基于故障树的钻井井塌事故分析方法研究

徐英卓, 张 倩

(西安石油大学 计算机学院， 西安 710065)

0 引 言

井塌是钻井工程中常见的一类事故，如果不及时处理，极易引发其它事故。例如遇阻、卡钻等，还会影响固井质量。有针对性的对井塌事故进行分析，采取有效的措施，就能减少井塌事故带来的危害[1]。

故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)是美国贝尔实验室提出的一种安全评价方法，这个方法除了能分析出事故的直接原因，还能揭示出事故的潜在原因，是目前广泛使用的一种事故分析方法。本文用故障树分析法对井塌事故进行定性分析，通过建立事故树，分析井塌的原因，计算最小割集，求基本事件结构重要度，得出造成井塌的主要原因，以达到减少井塌事故发生的目的[2]。

1 井塌事故树模型的构建

故障树分析法可以定性分析导致井塌的原因，以便采取有效措施，从而有效的预防井塌事故的发生，保障钻井工作的安全。建立事故树的方法具体如下：

(1)定顶上事件。顶上事件是所要分析的事故，本文为“钻井井塌”。

(2)分析造成的井塌的原因。导致“井塌”发生的直接原因是“地质条件”、“钻井周期长”、“井底压力激动过大”、“钻井液问题”、“井内液柱压力下降”、“井深质量差”、和“井深结构问题”。这七个事件必须同时发生，则顶事件就会发生，因此用“与门”连接。

导致“地质条件”发生的直接原因事件是“尼页岩水化”、“含裂缝”、“含断层”、“含破裂带”，这4个事件有一个发生，则“地质条件”事件就会发生， 因此用“或门”连接。

依次分析对井塌事故的成因，找出造成井塌事故发生的各中间事件和基本事件。……