摘要：在油田開發(fā)與勘探中，鉆井作業(yè)工序繁多，操作復(fù)雜，使機(jī)械設(shè)備、操作工人、作業(yè)環(huán)境置于較大的風(fēng)險(xiǎn)之中。為了明確鉆井過程中的風(fēng)險(xiǎn)因素，以鉆井工藝過程劃分單元，歸納各個(gè)單元中存在的風(fēng)險(xiǎn)事故類型及隱患事故類型。簡(jiǎn)單介紹模糊綜合評(píng)價(jià)法的一般步驟和方法，并運(yùn)用該方法對(duì)石油鉆井基本過程進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，得出鉆井過程的安全級(jí)數(shù)，指導(dǎo)鉆井作業(yè)過程，并有效地預(yù)防事故的發(fā)生，減少財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡及傷害，提高作業(yè)過程的安全操作性。

　　關(guān)鍵詞：模糊綜合評(píng)價(jià)法;鉆井;安全評(píng)價(jià)

　　在油、氣田勘探開發(fā)的地質(zhì)勘探，區(qū)域勘探和油田開發(fā)三個(gè)階段中，鉆井工作貫穿始終，其主要包括鉆前準(zhǔn)備、鉆進(jìn)和完井三個(gè)階段[1]。在每個(gè)階段，由于工藝繁多，機(jī)械設(shè)備操作復(fù)雜、作業(yè)環(huán)境、工人技術(shù)水平及安全意識(shí)等因素給鉆井過程造成重大的安全事故及隱患。為了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、減少事故、防止重大事故的發(fā)生，最大地減少風(fēng)險(xiǎn)帶來的損失。以下針對(duì)鉆井安全評(píng)價(jià)具有多目標(biāo)、多屬性的特點(diǎn)，采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)鉆井作業(yè)過程進(jìn)行綜合性安全評(píng)價(jià)。

　　1評(píng)價(jià)方法

　　模糊綜合評(píng)價(jià)[2]就是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，通過構(gòu)造等級(jí)模糊子集，把反映評(píng)價(jià)對(duì)象的模糊指標(biāo)進(jìn)行量化(即確定隸屬度)，然后利用模糊變換原理對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合，具體評(píng)價(jià)步驟如下：

　　(1)建立評(píng)價(jià)等級(jí)集合v

　　V={υ1，υ2，Λ，υn}

　　一個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊子集。一般情況下，評(píng)價(jià)等級(jí)數(shù)n取[3，7]中的整數(shù)。

　　(2)建立評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集合U

　　U={u1，u2，Λ，um}

　　因素集合U就是m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的集合。評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取要滿足評(píng)價(jià)對(duì)象的完備性、獨(dú)立性、可行性以及通用性四個(gè)基本原則。

　　(3)確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量A

　　A=(a1，a2，Λ，am)

　　(4)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)并建立單因素模糊關(guān)系矩陣R

　　R=[Rij]mxn

　　其中rij表示從ui因素來看評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)υj的隸屬度，即確定從單因素來看評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)各等級(jí)模糊子集的隸屬度rij，進(jìn)而得到單因素模糊關(guān)系矩陣R。

　　(5)確定模糊綜合評(píng)價(jià)的模型，采用第M(?,⊙)算子模糊合成算子[3]將矩陣進(jìn)行模糊變換，得到評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)向量B

?

　　bj(j=1，2，…，n)表示評(píng)價(jià)對(duì)象從整體上看對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)分的隸屬程度。

　　(6)確定評(píng)價(jià)等級(jí)。

　　2鉆井的模糊綜合評(píng)價(jià)

　　2.1建立評(píng)價(jià)等級(jí)集合v

　　取評(píng)價(jià)級(jí)數(shù)為5，分別為很安全、較安全、中等、較不安全、很不安全，即V=[很安全，較安全，中等，較不安全，很不安全]給各級(jí)數(shù)賦值如下：

　　[很安全，較安全，中等較，不安全，很不安全]=[1，0.8，0.6，0.4，≤0.2]

　　2.2評(píng)價(jià)項(xiàng)目權(quán)向量確定

　　(1)劃分單元(建立對(duì)象因素集合U)

　　在鉆井工程眾多安全影響因素中歸納篩選出23個(gè)因子，并按施工過程分為四大類：鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進(jìn)過程、完井。即U=[鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進(jìn)過程、完井]。

　　其各單元及其各單元項(xiàng)目如表1所示。

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　　(2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)判斷矩陣

　　對(duì)五大類按AHP層次分析法)規(guī)定的5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行成對(duì)比較，列出一個(gè)4x4的判斷矩陣。

?

　　2.3層次分析

　　(1)按方根法求特征向量。

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　　各M的4次方根為

?

　　將β歸一化，得向量

　　∑β=0.5+0.9036+2.2134+1=4.6170

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　　(2)一致性檢驗(yàn)。

　　a)求最大特征值λmax

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　　b)計(jì)算一致性指標(biāo)

?

　　c)計(jì)算一致性比例

　　矩陣平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI由表2查得

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　　為089。

　　所以CR=CI /RI=0.0069/0.89=0.0077，由于CR=0.0077<0.10，故檢驗(yàn)合格，判斷矩陣賦值合理。

　　(3)確定各項(xiàng)目分?jǐn)?shù)。

　　若以100分制，即各項(xiàng)目總分為100分，則鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進(jìn)過程、完井四類的分分別為10.83，19.57，47.94，21.66。為了便于計(jì)算，根據(jù)各單元的評(píng)價(jià)項(xiàng)目個(gè)數(shù)，最后稍加調(diào)整為：10，20，50，20。

　　在一般情況下，每個(gè)單元的評(píng)價(jià)項(xiàng)目權(quán)向量憑經(jīng)驗(yàn)即可進(jìn)行大致判斷，也可以通過AHP方法確定，其各項(xiàng)目分?jǐn)?shù)賦值如表1。

　　2.4建立單因素模糊關(guān)系矩陣R

　　模糊關(guān)系矩陣的建立方法很多，本研究將采用多維量表法來確定模糊關(guān)系矩陣R0rii的取值如表3所示。

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　　根據(jù)表3確定模糊矩陣R

　　2.5評(píng)價(jià)等級(jí)的確定

　　采用加權(quán)平均原則確定評(píng)價(jià)等級(jí)，如下式：

　　得：系統(tǒng)安全級(jí)數(shù)=0.7077，故系統(tǒng)安全等級(jí)在中等安全和較安全之間。

　　由加權(quán)平均原則確定，得到整個(gè)系統(tǒng)的安全等級(jí)在中等安全和較安全之間，基本上滿足要求。但是某些分單元還是存在危險(xiǎn)隱患，需要重點(diǎn)改進(jìn)。特別是對(duì)于那些權(quán)重系數(shù)比較大的單元，更應(yīng)該加強(qiáng)管理，確保整個(gè)系統(tǒng)的安全。

　　3結(jié)論

　　利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)石油鉆井作業(yè)進(jìn)行安全性分析，確保鉆井過程的安全進(jìn)行，同時(shí)，從評(píng)價(jià)過程中可以清楚地看出鉆井作業(yè)過程中各單元及單元項(xiàng)目權(quán)重，即風(fēng)險(xiǎn)程度，為鉆井作業(yè)過程中安全性防范提供了參考依據(jù)。

　　參考文獻(xiàn)（略）

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