روش از

همدان، ن،

قاتيتحق كز

، )BTA(

13/4/96

30/7/97

Mirzaee

wells in t

وهشي

اسـتفاده بـا

همدان يپزشك علوم اه

.رانيا همدان، همدان،مرك ،يا حرفه بهداشت

ها كليدواژه فوران،

الن،يسسك،ير يابيارزيونيپاپ ليتحل

تاريخ دريافت: تاريخ پذيرش:

Aliabadi M, M

the drilling ind

است.

مقاله پژو

ب يحفـار عت

دانشگا بهداشت، شكده

ه يپزشك علوم انشگاهH، يآموزش يعلم قطب

گـاز نفـت و يي منجـر گـردد. ين صنايع است. عت حفـاري، بـا

كـارگيري بـه ـا كنتـرل فـوران

تـا علـل از آن

) Kickسـيالن ( و رخـداد تـاال

راسـت ديـاگرام ×10 394/2

انساني از قبيل ي ر ايجـاد سـيالن

ـتم فـوران گيـر

Mohammadfa

dustry using B

C صورت گرفته ا

صنع در گاز و ت

دانش ،يشغل يمنيا و شت

دا بهداشت، دانشكده ،يHSE ستيز طيمح و

aahmadi.hse@

هاي چاه فوران خطر ،محيطـي جايع زيسـت

در اي ايمني سطح شدر صـنع نفت و گاز

بـ صـنعت حفـاري، موانـعاز ت هر يـك

و موانع كنترلـي دثه

يا همـان س اصلي داحتمـي پايه همراه با

سـمت در هريكد ×10 3و 23/1 1

وخطاي سازند حفاريدراي علـل ريشـه ن

ملكرد صحيح سيسـ .كنند ايفا مي

am I, Ahmadi

Bow-Tie analy

CC BY-NC-SA 1.0

139

نفت يها چاه

بهداش قاتيتحق مركز ،

يشغل يمنيا و بهداشتيمنيا سالمت، تيريدGmail.com@ .راني

نفت و گاز، در زمينهت شديد انساني و فجكاهشي خطر و افزايش

هاي سك فوران چاه گرفت.هاي اكتشـافي ي چاهمرتبط با شكست ايحاد سيرم BTA م

رويداد در بروز ه)پاي دي گرديد. رويداد هاي

رخداد احتماالت با هي(فوران) به ترتيـب

به اليه پرفشار در ستـرين عنوان مهـم به

عمو ن)ه موقع سيالگيري از وقوع فوران

i gahar A. Ro

ysis. Iran Occ

ي آزاد مطابق با

97 همن و اسفند

Blow out(

يا حرفه بهداشت يزش

به قاتيتحق مركز ،يا فهمد گروه ارشد، يرشناس

يا همدان، همدان، يشك

صنعت حفاري د رات از قبيل انفجار، تلفاتت، طراحي اقدامات كشه اي و ارزيابي ريس

Bow tie A انجامچاه در بخش ساحلي

پيامدها، ETAوشدياگرا از استفاده بات

(رويداد نقص يا تعلوقوع فوران شناسايي

همرا اصلي رويداد زسيالن) و پيامد نهايي

در اين مطالعه، ورود)Trip upال كردن(

اليه اول (تشخيص بهرين نقش را در پيشگ

ot causes ana

upational Hea

صورت دسترسي

به، 6، شماره 15

( فوران يا شه

آموز يعلم قطب ار،يتاد

حرف بهداشت يآموزش يكا يدانشجو مسئول)

پزش علوم دانشگاه شت،

خطر ترين پرهزينه وناپذيري، هاي جبران

رهاي ارزيابي خطراتف شناسايي علل ريش

BTA (Analysisلل ريشه اي فوران چ

رو از استفاده با چنيننهايت در .گرديد سبه

ع 28 مجموع درمده،رلي در پيشگيري از و

ا بعدي هاپيامد و پ(س اصلي رويداد قوع

د BTAيل دياگراملوله باال ري در زمان

هاي كنترلي فوران الBlowout تر ، مهم

ست. شده است.

alysis of the B

alth.2019 (Feb

شار اين مقاله به

5دوره

شير علل ليحلBow-Tie(

استا :يآباد يعل ييزا

يعلم قطب ،استاد :ام(*نويسنده :گهر يدبهداش دانشكده ،يشغل

ترين مهم از يكيف: تواند به پيامده اه ميترين ابزار مهم از كي

هدف مطالعه حاضر باA( ك آناليز پاپيوني

ر اين مطالعه علد :يF شد. همچ شناسايي

محاس پيامد هر تمال .گرديد بررسي و

ساس نتايج بدست آمداليه كنتر 8همچنين چپ سمت در هريك

وق احتمال گرديد. ص

بر اساس نتايج تحلي با سيال حفار چاه ب

ها اليهمچنين از بين BO (t Preventer

گزارش نشده است :عگزارش نشد: كننده

اد به اين مقاله:Blow out of o

b-Mar);15(6):

انتش*

تح و هيتجزe( يونيپاپ

رزيم يمصطف .رانيافا محمد رجيا

احمد احمدرضايمنيا و بهداشت

چكيده

زمينه و هدفاست. فوران چاآناليز ريسك يك

همين راستا دراستفاده از تكنيك

بررسي روشFTA تكنيكاحت و بيني پيش

ترسيم پيامدهابر اس ها: يافته

دخالت دارند، هه اهميت ميزان

BTA مشخص محاسبه شد.

