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1、,女士们 先生们 大家好！,墨西哥湾“深水地平线”钻井平台 井喷失控事故剖析 中国石油天然气集团公司井控巡视办公室 驻华北油区井控巡视员 贾传珍,基本数据 事故经过 原因及教训 处理进展 事故影响 事故启示 几点建议,墨西哥湾深水地平线钻井平台爆炸,2010.4.20.21:49,BP位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台MC252-#1-01井发生井喷爆炸着火事故，11人死亡，17人受伤； 4.22.10:22，发生第二次爆炸,深水地平线平台沉入海底。 35000-60000桶/天原油流入墨西哥湾，大面积海域受到严重污染。,8,200吨（USA）13,600吨（BP内部）/天,墨西哥湾深水地平
2、线钻井平台爆炸,墨西哥湾深水地平线钻井平台爆炸,一、基本情况,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 油公司(作业者）：BP 股份：BP65%，美国Anadarko石油公司和日本 三井物产公司分别占有25%和10% 作业水深：1524米 离岸距离：77公里,作业者与承包商 作业者：BP Anadarko探区股份：BP 65； 美国Anadarko 25；日本三井物产 10； 钻井承包商：越洋钻探公司（Transocean） 固井服务公司：哈里伯顿 防喷器供应商：Cameron公司 测井服务商：斯伦贝谢公司 泥浆
3、服务商：MI钻井液公司,一、基本情况,钻井平台情况,钻井船：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 建造成本：$3.5亿 最大作业水深：2438米 额定钻深能力：9114 米 工作吃水：23米,一、基本情况,钻井平台情况,尺寸：长121m，宽78m 高41m 隔水管：21 平台重量：32,588吨， 排水量：52,587吨； 甲板额定可变载荷8000吨； 定位方式：DP-3动力定位 最大航速4节（7.41公里/小时）,一、基本情况,钻井平台情况 服役时间：2001年 租赁日费：$53.3万 定员：130人 现场人员：126人 越洋钻井公司：79人 BP：6人7
4、名领导 其他承包商：34人,一、基本情况,BOP(防喷器) 水下BOP喀麦隆 2183/415000psi （105MPa）双闸板 1183/415000psi （105MPa）单闸板 2183/410000psi （70MPa）环型,1920年，现有2500多套在世界各地，其中水下400多台，深海130多台,一、基本情况,BOP 控制系统：2液； 2电 导流器：Hydril 211/4500psi 出口和排放管线： 18,一、基本情况,BOP 现场实际 安装的 BOP： 2环型 4全封 1剪切,一、基本情况,MC252-1-01 (井身结构9层套管) 水深：1544.42m；钻台距海平面：
5、22.86m 导管：36(914.4mm)1621.84m(5,321)； 表套：28(711.2mm)1894.14m(6,217)； 技套：22(558.8mm)2419.2m(7,937)； 尾管：18(457.2mm)2733.75m(8,969); 技套：16(406.4mm)3531.11m(11,585)； 尾管：135/8(339.7mm)4006.6m(13,145); 尾管：117/8(301.6mm)4603.39m(15,103)； 尾管：97/8(251.2mm)5232.81m(17,168)； 生产套管：797/85596.13m(18,360),一、基本情况,M
6、C252-1-01井 设计：20,000（6,096m） 开钻：2009.10.7.用“马里亚纳”钻井平台开钻， 2009.11.9受艾达飓风伤害，换用“地平 线” 钻井平台； 2010.3.8.地平线钻井平台开工； 完钻：2010.4.9. 井深18,360（5596.13m） 因井漏完钻。 钻井液：油基泥浆，16ppg（1.92g/cm3）,一、基本情况,97/8 62.8# 套管壁厚15.875mm，内径219.08mm。 7套管壁厚、内径不详。,一、基本情况,二、事故发生经过,4月19日下完797/8生产套管，下深18,360（5596.13m），生产套管管柱长（海床以下）13,293
7、（4,051.71m）。 4月19日至20日0:30，按设计注入水泥浆51bbl（8.11m3），替泥浆碰压，放回水检查套管鞋密封密封完好，完成固井作业。 20日7:30，以350K（159t）坐封套管头，退出65/8送入钻杆，对单闸板、剪切全封试压、观察溢流、起出65/8送入钻具，起钻中多次观察溢流情况。,20日8:00，BP决定不测固井质量，下65/8钻杆31/2油管（国外通常在注塞段用油管）; 20日14:00，下注塞管柱至8,367（2550m），下钻中多次观察溢流情况； 20日15:00，BP决定用海水替出重泥浆后再注3,000（914.4m）临时水泥塞（换成采油平台）。 20日21
8、:49，用海水（1.03g/cm3）顶替16ppg（1.92g/cm3）OBM时，发生天然气爆炸着火。,二、事故发生经过,队长-Jayson Anderson 司钻-Dewey Revette 副司钻-Donald Clark 副司钻-Stephen Curtis 吊车司机-Dale Burkeen 井架工-Roy Kemp,钻工-Karl Kleppinger 钻工-Shane Roshto 钻工-Adam Weise MI Swaco（泥浆服务商）-Gordon Jones MI Swaco（泥浆服务商）-Blair Manuel,事故造成11人死亡,二、事故发生经过,三、事故原因及教训,
