Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

11
Copyright © 2018 Journal of Occupational Hygiene Engineering. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits copy and redistribute the material just in noncommercial usages, provided the original work is properly cite Journal of Occupational Hygiene Engineering Volume 4, Issue 4, Winter 2018, Pages: 59-69 : ------ Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in Drilling Operations Using Bow Tie Analysis and Bayesian Network Mostafa Mirzaie Aliabadi 1 , Iraj Mohammadfam 2 , Ahmadreza Ahmadi Gahar 3,* , Reza Esmaeili 4 1 Assistant Professor, Department of Occupational Health Engineering, Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran 2 Professor, Department of Occupational Health Engineering, Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran 3 MSc Student, Department of Health, Safety, and Environment Management, Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health, Department of Occupational Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran 4 MSc Student, Department of Occupational Health, Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran * Corresponding Author: Ahmadreza Ahmadi Gahar, Department of Health, Safety, and Environment Management, Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health, Department of Occupational Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. Email: [email protected] Abstract Background and Objective: The development of oil and gas extraction industry involve a number of risks, including environmental pollution and the loss of human resources and material assets. Blowout is one of the most significant and costly risks in the oil and gas drilling industry, which could have severe consequences, such as explosion, human fatality, and environmental disasters. Risk assessment is one of the most important tools for designing the measures targeted toward risk reduction and safety enhancement in this industry. Regarding this, the aim of the present study was to identify and analyze the basic causes of kick and blowout in the Iranian onshore exploratory drilling industry by using bow tie analysis and Bayesian network (BN). Materials and Methods: In this study, the identification and evaluation of the basic events leading to a kick was accomplished using the fault trees analysis (FTA). Furthermore, the event tree analysis (ETA) was employed to investigate the safety barriers to blowout and the possible consequences of a kick (e.g., blowout). The potential scenarios of the blowout incidence and the other consequences of a kick were determined through the integration of FTA and ETA by bow tie analysis. Finally, BN was constructed to investigate the blowout probability and other consequences of the incidence of a kick in the well. Results: The results of the study led to the identification of 24 basic events accounting for the incidence of a kick. The data also revealed seven safety barriers for the prevention of the kick incidence. The probability of kick and blowout was calculated as 9×10 -2 and 3.5×10 -5 , respectively. Conclusion: According to the findings, entrance into the high pressure zone and reduction of bottom hole pressure were identified as the most important basic causes of a kick. Furthermore, the early detection of the kick and proper functioning of blowout preventer were recognized as the most important safety barriers to prevent the blowout. Keywords: Bayesian Network (BN); Blowout; Bow Tie Analysis (BTA); Kick; Risk Assessment Received: 01/01/2018 Accepted: 10/03/2018 How to Cite this Article: Mirzaie Aliabadi M, Moham- madfam I, Ahmadi Gahar A, Esmaeili R. Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in Drilling Operations Using Bow Tie Analysis and Bayesian Network. J Occup Hyg Eng. 2018; 4(4): 59-69. DOI: --- --- Original Article

Transcript of Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

Page 1: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

Copyright © 2018 Journal of Occupational Hygiene Engineering. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative

Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits copy and redistribute the material just in noncommercial usages, provided the original work is properly cite

Journal of Occupational Hygiene Engineering Volume 4, Issue 4, Winter 2018, Pages: 59-69

: ------

Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in

Drilling Operations Using Bow Tie Analysis and Bayesian Network

Mostafa Mirzaie Aliabadi1, Iraj Mohammadfam2, Ahmadreza Ahmadi Gahar3,*, Reza

Esmaeili4

1 Assistant Professor, Department of Occupational Health Engineering, Occupational Safety and Health Research Institute,

School of Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran 2 Professor, Department of Occupational Health Engineering, Occupational Safety and Health Research Institute, School of

Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran 3 MSc Student, Department of Health, Safety, and Environment Management, Occupational Safety and Health Research

Institute, School of Health, Department of Occupational Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran 4 MSc Student, Department of Occupational Health, Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health,

Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran

* Corresponding Author: Ahmadreza Ahmadi Gahar, Department of Health, Safety, and Environment Management,

Occupational Safety and Health Research Institute, School of Health, Department of Occupational Health, Hamadan

University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. Email: [email protected]

Abstract

Background and Objective: The development of oil and gas extraction

industry involve a number of risks, including environmental pollution and

the loss of human resources and material assets. Blowout is one of the most

significant and costly risks in the oil and gas drilling industry, which could

have severe consequences, such as explosion, human fatality, and

environmental disasters. Risk assessment is one of the most important tools

for designing the measures targeted toward risk reduction and safety

enhancement in this industry. Regarding this, the aim of the present study

was to identify and analyze the basic causes of kick and blowout in the

Iranian onshore exploratory drilling industry by using bow tie analysis and

Bayesian network (BN). Materials and Methods: In this study, the identification and evaluation of

the basic events leading to a kick was accomplished using the fault trees

analysis (FTA). Furthermore, the event tree analysis (ETA) was employed

to investigate the safety barriers to blowout and the possible consequences

of a kick (e.g., blowout). The potential scenarios of the blowout incidence

and the other consequences of a kick were determined through the

integration of FTA and ETA by bow tie analysis. Finally, BN was

constructed to investigate the blowout probability and other consequences of

the incidence of a kick in the well.

Results: The results of the study led to the identification of 24 basic events

accounting for the incidence of a kick. The data also revealed seven safety

barriers for the prevention of the kick incidence. The probability of kick and

blowout was calculated as 9×10-2 and 3.5×10-5, respectively.

Conclusion: According to the findings, entrance into the high pressure zone

and reduction of bottom hole pressure were identified as the most important

basic causes of a kick. Furthermore, the early detection of the kick and proper

functioning of blowout preventer were recognized as the most important

safety barriers to prevent the blowout.

