水下采油树风险评估技术研究

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1、中图分类号：X937单位代码：11414学号：2013214586题目水下采油树风险评估技术研究专业或领域安全工程研究方向安全监测与智能诊断工程专业硕士生罗建梅指导教师段礼祥副教授现场导师赵旭平高级工程师入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月-I-摘要摘要为适应深海石油发展战略的需要，水下采油树技术成为我国突破水下生产系统的关键技术。国家相关部门设立专项支持其自主研发及产业化。水下采油树风险评估技术研究是其中重点和难点。本文对水下采油树的安装过程和泄漏风险评估技术进行了以下研究：采用FMEA方法分别对水下采油树的机械结构和控制系统进行失效模式及影响分析，明确关键部

2、件安装和在役过程的失效模式、原因及影响。对水下采油树安装过程及在役过程中失效进行统计分析，油气泄漏是最主要失效模式。采用模糊事故树分析法对采油树下放安装过程进行风险分析。建立以油管悬挂器安装失效为顶事件的事故树。采用专家综合评判与模糊集理论相结合的方法确定基本事件的失效概率。将专家自然语言转化为模糊数，再去模糊化转化成失效概率。计算顶事件发生的概率，对基本事件进行敏感度分析找出关键基本事件。风险分析表明，下放安装过程中的风险主要有：碰撞、密封面杂物、误操作、结构变形等，验证了采用模糊事故树方法评估油管悬挂器安装过程风险的可行性。采用AHP-TOPSIS方法实现了水下采油树泄漏多

3、指标的风险评估。首先通过AHP确定各评判指标的权重向量，结合TOPSIS原理构建综合评判指标体系，最后从环境安全、泄漏概率、经济损失三方面综合评价，计算内泄漏和外泄漏两种泄漏方式的综合优势度。结果表明：外泄漏方式比内泄漏方式风险值更高，验证了AHP-TOPSIS综合评判指标体系对于泄漏风险评估的可行性和有效性。关键词：水下采油树；风险评估；模糊事故树；AHP-TOPSIS-II-ABSTRACTResearchonRiskEvaluationofSubseaTreeABSTRACTWiththestrategyofmarchingtodeep-waterbeingpropose

4、dforthedevelopmentofoilandgasindustryinChina,thetechnologyofsubseatreedesignandmanufacturinghasbecomethetechnicalbottleneckfortheexploitationofoilandgasindeep-water.Tosolvethisissue,governmenthassetupfoundationtosupportsubseatreeresearchanddevelopment.Riskevaluationisthekeyproblem.Thisthesis

5、hasdonesomeresearchonsubseatreeinstallationandleakageriskanalysis.Themainworkisasfollows:ThroughFMEAonmechanicalandcontrolsystemofsubseatree,thefailuremodes,causesandimpactsofsubseatreeareobtained.Astatisticalanalysisonfailuresoccurredinsubseatreehasbeendone.Resultsshowthatleakageofoilandgas

6、isthemostfrequentfailuremode.ThispaperappliedthefuzzyFTAmethodtotheprocessofinstallation.Introducethemainprocessoftubinghangerinstallation:junction,location,locking,andsealtest,andthefaulttreeisbuiltupwhichtopeventisthetubinghangerinstallationfailure.Inthequantitativeanalysis,expertopinionan

7、dfuzzysetstheoryareusedtocalculatethebasiceventsfailureprobability.LinguisticValueisconvertedintofuzzyvalue,andthendefuzziedtoobtainfailurepossibility.Thetopeventfailureprobabilityisfiguredout.Sensitivityanalysiscanfindoutthecrucialbasicevents.Ther