【摘要】：隨著全球石油需求量增長及環(huán)境保護(hù)迫切需求,石油行業(yè)逐漸將目光轉(zhuǎn)向清潔能源領(lǐng)域,作為重要清潔能源的天然氣工業(yè)持續(xù)保持高速發(fā)展趨勢。由于陸上石油年產(chǎn)量逐漸降低同時(shí)開采成本逐年上升,油氣資源儲(chǔ)量巨大的南海將成為我國未來石油行業(yè)重要發(fā)展地區(qū)。鑒于天然氣易燃易爆特性與海洋地層條件復(fù)雜性,深水天然氣鉆采作業(yè)相對困難且風(fēng)險(xiǎn)較大,開展深水天然氣鉆井井噴連鎖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急控制研究,為深水天然氣鉆井作業(yè)提供安全保障與技術(shù)參考。在調(diào)研常規(guī)及非常規(guī)井控方法基礎(chǔ)上,結(jié)合深水天然氣特殊性及目前技術(shù)發(fā)展階段,從關(guān)井時(shí)間、壓井循環(huán)時(shí)間、壓井操作難度及失效概率四個(gè)方面對比優(yōu)缺點(diǎn),確定深水天然氣發(fā)生井涌時(shí)采用硬關(guān)井方式及司鉆法壓井。明確深水天然氣司鉆法工藝具體流程,利用OLGA多相流瞬態(tài)模擬軟件建立壓井循環(huán)流程模型。通過常規(guī)事故樹建模定性分析井控失敗影響因素,引入工藝安全時(shí)間概念,結(jié)合深水天然氣井控工藝OLGA模型對事故樹分析結(jié)果開展動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。針對深水天然氣井控過程中重要風(fēng)險(xiǎn)之一水合物堵塞開展進(jìn)一步研究。基于深水天然氣井控OLGA多相流瞬態(tài)模型,研究關(guān)井時(shí)間、泥漿排量及泥漿入口溫度對井控循環(huán)管線(井筒環(huán)空及節(jié)流管線)水合物生成質(zhì)量及范圍影響,為現(xiàn)場井控工藝參數(shù)確定提供參考。若深水天然氣井控失敗,天然氣溢流將迅速噴至鉆井平臺(tái)。針對井噴事故進(jìn)行事件樹分析,設(shè)置關(guān)防噴器、防火措施、消防設(shè)施、緊急脫開及疏散逃生為安全屏障研究井噴事故發(fā)展路徑。應(yīng)用Gexcon FLACS燃爆軟件研究分析在不同風(fēng)向及風(fēng)速條件下可燃?xì)庠聘采w區(qū)域及體積。基于FLACS天然氣擴(kuò)散結(jié)果,進(jìn)一步研究火災(zāi)發(fā)展的四個(gè)階段:初期、發(fā)展期、鼎盛期和穩(wěn)定期,評(píng)估不同風(fēng)向時(shí)平臺(tái)溫度場及熱輻射場對下風(fēng)向主要設(shè)備損害程度。結(jié)合前述分析結(jié)果確定井噴事故初始事件、觸發(fā)事件及中間事件,建立深水天然氣井噴多米諾連鎖演化路徑,研究水合物堵塞及火災(zāi)等主要事故觸發(fā)事件控制措施以切斷事故連鎖演化路徑。從水合物抑制劑機(jī)理出發(fā),優(yōu)選水合物抑制劑種類,并確定循環(huán)管線中不生成水合物時(shí)最小抑制劑濃度。從前期安全管理、火氣監(jiān)測報(bào)警及后期消防水系統(tǒng)滅火三個(gè)階段提出火災(zāi)具體控制措施。
【圖文】：

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文：深水天然氣鉆井井噴連鎖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急控制研究萬美元。1988 年 Piper Alpha 平臺(tái)(作業(yè)水深 144m)發(fā)生天然氣爆炸，，造成 167 人死亡引發(fā)各國對海上設(shè)施安全管理深入考量。由于面臨更惡劣作業(yè)環(huán)境，深水天然氣鉆井大事故將引發(fā)巨大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境災(zāi)難和國際聲譽(yù)危機(jī)，因此有必要從事中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)深水油氣鉆井事故應(yīng)急對策研究。

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文：深水天然氣鉆井井噴連鎖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急控制研究萬美元。1988 年 Piper Alpha 平臺(tái)(作業(yè)水深 144m)發(fā)生天然氣爆炸，造成 167 人死亡引發(fā)各國對海上設(shè)施安全管理深入考量。由于面臨更惡劣作業(yè)環(huán)境，深水天然氣鉆井大事故將引發(fā)巨大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境災(zāi)難和國際聲譽(yù)危機(jī)，因此有必要從事中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)深水油氣鉆井事故應(yīng)急對策研究。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE28

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本文編號(hào)：2531891