Keywords: Bayesian Network (BN); Blowout; Bow Tie Analysis (BTA);

Kick; Risk Assessment

Received: 01/01/2018

Accepted: 10/03/2018

How to Cite this Article:

Mirzaie Aliabadi M, Moham-

madfam I, Ahmadi Gahar A,

Esmaeili R. Risk Assessment of

Oil and Gas Exploration Well

Blowout in Drilling Operations

Using Bow Tie Analysis and

Bayesian Network. J Occup Hyg

Eng. 2018; 4(4): 59-69. DOI: ---

---

Original Article

Page 2: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله 06

گاز ونفت اکتشافیی هاهچا (Blowout) فورانآنالیز ریسک

: -------------

با در فاز عملیات حفاری گاز ونفت اکتشافیی هاهچا (Blowout) فورانآنالیز ریسک

( و شبکه بیزینBTA)یل پاپیونی تحل تکنیک استفاده از

4، رضا اسمعیلی،*3احمدرضا احمدی گهر ،۲، ایرج محمدفام9آبادیمصطفی میرزایی علی

ای، مرکز تحقیقات بهداشت و ایمنی شغلی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایرانآموزشی بهداشت حرفه -قطب علمی استادیار، 1 ای، مرکز تحقیقات بهداشت و ایمنی شغلی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایرانموزشی بهداشت حرفهآ -قطب علمی استاد 2ای، مرکز تحقیقات بهداشت و آموزشی بهداشت حرفه -قطب علمی ،HSE زیست ایمنی و محیط گروه مدیریت سلامت، ارشد، کارشناسی دانشجوی 3

شت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایرانایمنی شغلی، دانشکده بهداو مرکز تحقیقات بهداشت و ایمنی شغلی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایآموزشی بهداشت حرفه -ارشد، قطب علمی دانشجوی کارشناسی 4

همدان، همدان، ایران

ای، مرکز تحقیقات آموزشی بهداشت حرفه -قطب علمی ،HSE زیست یطایمنی و مح گروه مدیریت سلامت، ،احمدرضا احمدی گهر * نویسنده مسئول:

[email protected]ایمیل: .بهداشت و ایمنی شغلی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران

11/11/1316 تاریخ دریافت مقاله:

11/12/1316 مقاله:تاریخ پذیرش

چکیده

های متعددی از قبیل تلفات نیروی انسانی، کتشاف و توسعه صنایع نفت و گاز همواره با ریسکا سابقه و هدف:

ترینپرهزینه ترین ومهم از یکیباشد. رفتن تجهیزات و منابع همراه میهای زیست محیطی و ازبینآلودگی

تواند به پیامدهای است. فوران چاه می گاز نفت و هایچاه فوران خطر نفت و گاز، در زمینه صنعت حفاری خطرات

از محیطی منجر گردد. آنالیز ریسک یکیناپذیری از قبیل انفجار، تلفات شدید انسانی و فجایع زیست جبران

در در این صنایع است. ایمنی سطح ترین ابزارهای ارزیابی خطرات، طراحی اقدامات کاهشی خطر و افزایشمهم

( و وقوع فوران در Kickایی منجر به سیلان )با هدف شناسایی و آنالیز علل ریشهاین راستا، پژوهش حاضر

و رویکرد شبکه ( :Bow Tie Analysis BTAهای اکتشافی نفت و گاز با استفاده از تکنیک آنالیز پاپیونی )چاه

ن انجام شد.ساحلی صنعت حفاری ایرا ( در بخشBN: Bayesian Network) بیزین

از آنالیز منظور شناسایی و ارزیابی رویدادهای پایه دخیل در بروز سیلان بهدر این مطالعه ها:مواد و روش

کننده فوران های ایمنی کنترلو برای ارزیابی لایه( استفاده شد FTA: Fault Trees Analysisدرخت خطا )

ETA: Event Treeیداد )داد فوران از آنالیز درخت روو نیز پیامدهای احتمالی ناشی از سیلان از جمله رخ

Analysis) های بهره گرفته شد. سپس، با ترکیب روشFTA وETA به وسیله تکنیک پاپیونی، سناریوهای

احتمالی حادثه و پیامدهای ناشی از رخداد سیلان شناسایی گردید. در نهایت با استفاده از شبکه بیزین، میزان

ایر پیامدهای حاصل از وقوع سیلان در چاه محاسبه گشت. احتمال فوران و س

رویداد در بروز ه(پای )رویداد نقص یا تعل 24 ع،مجمو درآمده مشاهده شد که دستبراساس نتایج به ها:یافته

یا همان سیلان دخالت دارند. همچنین هفت لایه کنترلی در پیشگیری از وقوع فوران شناسایی گردیدند. اصلی

های پیامد و چپ سمت در هریک اهمیت میزان و رخداد تاحتمالانوان نمود که رویدادهای پایه همراه با باید ع

احتمال گردیدند. مشخص BTA سمت راست دیاگرام در هریکرخداد احتمالات با همراه اصلی رویداد از پس

محاسبه شد. 5/3×11-5 و 1×11-2ترتیب معادل )سیلان( و پیامد نهایی )فوران( نیز به اصلی رویداد وقوع

براساس نتایج حاصل از این مطالعه، ورود به لایه پرفشار در سازند حفاری و کاهش فشار گیری:نتیجه

همچنین مشخص شد که از ای در ایجاد سیلان شناخته شدند.ترین علل ریشهعنوان مهمته چاهی به

یگیر سرچاههای کنترلی فوران، تشخیص به موقع سیلان و عملکرد صحیح سیستم فورانبین لایه

(BOP: Blowout Preventer) کنند.ترین نقش را در پیشگیری از وقوع فوران ایفا میمهم

فوران ؛(BNشبکه بیزین ) سیلان، ؛(BTAپاپیونی ) تحلیل؛ ارزیابی ریسک :واژگان کلیدی

علوم دانشگاه یبرا نشر قوقح یتمام

.است محفوظ همدان یپزشک

مقدمههای زیست متعددی از قبیل تلفات نیروی انسانی، آلودگیهای اکتشاف و توسعه صنایع نفت و گاز همواره با ریسک

ایحرفه بهداشت مهندسی مجله 01تا 51 صفحات ،9310 زمستان ،4شماره ،4دوره

مقاله پژوهشی

Page 3: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

09 9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله

انو همکار آبادیلیمیرزایی ع

رفتن تجهیزات و منابع همراه است. صنعت محیطی و ازبین

ستعد حفاری به دلیل مواجهه با مواد و شرایط خطرناک، م

در این میان، عملیات .[1] باشدبار میحوادث مخرب و فاجعه

حفاری به دلیل شرایط ذاتی خود از قبیل پیچیدگی

توجه قابلحجم کارکنان، و تجهیزات تراکم زیاد عملیات،

بودن سازندهای ، ناشناختههیدروکربنی و شیمیایی مواد

محدودیت زمانی پاسخگویی در همچنین وشناختی زمین

شرایط اضطراری، بیشترین پتانسیل را برای بروز رویدادهایی با

از سوی دیگر، .[2، 3]پیامدهای بسیار شدید و غیرمنتظره دارند

توجهی خطرات طور قابل کار حفاری به بودن محیطدور و خشن

عملیات طوری که صنعت را افزایش داده است؛ بهشغلی این

ن بالاتری ،نفتی هایحوزهحفاری نفت و گاز در مقایسه با دیگر

به رارفته کاری بیشترین میزان روزهای ازدست ونرخ حوادث

.[4، 5]اند خود اختصاص داده

و گاز در دو بخش جداگانه صنعت حفاری در زمینه نفت

.کندفعالیت می (Offshore)( و فراساحلی Onshoreساحلی )

