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海上井喷着火爆炸事故

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海上井喷着火爆炸事故_第1页
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二一年七月 一、基本情况 二、事故经过三、应急处置四、原因分析五、教训一、基本情况一、基本情况 当地时间4月20日晚上22:00左右,BP公司位于墨西哥湾的“深水地平线(Deepwater Horizon)”钻井平台Missssippi Canyon 252#-01井发生井喷爆炸着火事故,造成11人失踪,17人受伤,大面积海域受到严重污染一、基本情况 1.作业者与承包商 区块:Mississippi Canyon Block 252 位于美国路易斯安那州海洋Maconda探区 股份:BP拥有占65%的权益,美国Anadarko石油公司和日本三井物产公司分别拥有25%和10%的权益 作业水深:1524米 离岸距离:77公里 油公司:BP 钻井承包商:越洋钻探公司(Transocean)固井服务公司:哈里伯顿 水下防喷器供应商:Cameron公司 一、基本情况 2.平台情况 第五代深水半潜式钻井平台 建造者:韩国现代重工建成日期:2001年 最大作业水深:2438米额定钻深能力:9114米 定员:130人工作吃水:23米 尺寸:长112米,宽78米,型深41米隔水管外径:21英寸平台重量32588吨,排水量52587吨。

甲板最大可变载荷8202吨,DP-3系统有8个推进器,最大航速4节(7.41公里/小时)定位方式:DP-3动力定位事故井作业日费:53.3万美元 服役时间:2001年一、基本情况 一、基本情况3.人员情况该平台可容纳130人事故发生时,平台上共有126 人,其中越洋钻探公司的员工79 名,英国石油公司(BP)员工6 名和承包商人员41名一、基本情况水下防喷器(105MPa)一、基本情况4.井的情况 井号:MC252号1-01 井别:探井 井型:直井 设计井深:20000英尺/6096米 实际井深:18360英尺/5596米 作业区域水深:5067 英尺/1544米一、基本情况 5.井身结构 该井在钻至井深18360英尺/5596米完钻下7英寸套管,采用低密度水泥浆固井完井井身结构为:365321英尺(1622米)+286217英尺(1622米)+227937英尺(2419.8米)+188969英尺(2734.5米)+1611585英尺(3532米)+135/813145英尺(4007.6米)+117/815103英尺(4604.5米)+97/817168英尺(5231.2米)+797/818360英尺(5596米)。

一、基本情况一、基本情况 6.事故影响 十一人在事故中死亡:p 队长-Jayson Andersonp 司钻Dewey Revettep 副司钻Donald Clarkp 副司钻Stephen Curtisp 吊车司机Dale Burkeenp 井架工Roy Kempp 钻工Karl Kleppingerp 钻工Shane Roshtop 钻工Adam Weisep MI Swaco(泥浆服务商)-Gordon Jones p MI Swaco(泥浆服务商)-Blair Manuel对环境的影响是灾难性的p 公司形象、声誉受损p 股价暴跌p 面临巨额罚款p 美国暂停发放新的深水钻探许可p 美国总统奥巴马宣布成立独立的总统委员会对事故展开深入的调查二、事故经过二、事故经过 4月19日,下入7*97/8 复合完井套管(18360英尺)5596米,固井完4月20日,侯凝15小时后,正向试压10000psi(70MPa),反向试压1400psi(10.3MPa)二、事故经过 在没有对固井质量进行检测的情况下,开始下钻到2454米,用海水替换密度为1.92g/cm3 的钻井液,计划打水泥塞暂时弃井。

