钻井安全作业人员可靠性分析_张鹏

所起的作用。 石油钻井工程本身就是个复杂的人-机-环境
系统，生产过程中存在较多的不确定因素。通过对石 油钻井行业发生的重特大事故分析表明， 由于人的 失误导致的事故占 60%～80%，可以看出，人的可靠 性在石油钻井过程中是十分重要的。因此，研究人的 失误，人为什么会产生失误，人的失误具有哪些 特 点，以及对人的可靠性因素的分析，是石油钻井安全 作业所关注的现实问题。
人的可靠性是人-机-环境系统可靠性的重要 组成部分。不符合人的生理和心理特点的机器设计、 工作环境和组织管理工作， 都可能成为人失误的潜 在因素。 由于人-机-环境系统具有某些不确定性， 给人的可靠性分析带来了困难。 进行人的可靠性分 析的基本途径是：运用生理学、心理学、行为科学、 人-机-环境系统工程学等有关理论，针对被分析的 人-机-环境系统的特点，分析人的失误机理，建立 人因可靠性数据库和管理系统， 进行人的可靠性评 价。 目前人们越来越深刻的意识到管理决策在人的 失误行为中的重要性， 关注的焦点更加集中在加强 人员培训、恰当的人员配置、完善设计与规程和提高 管理质量等诸方面， 以此来替代仅仅对事故责任者 的惩罚。
人员可靠性分析对石油钻井的重要性
随着人-机-环境系统的日益复杂, 系统同时也 潜在着巨大的经济和安全风险。 据不完全统计,近海 石 油 钻 探 中 人 的 失 误 导 致 的 事 故 占 70% ；1974 至 1989 年间我国共发生百吨级以上的油井 溢 油 事 故 23 起, 其中由于操作失误导致的溢油事故占 53%。 随着硬件及设备本身的可靠性日益加强, 人的失误 对于系统失效的贡献相对来说就更加重要了。 这种 贡献不仅仅与有限的系统失效有关,而且也与重大 的灾难事故有关。 表 1 是近些年来发生的与人在系 统中的可靠性有十分密切关系的钻井伤害事故事 例。
1 钻井作业中人的失误特点 在石油钻井作业过程中，系统的失控或失效造
成的事故都源于人为失误。 据统计资料分析，在石 油的钻井作业过程中 60%～80%的事故归于人的失 误。 人的失误是指“在规定时间和规定条件下，人没 能完成分配的功能和任务”。 实际上，人在客观的生 产实践中会出现很多差错，比如一些错误的想法、决 策、欲望等，并由此会产生一些错误的行为。 然而人 又能迅速改变其思想、看法、行为，所以有时即使是 想错了，或者做错了，也能及时的加以纠正，并不能 造成后果， 而这类人的错误则不能视为人的失误。 人的失误可以更准确的定义为：在规定时间内，不能 正确地完成一项任务或一项操作，或者超出任务要 求以外的一些行为，使系统的能力降低、退化或者至 少潜在的对系统功能退化影响的人的行为。 所以， 人的失误是指人员的一组活动中的任何一个超越系 统可接受的极限行为，它具有可预防性与可纠正性 的特点。
表 1 钻井伤害事故事例
发生年份
事故
人误的贡献率 /%
备注
1979 年 钻井船翻沉事故
中国海洋石油勘探局“渤海 2 号”钻井船
1986 年 井喷事故
中原油田卫 46 井
2003 年 “12.23”特大井喷事故
中石油川东钻探公司
2006 年 天然气钻井喷发热泥浆事故
60～80
印尼东爪省
2007 年 钻探平台与生产平台相撞
石油钻井作业的特点
与其它行业一样， 石油钻井也是一个复杂生产 体系， 在安全作业的要求方面有共性也有差异。 因 此，在讨论石油钻井安全作业与人的可靠性问题时， 首先要全面了解石油钻井作业的特点。
油气钻井是一个多工种、多工序、立体交叉、连 续作业的系统工程， 且作业风险具有高度的复杂性 和随机性， 钻井施工的工作环境和工作性质也很特 殊。这些都决定了石油钻井作业过程是个危险大、突 发性强、容易发生伤亡事故的生产过程。其主要存在 以下特点：
石油行业是国民经济的重要基础产业，肩负着 保障国家石油安全的重大责任。 同时,石油行业又是
一个探索性很强的高风险行业,油气产品具有易燃、 易爆、高压等特点,生产过程中存在较多的不确定因 素。 “12.23”特大井喷责任事故的发生，使人们越来 越需要了解石油行业所从事的高危险性工作, 石油 生产的复杂系统对于大众的风险究竟有多大。 如果 不把人的失误对于这种风险的贡献考虑进去, 那么 对于任何风险的评价都将是过于乐观的, 因而很容 易忽视在石油生产过程中人的失误所带来的危险。
随着各类钻井工程事故的发生，人们越来越重 视对钻井系统风险和可靠性分析的研究工作，以提 高系统的可靠性，减少事故的发生概率和减低事故 后果危害程度。 尽管引起钻井事故的原因是多方面 的，但以往的钻井系统可靠性研究主要集中在钻井 设备本身，关注井的设备故障。 随着可靠性研究的 深入和技术的进一步发展，钻井系统的可靠性得到 很大的提高，人们开始关注人的因素在系统事故中
墨西哥湾
2008 年 “3.26”钻井事故
川西钻探公司 50652 钻井队
2008 年 “5.26”钻井事故
川庆钻探公司 70016 钻井队
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TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUSTRY
石油工业技术监督·2008 年 912月月
质量可靠性研究与探讨
石油钻井作业与人的可靠性分析
（1）野外露天作业、施工条件恶劣； （2）特殊工种多，存在职业危害；
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TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUSTRY
质量可靠性研究与探讨
石油工业技术监督·2008 年 912月月
（3） 手 工 劳 动 和 繁 重 体 力 劳 动 多 、 劳 动 强 度 大 ， 容易使人疲劳、分散注意力，导致事故的发生；
