天然氣鉆井人因失誤事故風險定量評價方法

趙全民樊建春張 洪

1.中國石油大學（北京）機電工程學院 2.中國石化國際石油勘探開發有限公司

天然氣鉆井人因失誤事故風險定量評價方法

趙全民1，2樊建春1張 洪2

1.中國石油大學（北京）機電工程學院 2.中國石化國際石油勘探開發有限公司

趙全民等.天然氣鉆井人因失誤事故風險定量評價方法.天然氣工業，2012，32（7）：80-83.

天然氣鉆井行業的事故率一直較高且人因失誤占較高比例，目前尚無針對鉆井施工過程人因失誤事故風險的定量評價方法。為此，提出了應用德爾菲專家判斷法定量評價鉆井施工人因事故風險的方法，通過專家評分獲得了與11類鉆井作業活動相關的10種風險類別的可能性和嚴重度數據，計算了不同作業活動的風險水平。研究數據顯示，鉆井施工人因失誤事故風險最高的風險類型是物體打擊；人因失誤事故風險最高的作業活動是鉆進作業。研究結果可應用于跟蹤鉆井過程異常高風險時段，以便有針對性地采取風險消減措施，合理地部署現場安全工作，避免高風險的累加效應。該方法在5支鉆井隊應用后取得了較好的效果，可報告事故率由7.54%下降到5.24%。

天然氣鉆井 人因失誤 風險 定量評價 方法 物體打擊 鉆進作業 可報告事故率

天然氣鉆井行業高強度、連續工作性和工況復雜性等特性決定了鉆井施工安全管理的難度，使得鉆井行業的嚴重事故率和事故數量均高于其他行業，且人因失誤導致事故的比例明顯高于油氣行業平均水平［1］。相關的研究方法側重于人因失誤類型和影響因素的辨識與定性討論，沒有對人因失誤事故發生的風險度水平（即單位時間內人因失誤風險造成各種嚴重程度事故的可能性）展開量化研究。因此，筆者通過對人因失誤概率和失誤后果的分析，量化了人因事故的風險水平，以便有針對性地采取風險管理措施，從而降低人因失誤概率、減少事故損失，強化鉆井作業的風險管理。

1 研究方法

1.1 人因風險數據獲取方法

在油氣鉆井領域，當前大多數研究文獻［2］都是用定性的或主觀的風險等級方法，分析數據大多來自政府部門或有關機構公布的事故統計資料，但這些資料只關注高嚴重度、低可能性的事故，而忽略了低嚴重度、但高可能性的事故。在其他領域提出了一些定量風險評價方法［3］，雖然可靠性較高，但需要大量的數據，這些數據不易收集，而且方法復雜，不便掌握，因此可操作性差，適用性不強。

由于鉆井作業人因事故的客觀數據不易獲取，且單純的數理統計方法也不適用于人因事故風險研究。而德爾菲（Delphi）專家判斷法是一種系統化、互動地獲取獨立專家小組對一特定命題評判意見的研究方法。因此本研究采用“德爾菲專家判斷法”收集鉆井人因事故風險研究的有關信息，邀請鉆井行業的若干專家參加了3輪評分調查。第一輪調查中，各位專家對鉆井施工主要作業活動的各種事故風險類別的可能性和嚴重度分別進行了評分。第二輪調查中，為專家們提供了專家小組第一輪各評分項的中位數作為參考，并要求各位專家對第二輪中給出的與第一輪的中位數相差2個或2個以上單位的評分給出說明。第三輪調查中，不僅為各位專家提供了前一輪評分的中位數，而且不署名地提供了小組其他成員對偏差較大評分值的說明，因此專家們參考這些資料再次審核修改先前的各個評分值。最后，將第三輪調查的結果與預先設定的專家意見一致性評判標準相比較，確定調查結果的可接受性。調查過程中，需對各類主觀因素產生的偏差進行有效的控制。

1.2 人因風險定量評價方法

人因風險量化方法可以概括為以下5個步驟：①辨識鉆井施工主要的作業活動；②確定鉆井作業活動涉及的主要人因失誤事故風險類型；③辨識并量化與每一項作業活動有關風險的可能性和嚴重度；④計算每一項作業活動的風險值；⑤匯總所有作業活動的風險值得到鉆井施工的總體人因失誤事故風險水平。

