海上井噴實時監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、海上鉆井在油氣勘探開發(fā)工作中具有重要的地位，是海上油氣資源高效安全開發(fā)的重要手段之一。在海上鉆井中，受鉆井設(shè)計和施工不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊懀瑯O有可能造成井噴事故。井噴是海上油氣勘探開發(fā)作業(yè)中最嚴(yán)重的事故之一，不僅會帶來重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，而且還可能造成巨大的環(huán)境災(zāi)難。為了有效的預(yù)防井噴事故的發(fā)生，開發(fā)實時監(jiān)測、反應(yīng)迅速、動態(tài)響應(yīng)的海上井噴實時監(jiān)控系統(tǒng)就顯得尤為重要。因此，開展海上井噴實時監(jiān)控系統(tǒng)研究，對于確保油氣資源的經(jīng)濟安全開發(fā)具有重要

2、的實際意義。
　　本文在動態(tài)跟蹤國內(nèi)外對井噴事故研究的基礎(chǔ)上，通過分析影響海上安全鉆井的風(fēng)險因素，基于改進(jìn)的事故樹分析法，計算了各風(fēng)險因素的相對權(quán)重，確定出引發(fā)井噴的關(guān)鍵因素；根據(jù)海上鉆井關(guān)鍵實時參數(shù)的異常變化，建立專家系統(tǒng)與基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別模型，進(jìn)而實現(xiàn)作業(yè)過程中井噴事故的及時預(yù)判；結(jié)合海上特殊作業(yè)環(huán)境的實際，設(shè)計了海上井噴實時監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)，搭建了該系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊（關(guān)鍵風(fēng)險因素監(jiān)測模塊、鉆井參數(shù)實時監(jiān)測模

3、塊、事故預(yù)警模塊和事故處理模塊），考慮影響井噴事故的關(guān)鍵風(fēng)險因素和不同鉆井工況下井噴發(fā)生時關(guān)鍵參數(shù)的異常變化，提出了趨勢預(yù)警和實時預(yù)警的雙預(yù)警機制；借助VisualStudio2015開發(fā)平臺，基于VB.NET編程語言，開發(fā)出海上井噴實時監(jiān)控系統(tǒng)（由安全登陸模塊、初始設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集/存儲模塊、判別/預(yù)警模塊和控制模塊五大模塊構(gòu)成），并通過實例分析了該系統(tǒng)的可靠性。
　　研究結(jié)果表明：防噴器故障、節(jié)流管匯故障、隔水管破裂等因素對

4、井噴的發(fā)生具有重要影響，而泥漿密度計失效、缺少扶正器等因素的影響相對較??；采用改進(jìn)的事故樹分析法方法，可減少計算過程中的誤差，其結(jié)果更符合實際；專家系統(tǒng)與基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別模型具有事故判別準(zhǔn)確性高、實時性較強的特點，可對獲取的關(guān)鍵作業(yè)參數(shù)進(jìn)行快速處理與分析，能夠給出可靠的判別結(jié)果；所提的雙預(yù)警機制可實現(xiàn)對井噴關(guān)鍵風(fēng)險因素和鉆井作業(yè)關(guān)鍵參數(shù)的協(xié)同監(jiān)測，且具有實時性、可靠性的特點；海上井噴實例的驗證結(jié)果表明，所開發(fā)的井噴實時監(jiān)