摘要：在油田開發與勘探中，鉆井作業工序繁多，操作復雜，使機械設備、操作工人、作業環境置于較大的風險之中。為了明確鉆井過程中的風險因素，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，指導鉆井作業過程，并有效地預防事故的發生，減少財產損失和人員傷亡及傷害，提高作業過程的安全操作性。

　　關鍵詞：模糊綜合評價法;鉆井;安全評價

　　在油、氣田勘探開發的地質勘探，區域勘探和油田開發三個階段中，鉆井工作貫穿始終，其主要包括鉆前準備、鉆進和完井三個階段[1]。在每個階段，由于工藝繁多，機械設備操作復雜、作業環境、工人技術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。為了規避風險、減少事故、防止重大事故的發生，最大地減少風險帶來的損失。以下針對鉆井安全評價具有多目標、多屬性的特點，采用模糊綜合評價方法對鉆井作業過程進行綜合性安全評價。

　　1評價方法

　　模糊綜合評價[2]就是以模糊數學為基礎，應用模糊關系合成的原理，通過構造等級模糊子集，把反映評價對象的模糊指標進行量化(即確定隸屬度)，然后利用模糊變換原理對各指標進行綜合，具體評價步驟如下：

　　(1)建立評價等級集合v

　　V={υ1，υ2，Λ，υn}

　　一個等級對應一個模糊子集。一般情況下，評價等級數n取[3，7]中的整數。

　　(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個評價指標的集合。評價指標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：鉆井設備搬遷、設備安裝及校正、鉆進過程、完井。即U=[鉆井設備搬遷、設備安裝及校正、鉆進過程、完井]。

　　其各單元及其各單元項目如表1所示。

 

　　(2)構造結構判斷矩陣

　　對五大類按AHP層次分析法)規定的5級標準，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

 

　　c)計算一致性比例

　　矩陣平均隨機一致性指標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)確定各項目分數。

　　若以100分制，即各項目總分為100分，則鉆井設備搬遷、設備安裝及校正、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，根據各單元的評價項目個數，最后稍加調整為：10，20，50，20。

　　在一般情況下，每個單元的評價項目權向量憑經驗即可進行大致判斷，也可以通過AHP方法確定，其各項目分數賦值如表1。

　　2.4建立單因素模糊關系矩陣R

　　模糊關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系矩陣R0rii的取值如表3所示。

 

　　根據表3確定模糊矩陣R

　　

　　2.5評價等級的確定

　　采用加權平均原則確定評價等級，如下式：

　　

　　得：系統安全級數=0.7077，故系統安全等級在中等安全和較安全之間。

　　由加權平均原則確定，得到整個系統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。特別是對于那些權重系數比較大的單元，更應該加強管理，確保整個系統的安全。

　　3結論

　　利用模糊綜合評價法對石油鉆井作業進行安全性分析，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過程中各單元及單元項目權重，即風險程度，為鉆井作業過程中安全性防范提供了參考依據。

　　參考文獻（略）