本文中的人因失誤事故風險是指人因失誤引發某種嚴重程度的危險、危害事故的可能性［4］。衡量風險水平大小的指標是風險度（R），也稱風險性、風險率，是對系統風險大小的描述，它等于事故發生的可能性（P）與事故的嚴重度（S）的乘積，即

式中P為單位時間內人因失誤風險造成各類事故的次數，事故次數／人工時（可以是針對一類風險、一個單元或一個行業，在內涵上與事故發生概率基本相同）；S為對人因失誤風險導致事故最嚴重結果的定性評價，通常用工傷、財產損失或設備損失的最終可能出現的程度來度量，在內涵上與事故嚴重度基本相同，無量綱。因此，人因失誤事故風險度（R）可以表示為“嚴重度×事故次數／人工時”，表示1名工人工作1 h發生各種嚴重程度事故的可能性。

1.3 人因風險可能性和嚴重度評分標準的設定

1.3.1 風險可能性評分標準

本文建立的風險可能性評分標準是基于事故發生概率的。如表1所示，用1～10之間的評分值代表相應的事故發生概率范圍（即事故率），用于專家問卷評分。為了便于分析和計算，取每個事故率范圍值的中點值的倒數，將這些用數值范圍表達的可能性值轉換為相應的單點數值。如，專家給出的可能性評分值是“10”，代表事故率為“0.1～1人工時／事故次數”，它的中點值為“0.55人工時／事故次數”，倒數為“1.8事故次數／人工時”，表示1名工人工作1 h可能受傷的機會是1.8次。

表1 風險可能性（P）評分值及其轉換表

1.3.2 嚴重度評分標準

根據海因里希事故三角形理論，事故發生頻率與事故后果嚴重程度之間存在明顯的負相關規律，為了預防重大事故，應該非常重視未遂事件等“小事故”的記錄和報告。因此，本文設計了一個涵蓋面較寬的風險嚴重度評分標準（表2），它不僅包括事故后果嚴重程度高的傷害類型，比如損失工作日事故、工作受限事故和死亡事故，也包括事故后果嚴重程度低的傷害類型，例如暫時不適、暫時疼痛、持續疼痛等。

由于事故的損失程度并不是線性分布的，例如，死亡事故與工作受限事故的損失程度之間的差別明顯大于現場急救事故與醫療處置事故之間的差別，因此，通過對本文參考文獻［5］提供的各類事故損失程度（直接損失和間接損失之和）的對比，筆者將各種事故之間的嚴重度級差進行了相應調整，分別用1～10之間的評分值代表，用于問卷評分。

表2 風險嚴重度（S）評分值及其調整表

2 數據調查及處理

2.1 鉆井作業活動的清單

通過現場觀測選定了用于研究的11項主要鉆井作業活動的清單，包括防噴器和井口安裝、接鉆桿、鉆進作業、起下鉆、甩鉆桿、下套管固井、鉆井液配制、測錄井、起重作業、設備檢修保養、輔助施工等。

2.2 人因事故風險類型

本文將中國《企業員工傷亡事故分類》事故風險分類標準和國際鉆井承包商協會（IDCF）采用的事故風險分類標準進行了對比分析，選定了適用于我國油氣鉆井行業的人因風險分類標準。包括物體打擊、車輛傷害、機械傷害、高處墜落、滑倒跌倒、火災爆炸、中毒窒息、有害接觸、肌肉勞損、其他等10種人因事故風險類型。

2.3 德爾菲調查數據處理

本研究選定了13名鉆井安全和風險管理領域的專家參加了調查。專家們根據表1和表2給出的評分標準，分別對每項作業活動的每種風險事故類別的可能性和嚴重度進行了評分。用所有可能性評分和嚴重度評分的中位數代表每一輪評分的結果。

