海上油气作业安全标准或将升级

发布时间：2010-06-11 作者：www.cechina.cn

　　持续50多天的墨西哥湾原油泄漏，也许将彻底改变美国路易斯安那州、密西西比州及阿拉巴马州的生态环境，甚至有舆论担心美国经济会因此陷入"二次衰退"。而作为此次事件众矢之的的英国BP石油公司，除了名誉扫地和巨额赔款之外，让人更加担忧的是时至今日尚未给出一个满意的解决方案和事故调查报告。

　　甲烷惹的祸
　　根据英国石油公司的调查记录，美国加利福尼亚大学伯克利分校工程学教授罗伯特·贝亚还原了爆炸前后过程。工人在钻井底部设置并测试一处水泥封口，随后降低钻杆内部压力，试图再设一处水泥封口。这时，设置封口时引起的化学反应产生热量，促成一个甲烷气泡生成，导致这处封口遭破坏。
　　甲烷在海底通常处于晶体状态。深海钻井平台作业时经常碰到甲烷晶体。这个甲烷气泡从钻杆底部高压处上升到低压处，突破数处安全屏障。"一个小气泡变成一个相当大的气泡。"贝亚说，"逐渐扩大的气泡就像一门大炮，向你脸上喷气。"
　　贝亚说，4月20日事发时，钻井平台上的工人观察到钻杆突然喷气，随后气体和原油冒上来。气体涌向一处有易燃物的房间，在那里发生第一起爆炸。"随后发生一系列爆炸，点燃冒上来的原油"。

　　被遗忘的报警
　　据美国议员透露，墨西哥湾钻油平台在发生爆炸前一个小时，平台上的工作人员曾三次发现有异常状况的警示讯息。
　　英国石油公司对其所属油井爆炸事故进行的内部调查揭露了这一情况。第一次是在爆炸发生前51分钟，有大量原油开始外溢。随后在爆炸发生前41分钟，工作人员关闭了钻油阀门，但是原油依然在不停流出。在爆炸发生前18分钟，输油管压力异常。

　　调查认为，工作人员当时曾试图采取一些控制措施防止爆炸，但在操作时可能犯了"最基本的错误"让补救措施适得其反。
　　中国石油大学石油工程学院教授李相方通过现有资料对事故原因进行了推理，认为在这一过程中，有几个环节都可能存在着井上操作人员的大意。"如果是固井质量不好，在注水泥浆时曲线就应该反映出来了，或者，地层油渗入水泥环时，曲线上(安全监测仪器上面的数值曲线)也应该有反映。"最大的疑问是为什么这些细微的灾难暗示没有被关注到?

　　防喷器为何失灵
　　作为承建油井的施工方，哈利伯顿公司也感到委屈。4月20号，哈利伯顿准备为BP的海上油井浇筑最后一层水泥。可是三次压力测试都发现有气体泄漏，不能进行水泥浇筑。到了晚上，英国石油和瑞士方面告诉哈利伯顿，他们自己进行了第四次测试，水泥浇筑可以安全进行。于是，工人们将水泥注入探井。可不久，就有大量气体涌出。工人们急忙用5层楼高、重达90吨的防喷器堵住油井。但他们发现，防喷器少了一个电池，而至少有一个阀门上装的是没用的测试件。晚上10点，爆炸声传出，油井起火。

4月20日无法工作的防喷器

　　美国密歇根州议员司徒帕克认为：他们把所有的安全都维系在一个泄露的经过改装的，有毛病的防喷器上，这太令人震惊了。
　　中国石油大学教授肖立志考虑到了防喷器的设置标准因素。欧洲和美国在对防喷器的设置上标准不同，欧洲的防喷器的标准设置是双层，它要两层套管，两层双保险，而且还是可以遥控的。但是美国没有做这样的要求，因为在海上发生这种井喷的可能性非常小，出于侥幸的心理，防喷器只做了一层套管，而且不要遥控。

　　寻找更好的解决方案
　　BP公司日前公开向全球征集最佳的墨西哥湾原油堵漏方案，美国民众对BP耗资超过9.3亿美元的堵漏举措依然不满意。此前BP公司尝试过 "金钟罩"，"虹吸法"，以及"灭顶法"等，都以失败而告终。那两条漏油管道就像插在了美国人的心脏，而BP用尽方法却迟迟不能止血。
　　BP最新的控漏方案是 "切管盖帽"，该方法用一个漏斗状装置安放在油井漏油点上方，向海面船只输送部分泄漏原油。墨西哥湾石油泄漏事故救灾总指挥萨德·艾伦8日说，过去２４小时共收集１.４８万桶原油，BP将增派一艘储油量更大的油轮，将漏油收集量进一步提高至每日２万桶不能彻底封堵漏油。