گيري: نتيجهمناسب نكردن پر

هم شناخته شد.OP( سرچاهي

تعارض منافعمنبع حمايتشيوه استناil and gas

16-24.

ID

Root cindust

Mostafa Hamadan Iraj MohUniversityAhmadreMS), Schaahmadi.h Abstra

BackgrouBlowout cand enviroblowout inMethods:possible cBow Tie consequenResults: 2consequencalculatedmeasure oConclusiodrilling mFurthermo(BOP) we Conflicts Funding: How to Mirzaee

wells in t

ID

Iran O Iran Occu

causes antry using

Mirzaee AliaUniversity of M

hammadfam, Py of Medical Sceza Ahmadi gaool of Health,

hse@Gmail.com

act

und: One of thcould have seveonmental disastn drilling indus: In this study,consequences (in

Analysis (BTnces (blowout) 28 basic event nces, 8 safety d as 1/23×〖10〗of each root cauon: In this stud

mud during the ore, early diagere recognized a

of interest: No None

cite this artAliabadi M, M

the drilling ind

ccupation

upational Hea

alysis of tBow-Tie

abadi, AssistanMedical SciencProfessor, Depciences, Hamadahar, (*Corresp

Department om

e major concerere consequenceters. The aim otry. , FTA investigncluding blowo

TA) combines of a kick in ons(root causes) hbarriers recog

^(-1) and 2/94uses was listed. dy, Getting inttrip up, was id

gnosis of kick as the first safet

one

ticle: Mohammadfa

dustry using B

This

nal Health

alth.2019 (Fe

the Blow oanalysis

nt Professor, Des, Hamadan, Iartment of Oc

dan, Iran. ponding Authof Occupational

rns in the oil anes, such as fire

of this study is

gates root causeout) arising from

FTA and ETshore exploratiohave been idengnized. The pr4×〖10〗^(-3) , r

to the high predentified as theand the property barrier to pre

am I, Ahmadi

Bow-Tie analy

work is publish

h

eb-Mar);15(6

out of oil

Department of Iran. ccupational Hea

or) MSc Studenl Health, Hama

nd gas drilling and explosionsto identify the

es of a kick wm a kick. TA to exploreon ntified for kickrobability of k

respectively. Th

essure zone ane most importa

er functioning event the blowo

i gahar A. Ro

ysis. Iran Occ

hed under CC B

and gas w

Occupational H

alth Engineerin

nt, Health, Safeadan University

industry are Bs, releases of toxroot causes of

while ETA exp

e the root cau

k. Also to mitigkick and blowhe order of im

nd not filling want root causesof Blow-Out P

out.

ot causes ana

upational Hea

BY-NC-SA 1.0 lic

Original

wells in th

Health Engine

ng, School of

ety & Environmy of Medical S

Blowouts. xic gases kick and

lores the

uses and

gate kick wout was mportance

well with of kick.

Preventer

alysis of the B

alth.2019 (Feb

cence

l Article

he drilling

eering, School

Public Health,

ment ManagemSciences, Ham

KeywordsBlowout, Kick, Risk assessBow Tie A(BTA)

Received: 04

Accepted: 22

Blow out of o

b-Mar);15(6):

g

of Health,

, Hamedan

ment (HSE-adan, Iran.

s

sment, Analysis

4/07/2017

2/10/2018

il and gas

15-24.

...يحفار صنعت در گاز و نفتيها چاه فوران يا شهيرعللليتحلوهيتجز

Iran Occupational health.2019 (Feb-Mar);15(6):16-24. 18

مقدمهبه دليل مواد و شرايط خطرناك جزء صنايع فرآيندي

و به همين دليل مستعد بروز صنايعي با ريسك باال بودهدليـل شـرايط بـه حفاري حوادث بزرگ هستند. صنعت

حجـم كاركنـان، و تجهيـزات عملياتي حاد، تراكم زيـاد همچنـين و هيـدروكربني و شـيميايي مـواد توجـه قابل

يكـي محدوديت زماني پاسخگويي در شرايط اضـطراري تــرين صــنايع فراينــدي ريســك بــاال در جهــان از مهــم

خشـن بـودن . همچنين دور و]2و1 [ شود محسوب ميتوجهي خطرات شغلي اين طور قابل كار حفاري به محيط

عمليـات حفـاري ه صنعت را افزايش داده است، بطوريكنفتـي بـاالترين هاي حوزهنفت و گاز در مقايسه با ديگر

رفتـه و بيشـترين ميـزان روزهـاي ازدسـت نرخ حوادث .]5-3[ دارند راكاري صـنعت حـوادث تـرين هزينـه پـر و تـرين مهم از يكيباعـث صـدمات تواند كه مي باشد مي چاه فوران حفاري،

سوزي و انفجارهاي بـزرك، تعداد زيادي از پرسنل، آتشها بشكه نفت بـه محـيط اطـراف و سرريز شدن ميليونشود. طبـق تعريـف فـوران محيطي ايجاد فجايع زيست

عبارت است از جريان كنترل نشـده هيـدروكربن (گـاز، شـور از چـاه بـه محـيط نفت و ميعانات گازي) و يـا آب

) كنتــرل نشــده رخ Kickثــر ســيالن (اطــراف كــه در اهجوم ناخواسته، سياالت سازند . سيالن نيز] 6[ دهد مي

