墨西哥湾BP海上钻井平台,井喷着火爆炸事故分析,及给我们的启示,二一年六月,,,,,,分析报告提纲,一、基本情况,二、事故经过,三、应急处置措施,四、事故原因分析,五、教训与启示,,,,一、基本情况,当地时间2010年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人死亡， 17 人受伤，大面积海域受到 严重污染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：英国BP公司,钻井承包商：越洋钻探公司（Transocean） 固井服务公司：哈里伯顿公司 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：2010年,最大作业水深：2438米。
额定钻深能力：9114 米 工作吃水：23米 定员：130人一、基本情况,,,,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,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）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，承包商人员41名一、基本情况,,,,3. 水下防喷器,该井配套的水下防喷器为喀麦隆生产，最大工作压 力15000psi（103Mpa ）下部配有一个双闸板、两个 单闸板，两个环形两个单闸板中，一个为剪切闸 板，一个为变径闸板一、基本情况,,,,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5486米完钻。
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）+135/8 13145英尺（4007.6米）+117/815103英尺（4604.5 米）+97/817168英尺（5231.2米）+797/8 18360英尺（5597.6米）一、基本情况,,,,一、基本情况,,,,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,一、基本情况 6. 事故影响 11人在事故中死亡：,,,,公司形象、声誉受损 股价暴跌,面临巨额罚款,美国暂停发放新的深水钻探许可,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，半年内暂停发放新的深水钻探许可,一、基本情况,,,,2010年4月19日，下入97/8 *,7复合完井套管 (18360英尺） 5598米，固井后坐密封总成,后，侯凝16.5小时后，正向试压 10000psi (68.97Mpa）合格。
然后反向试压1400psi,(10.3Mpa）,二、事故经过,,,,4月20日，计划在井筒,内8000多英尺打水泥塞， 进行暂时弃井，将来再进 行二次完井在打水泥塞的施工方案 上，是先打水泥塞，再替 海水还是先替海水再打水 泥塞，BP公司和越洋公司 产生分歧，经过协商，最 终同意BP公司的意见，先 替海水，再打水泥塞二、事故经过,,,,二、事故经过 侯凝16小时后，用海水 替出8000多英尺的泥浆根 据资料分析: 20:00 开始注海水 20:10 泥浆出口液量增加， 泥浆罐液量增量增加 已经发生溢流 21:10 停泵，立压由 1200 psi (8.27MPa) 升高到 1700 psi ( 11.72 MPa)，压力增 加趋势平缓，估计是 关闭了环形防喷器井喷爆炸前综合录井仪记录曲线,,,,21:14 再次开泵，立压继续上升出口流量较小泥浆罐液量,增量减小21:18 停泵，立压轻微下降后，继续上升21:20 再次开泵，隔水管液量增加，出口流量为零，泥浆罐液量,增量变化很小，说明发生井喷，井筒流体从井口喷出21:30 停泵，立压轻微下降后，继续上升，然后突然下降，可能,是胶心发生刺漏。
隔水管流量和出口流量均为零，可能是 井筒中充满气体二、事故经过,,,,21:38 可能关闸板防喷器，立压上升后，立即下降,说明闸,板防喷器未发挥作用21:42 关第二个环形防喷器，立压上升， 21:47 立压迅速上升21:49 立压继续迅速上升，泥浆出口流量突然增加发生,强烈井喷失控，天然气携带原油强烈喷出平台充 满油气，柴油机房首先发生爆炸着火由于过高的 立压，使泥浆泵安全凡尔憋开，油气从泵房喷出， 引发泵房爆炸着火二、事故经过,,,,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、应急处置措施,,,,之后，每天有5000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三、应急处置措施,,,,BP事故处理指挥中心,Florida,Department of Interior,BP公司快速在休斯 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、应急处置措施,,,,海岸警卫队架护栏拦截原油,2. 动员各方力量、采取各种措施清理油污,,,,目前，在清污现场使用的主要方法包括： 围堵清理、 化学制剂分散法、撇油法、可控 燃烧法、收集法等化学制剂分散法是从泄 漏原油上空喷洒化学分散剂，将浮油分解成 更小的油滴混入水中，被洋流冲走或自然降 解但效果有待后续测试证实三、应急处置措施,,,,撇油器和收集罩：前者是在浮油分解后，,撇取浮油沫，并将其收入桶中收集罩则用于 在海底收集石油，并泵至海面的石油储存装置 中可控燃烧法：即就地燃烧原油法，用防火,浮油栅将泄漏石油中成团的油聚集在一起，将 它们转移到别的地方，然后烧掉三、应急处置措施,,,,4. 聘请道达尔、埃克森等公司专家制定井喷漏油治理措施,三、应急处置措施,,,,ROV正在启动BOP控制系统,失事平台上使用的防喷器,水下防喷器组合,三、应急处置措施 5. 设法启动水下防喷器关井 4月26日出动多台水下机器人（ROV），尝试关闭水下防喷器来实现关 井，没有成功 ROV显示防喷器可能有物体卡住,,,,,,,漏点二,漏点三,漏点一 大型控油罩,三、应急处置措施 6. 采用大型吸油罩吸油。
研究提出采用大型吸油罩将漏油处罩上并抽油设计出一个重约 125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 挥功用5月8日BP公司宣布控油罩方案失败小型控油罩,小型控油罩安放示意图,三、应急处置措施 7. 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，BP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8.,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、应急处置措施,,,,9. 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、应急处置措施,,,,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9-7/8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，第二口救援井开钻三、应急处置措施,,,,打救援井,,,,11. 清理原井口、重装井口、抽油 继5月30日用顶部压井法（Top Kill） 宣告失败后，BP提出最新处理方案，将 在水下防喷器组顶部安装隔水管接头和 隔水管总成盖（LMRP Cap），用于将漏 油引流到钻井船上，减少原油向海里泄 漏方案：第一步是切断原有倒塌的隔 水管，并将它从水下防喷器组上移开 切割过程由远程操作液压剪完成，然后 远程控制将那段隔水管拆除再用金刚 石线锯将靠近防喷器组顶部的那段隔水 管切掉（见图1）隔水管总成将与 Discoverer Enterprise号钻井船的隔 水管连接（见图2）作业的过程中该 设备连接有专门的甲醇管线，用于防止 水合物的形成目前该方法基本成功三、应急处置措施,,,,（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（1.9g/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，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。