تجزیه‌وتحلیل علل ریشه‌ای فوران (Blow out) چاه‌های نفت و گاز در صنعت حفاری با استفاده از روش پاپیونی (Bow-Tie)

Abstract

چکیده

زمینه و هدف: یکی از مهم‌ترین و پرهزینه‌ترین خطرات صنعت حفاری در زمینه نفت و گاز، خطر فوران چاه‌های نفت و گاز است. فوران چاه می‌تواند به پیامدهای جبران‌ناپذیری، از قبیل انفجار، تلفات شدید انسانی و فجایع زیست‌محیطی منجر گردد. آنالیز ریسک یکی از مهم‌ترین ابزارهای ارزیابی خطرات، طراحی اقدامات کاهشی خطر و افزایش سطح ایمنی در این صنایع است. در همین راستا مطالعه حاضر با هدف شناسایی علل ریشه ای و ارزیابی ریسک فوران چاه‌های نفت و گاز در صنعت حفاری، با استفاده از تکنیک آنالیز پاپیونی (BTA) Bow tie Analysis انجام گرفت.

روش بررسی: در این مطالعه علل ریشه ای فوران چاه در بخش ساحلی چاه‌های اکتشافی صنعت حفاری، با به‌کارگیری تکنیک FTA شناسایی شد. همچنین با استفاده از روش ETA، پیامدهای مرتبط با شکست هر یک از موانع کنترل فوران پیش‌بینی و احتمال هر پیامد محاسبه گردید. درنهایت با استفاده از دیاگرام BTA مسیر حادثه و موانع کنترلی آن از علل تا پیامدها ترسیم و بررسی گردید.

یافته‌ها: بر اساس نتایج بدست آمده، درمجموع 28 علت یا نقص (رویداد پایه) در بروز رویداد اصلی یا همان سیلان (Kick) دخالت دارند، همچنین 8 لایه کنترلی در پیشگیری از وقوع فوران شناسایی گردید. رویداد های پایه همراه با احتمالات رخداد و میزان اهمیت هریک در سمت چپ و پیامدها ی بعد از رویداد اصلی همراه با احتمالات رخداد هریک در سمت راست دیاگرام BTA مشخص گردید. احتمال وقوع رویداد اصلی (سیلان) و پیامد نهایی(فوران) به ترتیب × 23/1 و × 94/2 محاسبه شد.

نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج تحلیل دیاگرام BTA در این مطالعه، ورود به لایه پرفشار در سازند حفاری وخطای انسانی از قبیل پر نکردن مناسب چاه با سیال حفاری در زمان لوله بالا کردن(Trip up) به‌عنوان مهم‌ترین علل ریشه ای در ایجاد سیلان شناخته شد. همچنین از بین لایه های کنترلی فوران لایه اول (تشخیص به موقع سیلان) و عملکرد صحیح سیستم فوران گیر سرچاهی (BOP) Blowout Preventer ، مهمترین نقش را در پیشگیری از وقوع فوران ایفا می کنند.