به چاه در اثر عدم كنترل چاه مي باشد. بـه عبـارتي در اين حالت فشار سياالت سازند يعني فشار منفذي، بيش

شده توسط ستون سيال حفاري در پـايين از فشار اعمال .]9-7[گردد. چاه يا همان فشار ته چاه مي

داده يك عدد سيالن رخ 110بر اساس تجربيات از هر موقـع كه سيالن به شود. درصورتي آن منجر به فوران مي

درستي كنترل نگردد پديـده فـوران چـاه شناسايي و بهدور از ذهن نيست. به همين دليل كنترل سيالن نقشي

ات كنترل عملي. ]10[ حياتي در پيشگيري از فوران دارد) شامل اقدامات فني، مديريتي و سـازماني 1چاه (شكل

است كه با هدف حفظ كليت چاه از طريق پيشگيري از

موقــع ســيالن در صــورت بــروز، ســيالن، شناســايي بــه) چاه صـورت Killفوران و عمليات كشتن ( پيشگيري از

.]11و9[ گيرد مي محتمل امري حفاري صنعت در چاه فوران طوركلي به

وقـوع آن دخيـل در تواننـد مـي گوناگوني عوامل بوده وجهان (فاجعه سطح در وفور به حوادث فوران چاه .باشند

ــيج زيســت ــي خل ــك محيط ــدا در مكزي ــي مي ن نفتMacondo( ايـران مختلـف هـاي ميـدان در و همچنين

41 شماره چاه شهر و نفت ميدان 24 شماره چاه فوران(طبـــق .]12[ داده اســـت نفـــت ســـفيد) رخ ميـــدانبندي، فوران جزء حوادث نادر و بحرانـي اسـت و تقسيم

سـختي اغلب خسارات سنگيني بـه همـراه داشـته و بـه باشد. صنعت حفاري درزمينه نفت و گـاز كنترل مي قابل

كند در دو بخش جداگانه ساحلي و فراساحل فعاليت ميهاي حفاري ازلحاظ كـاركردي شـامل همچنين نوع چاه

باشند. فرآيند حفـاري في و توسعه اي ميهاي اكتشا چاهحفـاري عمليات چاه نيز شامل فازهاي مختلفي از قبيل

)Drilling(، ــاه ــايش چـ ــات پيمـ ) و Tripping( عمليـ Casing( كــاري ســيمان و عمليــات لولــه جــداري

&Cementing2[ ) است[ . هاي زيادي در زمينه فـوران و عوامـل تاكنون پژوهش

و ايران صـورت گرفتـه طح جهانتأثير گزار در آن در ستـوان بـه مطالعـات است كه ازجمله ايـن مطالعـات مـي

هـاي صـورت پژوهش .]9 [خاكزاد و همكاران اشاره كرددرزمينه فوران بيشـتر بـر روي عمليـات حفـاري گرفته

)Drillingو اثر ساير فازهـاي حفـاري و )، متمركز شدههمچنين نقش عواملي همچـون رويـدادهاي طبيعـي از قبيل رانش زمين، جنگ و عمليات تروريسـتي در بـروز

فوران را لحاظ نكرده اند. هـاي با توجه به اهميت صنعت حفاري، وسعت ميدان

و همچنين تاريخچه حـوادث فـوران چـاه در نفت و گازالمللي، اين ر سطح ملي و بينايران و ابعاد اين حوادث د

اي فـوران و تحليـل علـل ريشـه باهدف تجزيـه مطالعهسـاحلي ايـران، در بخش هاي اكتشافي (نفت و گاز) چاه

پيشگيري از سيالن

1

شناسايي سيالن

2

پيشگيري از فوران

3

عمليات كشتن چاه

4

توالي فازهاي كنترل چاه - 1شكل

...يحفار صنعت در گاز و نفتيها چاه فوران يا شهيرعللليتحلوهيتجز

Iran Occupational health.2019 (Feb-Mar);15(6):16-24. 19

انجام گرفت. BTAبا استفاده از ارزيابي ريسك پاپيوني بررسي شرو

عنـوان بـه »سـيالن « مطالعه حاضر با در نظر گـرفتن گيـري رويداد اصلي، بر روي عوامل تأثيرگـذار در شـكل

سيالن، موانع كنترلي و پيامدهاي ناشي از شكست ايـن مراحـل انجـام 2موانع متمركزشده است. شكل شـماره

دهد. اين مطالعه را نشان ميمرحله نخست با توجه به بررسي متـون و گـزارش در

عنوان رويداد اصـلي در به هاي نفتي، سيالن حوادث چاه نظر گرفته شد. در ادامه بـا توجـه بـه اينكـه ديـاگرام

BTA خطا درخت آناليز تكنيك دو تركيب از )FTA (و شود، ابندا درخـت مي ايجاد )ETA( رويداد درخت آناليز

FTA روش. ]13[ ترسيم گرديـد خطا و درخت رويداد است كه روابط بين يك رويداد اصـلي را گرافيكي مدلي

دهـد. ايـن رويدادهاي پايه در يك سيستم نشان مـي باروش بر اساس شناسايي يك رويداد نامطلوب خاص كه

مثال شكست سيستم) عنوان شود (به وتحليل بايد تجزيهبـوده و درواقـع گوينـد اسـتوار مي و به آن رويداد اصلي

رويـداد رخـداد بـه منجـر توانند مي كه نواقصي تركيبدر اين دهد. مي قرار ارزيابي مورد را دنشو موردنظر خاص

بين رويـدادها و علـل آنهـا بـا اسـتفاده از روش ارتباط شـود نشـان داده مـي ORو ANDهاي منطقـي دروازه

بنابراين در مرحله دوم عوامل مـؤثر در بـروز .]14و13[

شناســايي FTAرويــداد اصــلي بــا اســتفاده از تكنيــك خطا درخت آناليز هاي خروجي ترين مهم از يكيگرديد.