BP公司正在实施"切管盖帽"的视频截图

　　要想彻底切断漏油，在目前英国石油公司提出的封堵漏油方案中，只有打"减压井"比较有把握。BP已开始钻两个减压井，预计8月中旬有可能完工。据报道，若以每日漏油量最高达400万加仑计算，再漏油3个月，就相当于漏出约3.78亿加仑，"这可能成为和平时期全球最严重的漏油灾难"。
　　BP的工程师正考虑使用另一方法，制止海底油井继续漏油。BP现希望再派机械人到海底，先切断漏油的管道，然后再密封喉管，整个过程需时一周。美国官员估 计，由于需要切断油管，漏油量在管道切断后3至7天内会增加20%，而且这方法一旦失败，将无法减低漏油量，故这是一个风险极高的方案。BP执行董事杜德里(Bob Dudley)说，计划对工程师是极大挑战，因为"好比在电视观众前为病人进行心脏手术"。总指挥艾伦说，当局不排除会使用核弹或炸药来封死油井。

　　安全标准升温
　　接连不断的安全事故，引发了人们对安全标准以及安全仪表系统（SIS）在过程工业应用现状的担忧。国外专家质疑，为什么像防喷器这样重要的设备在设计时却没有相关的安全等级认证（IEC 61508 和 IEC 61511）要求，甚至在安全自动化设备列表中也找不到？
　　据悉，英国石油公司正在对问题防喷器展开详细的调查，包括对其紧急切断系统（EDS）、自动功能模式（AMF）、自动停机开关（deadman switch）和自动剪切功能的失灵，以及水下机器人系统（remote operated vehicle）介入的失败进行调查。
　　同时，针对哈利伯顿公司对防喷器存在安全隐患的指控，BP公司还会对防喷器的维修历史，改装，检验和测试进行调查。如果有证据显示防喷器的检修维护存在偷工减料，那么将是BP和防喷器供应商卡梅隆国际的末日。
　　来自CONTROL杂志的特约编辑认为，这样的灾难完全是可以通过先进的过程控制来避免的，并亲自设计了系统草图（如下图）。

         中海油的专家指出，严格遵循安全技术和设计操作是杜绝此类事件发生最本质的途径和方法。每个员工、设计和施工单位都要严格按照油气田开发设计程序操作，任何一个小的失误都可能带来毁灭性的灾害或事故。预计随着事故原因的明晰，全球海上油气作业安全标准将会有所改进和提高。

　　深海钻井深不可测
　　就在"深水地平线"石油钻井平台底部油管漏油尚未堵住，墨西哥湾另一处钻井平台又遭媒体曝光疑似漏油。美国政府官员近日透露说，在"深水地平线"东北和东南两个方向发现水下油层。而美国亚拉巴马州《新闻纪事报》７日以一份联邦文件为消息源报道，位于墨西哥湾的"萨拉托加海洋"钻井平台至少自４月３０日开始漏油。美国政府已经暂停了所有深海探油活动，近海油井全部停工。
　　海上石油工业是高风险行业，面临着固有的工业风险和自然环境等诸多风险深海开采的作业点位于海平面1500米以下，其深海压力造成的不可控因素非常多。"深海技术是非常复杂的技术，没有一个国家或公司可以完全独揽所有的深海技术。但从目前的技术水平看，如果严格按照设计和正常的工艺流程操作，发生这么大事故的概率原本非常微小。但不得不承认，由于技术所限，一旦这类事故在１０００米至２０００米水深发生，目前全球还没有成熟的技术可以迅速解决。" 中国海洋石油总公司副总经理、中国工程院院士周守为说。
　　世界对深水的概念随着深水勘探技术的发展不断演化。目前从水面到海床垂直距离达到３００米以上的可称为深水。近年来，随着油气价格的走高，全球深水油气田开发正步入新的高潮。近１０年来，全球超过１亿吨储量以上的重大油气发现６０％以上在海上，其中一半以上在深海。
　　我国的深水油气田开发刚刚揭开序幕。２００６年，中海油和合作伙伴在南海东部海域珠江口盆地钻获我国第一个深水天然气发现荔湾３－１。２００９年至２０１０年，双方在这一水域又先后获得流花３４－２和流花２９－１两个深水天然气发现。中海油计划在２０１５年至２０２０年在我国南海建成大型油气田规模，在提高国家能源安全的同时，使环境安全也获得保障。

未来20年，中国南海将成为“深海大庆”

　　"海上、特别是深水油气发现对于未来我国及全球石油资源接替意义重大，不能因为墨西哥湾事故的发生，而否定或停止深水油气开采。"周守为说。为应对海上突发事件，中海油已形成包括应急预案、应急指挥中心、应急信息系统和应急响应队伍在内的一套完整的应急系统。并自主投资近５亿元，已建成７个溢油响应基地，加之上百个海上油气田配备的防污染设施，已初步形成一个防止溢油污染的抢救体系。