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深水井控具有工艺技术复杂、作业环境恶劣、风险因素众多以及失控后果更为严重、救援更为困难等特点。深水油气资源开发不断迈进的步伐,对深水井控安全提出更高的要求。本文立足于深水二级井控的预防工作,全面辨识与控制深水井控风险因素,并对深水井喷失控后应急响应屏障绩效进行研究。主要研究进展包括:1.深水井控关井工艺风险分析深水井喷事故的后果严重性以及应急救援局限性强调第一时间关井成功的重要性。基于海上关井作业失效事故统计与深水地平线关井失效演化分析,综合一般工况与应急工况,建立深水关井作业可靠性GO模型并映射为贝叶斯网络,识别深水关井作业薄弱风险点,定量分析得出多因素影响下的深水关井作业成功概率有所降低。2.深水井控压井工艺优选研究深水井控压井作业是继关井之后的第二道二级井控屏障。运用BN-CREAM方法建立深水压井作业量化风险分析模型,定量辨识深水压井作业关键风险点:压井方法的合理选择。基于深水压井方法定性统计分析,构建深水压井工艺优选模型,并运用TOPSIS耦合熵权法对深水压井实例进行分析,结果表明优选结果与工程实际相符。3.深水二级井控关键屏障可靠性研究深水二级井控系统是培训平台钻井人员熟练掌握井控技术,防止溢流演化为井喷事故的工作重点。依据深水关压井工艺辨识结果,建立深水井控系统安全屏障模型,确定二级井控关键屏障。基于CREAM人因失误概率与OREAD设备失效概率预测,运用动态贝叶斯网络分析维修与不维修条件下深水井控人机界面系统可靠性,并分析系统薄弱风险点的敏感性。考虑共因失效因素,运用Markov方法分析深水防喷器控制系统关键失效部件可靠性并判定其风险等级。4.深水井喷失控应急响应屏障绩效研究有效的应急响应流程是遏制深水井喷失控事故升级的关键屏障。借助模糊随机Petri网,构建深水井喷失控应急响应流程模型。定量分析应急响应流程的任务冲突问题、应急处置能力并识别流程的关键响应环节,强调深水平台钻井总监应急决策的关键性,以及培养平台在岗与非在岗人员危机意识的重要性。