[發明專利]關聯失效影響下的頁巖氣壓裂管柱風險排序方法及裝置

有效

• 申請號: 201610051176.9
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105741022B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 胡瑾秋;張來斌;王倩琳;田斯赟
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 11127 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 湯在彥<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種關聯失效影響下的頁巖氣壓裂管柱風險排序方法及裝置，其中，方法包括：根據頁巖氣壓裂管柱系統特性及失效特點，對管柱系統進行失效模式與影響分析，得到各部件的失效模式及失效原因；根據失效特點，建立系統部件的各失效模式與每個失效原因之間的關聯準則；根據系統部件的各失效模式與每個失效原因之間關聯準則獲得各個失效模式之間的綜合關聯度；利用各個失效模式之間的綜合關聯度建立失效模式關聯矩陣；利用所述失效模式關聯矩陣獲得系統部件各失效模式的失效影響權重；根據各失效模式的失效影響權重的大小對各失效模式進行風險排序。

技術領域

本發明涉及關聯風險技術領域，特別涉及一種關聯失效影響下的頁巖氣壓裂管柱風險排序方法及裝置。

背景技術

隨著我國頁巖氣規模化開發的不斷發展，新工藝、新技術、新設備，對壓裂管柱系統的安全性要求逐漸增高，因此有必要對管柱系統進行風險辨識、分析及風險排序研究，及時發現對系統安全性影響最大的部件失效模式，并提出相應的安全保障措施。

FMEA(Failure Mode and Effect Analysis，失效模式與影響分析)是最為典型的失效風險辨識與分析方法之一，可針對性地全面辨識各種系統失效模式，進而獲取失效模式的風險等級。

傳統FMEA方法具有較多局限性，眾專家學者們對此開展了一系列優化改進工作，但對失效模式進行風險排序時，通常僅考慮每種失效模式與評價準則的關系，忽略了不同失效模式之間關聯性。然而，對頁巖氣壓裂管柱系統來說，相對于某些失效原因，不同失效模式之間具有較高的關聯程度，尤其在同一部件的失效模式之間。因此，對管柱系統的失效模式進行風險排序時必須考慮其關聯失效情況。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提出一種關聯失效影響下的頁巖氣壓裂管柱風險排序方法及裝置，本技術方案應用于失效風險關聯程度較高的頁巖氣壓裂管柱系統，獲取各失效模式對系統安全性的影響順序，為頁巖氣壓裂管柱系統的風險決策提供技術指導。

為實現上述目的，本發明提供了一種關聯失效影響下的頁巖氣壓裂管柱風險排序方法，包括：

根據頁巖氣壓裂管柱系統特性及失效特點，對管柱系統進行失效模式與影響分析，得到各部件的失效模式及失效原因；

根據失效特點，建立系統部件的各失效模式與每個失效原因之間的關聯準則；

根據系統部件的各失效模式與每個失效原因之間關聯準則獲得各個失效模式之間的綜合關聯度，所述綜合關聯度的表達式為：

其中，c_ij表示第i行失效模式對第j列失效模式的綜合關聯度，w_t表示第t項失效原因的權重，可用層次分析法(AHP)確定，F_t(i,j)表示第i行失效模式對第j列失效模式關于第t項失效原因的關聯程度，n表示主要失效原因的個數；

利用各個失效模式之間的綜合關聯度建立失效模式關聯矩陣；

利用所述失效模式關聯矩陣獲得系統部件各失效模式的失效影響權重；

根據各失效模式的失效影響權重的大小對各失效模式進行風險排序。

優選地，還包括：

根據風險排序結果，制定預防防止壓裂措施。

優選地，所述系統部件各失效模式的失效影響權重是通過對所述失效模式關聯矩陣進行拓撲網絡計算獲得的。

對應地，為實現上述目的，本發明還提供了一種關聯失效影響下的頁巖氣壓裂管柱風險排序裝置，包括：

管柱系統分析單元，用于根據頁巖氣壓裂管柱系統特性及失效特點，對管柱系統進行失效模式與影響分析，得到各部件的失效模式及失效原因；