های حفاری به لحاظ کارکردی به سه دسته: براین، چاهعلاوه

( و Development) ای، توسعه(Explorationاکتشافی )

شوند. فرایند حفاری چاه نیز ( تقسیم میWork Overتعمیراتی )

Drillingحفاری ) تی مختلف از قبیل فازشامل پنج فاز عملیا

Ahead)، پیمایش چاه فاز (Tripping)( فاز استاتیک ،Static

Conditions کاریسیمان و لوله جداری( و فاز (Casing

&Cementing ترین و از خطرناک یکی .[6]باشد ( می

( Blowoutحفاری، فوران ) صنعت رویدادهای ترینپرهزینه

بارترین حادثه صنعت حفاری عنوان فاجعهاست. فوران چاه به

باعث ایجاد پیامدهای تواندشناخته شده است و می

سوزی و انفجار چاه، تخریب مواد و ناپذیری از قبیل آتشجبران

ها محیطی با سرریزشدن میلیونتجهیزات، ایجاد مشکلات زیست

اف و تلفات شدید نیروی بشکه مواد هیدروکربنی به محیط اطر

ر بوده بانسانی گردد. کنترل فوران بسیار پیچیده، مشکل و زمان

باشد؛ به همینبر فراوانی میو نیازمند تجهیزات و اقدامات هزینه

های ملی و فراتر از ابعاد سازمانی دلیل منجر به ایجاد خسارت

.[7، 8] گرددمینشده هیدروکربن )گاز، نفت فوران عبارت است از جریان کنترل

شور از درون چاه به محیط اطراف که در و میعانات گازی( و یا آب

به عبارت دیگر، فوران ؛[7، 8] دهدنشده رخ میاثر سیلان کنترل

اظتی چاه )فشار هیدرواستاتیک سیال های حفپس از شکست لایه

( BHP: Bottom Hole Pressureچاهی ) کفحفاری یا فشار

دهد رخ می (BOP) و تجهیزات سرچاهی پیشگیری از فوران

[11 ،1].

ه نشده و ناخواستریزییافتن برنامهجریان نیز شامل سیلان

عنوان اولین رویدادی شناخته ند به درون چاه است و بهسیال ساز

طور بالقوه به پدیده فوران تبدیل گردد. تواند بهشود که میمی

تواند در هر زمان و در هر سازندی از زمین بدون سیلان می

در حالت سیلان . [11، 12] درنظرگرفتن نوع عملیات حادث شود

[BHP<PP] ( فشار نفوذی سازندPP: Pore Pressure) بیش

شده به وسیله ستون گل حفاری در پایین چاه یا از فشار اعمال

گردد. در واقع نقش گل یا سیال می BHPچاهی کففشار

به بالاتر از BHPداشتن و حفظ همیشگی حفاری درون چاه، نگه

ی از وقوع پدیده سیلان است؛ منظور پیشگیرسازند به PP میزان

یال گل یا س به عبارت دیگر، سیلان در اثر شکست لایه حفاظتی

111دهد. براساس تجربه از هر ( درون چاه رخ میBHP) حفاری

شود؛ بنابراین در داده، یک مورد آن منجر به فوران میسیلان رخ

نترل درستی کموقع شناسایی گشته و به که سیلان بهصورتی

ردد، پدیده فوران چاه بسیار محتمل خواهد بود؛ از این رو، نگ

شناسایی عوامل منجر به سیلان و کنترل آن نقشی حیاتی در

در چاه فوران طور کلی،. به[13]پیشگیری از وقوع فوران دارد

مختلف عملیاتی از عوامل بوده و محتمل امری حفاری صنعت

عیف، نقص تجهیزات و خطاهای انسانی و قبیل طراحی ض

همچنین عوامل غیرعملیاتی و رویدادهای طبیعی از قبیل رانش

وقوع آن دخیل در توانندزمین، جنگ و عملیات تروریستی می

سطح جهان )فاجعه زیست در وفور به حوادث فوران چاه د.باشن

و همچنین (Macondoن نفتی میدا در مکزیک محیطی خلیج

نفت میدان 24 شماره چاه فوران) ایران مختلف هایانمید در

رگ سفید که میدان 147 شماره چاه نیز حادثه اخیر شهر و

ل رفتن کامشدن دو نفر از پرسنل حفاری، ازبینمنجر به کشته

میلیون دلار 211دکل و دستگاه حفاری و ایجاد خسارتی بالغ بر

. پتانسیل رخداد فوران در چاه همیشه [14]داده است گردید( رخ

توان توان حذف کرد؛ بلکه میوجود دارد و ریسک فوران را نمی

. [15]آن را تا سطح عملی و قابل قبولی کاهش داد

شناسایی و آنالیز ریسک اولین قدم در جهت کاهش حوادث

حفاری است. ارزیابی فوران و پیشگیری از خسارات در صنعت

ترین ابزار برای آنالیز رویدادهایی با عنوان مهماحتمال ریسک به

HILP: High Impact, Lowاحتمال وقوع کم و شدت بالا )

Probability مانند حوادث صنعت نفت و گاز بوده و یکی از )

های پیشگیرانه، طراحیمنظور توسعه استراتژیها بهترین گاممهم

اهشی خطر و افزایش سطح ایمنی در این صنایع اقدامات ک

ماهیت پویا و دینامیک حوادث فوران نیازمند .[16]باشد می

تکنیکی است که بتواند رویدادهای با علل شکست مشترک

(Common Cause Event وابستگی رویدادها به یکدیگر و ،)

در طول حیات چاه را همچنین سایر فاکتورهای فیزیکی متغیر

های آنالیز ریسک متعددی از قبیل در نظر بگیرد. مطالعات و روش

تحلیل (،ETA(، آنالیز درخت رویداد )FTAآنالیز درخت خطا )

