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海上石油平台原油泄漏后如何封堵?其实全靠运气有的至今还没堵上

时间:2024-04-07 13:39:31 来源:江南体育官网 点击:186次

  石油资源按照地理位置分布,可分为陆上(Onshore)和海上(Offshore)资源两种。陆上油田相比大家多少都会有些了解,因为平时我们谈到的油田基本都是陆上油田。而对于海上石油资源(主要是近海)则比较陌生。

  但实际上根据国际能源署统计,目前全球的原油有30%来自海上。因此今天我们就来聊一聊与海上石油钻井平台有关的话题。

  Deepwater Horizon 深水地平线年有一部电影叫《深海浩劫》 (英文名:Deepwater Horizon)。如果大家看过这一部优秀的电影,那么肯定会被电影中恐怖的场景所震撼。这部电影根据线年BP公司在美国墨西哥湾的海上钻井平台(该平台名字就是Deepwater Horizon)原油泄漏事件。

  该事件导致11人死亡,17人受伤。BP公司用了87天才把泄漏油井成功封堵,该事件导致490万桶原油泄漏于大海之中,造成的环境影响难以估量,而BP公司也因此被美国政府罚了187亿美元,成为美国罚单历史之最。

  油井泄漏是石油开采过程中最严重的问题,也是最危险的问题。这种情况多发生在地层压力大,而完井有缺陷的情况下。油井泄漏最大的风险就是井喷(blowout),井喷就是层中的石油和天然气在巨大压力下急速从井口喷出,由于速度快,喷出井口的天然气在于井口摩擦下会被点燃,这种火灾几乎是不可控的。如果井喷是附近还有工作人员,那么生还几率很低。井喷也会毁坏昂贵的钻井平台,因为井喷过后这一些平台已经被融成了铁疙瘩。

  路上油井泄漏相对好处理,因为可行动空间大,可采取的措施也多。而海上平台若发生泄漏,后果都是灾难性的,毕竟可周旋的空间存在限制,而且往往海上的地层压力要远高于陆上。

  Deepwater Horizon总体来说是一个海上油井泄漏封堵成功的案例,BP公司的工程师尝试了多种方案最终将该油井成功封堵。

  我们来看看BP公司是如何封堵Deepwater Horizon的原油泄漏的。油井原油泄漏就从另一方面代表着防止井喷的第一道防线已经失守。这第一道防线就是防喷器(BOP,blowout preventer),防喷器装在井口位置,是一种特殊的机械装置,当流入井筒的流体压力高达到某些特定的程度就会触发防喷器,启动阀门切断油管,进而封堵油井。

  1. Deepwater Horizon钻井平台井水身共长5486米,其中有1522米出于海水中。该井的防喷器就装在海底井口。BP最先采用遥控水下机器人关闭防喷器但是失败了。

  2. 接着尝试向海底井口投放一个重达125吨的穹顶型装置(containment dome ),这种装置会将泄漏的原油和气汇集起来,然后通过上部的导管输送到收集容器中。该方法同样失败。因为油管泄漏的天然气与冷水相遇后形成天然气水合物结晶,封堵了该装置上部的通道。

  5. 在失效的防喷器上方安装一个封闭的安全帽,该装置重75吨长9.1米,相当于在一个流水的龙头上安装了一个封闭的盖子。暂时堵住了泄漏。

  6. 最终解决方案,在泄漏油井周边钻两口泄压井(单井成本1亿美元),降低地层压力同时向泄漏井注入钻井液并永久封堵。

  BP的Deepwater Horizon的成功并没有很好的方法被复制。因为海上钻井平台所出的地质条件复杂,同样的方法并不适用与其它海上平台。

  在美国同样的地点墨西哥湾,还有一个海上钻井平台泄漏,不同的是这样的平台目前然在泄漏,人没找到封堵的方法,更可怕的是这个油井已经泄漏的15年!而且至今还在泄漏。

  这个海上平台是Taylor 石油的公司的MC20,该平台在2004年被飓风伊万破坏,至今已泄漏原油3万多桶,目前仍以每天96桶的速度泄漏,其污染面积达21平方公里。

  由于该平台并非认为原因赵成的泄漏,Taylor公司并未收到罚款。但是要配合海上警卫队清理泄漏原油,目前仅这一项已经花费4.35亿美元。

  海上钻井平台若发生泄漏目前没有明确方案可以百分百封堵泄漏油井,因为海上地质复杂程度要远高于陆上。

  但是解决海上平台泄漏有一个统一的思路就是降低地层压力,也就是泄压。只有地层压力减小了泄漏才能停止。泄压的最好方法就是在周边打泄压井。

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