。(4)在动态风险评估内容的基础上,完成了深水开采过程发生环空入侵的井控操作动态风险评估软件的开发,从而实现对深水开采井控操作的管理以及风险的动态评估,便于实际应用。
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