سطح یابی آن درعلت جهت آنالیز فوران و پاپیونی و شبکه بیزین

توان به این عنوان نمونه میجهان به کار گرفته شده است؛ به

درخت خطا برای آنالیز ریسک کارگیری روششاره کرد: بهموارد ا

، 1118در سال Andersenفوران در حفاری اکتشافی توسط

ل منظور شناسایی علآنالیز کمی ریسک در عملیات فراساحلی به

Page 4: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله 0۲

گاز ونفت اکتشافیی هاهچا (Blowout) فورانآنالیز ریسک

ای سیلان و فوران در روش حفاری فوق تعادلی با استفاده ریشه

در و همکاراناز تکنیک پاپیونی و شبکه بیزین توسط خاکزاد

و همکاران در سال Abimbolaو همچنین مطالعات 2113سال

روزرسانی احتمال شکست رویدادهای پایه در ارتباط با به 2114

های ایمنی در عملیات حفاری با استفاده از تکنیک پاپیونی و لایه

فوران را در . هر کدام از این مطالعات پدیده[17] و تئوری بیزین

ها و فازهای عملیاتی مختلف و با هدف و روشی خاص مورد چاه

اند. با توجه به اینکه مطالعات اندکی در زمینه بررسی قرار داده

صنعت حفاری صورت گرفته است و فوران در بخش ساحلی

همچنین با توجه به تاریخچه حوادث متعدد فوران در این بخش

با هدف شناسایی و ران، پژوهش حاضرهای نفت و گاز ایاز میدان

های ای منجر به سیلان و وقوع فوران در چاهآنالیز علل ریشه

در و شبکه بیزین BTAبا استفاده از روش اکتشافی )نفت و گاز(

ساحلی صنعت حفاری ایران انجام شد. بخش

هامواد و روش

منظور شناسایی به BN و شبکه BTAدر این مطالعه از روش

توانند منجر به بروز سیلان شوند و ای که مینالیز علل ریشهو آ

پیامدهای نهایی که ممکن است در کردن همچنین مشخص

ان کننده فورهای حفاظتی کنترلنتیجه شکست هر کدام از لایه

مراحل مختلف انجام این 1رخ دهند استفاده گردید. شکل

دهد.پژوهش را نشان می

با ETAو FTA سک مانندهای سنتی ارزیابی ریروش

های زیادی بودن و عدم قطعیتهایی مانند استاتیکمحدودیت

منظور پویایی روش مواجه هستند؛ بنابراین در پژوهش حاضر به

ای پدیده های ریشهها در شناسایی علتو کاهش عدم قطعیت

و شبکه BTAفوران و پیامدهای نهایی محتمل از ترکیب تکنیک

.شد بیزین بهره گرفته

مراحل انجام پژوهش: 9شکل

ر شناسایی و ارزیابی ریسک در منظوهب BTA تکنیک

و مؤثرتریناز صنایع مختلفی به کار گرفته شده است و

ار به شـم ها در زمینه مدیریت و آنالیز ریسکروش تریننوین

از خطر، سریع و قابل فهمیک تجسم BTA دیاگرام .رودمی

موانع ایمنیهمچنین و هاند و توالی آنرو ها،تروابط بین عل

این رویدادها به کار گرفته شدهبرای جلوگیری از وقوع که

های این تکنیک، توانایی. از قابلیت[18] کندیفراهم م است را

مسیرهای و احتمال براساس مختلف سناریوهای ارزیابی

چگونگی BTAنیک تک باشد. در واقع،حادثه می رخداد

یک روند در ایمنی هایسیستم و افراد ،تجهیزاتعملکرد

را های آنپیامدها و خطاها نیز ارتباط بین ومعین سناریوی

این تکنیک .[11، 21]دهد می نشان زمانصورت همبه

ادغام با یکدیگر را های درخت خطا و درخت رویدادقابلیت

علل BTAدرخت خطا در سمت چپ طوری کهکند؛ بهمی

ای منجر به رویداد سیلان و درخت رویداد در سمت راست ریشه

شدن پیامدهای آن چگونگی شکست موانع ایمنی و نمایان

مرحله . در[21]کشند مختلف از جمله فوران را به تصویر می

شده و گزارش وجه به بررسی متون، مطالعات انجامنخست با ت

عنوان رویداد به های نفت و گاز، سیلانحوادث فوران در چاه

اصلی و مؤثرترین رویداد منجر به فوران در نظر گرفته شد. در

از ترکیب دو روش درخت BTAتکنیک ادامه با توجه به اینکه

درخت رویداد تشکیل شده است، از آنالیز درخت خطا و

ای ها و یا رویدادهای پایهمنظور شناسایی علتبه FTAخطا

شوند، استفاده فاری منجر به سیلان میحکه در فاز عملیات

.[22] گردید

FTAاست که روابط بین یک رویداد گرافیکیشی رو

دهد. این رویدادهای پایه را در یک شکل نشان می اصلی با

ساس شناسایی یک رویداد نامطلوب خاص )رویداد روش برا

توانند می که هاییعلت ترکیباست و در واقع استوار اصلی(

در دهد.می قرار ارزیابی مورد را دنشو رویداداین به منجر

ها با استفاده از های آنبین رویدادها و علت این روش ارتباط

به عبارت شوند؛نشان داده می ORو ANDهای منطقی دروازه

ها نوع ارتباط رویدادهای ورودی مورد نیاز برای دیگر، دروازه

. درخت خطا در [22]کنند بروز رویداد خروجی را معین می

ترینممه از یکیترسیم گردید. 3این پژوهش مطابق با شکل

میزان محاسبه BTA روش در خطا درخت آنالیز هایخروجی

از یک( هرImportance Measures) اهمیت یا درجه

های یکی از روش. است اصلی رویداد بروز در پایه رویدادهای

ی پایه، استفاده از رویدادها از یکهر اهمیت میزان محاسبه

در این روش .باشد( میFussell Veselys) FVش رو

پایه، رویدادهای ازمنظور محاسبه میزان اهمیت هریک به

احتمال و گیرندمی نظر در صفربا برابر را نظر مورد رویداد

با سپسکنند. می محاسبه FTAبا قوانین را اصلی رویداد

محاسبه مورد نظر رویداد اهمیت میزان، 1 رابطه استفاده از

Page 5: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

03 9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله

انو همکار آبادیلیمیرزایی ع

.[15، 23] گرددمی

𝑰𝒊 (1رابطه )𝑭𝒗=

𝑷𝒓(𝐓𝐄)−𝑷𝒓(𝐓𝐄−𝒙)

𝑷𝒓(𝐓𝐄)