9、一、决策失误！设计失误！ 20104.9.因井漏在5596.13m 完钻后，就先下入7尾管再回 接到海床还是直接下复合套管问 题现场争论不休，后经过 现场 反复讨论，4月15日由BP公司决 定直接下入复合套管完井最经济。 为节约,忽视安全 必酿大祸!,决策失误！设计失误！ 20104.9.因井漏在 5596.13m完钻后，就先 下入7尾管再回接到海 床还是直接下套管，经过 反复讨论，4月15日BP认为 直接下入套管完井最经济 节约,忽视安全!,三、事故原因及教训,固井前循环不够 按照API规范规定，下完套管后，应充分循 环，至少将井底受污染的钻井液循环出井 口1.5倍环空容积或套管加钻具内容积
10、。 但BP要求只循环261bbl（41.5m3）。污染 泥浆仍留在井筒内，降低了井筒液柱压 力，增加了溢流井喷风险不执行规定。,三、原因及教训,固井失败 生产套管结构 797/8套管，7？ 97/8壁厚5/8 （15.875mm）， 内径219.08mm 尾管式固井前胶塞？！ 复合管柱严重混浆？！,三、事故原因及教训,固井失败 套管不居中，影响固井质量 4月15日哈里伯顿固井工程师按照API RP65规 范，并通过计算机模拟，应该使用21个套管扶 正器，才能基本保证固井质量，达到微量天然 气串流。但BP经过多次讨论后，在4月17日决 定只使用6个套管扶正器。,三、事故原因及教训,固井失败 水泥
11、浆用量太少 设计51bbl（约8.11m3），太少！只要求封隔下部360m+裸眼段，不允许水泥浆上返至97/8技术尾管内；,三、事故原因及教训,固井失败 水泥浆用量太少 即使单一管柱不用前胶塞也难以保证不混浆，也难以确保固井质量； (内喷？环空喷？),三、事故原因及教训,不测固井质量 4.20.7:00 BP通知斯伦贝谢不测固井质量，斯伦贝谢人员11:15离开平台； 候凝时间不够 固井后仅16:30就开始用海水顶替重泥浆，降 低压差22.26MPa;,三、事故原因及教训,井口头,套管悬挂器,锁紧滑套没有坐封（Lockdown Sleeve）?,三、事故原因及教训,BOP关不住 安装失误？ 实际
12、安装： 2环型；4全封 1剪切，没装半封？ 4道控制管路全失 败！ 可能闸板被卡； 可能误操作：先关全封，后关剪切；,三、事故原因及教训,BOP关不住 3、4道控制管路全失 败！ 可能遇钻杆接头； 控制管线泄漏，压 力不够（幸存者语）。 4、敢关井吗？ 地层压力105MPa， 16技术套管的抗压强 度？后果不可想象！,三、事故原因及教训,溢流处理失误 计算： 用海水替重泥浆,最高泵压?用多少海水?应替出多少? 计量： 替泥浆和倒泥浆仅靠仪器监测,没有人工计量;,三、事故原因及教训,溢流处理失误 未发现溢流； SIDPP和SICP迅速升高，致使BOP和泥浆泵安全阀同时失控；,三、事故原因及教训,
13、井控应变能力差 施工前没详细计算：最高泵压、顶替量、替出量、降低压差，可能出现问题？ 溢流：仪器监测人工计量和监测； “溢流”未及时关井观察； 复杂情况下的井控应变能力 已完井:已下套管;已固井麻痹大意！ 天然气特性认识不足！,三、事故原因及教训,三、事故原因及教训,所谓的甲烷气泡！,十、管理原因 7年安全无事故，2009年美国政府向其颁发 了 “安全奖”； BP的7名高级官员正在现场开 庆功会 有骄傲自满之嫌？！ 设计：井身结构？生产套管结构？水泥浆用 量？N2水泥浆？ 候凝时间不够； 不测固井质量； 不注水泥塞而先替出重泥浆，降压22.26MPa;,三、事故原因及教训,十、管理原因 不执行
14、设计，超越程序赶工，向领导表 功？！忽视安全！ 赶工原因 该井设计51天，$9,600万； 超设计周期43天，多花租赁费$2,100多万； 换用地平线平台后租赁日费由$458,000万增 至$517,000万； 深水地平线平台应在2010.3.8到达新井位。,三、原因及教训,十、管理原因 节约成本，忽视安全 已超支$2,100万； 改尾管为直接下套管可节约$700-1,000万； 按规定固井循环12小时以上的花费； 测固井质量需9-12小时，$128,000； 用6个套管扶正器代替21个扶正器。 (检了芝麻 丢了西瓜),三、原因及教训,十、管理原因 监管不力 安全检查率4175（应每月一次）；
15、 检查不认真，每次仅2:00小时； 有腐败行为，有时在酒店完成“检查”； BOP、液控系统检查？ 为此美国矿产资源管理局局长引咎辞职。,三、原因及教训,十、管理原因 最根本原因： 决策失误！ 麻痹大意！,三、原因及教训,四、处理进展,成立应急中心 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，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。,Department of Interior,清污,四、处理进展,铺设围油栏已超过,304,800m,清污,四、处理进展,设置稻草墙,
16、清污,四、处理进展,设置防护堤坝,清污,四、处理进展,空军喷洒消油剂；燃烧围油栏内水面溢油。 至5.13日建海上围油栏335,280m、围油拖栏97,536m。,清污,四、处理进展,据美国媒体报道，有公益组织正在号召墨西哥湾民众捐献头发、羊毛和动物毛皮。他们将头发及动物毛皮装进长丝袜里，放到漏油的区域，用它们吸油。据称，1磅（453.59克）头发能吸收多达1加仑（3.79升）的石油。,聘请道达尔、埃克森等专家制定 井喷漏油治理措施,四、处理进展,ROV正在启动BOP控制系统,ROV显示防喷器可能有物体卡住,水下防喷器组合,机器人水下关井 4月26日出动多台水下机器人（ROV），尝试关闭水下防喷器，没有成功。,四、处理进展,大型吸油