在替海水过程中发生井喷爆炸事故溢流增量溢流增量停泵观察泵房安全阀憋开替海水气测值升高溢流增量无回流溢流循环排气二、事故经过三、应急处置 三、应急处置 本次井喷爆炸着火事故是美国最近50 年以来所发生的最严重的海上钻井事故之一爆炸发生后的黑烟高达数百英尺4月22日,经过一次大爆炸的重创后,钻井平台在燃烧了36个小时后,沉入了墨西哥湾三、应急处置 之后,每天有1000020000桶的原油源源不断地流入墨西哥湾,造成大面积海洋环境污染BP事故处理指挥中心 BP公司在休斯顿设立了一个大型事故指挥中心从160家石油公司调集了500人参与其中,成立联络处、信息发布与宣传报道组、油污清理组、井喷事故处理组、专家技术组等相关机构,并与美国当地政府积极配合,寻求支援三、应急处置2.动员各方力量、采取各种措施清理油污 3.3.聘请道达尔、埃克森等公司专家制定井喷漏油治理措施聘请道达尔、埃克森等公司专家制定井喷漏油治理措施三、应急处置ROV正在启动BOP控制系统ROV显示防喷器可能有物体卡住失事平台上使用的防喷器水下防喷器组合 4.4.设法启动水下防喷器关井设法启动水下防喷器关井4 4月月2626日出动多台水下机器人(日出动多台水下机器人(ROVROV),尝试关闭水下防),尝试关闭水下防喷器来实现关井,没有成功。

喷器来实现关井,没有成功三、应急处置 5.5.采用大型吸油罩吸油采用大型吸油罩吸油研究提出采用大型研究提出采用大型吸油罩吸油罩将漏油处罩上并抽油设计出一个重约将漏油处罩上并抽油设计出一个重约125125吨的大型水泥控油罩下沉至漏油点,打算罩住泄漏石油,随后用泵抽吨的大型水泥控油罩下沉至漏油点,打算罩住泄漏石油,随后用泵抽出但大量天然气水合物晶体聚集罩内,形成堵塞,令控油罩无法发挥出但大量天然气水合物晶体聚集罩内,形成堵塞,令控油罩无法发挥功用5 5月月8 8日日BPBP公司宣布控油罩方案失败公司宣布控油罩方案失败漏点一漏点二漏点三三、应急处置大型控油罩 6.6.采用小型控油罩吸油采用小型控油罩吸油由于天然气水合物堵塞了水泥罩的抽油口,由于天然气水合物堵塞了水泥罩的抽油口,BPBP公司将水泥罩从主漏油公司将水泥罩从主漏油点挪开,设计了一个较小的金属罩放置到放到主漏油点点挪开,设计了一个较小的金属罩放置到放到主漏油点小型控油罩小型控油罩安放示意图三、应急处置 7.安装吸油管吸油 BP公司5月14日开始尝试在海底油井漏油口安装类似虹吸管的装置吸管经过多次艰难的尝试后,工程人员16日遥控水下机器人,在水下约1600米处成功将吸油装置连上海底输油管,开始将部分漏油输往一艘油轮。

BP公司5月19日宣称,每天可以回收约3000桶泄漏原油,是泄漏原油总量的60三、应急处置 8.顶部压井法 BP公司5月26日宣布启用“Top Kill”封堵墨西哥湾漏油从井眼顶部向破损油井注入重钻井液和水泥以封堵这口油井该技术曾在陆地油井使用,此次是首次用于深海油井这一方案的成功把握在6070之间实施过程需要23天时间5月30日宣布,顶部压井法失败三、应急处置三、应急处置 9.切割隔水管在隔水管底法兰上罩上吸油罩进行吸油,目前正在进行施工作业10.打救援井 在东西两个方向各打一口泄压救援井,2口救援井均已开钻计划打穿97/8尾管,在油层顶部挤水泥封井,2口救援井需要23个月5月2日,第一口救援井开钻5月16日,第二口救援井开钻四、原因分析四、原因分析(一)井喷的直接原因 1.在固井侯凝后、替海水过程中,套管外液柱压力降低是发生井喷的一个直接原因该井完井泥浆密度约16ppg(1.92g/cm3),海水密度为1.03 g/cm3海水深5067英尺(1544.8米)在替水过程中,隔水管内1544米的泥浆液柱替换为海水液柱,使套管环空上部液柱压力降低(约13.47MPa),导致发生溢流,直至井喷。