: 𝐼𝑖𝐹𝑣 میزان اهمیت رویداد پایه یا رویداد میانی مورد نظر

: 𝑃𝑟(TE) رویداد اصلی احتمال

: 𝑃𝑟(TE − 𝑥) احتمال رویداد اصلی بدون درنظرگرفتن

رویداد مورد نظر

نهایی مرتبط با یک رویداد اولیه منظور شناسایی پیامدهای به

های ایمنی ایجاد گردند، که ممکن است در اثر شکست هریک از لایه

به این ترتیب که بر استفاده گردید. ETAاز آنالیز درخت رویداد

حسب عملکرد صحیح و یا شکست در عملکرد موانع ایمنی با

ز ی اتوان پیامدهای نهایی ناشاستفاده از تحلیل درخت رویداد می

توان از طریق ضرب احتمال یک سناریو را تعیین کرد. همچنین می

رویداد اولیه یعنی سیلان در احتمال حالت )شکست یا عملکرد

هایی که در مسیر منتهی به صحیح( موانع ایمنی موجود در شاخه

پیامد نهایی قرار دارند، احتمال وقوع پیامدهای مختلف ناشی از وقوع

. [24]( BTA دیاگرام 4شکل د )با توجه به سیلان را مشخص نمو

(BOPتجهیزات سرچاهی پیشگیری از فوران ) :۲شکل

BHP < PP

OR

/

BHP

OR

و

OR

OR OR

AND

OR

و

OR

Casing

OROR

OR

OR

OR

BE01

BE02

BE06 BE07 BE08 BE10 BE11BE09

BE03 BE04 BE05

BE12 BE14BE13

BE15 BE16

BE17 BE18 BE19 BE20 BE21

BE24BE23

BE22OR

kick /

آنالیز درخت خطا برای وقوع سیلان در فاز حفاری: 3شکل

Annular Preventer

Upper pipe ram

Blind/shear ram

Lower pipe ram

Choke Line

Kill Line

Page 6: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله 04

گاز ونفت اکتشافیی هاهچا (Blowout) فورانآنالیز ریسک

موفقیت

شکست

ایم

فوران

فوران ش ه حاد ه

فوران

فوران

ش ه حاد ه

فوران

ش ه حاد ه

فوران

C 1

C 2

C 3

C 4

C 5

C 6

C 7

C 8

C 9

C10

C11

هاد امپی

BH

P <

PP

OR

BH

P

OR

OR

OR

OR

AN

D

OR

OR

Casin

g

/

OR

OR

OR

OR

OR

BE

01

BE

02

BE

06

BE

07

BE

08

BE

10

BE

11

BE

09

BE

03

BE

04

BE

05

BE

12

BE

14

BE

13

BE

15

BE

16

BE

17

BE

18

BE

19

BE

20

BE

21

BE

24

BE

23

BE

22

OR

فاز عملیات حفاری BTA دیاگرام :4شکل

حاضر تکنیک حفاری پژوهشدر باشد که شایان ذکر می

Overbalancedی )تعادلفوق یا (Conventional)متعارف

Drilling) مورد بررسی قرار گرفته است. در این تکنیک فشار

وذی سازندبیشتر از فشار نف BHPحفاری سیالهیدرواستاتیک

PP گل یا سیال حفاریستون براین، . علاوه[7]باشد می

شار فشود. این مانع در نظر گرفته می عنوان مانع ایمنی اولیههب

از و کردهچاه حفظ کف دروذی فشار نف از را در سطحی بالاتر

سرچاهی یا تجهیزات نماید. یجلوگیری م سیلانوقوع

مانع از وقوع، یهعنوان مانع ایمنی ثانوهبنیز (BOPگیر )فوران

گیر ابزاری است که از یک بدنه اصلی و فوران شوند.فوران می

تعدادی شیر کنترل تشکیل شده است و طی عملیات حفاری

و شودیشده بسته مهآخرین لوله جداری در چاه راند روی سر

یا یرشیک رمز ب، (Pipe Ramsای )هلول عدد رمزدو شامل

حلقوی یک مهارکننده ،(Blind/Shear Ramکورکننده )

(Annular Preventer) باشد می شیرهای ورود و خروج گلو

.[21] (2)شکل

تشخیص سیلان ،تجهیزات سرچاهیعلاوه بر ستون گل و

(Kick Detection) لوله و( های جداری دیواره چاهCasing)

ربطور مستقل هکه بآیند های ایمنی به شمار میاز دیگر لایه

گذارند. در فرایند حفاریتأثیر میایمنی های لایهدیگر عملکرد

منظور حفاظت از دیواره چاه در مقابل ریزش چاه نفت و گاز، به

و جلوگیری از نفوذ سیالات تحت فشار ساختار درونی زمین از

برای پوشش دیواره (Casingهای فلزی با آلیاژ مخصوص )لوله

"گذاریجداره"کنند که به این عمل فاده میداخلی چاه است

با توجه به درخت رویداد شود. در پژوهش حاضرگفته می

لایه با هفت ایمنی هایلایههریک از شدنلاولویت فعا

د.ترسیم گردی BTAدیاگرام 4شکل با مطابق حفاظتیکامل برای یروش BTA که مشکل نحل ای برای

