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，使機械設(shè)備、操作工人、作業(yè)環(huán)境置于較大的風(fēng)險之中。為了明確鉆井過程中的風(fēng)險因素，以鉆井工藝過程劃分單元，歸納各個單元中存在的風(fēng)險事故類型及隱患事故類型。簡單介紹模糊綜合評價法的一般步驟和方法，并運用該方法對石油鉆井基本過程進行安全評價，得出鉆井過程的安全級數(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：模糊綜合評價法;鉆井;安全評價

　　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)三個階段中，鉆井工作貫穿始終，其主要包括鉆前準(zhǔn)備、鉆進和完井三個階段[1]。在每個階段，由于工藝繁多，機械設(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、減少事故、防止重大事故的發(fā)生，最大地減少風(fēng)險帶來的損失。以下針對鉆井安全評價具有多目標(biāo)、多屬性的特點，采用模糊綜合評價方法對鉆井作業(yè)過程進行綜合性安全評價。

　　1評價方法

　　模糊綜合評價[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)造等級模糊子集，把反映評價對象的模糊指標(biāo)進行量化(即確定隸屬度)，然后利用模糊變換原理對各指標(biāo)進行綜合，具體評價步驟如下：

　　(1)建立評價等級集合v

　　V={υ1，υ2，Λ，υn}

　　一個等級對應(yīng)一個模糊子集。一般情況下，評價等級數(shù)n取[3，7]中的整數(shù)。

　　(2)建立評價對象的因素集合U

　　U={u1，u2，Λ，um}

　　因素集合U就是m個評價指標(biāo)的集合。評價指標(biāo)的選取要滿足評價對象的完備性、獨立性、可行性以及通用性四個基本原則。

　　(3)確定評價因素的權(quán)向量A

　　A=(a1，a2，Λ，am)

　　(4)進行單因素評價并建立單因素模糊關(guān)系矩陣R

　　R=[Rij]mxn

　　其中rij表示從ui因素來看評價對象對評價等級υj的隸屬度，即確定從單因素來看評價對象對各等級模糊子集的隸屬度rij，進而得到單因素模糊關(guān)系矩陣R。

　　(5)確定模糊綜合評價的模型，采用第M(?,⊙)算子模糊合成算子[3]將矩陣進行模糊變換，得到評價對象的評價向量B

?

　　bj(j=1，2，…，n)表示評價對象從整體上看對評價等級分的隸屬程度。

　　(6)確定評價等級。

　　2鉆井的模糊綜合評價

　　2.1建立評價等級集合v

　　取評價級數(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評價項目權(quán)向量確定

　　(1)劃分單元(建立對象因素集合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、鉆進過程、完井。即U=[鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進過程、完井]。

　　其各單元及其各單元項目如表1所示。

?

　　(2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)判斷矩陣

　　對五大類按AHP層次分析法)規(guī)定的5級標(biāo)準(zhǔn)，進行成對比較，列出一個4x4的判斷矩陣。

?

　　2.3層次分析

　　(1)按方根法求特征向量。

?

　　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

?

　　(2)一致性檢驗。

　　a)求最大特征值λmax

?

　　b)計算一致性指標(biāo)

?

　　c)計算一致性比例

　　矩陣平均隨機一致性指標(biāo)RI由表2查得

?

　　為089。

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

　　(3)確定各項目分?jǐn)?shù)。

　　若以100分制，即各項目總分為100分，則鉆井設(shè)備搬遷、設(shè)備安裝及校正、鉆進過程、完井四類的分分別為10.83，19.57，47.94，21.66。為了便于計算，根據(jù)各單元的評價項目個數(shù)，最后稍加調(diào)整為：10，20，50，20。

　　在一般情況下，每個單元的評價項目權(quán)向量憑經(jīng)驗即可進行大致判斷，也可以通過AHP方法確定，其各項目分?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。

?

　　根據(jù)表3確定模糊矩陣R

　　2.5評價等級的確定

　　采用加權(quán)平均原則確定評價等級，如下式：

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

　　由加權(quán)平均原則確定，得到整個系統(tǒng)的安全等級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隱患，需要重點改進。特別是對于那些權(quán)重系數(shù)比較大的單元，更應(yīng)該加強管理，確保整個系統(tǒng)的安全。

　　3結(jié)論

　　利用模糊綜合評價法對石油鉆井作業(yè)進行安全性分析，確保鉆井過程的安全進行，同時，從評價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目權(quán)重，即風(fēng)險程度，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（略）

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