專家意見的離散程度用以下方程式計算的中位數偏差平均值表示［5］。

式中MeDEV為中位數偏差平均值（Average Deviation from Median）；Mej為中位數；Vij為評分值。

由于本研究的復雜性、人因風險評分的不確定因素、專家經驗的差別性，因此，本文設定的專家意見一致性目標值是整個調查過程的中位數偏差平均值為1。第三輪調查結束后，所有專家的可能性評分的中位數偏差平均值為0.46，所有嚴重度的中位數偏差平均值為0.53。德爾菲調查結果的中位數偏差平均值均小于設定的目標值1，專家意見一致程度可以接受。

然后根據表1、2，對專家給出的風險可能性及嚴重度評分值進行相應的轉換和調整。將得到的結果分別相乘，即得到每一項作業活動相應的風險度值（表3）。

表3 人因風險度（R）評分值表 事故次數／人工時

2.4 鉆井作業活動的人因風險分析

表3中的數據可以用來描述鉆井施工中各類風險的特征，計算任意作業活動組合的各種風險類型的總風險值。從表3可看出，鉆井施工人因風險最高的風險類型是物體打擊；人因事故風險最高的作業活動是鉆進作業。

3 研究結果的應用

研究結果可應用于跟蹤鉆井過程異常高風險時段，以便有針對性地采取風險消減措施，合理安全地部署現場安全工作，避免高風險的累加效應。鉆井隊管理人員可以采取下列任何一項措施，加強現場的風險管理。

1）在實踐中，可能有一些作業活動的完成時間對整個施工作業進度沒有直接影響，鉆井經理可以將風險較高的作業活動調整、分配到不同的班組和時段，來防止多個高風險作業活動的疊加效應。

2）在預計的風險峰值到來之前，安全管理人員可以提醒現場員工，從而提高工人辨識潛在危害的能力，采取必要的風險控制措施。

3）安全管理人員可以合理安排其工作計劃，以便在預期高風險時段到來前到施工現場督察。

本風險量化方法在某單位的5支鉆井隊進行了應用，在量化鉆井施工作業活動累計風險水平的基礎上，指導現場人員評價了鉆井作業活動風險水平，對施工過程中的高風險時段進行了預測，制訂了有針對性的風險控制措施，降低了人因失誤事故的發生率，取得了較好的應用效果，5支鉆井隊可報告事故率由應用前的7.54%下降到5.24%，下降了31%。

4 結束語

本文提出了應用德爾菲專家判斷法定量評價鉆井施工人因事故風險的方法，通過專家評分獲得了與11類鉆井作業活動相關的10種風險類別的可能性和嚴重度數據，計算了不同作業活動的風險水平。研究數據顯示，鉆井施工人因失誤事故風險最高的風險類型是物體打擊；人因失誤事故風險最高的作業活動是鉆進作業。研究結果可應用于跟蹤鉆井過程異常高風險時段，以便有針對性地采取風險消減措施，合理安全地部署現場安全工作，避免高風險的累加效應。研究結果在5支鉆井隊應用后取得了較好的效果，可報告事故率由7.54%下降到5.24%。

［1］張洪，王凱，曾宏.鉆井井噴事故人因失誤特征分析和對策［J］.天然氣工業，2010，30（8）：98-100.

［2］PETERSON S K，MURTHA J A，ROBERTS R W.Drilling performance predictions：case studies illustrating the use of risk analysis［C］∥paper 29364-MS presented at the SPE／IADC Drilling Conference，28 February -2 March 1995，Amsterdam，Netherlands.New York：SPE，1995：305-311.

［3］GREEN A R.New technique in assessment mine risk［C］∥Proceedings of 26thInternational Conference of Safety in Mines Research Institutes.Katowice：Central Mining Institute，1995：195-201.

［4］武淑平.電力生產中人因失誤影響因素及管理對策研究［D］.北京：北京交通大學經濟管理學院，2009：44-61.

［5］HALLOWELL R MATTHEW.A formal model for construction safety and health risk management［D］.Oregon：Oregon State University，2008：31-36.

（修改回稿日期 2012-06-04 編輯 趙 勤）

10.3787／j.issn.1000-0976.2012.07.019

趙全民，1966年生，高級工程師，博士研究生；研究方向為安全工程；現任中國石化國際石油勘探開發有限公司敘利亞公司副總經理。地址：（100100）北京市昌平區學府路中國石油大學（北京）機電工程學院。電話：15811052003。E-mail：qmzhao＠sipc.cn