و های قدیمی رسانی دادهروزریسک، بهکردن میزان یکم

ایمنی و بروز حادثه نبوده سازی روابط پیچیده بین موانع لمد

احتمالات گذشته براساس اطلاعات و روزرسانیو قادر به به

کردن منظور لحاظبهو همچنین [25]باشد های جدید نمیداده

تباط بین ار ک و درنظرگرفتنمشتر هایبا علت هایینقص

شبکه بیزین در BTA ، نمودارها در این پژوهشعلت

(.5سازی گردید )شکل مدل

یک مدل احتمالی گرافیکی است که برای BN رویکرد

Page 7: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

05 9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله

انو همکار آبادیلیمیرزایی ع

(BNعملیات حفاری با استفاده از شبکه بیزین ) آنالیز پیامدهای فوران در: 5شکل

ناو یا نظر متخصص موجودهای هاز دادتوان می آنساخت

دلیل تجزیه و تحلیل کیفی و کمیبه این روش کرد.استفاده

مورد یینداریسک صنایع فر آنالیزدر ایگسترده طورهب

ها و جداول سها، قوهگر :شامل BN .گیردیاستفاده قرار م

های یمتغیرهای تصادفی و وابستگبتواند تا باشدمیاحتمالات

با توجه BN ویکردر ،براینهعلاو .ها را نشان دهدشرطی آن

قص نو درنظرگرفتن قدیمی تاحتمالا رسانیروزهبه توانایی ب

در یک سیستم، نتایج مشترک هایتعل های دارایو شکست

BTA روش تری را در زمینه آنالیز ریسک نسبت بهارزشمند

.[26]دهد ارائه می

هایافتهی که در ایجاد سیلان اهای ریشهعلتمطالعه حاضر در

بندی شد و درخت خطای مرتبط دخالت دارند، شناسایی و طبقه

در فاز حفاری با حضور متخصصان و کارشناسان با وقوع سیلان

ترسیم گردید. 3حفاری مطابق با شکل

، تجهیزاتاحتمال شکست منظور محاسبه میزان به

از ایمنی هایلایه شکست احتمال و همچنین پایهرویدادهای

و OREDA [27] مانند ، منابع استاندارد دادهمتخصصاننظر

مانند فورانتجزیه و تحلیل ریسک متون مرتبط بابررسی

شد. همچنین میزان استفاده [7] مطالعات خاکزاد و همکاران

وقوع حتمال او اصلی، رویداد رویدادهای میانیاحتمال رخداد

در .ن محاسبه گردیدبا استفاده از شبکه بیزیهریک از پیامدها

و در جدول هاو اهمیت آن پایهاحتمال وقوع رویدادهای 1جدول

در فوران کننده ازپیشگیری ایمنی هایلایهاحتمال شکست 2

ارائه شده است.عملیات حفاری فاز

از BTA مشود، دیاگرامشاهده می 4طور که در شکل همان

تشکیل شده و در آن ETAو FTA هایروشترکیب

های هدرواز و هاهبا شاخ شوندسیلان میرویدادهایی که منجر به

ناشی از پیامدهایو ایمنی و موانع منطقی در سمت چپ نمودار

ترسیم گردیده BTA دیاگرامدر سمت راست شکست هر کدام

است.روزرسانی هرای بب BTA تکنیکهای تبا توجه به محدودی

هایدارای علت هایتو درنظرگرفتن شکس پیشین تاحتمالا

5شبکه بیزین مطابق با شکل در غالب BTA دیاگرام ،مشترک

با توجه به نهایی پیامدهایو احتمال وقوع هریک از ترسیم شد

دادن هریک میزان احتمال رخ 3جدول گردید.محاسبه 6شکل

دهد.از پیامدهای نهایی پس از وقوع سیلان را نشان می

Page 8: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله 00

گاز ونفت اکتشافیی هاهچا (Blowout) فورانآنالیز ریسک

در بروز رویداد اصلی پایه رویدادهایدرجه اهمیت و رخداد احتمال :9 جدول

درجه اهمیت میزان احتمال توصیف رویداد رویداد

BE01 1/2 2×11-2 مواجهه با لایه پرفشار در سازند حفاری ×10 −2

BE02 1− 10×3 5/1×11-1 وجود مقدار کافی از مواد هیدروکربنی در سازند حفاری

BE03 نقص سیستم پمپاژ (Pump Failure) 2-11×5 6×10 −2

BE04 نقص سیستم برق (Power Failure) 3-11×5/1 1×10 −4

BE05 )Plug annulus شدن فضای دالیز )بسته 4-11×1 1×10 −4

BE06 طریق دالیز هرزروی سیال حفاری از ( یا سازند حفاری Annular Loss) 2-11×5 2-11×6

BE07 1×11-2 1×11-2 هرزروی سیال در اثر شکست سازند

BE08 بر سیال حفاری اثرات دما 3-11×3 2-11×1

BE09 آب و یا گاز نفت، اثرات ورود ( به سیال حفاریCut Mud) 2-11×5 2-11×6

BE10 ری چگالیگیاندازه خطا در تجهیزات 3-11×4 2-11×1

BE11 کردن صحیح چگالی سیال حفاریخطای اپراتور در مخلوط 2-11×4 2-11×5

BE12 1×11-2 5×11-4 طراحی ضعیف

BE13 1×11-2 5×11-4 رانش زمین/ زلزله

BE14 های جداریراندن نامناسب لوله 3-11×1 1-11×1

BE15 های جداریخطا در بازرسی از لوله 3-11×1 2-11×1

BE16 کاریخطا در بازرسی از سیمان 3-11×1 2-11×1

BE17 شده به سیمانخطا در مقدار مواد اضافه 3-11×3 2-11×3

BE18 شدن مایع سیمان با گل حفاری و یا سایر سیالات سزندیآلوده 2-11×1 1-11×1

BE19 1×11-2 5×11-4 خطا در انتخاب نوع کلاس سیمان

BE20 گیری صحیح وزن سیمانخطا در اندازه 3-11×5 2-11×5

BE21 )Cement Shrinkage رفتگی سیمان )آب 3-11×5 2-11×5

BE22 بودن گل حفاری جهت جایگزینی سیمان درون لوله جداریناکافی 3-11×5 2-11×2

BE23 1×11-2 1×11-3 هرزروی سیمان از طریق سازند حفاری

BE24 لوله جهت ازین مورد مانیس مقدار محاسبه رد خطا 3-11×5 2-11×5

BTAفوران در تکنیک کنندههای حفاظتی کنترلاحتمال شکست لایه :۲جدول

شماره مانع (Safety Barrierتوصیف مانع ) میزان احتمال 1 (Kick Detection) سیلان تشخیص 2×4-11 2 (Drilling Mudگل حفاری ) 1×2-11 3 ( Annular Preventerکننده حلقوی )مسدود 1×3-11

4 ( Upper Pipe Ram )رمز بالا 1×3-11 5 (Lower Pipe Ram) رمز پایین 1×3-11

6 ( Blind/Shear Ram)برشی/ کورکننده رمز 1×3-11 7 ( Casingچاه )لوله جداری 2×4-11

بحث کنیکت به وسیلهتجزیه و تحلیل کمی ریسک مطالعه در این

BTA افزارمبا استفاده از نر های بیزینشبکهو GeNIe 2.0

احتمال میزان نهایی ونوع پیامد .انجام شدعملیات حفاری برای

در شکل FTAبا توجه به نمودار .شده است ارائه 3ول جد در آن

وقوع رویداد در پایهرویداد 24 در مجموع، که گفتتوان یم 3

رخداد فوران دخالت دارند که میزان احتمال این رویدادها و اصلی

باشد. قابل مشاهده می 1ها در جدول و درجه اهمیت هریک از آن

BE01،BE02ای ای پایهشده، رویدادهبراساس محاسبات انجام

، BE06 و BE09 و از میان رویدادهای میانی، فشار دیفرانسیلی

دارای بیشترین اختمال و BHPو کاهش فشار ته چاهی منفی

درجه اهمیت در وقوع سیلان هستند.