四、原因分析 2.未及时发现溢流,以及发现溢流后采取措施不当是井喷失控爆炸着火的直接原因发生溢流初期,现场人员可能没有发现溢流在大量溢流的情况下,仍然坚持开泵循环直到井筒天然气到井口,才停泵,观察4分钟后关井然后两次开泵排气,井筒已全部为天然气,再次关闭其他防喷器,由于喷势太大,防喷器也发生刺漏最后,发生强烈井喷,爆炸着火四、原因分析 (二)间接原因 1.固井质量不合格,是造成井喷的一个间接原因该井曾发生过循环漏失,为了防止在固井中漏失,该井采用了充氮气低密度水泥浆有报道讲,该水泥浆体系获得固井成功的难度很大,有可能该井的固井质量存在问题同时81/2井眼内的小间隙固井也使得固井质量难以保证,导致下部高压油气的侵入候凝15小时进行套管试压,也有可能破坏了水泥胶结质量,从而导致高压油气的侵入)四、原因分析 2.固井后,没有按要求测固井质量,检验固井质量,违章进行下部作业,是造成井喷的另一个间接原因有报道讲,该井在发生事故前,有斯伦贝谢公司测井人员在平台待命,但是BP公司通知他们该井不用测井,他们就提前离开了平台;四、原因分析 3.水泥返高存在缺陷,可能也是引发事故的一个间接原因根据该井的井身结构图,完井套管固井水泥浆没有上返至上层技术套管内,完井套管固井水泥浆返高与上层技术套管之间存在裸眼段,为本井的井喷事故埋下了隐患。

四、原因分析 4.固井侯凝时间短也是引发事故的一个间接原因该井在固井侯凝16.5小时后,就开始替海水作业侯凝时间短,为井喷事故埋下了隐患固井设计中是否明确候凝时间?是否明确需要蹩压候凝?我们做设计时应明确这方面的要求)四、原因分析 5.密封总成不密封是造成井喷失控的一个间接原因该井在固井后,密封总成已坐封,但油气仍从套管环空喷出,说明密封总成坐封效果不好,没有起到应有的密封效果套管悬挂器 6.在关键时刻井控装备不能发挥应有作用,是导致井喷失控的一个间接原因该井由于前期未发现溢流,关井时间晚,井涌加剧的情况下关井导致防喷器胶芯刺漏同时,该井配有防喷器的紧急关断系统,当水下防喷器与平台失去联系时,紧急关断系统启动,会自动关闭水下防喷器但不知什么原因,该井的紧急关断系统没有发挥作用再者,该井的防喷器还配有机器人水下关闭防喷器的功能,但在事故后,同样不知什么原因,也无法启动,没能成功关井四、原因分析四、原因分析四、原因分析 (三)管理原因 1未及时发现溢流,是发生井喷失控事故的一个管理原因从现场录井资料来看,该井在替水过程中,20:10泥浆罐的液量急剧增加,到20:35已增加了500多桶,但现场无人及时发现溢流,错误地继续进行循环,没有及时采取应对措施。

直到21:08天然气到井口才停泵观察后,关井错失了关井的最好时机有报道讲,井架工曾给司钻说钻井液溢出太多了,但随即就发生了强烈井喷,油气弥漫平台,发生了爆炸四、原因分析 2.录井人员责任心不强,是发生事故的另一个管理原因从录井资料看,该井在替水过程中,从20:10开始发生溢流,泥浆罐液量大量增加,但一直到发生事故的21:50,长达1小时40分的时间里,录井资料非常明显地显示出井内溢流,但录井人员没有引起重视,没有向钻台作业人员通报,导致了事故的发生录井人员没有在岗?)四、原因分析 3.麻痹大意,管理人员缺岗,也是造成事故的一个管理原因今年是该平台连续7年无事故,BP公司高层人员20日在平台上开Party,进行庆祝有可能存在管理人员缺岗,对现场生产过程失去了有效监控,导致了事故的发生四、原因分析 4.为赶工程进度,采取了不当的操作程序此井钻井工程进度比原计划推后了大约6周时间,BP为赶工程进度,也是为了省钱,在候凝只有16.5小时后,过早下令Transocean用海水替换隔水管中的泥浆,导致井内液住压力不足以平衡地层压力,从而引发地层液体涌入井筒有幸存者称,在爆炸前11小时的一次会议上BP和Transocean的管理人员就下步是否用海水替换泥浆发生争执,前者称自已是老板,后者被迫妥协了。

