墨西哥海上钻井平台井喷着火爆炸事故教学教材.ppt
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1、墨西哥海上钻井平台井喷墨西哥海上钻井平台井喷着火爆炸事故着火爆炸事故墨西哥湾井喷墨西哥湾井喷墨西哥湾井喷一、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 当地时间当地时间4 4月月2020日晚上日晚上22:0022:00左右,左右,BPBP公司位于墨公司位于墨西哥湾的西哥湾的“深水地平线深水地平线(Deepwater HorizonDeepwater Horizon)”钻井平台钻井平台Missssippi Missssippi Canyon 252#-01Canyon 252#-01井发生井井发生井喷爆炸着火事故,造成喷爆炸着火事故,造成1111人失踪,人失踪
2、,17 17人受伤,大面人受伤,大面积海域受到严重污染。积海域受到严重污染。一、基本情况 1.1.作业者与承包商作业者与承包商 区块:区块:Mississippi Canyon Block 252 Mississippi Canyon Block 252 位于美国路易斯安位于美国路易斯安那州海洋那州海洋MacondaMaconda探区探区 股份:股份:BPBP拥有占拥有占65%65%的权益,美国的权益,美国AnadarkoAnadarko石油公司和日本石油公司和日本三井物产公司分别拥有三井物产公司分别拥有25%25%和和10%10%的权益的权益 作业水深:作业水深:15241524米米 离岸距
3、离:离岸距离:7777公里公里 油公司:油公司:BPBP 钻井承包商:越洋钻探公司(钻井承包商:越洋钻探公司(TransoceanTransocean)固井服务公司:哈里伯顿固井服务公司:哈里伯顿 水下防喷器供应商:水下防喷器供应商:CameronCameron公司公司 一、基本情况 2.2.平台情况平台情况 第五代深水半潜式钻井平台第五代深水半潜式钻井平台 建造者:韩国现代重工。建造者:韩国现代重工。建成日期:建成日期:20012001年年 最大作业水深:最大作业水深:24382438米。米。额定钻深能力:额定钻深能力:91149114米米 定员:定员:130130人。人。工作吃水:工作吃水
4、:2323米米 尺寸:尺寸:长长112112米,宽米,宽7878米,型深米,型深4141米。隔水管外径:米。隔水管外径:2121英寸平台重量英寸平台重量3258832588吨,排水量吨,排水量5258752587吨。吨。甲板最大可变载荷甲板最大可变载荷82028202吨,吨,DP-3DP-3系统有系统有8 8个推进器,最大个推进器,最大航速航速4 4节(节(7.417.41公里公里/小时)。小时)。定位方式:定位方式:DP-3DP-3动力定位。动力定位。事故井事故井作业日费:作业日费:53.353.3万美元万美元 服役时间:服役时间:20012001年年一、基本情况 一、基本情况一、基本情况3
5、.人员情况该平台可容纳该平台可容纳130130人。事故发生时,平人。事故发生时,平台上共有台上共有126 126 人,其人,其中越洋钻探公司的员中越洋钻探公司的员工工79 79 名,英国石油公名,英国石油公司司(BP)(BP)员工员工6 6 名和承名和承包商人员包商人员4141名。名。一、基本情况一、基本情况水下防喷器(水下防喷器(105MPa)105MPa)一、基本情况一、基本情况4.4.井的情况井的情况 井号:井号:MC252MC252号号1-011-01 井别:探井井别:探井 井型:直井井型:直井 设计井深:设计井深:2000020000英尺英尺/6096/6096米米 实际井深实际井深
6、:1836018360英尺英尺/5596/5596米米 作业区域水深:作业区域水深:5067 5067 英尺英尺/1544/1544米米一、基本情况一、基本情况 5.5.井身结构井身结构 该井在钻至井深该井在钻至井深1836018360英尺英尺/5596/5596米完钻。米完钻。下下7 7英寸英寸套管,采用低密度水泥浆固井。套管,采用低密度水泥浆固井。完井井身结构为:完井井身结构为:363653215321英尺(英尺(16221622米)米)+28+2862176217英尺(英尺(16221622米)米)+22+2279377937英尺(英尺(2419.82419.8米)米)+18+18896
7、98969英尺(英尺(2734.52734.5米)米)+16+161158511585英尺(英尺(35323532米)米)+135/8+135/81314513145英尺(英尺(4007.64007.6米)米)+117/8+117/81510315103英尺英尺(4604.54604.5米)米)+97/8+97/81716817168英尺(英尺(5231.25231.2米)米)+7 797/897/81836018360英尺(英尺(55965596米)米)。一、基本情况一、基本情况一、基本情况一、基本情况 6.6.事故影响事故影响 十一人在事故中死亡:十一人在事故中死亡:p队长队长-Jayso
8、n Anderson-Jayson Andersonp司钻司钻Dewey Dewey RevetteRevettep副司钻副司钻Donald ClarkDonald Clarkp副司钻副司钻Stephen CurtisStephen Curtisp吊车司机吊车司机Dale Dale BurkeenBurkeenp井架工井架工Roy KempRoy Kempp钻工钻工Karl Karl KleppingerKleppingerp钻工钻工Shane Shane RoshtoRoshtop钻工钻工Adam WeiseAdam WeisepMI MI SwacoSwaco(泥浆服务商)(泥浆服务商)-
9、Gordon Jones Gordon Jones pMI MI SwacoSwaco(泥浆服务商)(泥浆服务商)-Blair ManuelBlair Manuel对环境的影响是灾难性的对环境的影响是灾难性的p公司形象、声誉受损公司形象、声誉受损p股价暴跌股价暴跌p面临巨额罚款面临巨额罚款p美国暂停发放新的深水钻探许可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故展开深入的调查二、事故经过二、事故经过二、事故经过二、事故经过 4 4月月1919日,下入日,下入7*7*9 97 7/8 8 复合完井套管复合完井