Importance( اهميـت ميـزان محاسـبه BTA روش درMeasures( رويـداد بـروز در پايه رويدادهاي از يك هر

هر اهميت ميزان محاسبه هاي يكي از روش .است اصلي-FV( Fussell( روشي پايه، استفاده از رويدادها از يك

Veselys در اين روش جهت محاسـبه ميـزان .باشد مي را مـوردنظر رويـداد پايـه، رويدادهاي ازاهميت هر يك

بـا را اصـلي رويداد احتمال و گيرند مي نظر در صفر برابر اسـتفاده از بـا سـپس كننـد مي محاسبه FTAقوانين به دسـت مـي را موردنظر رويداد اهميت ميزان 1 رابطه پايه رويدادهاي اهميت ميزان محاسبه جهت .]15[آورند

اسـتفاده 1 رابطـه طبـق FVروش از در ايـن تحقيـق .گرديد

) = : 1رابطه ) ( )( : رويداد مياني مورد نظرميزان اهميت رويداد پايه يا : ( (TE) رويداد اصلي احتمال : (TE − احتمال رويداد اصلي بدون در نظر گـرفتن (

رويداد مورد نظر احتمـال محاسبه و شناسايي منظور در مرحله سوم به

رويـداد اصـلي و وقـوع درصـورت كه مختلفي پيامدهاياز دهـد رخ اسـت ممكـن نقص هر يك از موانع كنترلي

يك تكنيـك مـدل ETAاستفاده گرديد. ETAتكنيك

بررسی فرآیندھای حفاری و جمع آوری اطالعات پایھ

»سیالن « صلی ارویداد

ساخت درخت خطاساخت درخت رویداد

آنالیز درخت خطاآنالیز درخت رویداد

Bow tie رسم دیا گرام

بحث و نتیجھ گیری

تحقيق انجام مراحل فيكياگر نمايش -2شكل

انو همكاري آباد يعل ييرزايميمصطف

Iran Occupational health.2019 (Feb-Mar);15(6):16-24.20

سازي قياسي اسـت كـه بـا ايجـاد دوشـاخه موفقيـت و زمان به ارزيـابي پيامـد يـك رويـداد طور هم شكست به .]16[ پردازدمنفرد مي

احتمـال محاسـبه و شناسـايي منظـور در ادامـه بـه هـر يـك از موانـع شكسـت يي كـه در صـورت پيامـدها با حضور ETAدرخت حادث شود، است ممكن كنترلي،

ترسـيم متخصصين ايمني و عملياتي در حـوزه حفـاري گرديد. سپس جهت كمي سازي درخت خطـا و درخـت

و همچنين پايه رويدادهاي وقوع احتمال تعيين و رويدادازنظر متخصصين احتمال نقص هر يك از موانع كنترلي،

]OREDA ]17هاي داده از قبيل صنعت حفاري، پايگاههاي صورت گرفته در زمينـه آنـاليز و همچنين پژوهش

ريســك فــوران ازجملــه مطالعــات خــاكزاد و همكــاران ارتبـاط اسـاس در مرحلـه بعـد بـر . ]9[استفاده گرديد

احتمال مياني، رويدادهاي با پايه رويدادهاي بين منطقي از اصـلي رويـداد احتمـال درنهايـت و مياني رويدادهاي

(آناليز 3و 2روابط طبق دروازه ها تركيب قوانين طريقدرخت خطا) و احتمال رخداد هر پيامد نهايي از طريـق

. گرديد محاسبه (آناليز درخت رويداد) 4 رابطه :ها قوانين تركيب دروازه

AND Gate: P (B) ×P (A.B) = P (A)

OR Gate: P (A+B) = P (A) + P (B) – P (A).P (B)

=(E): 2رابطه ∏ (Ei) =(E) :3 رابطه −1∏ (1 − (Ei))

k: موردنظرتعــداد كل رويدادهــاي ورودي بــه دروازه (E) : وقــوع رويــداد ميانــي يــا رويــداد تمالاح

And ياصلــي بــا ورود (E) : وقـــــوع رويـــــداد ميانـــــي، احتمـــــال

OR ييــارويــداد اصلــي بــا ورود(Ei) :P خطــارويدادهــا در درخــت احتمال رخداد Ei K= 1,2,3 بــراي

:4رابطه

(Consequence)= (TE) × ∏ (E) (Consequence) : پيامدها از هريك رخداد احتمال

(TE) : اصلي رويداداحتمال

(E) : حفاظتي هاي اليه موفقيت يا شكست احتمال ، مرحله پاياني اين مطالعه آناليز رويـداد 2طبق شكل

زمينـه در BTA اسـت. BTAمنتخـب بـا اسـتفاده از بـه هـا روش تـرين نـوين و مـؤثرترين از مديريت ريسك

هـاي درخـت اين تكنيك درواقع قابليـت . رود ميشـمار تركيـب مـي كنـد؛ را بـا يكـديگر درخت رويدادخطا و

اي علـل ريشـه BTAيعني درخت خطا در سمت چـپ دهد و درخت رويـداد منجر به رويداد اصلي را نشان مي