بروز سیلان در فاز حفاری به دلیل مواجهه ناخواسته با لایه

شد. کاهش فشار ته باپرفشار در سازند حفاری بسیار محتمل می

ترین رویداد مؤثر در بروز عنوان اولین و مهمبه BHPچاهی

سیلان شناخته شده است. همچنین وجود مقدار کافی از مواد

طریق هیدروکربنی در سازند حفاری، هرزروی سیال حفاری از

Page 9: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

06 9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله

انو همکار آبادیلیمیرزایی ع

(BNکه بیزین )احتمال وقوع فوران و سایر پیامدها در عملیات حفاری با استفاده از شب: 0 شکل

BTAمیزان احتمال رخداد هریک از پیامدهای نهایی در دیاگرام: 3جدول

احتمال رخداد پیامدهای نهایی پس از وقوع سیلان

میزان احتمال توصیف پیامد پیامد

C1 8/11×11-2 شرایط ایمن

C2 7/1×11-3 شبه حادثه

C3 5/3×11-7 فوران

C4 5/3×11-1 شبه حادثه

C5 2×11-13 فوران

C6 2×11-6 شبه حادثه

C7 5/3×11-11 فوران

C8 2×11-12 شبه حادثه

C9 5/3×11-16 فوران

C10 3×11-15 فوران

C11 5/3×11-5 فوران

نفت، ( و اثرات ورودAnnular Lossیا سازند حفاری ) دالیز

( از دیگر رویدادهای Cut Mudبه سیال حفاری ) آب و یا گاز

ن و لاای هستند که بیشترین احتمال و تأثیر را در بروز سیپایه

های پژوهش رخداد فوران نسبت به سایر رویدادها دارند. یافته

های اکتشافی برای دهد که عملیات حفاری در چاهحاضر نشان می

ها و فازهای بروز سیلان و حوادث فوران نسبت به سایر چاه

ترین عوامل آن باشد که از مهمعملیاتی دیگر مستعدتر می

د:توان به موارد زیر اشاره کرمی

احتمال مواجهه ناخواسته با منطقه پرفشار و یا لایه گازی

حین عملیات حفاری نسبت به سایر فازهای عملیاتی

های کافی از سازند شناختی و دادهعدم وجود اطلاعات زمین

ها های اکتشافی نسبت به سایر چاهمورد حفاری در چاه

رنشده فشار در حین حفاری دبینیتغییرات سریع و پیش

های اکتشافیچاه

تحریک دیواره سازند حفاری در فاز عملیات حفاری نسبت

به سایر فازها

های اکتشافی نسبت به عمق حفاری عمق زیاد حفاری در چاه

های های دیگر که این مسأله احتمال برخورد با لایهدر چاه

دهد.های اکتشافی را افزایش میپرفشار زیرزمینی در چاه

احتمال وقوع ،3شده در جدول هتمالات ارائبا توجه به اح

Page 10: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله 06

گاز ونفت اکتشافیی هاهچا (Blowout) فورانآنالیز ریسک

نشده باشد شناسایی سیلانحفاری زمانی که فازدر فوران

(C11 ) شده شناسایی سیلانکه هنگامیو 5/3×11-5برابر با

های ایمنی عمل نکنند و یا نقص داشته باشند باشد؛ اما لایه

(C10معادل ) محاسبه گردید که این امر نشان از 7/1×11-15

اهمیت بالای تشخیص سیلان در پیشگیری از وقوع فوران دارد.

های این مطالعه، تشخیص به موقع سیلان و براساس یافته

ترین از مهم BOP گیر سرچاهیعملکرد صحیح سیستم فوران

در پژوهشباشند. کننده از وقوع فوران میهای پیشگیریلایه

و 3×11-2ترتیب معادل تمال وقوع سیلان و فوران بهحاضر اح محاسبه گردید. 5/3×5-11

( میزان 2113در این راستا، در پژوهش خاکزاد و همکاران )

ا ترتیب برابر باحتمال سیلان و فوران در فاز عملیات حفاری به. همچنین [28]است گزارش شده 55/2×11-6و 55/2×2-11

( که با استفاده از تکنیک 2115و همکاران ) Khanدر پژوهش

BN 11/2×11-5 صورت گرفت، میزان احتمال فوران معادل

تمالات مطالعات فوق اختلاف در میزان اح. [21]تخمین زده شد

تواند ناشی از گسترش بیشتر درخت نسبت به پژوهش حاضر می

وجودآورنده سیلان باشد. از سوی های بهخطای مربوط به علت

های فراساحلی متمرکز بودند؛ در دیگر، مطالعات ذکرشده بر چاه

صورتی که پژوهش حاضر در بخش ساحلی صنعت حفاری انجام

براین، ا با یکدیگر تفاوت دارد. علاوههشده است که ماهیت آن

عنوان مثال چاه اکتشافی یا عواملی چون نوع چاه حفاری )به

های سازند حفاری و زمان فوران )حین حفاری ای(، ویژگیتوسعه

. [28]یا در زمان پیمایش چاه( در این اختلاف نقش دارند

گیرینتیجه به وسیلهجزیه و تحلیل کمی ریسک ت حاضر پژوهشدر

صورت عملیات حفاری فاز برای شبکه بیزینو BTA تکنیک

گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بروز سیلان در

فاز حفاری به دلیل مواجهه ناخواسته با لایه پرفشار در سازند

اولین BHPحفاری بسیار محتمل بوده و کاهش فشار ته چاهی

باشد. همچنین مشاهده رین رویداد مؤثر در بروز سیلان میتو مهم

شد که وجود مقدار کافی از مواد هیدروکربنی در سازند حفاری،

یا سازند حفاری و اثرات طریق دالیز هرزروی سیال حفاری از

ای به سیال حفاری از دیگر رویدادهای پایه آب و یا گاز نفت، ورود

ه یر را در بروز سیلان نسبت بهستند که بیشترین احتمال و تأث

سایر رویدادها دارند و بیشترین نقش را در بروز سیلان و رخداد

براین، بر مبنای نتایج مشخص گردید کنند. علاوهفوران ایفا می

گیر که تشخیص به موقع سیلان و عملکرد صحیح سیستم فوران

بیشترین تأثیر را در کنترل سیلان و پیشگیری BOP سرچاهی

کارگیری شبکه بیزین در قوع فوران دارند. از سوی دیگر، بهاز و

سازد تا ای فوران ما را قادر میهای ریشهتجزیه و تحلیل علت

بتوانیم آنالیز پویا و دینامیکی از میزان ریسک رخداد سیلان و

های طوری که با استفاده از دادهوقوع فوران داشته باشیم؛ به

های مختلف، لاحی ایمنی در سیستمجدید و یا انجام اقدامات اص

شده ضمن کاهش عدم قطعیت در میزان احتمالات محاسبه

های جدید در رخداد بتوانیم میزان تأثیر اقدامات ایمنی و داده

یز های آنالپیامدهای اصلی را محاسبه نماییم؛ بنابراین ادغام روش

با شبکه بیزین در مدیریت ریسک BTAریسک مانند تکنیک

تواند نگرش دقیقی را می فرایندی از قبیل صنعت حفاریصنایع

ا ههای وقوع حوادث و پیشگیری از آندر ارتباط با تحلیل علت

ایجاد کند.

