آنالیز ریسک فوران (Blow out) چاه های اکتشافی نفت و گاز در فاز عملیات حفاری با استفاده از تکنیک تحلیل پاپیونی (BTA) و شبکه بیزین

اکتشاف و توسعه صنایع نفت و گاز همواره با ریسک های متعددی از قبیل تلفات نیروی انسانی، آلودگی های زیست محیطی و ازبین رفتن تجهیزات ومنابع همراه است. یکی از مهم ترین و پرهزینه ترین خطرات صنعت حفاری در زمینه نفت و گاز، خطر فوران چاه های نفت و گاز است. فوران چاه می تواند به پیامدهای جبران ناپذیری از قبیل انفجار، تلفات شدید انسانی و فجایع زیست محیطی منجر گردد. آنالیز ریسک یکی از مهم ترین ابزارهای ارزیابی خطرات، طراحی اقدامات کاهشی خطر و افزایش سطح ایمنی در این صنایع است. در همین راستا مطالعه حاضر با هدف شناسایی و آنالیز علل ریشه ایی منجر به سیلان و وقوع فوران درچاه های اکتشافی نفت و گاز، با استفاده از تکنیک آنالیز پاپیونی BTA و رویکرد شبکه بیزین BN در بخش ساحلی صنعت حفاری ایران انجام گرفت.
در این مطالعه به منظور شناسایی و ارزیابی رویدادهای پایه دخیل در بروز سیلان (Kick) از آنالیز درخت خطا (FTA) و برای ارزیابی لایه های ایمنی کنترل کننده فوران و همچنین پیامدهای احتمالی ناشی از سیلان از جمله رخداد فوران از آنالیز درخت رویداد(ETA) استفاده گردید. سپس با ترکیب روش های FTA و ETA بوسیله تکنیک پاپیونی Bow Tie Analysis (BTA) سناریو های احتمالی حادثه و همچنین پیامدهای ناشی از رخداد سیلان شناسایی شد. در نهایت با استفاده از شبکه بیزین BN میزان احتمال فوران و سایر پیامد های حاصل از وقوع سیلان درچاه محاسبه گردید.
بر اساس نتایج بدست آمده درمجموع 24 علت یا نقص (رویداد پایه) در بروز رویداد اصلی یا همان سیلان دخالت دارند. همچنین 7 لایه کنترلی در پیشگیری از وقوع فوران شناسایی گردید. رویداد های پایه همراه با احتمالات رخداد و میزان اهمیت هریک در سمت چپ و پیامدهای 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 9 ×10-2 و 3.5 ×10-5 محاسبه شد.
بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، ورود به لایه پرفشار در سازند حفاری و کاهش فشار ته چاهی به عنوان مهم ترین علل ریشه ای در ایجاد سیلان شناخته شده اند. همچنین از بین لایه های کنترلی فوران 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.