10、套管 (18360(18360英尺)英尺)55965596米,固米,固井完。井完。4 4月月2020日,侯凝日,侯凝1515小小时后,正向试压时后,正向试压10000psi 10000psi(70MPa(70MPa),反向试压),反向试压1400psi(10.3MPa1400psi(10.3MPa)。)。二、事故经过 在没有对固井质在没有对固井质量进行检测的情况下,量进行检测的情况下,开始下钻到开始下钻到24542454米,用米,用海水替换密度为海水替换密度为1.92g/cm3 1.92g/cm3 的钻井液,的钻井液,计划打水泥塞暂时弃井。计划打水泥塞暂时弃井。在替海水过程中发生井在替海水过程
11、中发生井喷爆炸事故。喷爆炸事故。溢流增量溢流增量溢流增量溢流增量停泵观察停泵观察泵房安全阀憋开泵房安全阀憋开替海水替海水气测值升高气测值升高溢流增量溢流增量无回流无回流溢流溢流循环排气循环排气二、事故经过二、事故经过三、应急处置 三、应急处置三、应急处置 本次井喷爆炸着火本次井喷爆炸着火事故是美国最近事故是美国最近50 50 年以年以来所发生的最严重的海来所发生的最严重的海上钻井事故之一。爆炸上钻井事故之一。爆炸发生后的黑烟高达数百发生后的黑烟高达数百英尺。英尺。4 4月月2222日,经过一日,经过一次大爆炸的重创后,钻次大爆炸的重创后,钻井平台在燃烧了井平台在燃烧了3636个小个小时后,沉入
12、了墨西哥湾。时后,沉入了墨西哥湾。三、应急处置 之后,每天有之后,每天有10000100002000020000桶的原油源源不断地流入墨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。西哥湾,造成大面积海洋环境污染。BPBP事故处理指挥中心事故处理指挥中心BP CEO Tony HaywardBP CEO Tony HaywardFlorida Governor Charlie CristFlorida Governor Charlie Crist新闻发布会新闻发布会新闻发布会新闻发布会 FloridaFloridaDepartment of InteriorDepartment of
13、 Interior BP BP公司在休斯顿设立了公司在休斯顿设立了一个大型事故指挥中心。从一个大型事故指挥中心。从160160家石油公司调集了家石油公司调集了500500人人参与其中,成立联络处、信参与其中,成立联络处、信息发布与宣传报道组、油污息发布与宣传报道组、油污清理组、井喷事故处理组、清理组、井喷事故处理组、专家技术组等相关机构,并专家技术组等相关机构,并与美国当地政府积极配合,与美国当地政府积极配合,寻求支援。寻求支援。三、应急处置三、应急处置海岸警卫队架护栏拦截原油海岸警卫队架护栏拦截原油海岸警卫队架护栏拦截原油海岸警卫队架护栏拦截原油2.2.动员各方力量、采取各种措施清理油污动员
14、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),尝试关闭水下防喷),尝试关闭水下防喷器来实现关井,没有成功。器来实现关井,没有成功。三、应急处置三、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将漏油处罩上并
15、抽油。设计出一个重约吸油罩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。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。漏点漏点一一漏点漏点二二漏点漏点三三三、应急处置三、应急处置大型控油罩大型控油罩 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
16、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小型控油罩安放示意图小型控油罩安放示意图三、应急处置三、应急处置 7.7.安装安装吸油管吸油吸油管吸油 BP BP公司公司5 5月月1414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。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,工程人员经过多次艰难的尝试后,工程人员1616日遥控水下机器人,在水下约日遥控水下机器人,在水下约16001600米处米处成功将吸油装置连上海底输油管,开始
17、将部分漏油输往一艘油轮。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。BPBP公司公司5 5月月1919日宣称,每天可以回收约日宣称,每天可以回收约30003000桶泄漏原油,是泄漏原油总量的桶泄漏原油,是泄漏原油总量的6060。三、应急处置三、应急处置 8.8.顶部压井法顶部压井法 BP BP公司公司5 5月月2626日宣布启用日宣布启用“Top Kill”“Top Kill”封堵墨西哥湾漏油。从井眼封堵墨西哥湾漏油。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
18、。这一方案的成功把握在井使用,此次是首次用于深海油井。这一方案的成功把握在60607070之间。之间。实施过程需要实施过程需要2 23 3天时间。天时间。5 5月月3030日宣布,顶部压井法失败。日宣布,顶部压井法失败。三、应急处置三、应急处置三三、应急处置、应急处置 9.9.切割隔水管。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。进行施工作业。10.10.打救援井打救援井 在东西两个方向各打一口泄压救援井,在东西两个方向各打一口泄压救援井,2 2口救援井均口救援井均已开钻。计划打穿已开钻。计划打穿97/897/8尾管,在油
19、层顶部挤水泥封井,尾管,在油层顶部挤水泥封井,2 2口救援井需要口救援井需要2 23 3个月。个月。5 5月月2 2日,第一口救援井开钻。日,第一口救援井开钻。5 5月月1616日,第二口救援井开钻。日,第二口救援井开钻。四、原因分析四、原因分析四、原因分析四、原因分析(一)井喷的直接原因(一)井喷的直接原因 1.1.在固井侯凝后、替海水过程中,套管外液柱压力降低在固井侯凝后、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。是发生井喷的一个直接原因。该井完井泥浆密度约该井完井泥浆密度约16ppg16ppg(1.92g/cm3 1.92g/cm3),海水密度为),海水密度为1.03 g
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