تشکر و قدردانینامه مقطع کارشناسی ارشد آقای احمدرضا این مقاله از پایان

احمدی گهر در دانشگاه علوم پزشکی همدان استخراج شده است.

نویسندگان از شرکت ملی حفاری ایران و تمامی وسیلهبدین

افرادی که در راستای اجرای این پژوهش با نویسندگان همکاری

آورند.نمودند، کمال تشکر و قدردانی را به عمل می

REFERENCES1. Khakzad N, Khan F, Amyotte P. Dynamic safety analysis of

process systems by mapping bow-tie into Bayesian network.

Proc Saf Environ Protect. 2013;91(1):46-53.

2. Amir-Heidari P, 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 Proc Ind.

2016;44:405-13. DOI: 10.1016/j.jlp.2016.09.015

3. Tamima N, Laboureura DM. Mentzera RA, Hasanb AR, Mannana MS. A framework for developing leading indicators

for offshore drill well blowout incidents. Proc Saf Environ

Protect. 2017;106:256-62. 4. Ataallahi E, Shadizadeh SR. Fuzzy consequence modeling of

blowouts in Iranian drilling operations; HSE consideration.

Saf Sci. 2015;77:152-9. DOI: 10.1016/j.ssci.2015.03.014 5. Skogdalen JE, Utne I, Vinnem JE. Developing safety

indicators for preventing offshore oil and gas deepwater

drilling blowouts. Saf Sci. 2011;49(8-9):1187-99. DOI: 10.1016/j.ssci.2011.03.012

6. Abimbola M, Khan F. Development of an integrated tool for

risk analysis of drilling operations. Proc Saf Environ Protect. 2016;102:421-30.

7. Khakzad N, Khan F, Amyotte P. Quantitative risk analysis of

offshore drilling operations: a Bayesian approach. Saf Sci.

2013;57:108-17. DOI: 10.1016/j.ssci.2013.01.022

8. Bergan HH, Naseri M. Well control operation in the arctic

offshore: a qualitative risk model. Proceedings of the

International Conference on Port and Ocean Engineering

Under Arctic Conditions, Trondheim , Norway; 2015. 9. Skogdalen JE, Vinnem JE. Quantitative risk analysis of oil

and gas drilling, using Deepwater Horizon as case study.

Reliabil Eng Sys Saf. 2012;100:58-66. 10. Liua R, Hasanb AR, Ahluwaliac A, Mannana MS. Well

specific oil discharge risk assessment by a dynamic blowout

simulation tool. Proc Saf Environ Protect. 2016;103:183-91. DOI: 10.1016/j.ress.2011.12.002

11. Islam R, Khan F, Venkatesan R. Real time risk analysis of

kick detection: testing and validation. Reliabil Eng Sys Saf. 2017;161:25-37. DOI: 10.1016/j.ress.2016.12.014

12. Farajzadeh Dehkordi AR, Kuti S. Blowout 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, Tehran, Iran;

2010. [Persian] 13. Chung S, Kim S, Yang Y. Use of hazardous event frequency

to evaluate safety integrity level of subsea blowout preventer.

Page 11: Risk Assessment of Oil and Gas Exploration Well Blowout in ...

01 9310 زمستان، 4، شماره 4، دوره ایحرفه بهداشت مهندسی مجله

و همکاران آبادیمیرزایی علی

Int J Naval Arch Ocean Eng. 2016;8:262-76. DOI:

10.1016/j.ijnaoe.2016.03.005

14. Schout G, Hartog N, Hassanizadeh SM, Griffioen J. Impact

of an historic underground gas well blowout on the current methane chemistry in a shallow groundwater system. Proc

Natl Acad Sci. 2018;115(2):296-301. DOI: 10.1073/

pnas.1711472115 15. Cain 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 Proc Ind. 2013;26(4):639-49. DOI: 10.1016/j.jlp.2013.01.001

16. Strand GO, Lundteigen MA. Human factors modelling in

offshore drilling operations. J Loss Prev Proc Ind. 2016;43:654-67. DOI: 10.1016/j.jlp.2016.06.013

17. Song GO, Khan F, Wang H, Leighton S, Yuan Z, Liu H.

Dynamic occupational risk model for offshore operations in harsh environments. Reliabil Eng Sys Saf. 2016;150:58-64.

DOI: 10.1016/j.ress.2016.01.021

18. Muniz MV, Lima GB, Caiado RG, Quelhas OL. Bow tie to improve risk management of natural gas pipelines. Proc Saf

Prog. 2017;10:90. DOI: 10.1002/prs.11901

19. Khakzad N, Khan F, Amyotte P. Dynamic risk analysis using bow-tie approach. Reliabil Eng Sys Saf. 2012;104:36-44.

DOI: 10.1016/j.ress.2012.04.003

20. Mokhtari K, Ren J, Roberts C, Wang J. Application of a generic bow-tie based risk analysis framework on risk

management of sea ports and offshore terminals. J Hazard Mater. 2011;192(2):465-75. PMID: 21705142 DOI:

10.1016/j.jhazmat.2011.05.035

21. Abimbola M, Khan F, Khakzad N, Butt S. Safety and risk analysis of managed pressure drilling operation using

Bayesian network. Saf Sci. 2015;76:133-44. DOI:

10.1016/j.ssci.2015.01.010

22. Zulqarnain M, Tyagi M. Quantification of risks associated

with a representative production well in the Gulf of Mexico.

ASME 2015 34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, American Society of

Mechanical Engineers; 2015. DOI: 10.1115/OMAE2015-

42115 23. 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. PMID:

6114928

24. Al-shanini A, Ahmad A, Khan F. Accident modelling and safety measure design of a hydrogen station. Int J Hydrogen

Ener. 2014;39(35):20362-70. DOI: 10.1016/j.ijhydene.

2014.05.044 25. Vannerem M. Bow tie methodology: a tool to enhance the

visibility and understanding of nuclear safety cases. NEA

CSNI R. 2013;4:139-55. 26. Zerrouki H, Smadi H. Bayesian belief network used in the

chemical and process industry: a review and application. J

Fail Anal Prev. 2017;17(1):159-65. 27. Autor O, Autor SI. OREDA: offshore reliability data

handbook. New York: PO Box; 2002.

28. Abimbola M, Khan F, Khakzad N. Dynamic safety risk analysis of offshore drilling. J Loss Prev Proc Ind.

2014;30:74-85. DOI: 10.1016/j.jlp.2014.05.002 29. Bhandari J, Abbassi R, Garaniya V, Khan F. Risk analysis of

deep water drilling operations using Bayesian network. J Loss

Prev Proc Ind. 2015;38:11-23. DOI: 10.1016/j.jlp. 2015.08.004