در سمت راست آن چگـونگي شكسـت موانـع ايمنـي و كشـد. از نمايان شدن پيامدهاي مختلف را به تصوير مي

مختلف ريوهايسنا ارزيابي هاي اين روش توانايي قابليتحادثـه اسـت. رخـداد مسـيرهاي و احتمـال اسـاس بـر

افراد ،تجهيزاتدرواقع چگونگي عملكرد BTA دياگرام ومعـين سـناريوي يـك دررونـد ايمنـي هـاي سيستم و

زمان را هم ي آنهاپيامدها و خطاها همچنين ارتباط بينو FTAدرواقع در اين مرحلـه .]19و 18[ دهد مي نشانETA رسم شـده از نقطـه مشـترك يـا همـان سـيالن

.عنوان رويداد اصلي) باهم تركيب شدند (به ها افتهي

عنـوان رويـداد اصـلي در در اين مطالعه نيز سيالن بهنظر گرفته شد و قسمت درخت خطاي تكنيك پـاپيوني در دو بخش شـامل رويـدادهاي خـارجي و رويـدادهاي

سيالن مورد بروزداخلي، جهت شناسايي عوامل مؤثر در ارزيابي قرار گرفت. در رويدادهاي خارجي نقش عوامـل طبيعــي و عوامــل ناخواســته ماننــد جنــگ و عمليــات تروريستي و در رويدادهاي داخلي، نقش سه فـاز اصـلي

و Trippingحفاري، عمليات شامل عمليات حفاري چاه كاري، به تفكيـك بررسـي سيمان و عمليات لوله جداري

بـا پـاپيوني آناليز قالبدرخت خطا در نهايتدر گرديد. مربوطه مطابق عملياتي افراد و ايمني متخصصان حضور

ترسيم گرديد. BTAدياگرام 3شكل شماره ، احتمـال سـيالن (رويـداد خطا درخت ترسيم پس از

2 روابط و منطقي هاي دروازه تركيب از استفاده با اصلي)اهميـت هـر يـك از محاسبه شد. در ادامـه ميـزان 3 و

با اسـتفاده از رويدادهاي پايه در بروز سيالن به تفكيك، رخـداد احتمال 1شماره جدول تعيين گرديد. 4رابطه

نشـان را و ميـزان اهميـت هـر رويـداد پايـه رويدادهاي .دهد مي

...يفار

Iran Oc

رويـداد زB ترسـيم

ان اهميت رويداد

6/1 ×102/3 ×102/3 ×102/4 ×106/2 ×104/2 ×104/2 ×104/3 ×104/2 ×10

حفا صنعت در گاز و

ccupational h

از پـس ـوادث BTAديـاگرام

سال)ميزان احتمال رخداد

ميزا

3×10 22

9×10 32

1×10 22

1×10 22

4×10 21

1×10 22

9×10 32

5×10 32

5×10 32

و نفتيها چاه ران

health.2019 (

حـ مختلف هايد 3كل شـماره

ده آن

مال رخداد در يك س رويداد

مخلوط كردن سيال حفاري

2

ي درون چاهTr(

با سرعت زياد الي پمپ)

2

سرعت زياد ردن سريع)

2

با سيال در چاه T كردن

2

استروك ياد( مپ)

2

به درون چاهCasing(

نوع كالس ن

ي صحيح وزن ن

فور يا شهيرعللل

(Feb-Mar);15

سناريوه و دهاشـك مطـابق ي،

B دهند و اجزاء تشكيل

احتم( وز رويداد اصليتوصيف ر

خطاي اپراتور در مچگالي سصحيح

راندن رشته حفاري)rip in

پمپاژ سيال حفاري(استروك بااللوله باال كردن با

)Trip up كرچ مناسب نكردنپر

rip upزمانپمپاژ با سرعت زيباالي پمراندن لوله جداري

)g Trip inخطا در انتخاب

سيمانگيري خطا در اندازه

سيمان

ليتحلوهيتجز

5(6):16-24.

يـه الي

رويداداصلي

Bow-Tie Ana در برو پايه ويدادهاي

يت

رويداد

4/2BE15

4/2BE16

2/3BE17

2/3BE18

7/3BE19

2/3BE20

4/2BE21

2/3BE22

2/3BE23

الي هشـت فتنتعيـين تـوا ف

alysis دياگرام -3

روميزان اهميت و دميزان اهميمال

رويداد

14×10 2

54×10 2

12×10 2

12×10 2

5/17×10 1

32×10 2

7/24×10 2

12×10 2

32×10 2

گـرف نظـر در باو با هـدف يمني

شكل

رخدا احتمال -1 لميزان احتم

رخداد

×10 3

×10 3

10× يي 3

10× و 3

ر در

5×10 1

ژP(

×10 2

قP(

7×10 4

×10 3

×10 2

با ،رويداد رختاي هاي سيستم

جدول توصيف رويداد

زلزله

رانش زمين

جنگ و بمباران هواي

عمليات خرابكارانه تروريستي

ورود به اليه پرفشار سازند حفاري

نقص سيستم پمپاژ)Pump Failure

نقص سيستم برق)Power failure

نقص در سيستم گر پمپ كنترل

خطاي اپراتور

21

در بخشاز كنترلي

رويداد

BE01

BE02

BE03

BE04

BE05

BE06

BE07

BE08

BE09

انو همكاري آباد يعل ييرزايميمصطف

Iran Occupational health.2019 (Feb-Mar);15(6):16-24.22

هاي اليه از هريك شكست احتمالتعيين جهت .گرديد كنترلي و اولويت فعال شدن هركدام ازلحـاظ عمليـاتي،

