BP墨西哥灣鉆井平臺爆炸漏油事故分析與啟示1026

BP墨西哥灣鉆井平臺爆炸漏油事故

分析與啟示

：一、事故簡況及其影響二、事故原因分析三、事故應(yīng)對措施分析四、思考與啟示2內(nèi)容提要事故簡況及其影響美國歷史上最嚴(yán)重的漏油事故，被稱為“國家生態(tài)災(zāi)難〞。2事故簡況及其影響作業(yè)區(qū)塊2021年3月19日，BP獲準(zhǔn)租賃252區(qū)塊，租期10年。合作方及權(quán)益：BP持有65%的權(quán)益，美國阿納達(dá)科石油公司和日本三井公司分別持有25%和10%的權(quán)益。作業(yè)者：BP公司鉆井承包商：越洋鉆探公司固井效勞公司：哈里伯頓公司防噴器供給商：卡梅隆公司美國墨西哥灣中部密西西比峽谷超深水域252區(qū)塊3墨西哥灣事故簡況及其影響美國美國古巴墨西哥BP由前英國石油、阿莫科、阿科和嘉實多等公司整合重組形成，是世界最大的石油和石化集團公司之一。BP總部在英國倫敦。公司目前的資產(chǎn)市值約為2000億美元，擁有愈百萬股東。BP近十一萬員工遍布全世界，在百余個國家擁有生產(chǎn)和經(jīng)營活動。英國石油公司〔BP〕事故簡況及其影響6越洋鉆探公司事故簡況及其影響哈里伯頓公司哈利伯頓能源效勞集團(HalliburtonEnergyServices)，在油氣勘探、開發(fā)及開采的作業(yè)效勞和提供設(shè)備方面位于世界領(lǐng)先地位。1921年即在固井作業(yè)方面獨占鰲頭；1949年進行的水力壓裂作業(yè)開商業(yè)性增產(chǎn)措施作業(yè)之河；在定向鉆井、完井作業(yè)、測井、油井測試、射孔和井控等方面也名列前茅。在60多個國家設(shè)立了約300多家效勞中心，目前業(yè)務(wù)覆蓋產(chǎn)層評價、鉆井、完井、采油和油氣井維護等。

7事故簡況及其影響事故簡況及其影響

鉆井平臺〔深水地平線〕情況第五代動力定位半潛式鉆井平臺尺寸：121米×78米定員：130人〔126人〕造價：7億美元最大作業(yè)水深：2438米額定鉆深能力：9100米建成日期：2001年建造者：韓國現(xiàn)代重工隔水管外徑：21″平臺重量：32588噸事故井作業(yè)日費：53.3萬美元推進器:8個最大航速4節(jié)〔7.41公里/小時〕8人員情況

該平臺可容納130人。事故發(fā)生時，平臺上共有126人，其中越洋鉆探公司的員工79名，BP員工6名，承包商人員41名水下防噴器

該井配套的水下防噴器為卡梅隆生產(chǎn)，最大工作壓力15000psi〔103Mpa〕。下部配有一個雙閘板、兩個單閘板，兩個環(huán)形。井的情況井號：MC252號1-01井別：探井井型：直井設(shè)計井深：6096米實際井深:5596米作業(yè)區(qū)域水深：1544米事故簡況及其影響事故簡況及其影響10井身結(jié)構(gòu)

事故原因分析1112事故原因分析事故簡況及其影響132021年4月19日，下97/8″+7″復(fù)合完井套管5596米固井后坐密封總成，侯凝16.5小時后，正向試68.97Mpa(10000psi)合格，反向試壓10.3Mpa(1400psi)合格。事故經(jīng)過事故簡況及其影響144月20日，方案在井深2454米處打水泥塞，然后暫時棄井。將來再進行二次完井。在打水泥塞的施工方案上，是先打水泥塞，再替海水還是先替海水再打水泥塞，BP公司和越洋公司產(chǎn)生分歧，經(jīng)過協(xié)商，最終同意BP公司的意見，先替海水，再打水泥塞。`事故簡況及其影響15侯凝16.5小時后，下鉆至2454米處，用海水頂替完井泥漿。21:49，在替漿過程中，發(fā)生井噴爆炸事故。事發(fā)前2小時的綜合錄井曲線分析〔見附件〕?，F(xiàn)場錄井曲線16時間：2021年4月20日20:00開始替泥漿作業(yè)。20:08在泵入3.6m3海水后，出口返出泥漿。20:25返出流量明顯大于泵入海水量，顯現(xiàn)溢流征兆。20:52現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常，降低泵排量進行循環(huán)。此時，出口流量大于泵入排量，溢流明顯?，F(xiàn)場錄井曲線1720:58