人-机-环境系统工程研究的结果表明，引起人 的失误原因是多方面的，认真分析发生人的失误特 点，对于加强防范、提高操作的可靠性，保证石油钻 井作业，具有重要的指导作用。 从“人-机-环境”系 统的高度去分析人的失误发生的现状，可以看出人 的失误具有以下六方面的特点：
（1）人的失误的重复性 人的失误常常会在不同甚至相同条件下重复出 现，其根本原因之一就是人的能力与外界需求的不 匹配。 人的失误不可能完全消除，但可以通过有效 手段尽量地避免；而一般的机器、设备一旦发现失效 原因存在时，就可以通过修改设计而加以克服，使它 不会重犯。 （2）人误的潜在性 人的行为有时不会立即引起系统的故障或失 效， 而是以一种潜在的形式造成系统执行功能或投 入使用时发生故障，最终可能导致整个系统的失效。 因此，在考虑造成系统失效的或灾难性事故的人的 作用时，需要分清两类重要的失误：一类是显性失误 (active), 他 的 作 用 或 效 果 几 乎 能 够 立 刻 体 现 出 来 ； 另 一类是潜在失误（latent error）,它的效应可能在系统 中潜伏很长时间，只有当其与某种其他因素联合在 一起，超越了系统的防护限度时才能真正表现出来。 例 如 ：“12.23” 中 石 油 川 东 钻 探 公 司 特 大 井 喷 事
（7）施工场地杂乱、泥泞，周围有泥浆坑、泥浆沟 和井管、滤料等物料和设备，且容易跑冒泥浆；
（8）设备笨重。设备均为铁器，在维修和移动时， 经常发生磕碰；
（9）施工场地分散，变换频繁； （10）临时员工多。 目前大部分井队一线作业工 人中，农民工约占 40%～70%，人员素质普遍偏低，安 全意识淡薄。
随着油气钻井技术的发展， 各种技术装备更加 现代化，其装备的可靠度也在不断提高，由此显得人 的可靠性在石油钻井工程中的地位更加重要， 对人 的可靠性分析和评价更是必不可少。 实现石油钻井 安全作业，不仅要提高机器设备的可靠性，严格操作 规程和科学的组织， 关键是要提高人的可靠性。 “12.23”特 大 井 喷 事 故 的 发 生 说 明 ， 作 为 施 工 单 位 的 川东钻探公司技术和装备都是比较先进的， 但没能 避免灾难性事故的发生，其中一条重要的原因，就是 缺少对人的可靠性进行分析和评价， 对生产人员应 该具备的技术素质和技术能力没有进行可靠性评 估，使这场灾难的发生成为必然事件。
石油工业技术监督·2008 年 912月月
质量可靠性研究与探讨
钻井安全作业人员可靠性分析
张 鹏 陈代树
西南石油大学 建筑工程学院 （四川 成都 610500）
摘 要 石油钻井工程是一个复杂的人-机-环境系统，生产过程中存在着各种不确定因素。 大量研究表明，在石油钻井作业中， 人的失误对钻井事故的贡献约占 60%～80%,由此看出，人的可靠性分析对钻井安全作业是十分重要的。 结合钻井实际，指出了 人的可靠性分析对钻井安全作业的重要性，阐明了钻井作业中人误的特点，并相应给出人的可靠性因素分析和人的可靠性分析 方法的基本思路，最后提出了针对性的事故预防与安全对策措施，以控制钻井工程事故中人的因素对钻井安全作业的影响。 关键词 人-机-环境系统 石油钻井作业 人的可靠性分析 钻井工程事故 Abstract Petroleum drilling project is a complex human-machine-environment system, so there are various uncertain factors in the process of production. A large number of studies show that about 60% to 80% drilling accidents are resulted from human errors during the oil drilling operation. Therefore, it is very important for the safety of drilling operation to analyze the human reliability. In the paper, based on the presentation of the importance of human reliability analysis for safety of drilling operation, the explanation focuses on the characteristics of human errors in the drilling operation. At the same time, the basic train of thought has been given about the factor analysis of human reliability and the analysis method of human reliability. Finally, the corresponding measures of accident precaution and safety strategies are offered so as to control the influence of human factors on drilling safety operation in the accidents of drilling engineering. Key words human-machine-environment system; petroleum drilling operation; human reliability analysis; drilling engineering accident