و مربوطـه عمليـاتي افـراد ،ايمنـي متخصصـان ازنظـر ــين داده ــه همچن ــاي ارائ ــا ه OREDA شــده در راهنم

هـاي احتمال شكست اليـه 2. جدول ]17[ استفاده شد دهد. ي سيالن را نشان مي كننده حفاظتي كنترل

بـا ي نهايي پيامدها ادامه احتمال رخداد هريك از درسناريوهاي 3 جدول محاسبه گرديد. 4 رابطه از استفادهو احتمــال رخــداد هركــدام پديــده فــوران، بــه منجــر

را نشـان ، همچنين احتمال كلي رخداد فـوران در چـاه دهد. مي

رويـداد درخت و خطا درخت تركيب با BTA دياگرام قـرار وتحليـل تجزيه مورد آن اطالعات و گرديد مترسي به عوامل است مشخص 3 شكل در كه نگونه هما. گرفت هاي دروازه و ها شاخه با همراه اصلي رويداد آورنده وجود

همراه حفاظتي هاي اليه و دياگرام چپ سمت در منطقي

در پيامـدها و هـا اليـه ايـن موفقيـت يا شكست باحالت .است قرارگرفته BTA دياگرام راست سمت

يريگ جهينتبحث و

خطاي درخت ترسيم مرحله نتايج 3 شكل به توجه با نقـص يـا تعلـ 28 درمجمـوع ،داد نشان BTA دياگرام

كه اين امر هستند دخيلرخداد سيالن دره) پاي رويداد( نتـايج اسـت. FTAحاكي از توانايي تحليل دقيق روش

قـرار مطابقـت و موردبررسي زير مطالعات با مطالعه اين خطـاي درخـت خـاكزاد و همكـاران مطالعه در .گرفت

شده، تنها به فاز حفـاري عمليـات چـاه در بـروز ترسيم رويـــداد پايـــه 10ســـيالن پرداختـــه اســـت، ودر آن

فاز حفـاري ايـن مطالعـه كـه شده است كه با شناسايينتـايج .]9 [رويداد پايه اسـت، همخـواني دارد 11 داراي

) در اين مطالعه نشان 1آناليز كمي درخت خطا (جدول ورود به اليه پرفشـار در ( BE05: داد كه رويدادهاي پايه

ادامه -1جدولBE10 روي سيال حفاري از هرز

يا سازند حفاري طريق داليز3× 7/9 × BE24 خطا در مقدار مواد

شده به سيمان اضافه5× 4/2 ×

BE11 در اثر روي سيال هرز شكست سازند

2/4 ×10 4 3/7 ×10 3 BE25 خطا در محاسبه مقدار سيمان موردنياز

Casing

5×10 3 4/2 ×10 2

BE12 5/2 بر سيال حفاري اثرات دما ×10 3 4/2 ×10 2 BE26 روي سيمان از طريق هرز سازند حفاري

8×10 3 4/2 ×10 2

BE13 آب يا گاز نفت، اثرات ورود به سيال

7×10 3 5/2 ×10 2 BE27 Float shoe 10×8 نقص 3 4/2 ×10 2

BE14 گيري اندازه خطا در جهيزت چگالي

3×10 4 6/2 ×10 2 BE28 Float collar 10×8 نقص 3 4/2 ×10 2

احتمال شكست در يك سال)( ي سيالن كننده هاي حفاظتي كنترل احتمال شكست اليه -2جدول

ميزان احتمال )Safety Barrierتوصيف مانع ( شماره مانع ميزان احتمال )Safety Barrier( توصيف مانع شماره مانع4/2 شخيص سيالنت 1 ×10 pipe ram Lower 4/2بستن رمز پايين 5 2 ×10 2 10×2 سيال حفاريافزايش وزن 2 Shear Ram 4/2 كوركنندهبستن رمز 6 1 ×10 2 Annular Preventer 4/2 بستن 3 ×10 10×7 باريتي يا سيماني پالك 7 2 3 pipe ram Upper 4/2 بستن رمز باال 4 ×10 Casing( 5/1 ( چاهلوله جداري 8 2 ×10 11

رخداد در يك سال) و احتمال كلي بروز فوران (احتمال احتمال رخداد هركدام پديده فوران، به منجرسناريوهاي -3جدول

احتمال كلي بروز فوران فوران

احتمال رخداد

6/4 ×10 5 1/1 ×10 6 5/1 ×10 7 4/6 ×10 10 5/1 ×10 11 8/3 ×10 13 9/2 ×10 3 94/2 ×10 3

...يحفار صنعت در گاز و نفتيها چاه فوران يا شهيرعللليتحلوهيتجز

Iran Occupational health.2019 (Feb-Mar);15(6):16-24. 23

با سيال چاه مناسب نكردن پر(BE19: و) سازند حفاري10×به ترتيب بـا احتمـال )كردن Trip up در زمان 1

10× و 5/1 ي دادهايـ روبيشترين احتمال را از بين 24در بروز سيالن داشتند. ايـن نتـايج نيـز بـا مؤثرداخلي Majeed از مطالعـات خـاكزاد و آمـده دسـت بـه نتايج

