墨西哥湾漏油浩劫:1/4漏油变油珠 混入海水(图)

2010年10月28日09:52 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: 墨西哥湾 英国石油公司 防喷器 漏油事故 油柱 钻探船 钻井设计 油井套管 蓝鳍金枪鱼 液压活塞

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路易斯安那州巴拉塔里亚湾附近一处海鸟筑巢地,工人正把吸收油污的绒球装进袋子,吸油索像蛇一样绕在他们脚下。

数十年来,因为深海钻探的成本太高,商业钻井平台只在海岸附近活动。但随着石油储量的减少、油价的飙升以及可观的海洋石油探明储量,全球的石油公司涌到向海。最近巴西图皮油田和瓜拉油田所探明的储量,使得该国有望进入世界最大产油国行列。同样,安哥拉的深海油田租赁,因为前景可观,使得20多家石油公司展开激烈的竞标。

美国国会早在1995年就开始鼓励石油公司到墨西哥湾深海进行油气开发。那年,国会通过了一项法律,对于1996年至2000年之间租借的深海油田免除开采权使用费。很快,许多新的钻井平台以每天最高可达100万美元的运作成本,在墨西哥湾四处打洞。800米以上深度的油田开采租约从1994年的约50份,骤升至1997年的1100份。

没过多久,石油行业就尝到了甜头。“亚特兰蒂斯”、“霹雳马”、“大白鲨”这些新油田的出现,及时抵消了浅海石油产量的长期下降趋势。目前,美国全部石油产量的30%来自墨西哥湾,而墨西哥湾的石油产量中半数来自深海(300米至1500米),三分之一来自超深海(深度1500米以上),其他则来自浅海。英国石油公司的马孔多油井开口于水下约1500米处的海底,又钻入海床近4000米,这还不算是特别深的。石油行业已能在3000米深的海底开钻,油井总深度达到了10683米——该世界记录正是由“深水地平线”于去年在BP的另一处墨西哥湾油田创造的。美国政府估计,在墨西哥湾深处可能蕴藏着450亿桶原油。休斯顿的一位作业顾问、曾为多家大石油公司工作的拉里· 里德表示:“我们之所以在深水海域开钻,是因为那里才有资源。”他补充说,深海油田跟中东的油田一样,往往都很高产。

不过,深钻技术不断发展,防止井喷以及漏油的清理方法却没有相应跟进。自本世纪初,行业及学术界的报告就发出警示:深海油田发生井喷、防喷器出问题的风险越来越大,石油泄漏后进行封堵的难度也越来越大——对于深海油田来说这一点尤其让人担心,因为在高压力环境下,油井一天最多可以喷出10万桶油。

这些担忧并没有引起矿产管理局的足够重视。该机构2007年的一项研究发现,从1992年到2006年,墨西哥湾的15000多座油气田在开采过程中,仅发生了39起井喷事故。其中只有极少数发生了大规模的原油泄漏;只有一起井喷事故导致一人死亡。大多数井喷在一周之内就能得以制止,一般采用的解决办法是往油井中注入重泥浆,或者用机械手段把油井关闭,并疏导鼓动井喷的危险气泡。

尽管井喷并不常见,但矿产管理局的这份报告确实显示,与水泥固井相关的井喷出现了显著的增加。所谓水泥固井就是把水泥注入钢制油井套管(环绕钻杆的管道)四周,填补套管和井洞壁之间的空隙。现在看来,这一警讯其实充满了凶兆。

有些深海油井的钻探相对容易,马孔多油井则不在此列。英国石油公司请来瑞士的“跨洋”公司打井。一个月之后,跨洋公司的第一个钻井平台因为艾达飓风而损毁。2010年2月,“深水地平线”钻井平台开始走上不归路,几乎从一开始它就问题不断。在3月初,钻杆在井洞里卡住,工作人员把一个探测工具送下去寻找卡点,结果这个工具也给卡住了;钻机不得不退出来,重新打一个通道绕过阻塞部位。后来美国国会公开的一封英国石油公司的邮件曾提到,钻机存在“井下控制”问题。在另外一封邮件中,一位顾问写道:“我们调整了大量的设计参数,范围之大令人紧张。”在爆炸发生前一周,英国石油公司的一名钻井工程师写道:“这已经成了一口噩梦之井。”

矿产管理局提供的文件显示,到4月20日,深水地平线的施工已经比计划日程落后六周时间,延误给英国石油公司每天所造成的损失达50万美元以上。该公司选择了尽可能最快的钻井方式——使用一种名叫“长线”的钻井设计,在油藏和井口之间布下连串的套管。管线在原油和海底的防喷器之间通常有两个屏障,一个是井底的水泥塞,一个是位于井口的金属密封,也就是锁紧套筒。马孔多油井发生井喷的时候,井口还未安装锁紧套筒。

此外,国会调查人员和专家认为,英国石油公司的水泥固井工作没做足。固井之前,没能让套管外的钻井泥浆循环起来——这个做法可以让水泥发挥正常作用。没有安装足够量的扶正器——这种装置可以确保水泥在套管外侧形成完整的密封。没有进行水泥胶结测井,以检测水泥是否与套管外壁和井洞壁胶合结实。最后一点,在事故发生之前,英国石油公司在钻井的最后一步,也就是把钻井平台与油井分离时,它使用质量更轻的海水代替了高密度的钻井泥浆注入油井。对此,英国石油公司拒绝做出评论,声称调查仍在进行中。

以上所有决策或许都是完全合法的,而且明显给英国石油公司节省了时间和金钱——但其中每一个决策都增加了发生井喷的风险。调查人员怀疑,在4月20日的晚上,一个巨大的气泡或许是通过水泥中的缝隙渗入到套管,向上急升。防喷器应该在海底阻止油的外溢;沉重的液压活塞应该把钻杆像汽水吸管一样剪断,从而堵住向上的涌溢,保护上面的钻井平台。但由于渗漏和疏于保养,这个应对装置未能发挥作用。一股钻探泥浆喷到了钻井平台上,所有激活防喷器的努力都失败了。

英国石油公司在马孔多油井的钻探方式让挪威石油安全生产局(PSA)的局长马格纳· 翁内戴尔大吃一惊。在电话采访中,他说数十年来,挪威人一直在浅海大陆架上钻探高温高压油井,1985年之后就再也没发生过灾难性的井喷事故。那次事故之后,挪威石油安全生产局及整个行业制定了一系列钻井标准规范。其中包括从海底的作业台进行无隔水管钻井,这可以避免油和气直接流动到钻井平台上;一开始就打出一个穿越沉积物的小引导孔,便于处理井喷;装备激活防喷器的备用遥控系统;最重要的是,从油藏到海底之间的屏障不得少于两个。

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