深水半潜式平台锚泊系统风险分析流程研究.pdf

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1、第36卷第1期2017年2月海洋技术学报JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYdoi：10．3969／j．issn．1003—2029．2017．01．021深水半潜式平台锚泊系统风险分析流程研究刘少杰1，陈国明1，刘正礼2徐文静-，张浩一(1．中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心，山东青岛266580：2，中海石油(中国)有限公司深圳分公司，广东NJjfl440300)摘要：为保证深水钻井作业过程中锚泊系统的安全性．降低事故发生率．提高事故应急处置能力，基5-go障树、工作安全分析等风险分析方法。并结合锚泊系统自身特性．设计深水半潜式平台锚泊系统风险分析流程

2、。依据钻井作业周期顺序。从抛锚、钻井作业及起锚阶段设计锚泊系统作业风险分析流程。搜集统计锚泊系统常见事故类型，设计走锚风险分析流程，建立走锚事故应急程序。结果表明：所设计的锚泊系统风险分析流程能够弥补现有锚泊系统风险分析的不足．为开展锚泊系统全生命周期内的风险分析提供理论指导．为其它锚泊系统风险相关研究提供参考。关键词：深水半潜式平台；锚泊系统；风险分析流程；走锚；应急程序中图分类号：TE58文献标志码：A文章编号：1003—2029(2017)01一0114—06锚泊定位系统在为深水半潜式钻井平台提供固定与抗击风浪等方面发挥着重要作用。2003年台风Fay造成第五代半潜式平台“De

3、epwaterNautilus”全部锚链损坏，平台相比风暴前的位置向东北方向漂移120kin；2010年12月1日，“TransoceanWinner”平台在水深78133的Norald水域工作时，一段锚链在距离导缆孑L175m处发生了断裂【11。因此，设计钻井生命周期内锚泊系统的风险分析流程对于提高深水半潜式钻井平台锚泊系统安全f生具有一定参考价值。国外研究机构已经针对锚泊系统风险分析发布指导性文件凹】，提出分析过程需考虑的风险因素及适用的风险分析方法。学者研究主要集中在概率风险分析和动力耦合分析领域，MentesA[61等利用模糊故障树和灵敏度分析对锚泊系统进行概率风险分析；Ch

4、audhuryG等同对平台、立管和锚链进行动力耦合分析；国内学者王佳颖、王溢俊等[8-Ol针对锚链疲劳分析及锚链布置方案设计方面展开相关研究。上述研究主要从概率、疲劳及动力耦合等方面对锚泊系统进行力学分析，没有对锚泊系统全生命周期内的风险因素进行研究。针对现有研究的不足，笔者结合相关风险分析方法和钻井作业过程中锚泊系统所处环境，设计抛锚、钻井作业和起锚阶段锚泊系统风险分析流程，实现对锚泊系统全生命周期内的风险分析，以期为深水钻井过程中锚泊系统风险控制及应急预防措施提供理论依据。1锚泊系统风险分析资料搜集资料搜集是锚泊系统风险分析的第一步，搜集内容主要包括现场气象资料、平台操船手册、事

5、故统计资料、井位附近海域资料、锚链设计参数及其他数据。除上述初始数据外，资料搜集还应伴随钻井的整个生命周期，跟踪记录每根锚链的实时数据，包括检测数据、维修数据、疲劳损伤数据和其他数据等；跟踪记录可能影响到井位的台风、内波等。具体资料种类参见表1。抛锚作业是平台作业的基础，锚泊系统可以提供井口的准确定位及稳固的锚泊性能，保障作业顺利进行。根据影响抛锚作业安全的主要风险因素，对抛锚阶段的风险分析主要包括：井别分析、锚地收稿日期：2016—08—20基金项目：中海石油深海开发有限公司项目资助“深水半潜式平台锚泊系统安全评估与作业管理研究”作者简介：刘少杰(1993一)，男，硕士，主要从事海

6、洋油气安全技术研究。E-mail：upc—lsj@sina．corn通讯作者：陈国明，教授，博士生导师，主要从事海洋油气T程及装备、海洋安全T程研究。E-mail：offshore@126．(20m第1期刘少杰．等：深水半潜式平台锚泊系统风险分析流程研究表1锚泊系统风险分析资料种类搜集内容具体分类现场气象资料篙：荔翥挈段；不同时间段季风风事故统计资料黧嚣曩瓣嬲讥附井位附近海域资料淼霎蓑篇鬻鬈筹羹嚣锚链设计参数淼豢淼霎釜篇淼兰底其他数据法[R律：9-激嚣羞；国内外海洋风位置分析、水文条件分析、季风分析、锚泊系统设计参数分析及作业流程分析。通过对抛锚作业的风险分析，能够掌握锚地的环境条件

7、，规范抛锚作业流程，把握风险预测和紧急事件决策的主动权，从而降低事故风险。钻井作业阶段是整个钻井生命周期中持续时间最长的阶段，根据钻井阶段可能存在的风险，主要从井别分析、环境分析、设备分析、相邻井位分析及井喷分析5个方面对钻井阶段锚泊系统进行风险分析。对钻井阶段进行风险分析，能够对平台钻井时遭遇台风、内波等恶劣环境或发生走锚、井喷等事故的应急起到一定的指导作用，并提出针对性的应急措施，有效降低风险。起锚作业分析与抛锚作业类似。锚泊系统风险分析流程图如图1所