Abimbola ــت دارد ــين ميــزان ]20و9[ مطابق . همچنشـده در سـيالن محاسـبه اصلي يااحتمال كلي رويداد

10×اين مطالعه ( دست آمد كه اين مقدار به )23/1 1و Majeed Abimbola و احتمـال بـا مطالعـات خـاكزاد

. ]21و9[ همكاران متفاوت بودبـر اسـاس پايـه رويـدادهاي از يـك هر اهميت ميزان

آن در كـه آمـده اسـت 1 جدول در FV روش 1رابطه ورود بــه اليــه پرفشــار در ســازند ( BE05:رويــدادهاي

بـا سـيال در چـاه مناسـب نكردن :(پر BE19 ،)حفاري Trip يا(لوله باال كردن : BE18كردن) و Trip up زمان

up ،(داراي پايــه رويــدادهاي بــين در كــردن ســريع رأس رويـداد وقوع در تأثير بيشترين و اهميت بيشترين

.باشند مي ترسيم مرحله نتايج ،BTA دياگرام 3شكل به توجه با

درسـناريو 14 درمجمـوع كـه داد نشان رويداد درخت وهاي كنترلي اليه موفقيت يا شكست مختلف هاي حالتسناريو منجـر 7 كهآيد وجود به تواند مي رويدادها توالي

سناريو بـدون پيامـد خـاص (شـبه 7به رخداد فوران و از ميان سناريوهاي منجر 3حادثه) است. مطابق جدول

بيشـترين داراي و سناريوي به فوران سناريويداراي و احتمــال رخــداد و ســناريوي هــاي

باشـند. بـا جمـع احتمـال كمترين احتمال رخـداد مـي سناريوهاي منجر به رخداد فوران ميـزان احتمـال كلـي

10×فوران چاه 3دست آمد. همچنين از بين به 94/2

اليه هاي كنترلي فوران اليـه اول (تشـخيص بـه موقـع و عملكرد صحيح سيستم فوران گيـر سـرچاهي سيالن)

)BOP (Blowout Preventer ــش را در ــرين نق ، مهمت مطالعـات با اين نتايجپيشگيري از وقوع فوران داشتند.

خاكزاد مطالعهدر .گرفت قرار مطابقت و موردبررسي زيردرخـت رويـداد بخش در سناريو و پيامد 10 و همكاران

BTA احتمـال نهـايي رخـداد فـوران و شـد شناسـايي×10 همچنـين در .]9 [اسـت شـده محاسـبه 625/2 در سـناريو و پيامـد 6و همكاران Faisal Khanمطالعه شـده در نظـر گرفتـه BTA درخت رويداد نمودار بخش

.]8 [است نتـايج شـده در محاسـبه احتمـاالت تفـاوت دليـل

حاضـر ايـن اسـت كـه در ايـن مطالعـه با فوق مطالعاتها بـا مطالعه فازهاي مختلف عمليات حفاري و نقش آن

ر رويداد اصلي (سيالن) به تفكيك مورد ارزيابي تمركز بدر درخت رويداد هر فاز ي پايه ا قرارگرفته و رويدادهاي

شده است. بـه عبـارتي تعـداد بسط داده BTAدياگرام اي دخيل در رخداد سـيالن و همچنـين رويدادهاي پايه

هاي كنترلي و سـناريوهاي منجـر بـه پيامـد تعداد اليهدر مقايسه با ديگر مطالعات مشابه كه نهايي اين مطالعه فاز از عمليات حفاري پرداخته است، تنها به بررسي يك

بيشتر بوده است. همچنين در نظر گـرفتن رويـدادهايي و 23 هـاي چـاه مانند رانش زمين، زلزله، جنگ (ماننـد

ــان و 29 ــاه كنگ ــاي چ ــدان ه ــروشمي ــات س ) و عمليتواننـد كـه مـي )كريت اهـواز 50چاه (مانند تروريستي

نيز دليل ديگـري بـر ايـن تفـاوت شوند منجر به فوران است.

تحليـل ديـاگرام پـاپيوني در ايـن با توجـه بـه نتـايج مطالعه خطاي انساني از قبيل ورود به اليـه پرفشـار در

با سـيال حفـاري چاه مناسب نكردن پر سازند حفاري وتـرين مهـم عنـوان ) بـه Trip up( كردنلوله باال در زمان

موقع و تشخيص به در ايجاد سيالن رويداد هاي پايه اي سيستم فوران گيـر سـرچاهي سيالن و عملكرد صحيح

)BOP( Blowout Preventer، ــه ــين و بـ ــوان اولـ عنـــه ــرين الي ــگيري مهمت ــي پيش ــاي كنترل ــده از ه كنن

شـدند. بـر همـين شدن سيالن به فوران شناخته تبديلموقـع بـه كنتـرل و پيشگيري تمركز بر شناسايي، اساس

و انسـاني هـاي شكسـت كاهشعلل يادشده، همچنين فراينـدي، نقـش اساسـي را در تجهيـزات ايمن طراحي

گونه صنايع دارند. حوادث در اين وقوعپيشگيري از و تعيـين سـازي، در سـاده پـاپيوني روش هاي قابليت و سازي خالصه معلولي، همچنين و علت عوامل تشخيص

نسـبتاً تعـداد بـه هاي كمـي داده از زيادي دارمق تبديل پاپيوني را به تكنيكـي رايج، رويكرد سناريوهاي از كميتبديل مديريت آن و پروژه ريسك ابالغ و ارائه براي مؤثر

