深水半潛式平臺錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程研究.pdf

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1、第36卷第1期2017年2月海洋技術(shù)學(xué)報JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYdoi：10．3969／j．issn．1003—2029．2017．01．021深水半潛式平臺錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程研究劉少杰1，陳國明1，劉正禮2徐文靜-，張浩一(1．中國石油大學(xué)(華東)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心，山東青島266580：2，中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣東NJjfl440300)摘要：為保證深水鉆井作業(yè)過程中錨泊系統(tǒng)的安全性．降低事故發(fā)生率．提高事故應(yīng)急處置能力，基5-go障樹、工作安全分析等風(fēng)險分析方法。并結(jié)合錨泊系統(tǒng)自身特性．設(shè)計深水半潛式平臺錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程

2、。依據(jù)鉆井作業(yè)周期順序。從拋錨、鉆井作業(yè)及起錨階段設(shè)計錨泊系統(tǒng)作業(yè)風(fēng)險分析流程。搜集統(tǒng)計錨泊系統(tǒng)常見事故類型，設(shè)計走錨風(fēng)險分析流程，建立走錨事故應(yīng)急程序。結(jié)果表明：所設(shè)計的錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程能夠彌補現(xiàn)有錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析的不足．為開展錨泊系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的風(fēng)險分析提供理論指導(dǎo)．為其它錨泊系統(tǒng)風(fēng)險相關(guān)研究提供參考。關(guān)鍵詞：深水半潛式平臺；錨泊系統(tǒng)；風(fēng)險分析流程；走錨；應(yīng)急程序中圖分類號：TE58文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1003—2029(2017)01一0114—06錨泊定位系統(tǒng)在為深水半潛式鉆井平臺提供固定與抗擊風(fēng)浪等方面發(fā)揮著重要作用。2003年臺風(fēng)Fay造成第五代半潛式平臺“De

3、epwaterNautilus”全部錨鏈損壞，平臺相比風(fēng)暴前的位置向東北方向漂移120kin；2010年12月1日，“TransoceanWinner”平臺在水深78133的Norald水域工作時，一段錨鏈在距離導(dǎo)纜孑L175m處發(fā)生了斷裂【11。因此，設(shè)計鉆井生命周期內(nèi)錨泊系統(tǒng)的風(fēng)險分析流程對于提高深水半潛式鉆井平臺錨泊系統(tǒng)安全f生具有一定參考價值。國外研究機構(gòu)已經(jīng)針對錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析發(fā)布指導(dǎo)性文件凹】，提出分析過程需考慮的風(fēng)險因素及適用的風(fēng)險分析方法。學(xué)者研究主要集中在概率風(fēng)險分析和動力耦合分析領(lǐng)域，MentesA[61等利用模糊故障樹和靈敏度分析對錨泊系統(tǒng)進行概率風(fēng)險分析；Ch

4、audhuryG等同對平臺、立管和錨鏈進行動力耦合分析；國內(nèi)學(xué)者王佳穎、王溢俊等[8-Ol針對錨鏈疲勞分析及錨鏈布置方案設(shè)計方面展開相關(guān)研究。上述研究主要從概率、疲勞及動力耦合等方面對錨泊系統(tǒng)進行力學(xué)分析，沒有對錨泊系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的風(fēng)險因素進行研究。針對現(xiàn)有研究的不足，筆者結(jié)合相關(guān)風(fēng)險分析方法和鉆井作業(yè)過程中錨泊系統(tǒng)所處環(huán)境，設(shè)計拋錨、鉆井作業(yè)和起錨階段錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程，實現(xiàn)對錨泊系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的風(fēng)險分析，以期為深水鉆井過程中錨泊系統(tǒng)風(fēng)險控制及應(yīng)急預(yù)防措施提供理論依據(jù)。1錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析資料搜集資料搜集是錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析的第一步，搜集內(nèi)容主要包括現(xiàn)場氣象資料、平臺操船手冊、事

5、故統(tǒng)計資料、井位附近海域資料、錨鏈設(shè)計參數(shù)及其他數(shù)據(jù)。除上述初始數(shù)據(jù)外，資料搜集還應(yīng)伴隨鉆井的整個生命周期，跟蹤記錄每根錨鏈的實時數(shù)據(jù)，包括檢測數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)、疲勞損傷數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)等；跟蹤記錄可能影響到井位的臺風(fēng)、內(nèi)波等。具體資料種類參見表1。拋錨作業(yè)是平臺作業(yè)的基礎(chǔ)，錨泊系統(tǒng)可以提供井口的準(zhǔn)確定位及穩(wěn)固的錨泊性能，保障作業(yè)順利進行。根據(jù)影響拋錨作業(yè)安全的主要風(fēng)險因素，對拋錨階段的風(fēng)險分析主要包括：井別分析、錨地收稿日期：2016—08—20基金項目：中海石油深海開發(fā)有限公司項目資助“深水半潛式平臺錨泊系統(tǒng)安全評估與作業(yè)管理研究”作者簡介：劉少杰(1993一)，男，碩士，主要從事海

6、洋油氣安全技術(shù)研究。E-mail：upc—lsj@sina．corn通訊作者：陳國明，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事海洋油氣T程及裝備、海洋安全T程研究。E-mail：offshore@126．(20m第1期劉少杰．等：深水半潛式平臺錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程研究表1錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析資料種類搜集內(nèi)容具體分類現(xiàn)場氣象資料篙：荔翥挈段；不同時間段季風(fēng)風(fēng)事故統(tǒng)計資料黧囂曩瓣嬲譏附井位附近海域資料淼霎蓑篇鬻鬈籌羹囂錨鏈設(shè)計參數(shù)淼豢淼霎釜篇淼蘭底其他數(shù)據(jù)法[R律：9-激囂羞；國內(nèi)外海洋風(fēng)位置分析、水文條件分析、季風(fēng)分析、錨泊系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)分析及作業(yè)流程分析。通過對拋錨作業(yè)的風(fēng)險分析，能夠掌握錨地的環(huán)境條件

7、，規(guī)范拋錨作業(yè)流程，把握風(fēng)險預(yù)測和緊急事件決策的主動權(quán)，從而降低事故風(fēng)險。鉆井作業(yè)階段是整個鉆井生命周期中持續(xù)時間最長的階段，根據(jù)鉆井階段可能存在的風(fēng)險，主要從井別分析、環(huán)境分析、設(shè)備分析、相鄰井位分析及井噴分析5個方面對鉆井階段錨泊系統(tǒng)進行風(fēng)險分析。對鉆井階段進行風(fēng)險分析，能夠?qū)ζ脚_鉆井時遭遇臺風(fēng)、內(nèi)波等惡劣環(huán)境或發(fā)生走錨、井噴等事故的應(yīng)急起到一定的指導(dǎo)作用，并提出針對性的應(yīng)急措施，有效降低風(fēng)險。起錨作業(yè)分析與拋錨作業(yè)類似。錨泊系統(tǒng)風(fēng)險分析流程圖如圖1所