我公司在钻井大提速的背景下要严防类似的不顾井控安全的提速措施)四、原因分析 5.为了降低成本,减少了防喷器控制系统的配备深海钻井中,在配备其他防喷器控制系统的基础上,还应配备远程声控系统,用来在特殊情况下远程关闭防喷器但是,为了降低成本,没有配备该系统我公司施工队伍也存在不按设计要求配置司钻控制台,内防喷工具不按要求试压等违章行为,节约成本)四、原因分析 6.监管不力 据美联社5月16日报道,4月份钻井平台爆炸之前,美国联邦矿产管理局未能按时履行每月至少检查一次的正常检查制度美国联邦矿产管理局放宽了对日常作业条件、钻井平台重要安全设施的检查,很多措施完全由英国石油公司自行决定,过去几年中,钻井平台防喷器失灵事件时有发生联邦矿产管理局局长已引咎辞职五、教训 1.要高度认识做好井控工作的极端重要性,牢固树立“发现溢流立即关井”、“疑似溢流关井检查”的意识,对井控工作保持高度的责任感、使命感和警觉性,任何时候都不能忽视和放松对井控工作的管理五、教 训 2.要重视完井作业期间的井控工作,严格落实干部值班和坐岗制度,检查井控装备,进行防喷演习,加强各专业之间的协同配合,特别是录井队要协助钻井队做好及时发现溢流的工作。

五、教 训五、教 训 3.在工程提速的大环境下,一定要严肃工艺纪律,严格工艺规程,不能随意简化、变更工艺程序每一步施工都要首先考虑井控安全,固井阶段要做到压力的“三个平衡”水泥浆未出套管钱、顶替水泥浆过程中和候凝过程中的环空液柱均能平衡裸眼段最大底层地层空孔隙压力在水泥浆未凝固前不能试压,以免使套管与水泥胶结面产生微间隙固井单位要组织技术人员、设计人员、现场指挥与操作人员对这一案例进行学习和分析)4.保证井控装备完好是实现井控安全的最基本保障,作业现场要严格落实井控装备的试压、维护和保养工作,按照秦总“既装之,则能用之”的要求,确保井控装备始终处于完好待命状态同时要加强套管锥挂密封可靠性的检测五、教 训五、教 训 5.人是引发事故的最重要因素,也是避免事故的最重要保障,要严格落实重点井关键工序处级责任人和工程师盯井制度,加强风险作业管理;切实抓好关键岗位人员的岗前培训,不合格人员不得聘用到关键岗位;切实抓好井控培训工作,尽快提高员工井控应知应会水平和应急能力五、教 训 6.在重大井控安全问题上,要以集团公司井控管理规定和油田井控实施细则为依据,敢于坚持正确的意见,这既是对我们自己负责,也是对建设方甲方负责。

小结绝无一失绝无不失我公司井控工作要求事故中的表现从事故的发展过程来看员工技能值得商榷预防为主工艺过程不考虑井控安全,没有井控意识安装到位未安装防喷器声控系统,套管挂密封失效,水下防喷及控制系统失效及时发现大量钻井液外溢,钻井、录井均长时间没发现正确处置关井后没有采取进一步安全措施而是开泵循环排气,处置不当提高技能 谢谢大家!。

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