كاركنـان و مسئوالن سطوح تمامي براي كه كرده است .است درك پروژه قابل

آناليز هاي نتايج اين مطالعه نشان داد كه اجراي روشريسـك در مديريت BTA ريسك از قبيل روش پاپيوني

انو همكاري آباد يعل ييرزايميمصطف

Iran Occupational health.2019 (Feb-Mar);15(6):16-24.24

از قبيـل صـنعت حفـاري صنايع فرآينـدي نفـت و گـاز ايجـاد نگـرش دقيـق در توانند نتايج مطلوبي جهـت مي

تحليل علل وقوع حوادث ، برآورد كمي از ميزان احتمال ــين پيشــگيري از ــامطلوب وهمچن ــدادهاي ن ــوع روي وقحوادث و طراحي كنترل هـاي كـاهش ريسـك، داشـته

باشند.

تقدير و تشكراين مقاله از پايان نامه مقطع كارشناسي ارشـد آقـاي

پزشكي همـدان احمدرضا احمدي گهر در دانشگاه علوم شـركت از استخراج شده است. نويسـندگان بدينوسـيله

ملي حفاري ايران و تمام كساني كه در راسـتاي اجـراي اين پژوهش همكاري كردنـد، كمـال تشـكر و قـدرداني

آورند. بعمل مي

References 1. Khakzad N, Khana F, Amyotte P. Dynamic

safety analysis of process systems by mapping bow-tie into Bayesian network. Process Safe Enviro Protect. 2013:46-53.

2. Tamima N, Laboureura MD, Mentzera AR, Hasanb AR, Mannana MS. A framework for developing leading indicators foroffshore drillwell blowout incidents. Process Safe Enviro Protect. 2017; 106:256–262.

3. Song G, Khan F, Wang H, Leighton Sh, Yuan Z, Liu H. Dynamic occupational risk model for offshore operations in harsh environments. Reliabil Engineer Syst Safe. 2016.

4. Ataallahi E, Shadizadeh SR. Fuzzy consequence modeling of blowouts in Iranian drilling operations; HSE consideration. Safe Sci. 2015;77:152 -159.

5. Heidari PA, Maknoon R, Taheri B, Bazyari M. Identification of Strategies to Reduce Accidents and Losses in Drilling Industry by Comprehensive HSE Risk Assessment-A Case Study in Iranian Drilling Industry. J Loss Prev Process Indust. 2016.

6. Liua R, Hasanb AR, Ahluwaliac A, Mannana MS. Well specific oil discharge risk assessment by adynamic blowout simulation tool. Process Safe Enviro Protect. 2016;103:183–191.

7. Espen Skogdalen J, ErikVinnem J. Quantitative risk analysis of oil and gas drilling, using Deepwater Horizon as case study. Reliabil Engineer Syst Safe. 2012;1003:58–66.

8. Islam R, Khan F, Venkatesan R. Real Time Risk Analysis of Kick Detection: Testing and Validation. Reliabil Engineer Syst Safe. 2016

9. Khakzad N, Khan F, Amyotte P. Quantitative risk analysis of offshore drilling operations: A

Bayesian approach. Safe Sci. 2013;57:108–17. 10. Chung S, Kim S, Yang Y. Use of hazardous

event frequency to evaluate safety integrity level of subsea blowout preventer. Int J Naval Architect Ocean Engineer. 2016;8:262-276.

11. Abimbola M, Khan F. Development of an Integrated Tool for Risk Analysis of Drilling Operations. Process Safe Enviro Protect. 2016.

12. Farajzadeh dehkordi AR, Kuti S. Eruptions and control of oil well blowout causes and methods of control wells. First International Conference inspection and safety in the oil and energy industries. Seminar alchemy of energy. 2010 [Persian].

13. Cai B, Liu Y, Zhang Y, Fan Q, Liu Z, Tian X. A dynamic Bayesian networks modeling of human factors on offshore Blowouts. J Loss Prev Process Indust. 2013:1-11.

14. Zulqarnain M, Tyagi M. Quantification of Risks Associated With a Representative Production Well in the Gulf of Mexico. Proceedings of the ASME 2015 34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering OMAE 2015.

15. Vesely DL, Straub KD, Nolan CM, Rolfe RD, Finegold SM, Monson TP. Purified Clostridium difficile cytotoxin stimulates guanylate cyclase activity and inhibits adenylate cyclase activity. Infect Immun. 1981;33(1):285-91.

16. Al-shanini A, Ahmad A, Khan F. Accident modelling and safety measure design of a hydrogen station. Int J Hydrogen Energy. 2014:1-9.

17 Autor O, Autor SIM. OREDA: Offshore reliability data handbook: PO Box; 2002.

18. Khakzad N, Khan F, Amyotte P. Dynamic risk analysis using bow-tie approach. Reliabil Engineer Syst Safe. 2012;104:36-44.

19. Mokhtari K, Ren J, Roberts Ch, Wang J. Application of a generic bow-tie based risk analysis framework on risk management of sea ports and offshore terminals. J Hazard Mat. 2011;192:465–475.

20. Abimbola M, Khan F, Khakzad N. Dynamic safety risk analysis of offshore drilling. J Loss Prev Process Indust. 2014;30:74-85.

21. Abimbola M, Khan F, Khakzad N, Butt S. Safety and risk analysis of managed pressure drilling operation using Bayesian network. Safe Sci. 2015; 76:133–144.