繼續(xù)降低泵入排量，出口流量繼續(xù)增加。21:08

停泵觀察?，F(xiàn)場將返出泥漿倒向回收船。在此過程中，立壓從7Mpa逐步上升到10Mpa。出口流量約為0.453/min。21:14

重新開泵循環(huán)，立壓繼續(xù)上升，返出泥漿繞過出口流量計排至船外。現(xiàn)場錄井曲線18現(xiàn)場錄井曲線19

11人在事故中死亡：隊長〔1人〕司鉆〔3人〕吊車司機〔1人〕井架工〔1人〕鉆工〔3人〕泥漿效勞商〔2人〕7人重傷事故影響墨西哥灣生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞。盡管美國政府對外宣布大局部泄漏原油已經(jīng)被清理，但是根據(jù)有關(guān)機構(gòu)分析，仍有大量漏油潛伏在海水中，對海洋生態(tài)的破壞難以估量。沿岸經(jīng)濟遭受較大損失。沿岸各州的漁業(yè)、船運業(yè)、旅游業(yè)受損嚴(yán)重，其影響可能持續(xù)多年，其他各類與海洋石油產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的經(jīng)營業(yè)務(wù)受到?jīng)_擊。21事故簡況及其影響事故影響22事故簡況及其影響B(tài)P公司損失沉重。公司股價、市值和信用評級大幅下滑，市值一度縮水過半，苦心經(jīng)營多年的“綠色石油商〞形象和公司品牌嚴(yán)重受損；除事故處理已支出100多億美元外，還可能要面臨預(yù)期超過300億美元的巨額賠償，公司不得不出售大量資產(chǎn)，CEO也被迫離職。對行業(yè)開展的深遠(yuǎn)影響平安環(huán)保問題將受到高度關(guān)注，各方面對加強平安環(huán)保工作的要求會更加嚴(yán)格。政府將強化對海洋油氣開發(fā)的監(jiān)管，可能引發(fā)新一輪的資產(chǎn)重組，使海洋石油開發(fā)和產(chǎn)量增長受到抑制。近期來看，對市場的影響不甚明顯。長期來看，必將影響到國際石油供給及油價。23事故簡況及其影響一、事故簡況及其影響二、事故原因分析三、事故應(yīng)對措施分析四、思考與啟示匯報提綱

24事故原因分析25在事故報告中，BP只成認(rèn)其工程師應(yīng)承擔(dān)局部責(zé)任，而將大局部責(zé)任推給了承包商，這引起了油井承包商和美國政界的抗議。越洋鉆探和哈里伯頓堅持認(rèn)為，作業(yè)方案及施工、現(xiàn)場應(yīng)急措施等都是由BP監(jiān)督確定的，承包商只是執(zhí)行作業(yè)指令，事故應(yīng)當(dāng)主要歸咎于BP的一系列錯誤決策。由于可能涉及到責(zé)任的界定和承擔(dān)，各方面立場、角度不相同，分歧比較大事故原因分析(一)設(shè)計方案變更增加了平安風(fēng)險完井套管串設(shè)計方案采用“7″尾管懸掛固井+97/8″套管回接固井〞設(shè)計方案，可提供四道密封防護〔井底固井密封、所下尾管的懸掛器部位密封、尾管懸掛處的固井密封、井口密封總成密封〕。施工前將完井方案調(diào)整為97/8″+7″復(fù)合套管一次下到井底的管串結(jié)構(gòu)，變更后的方案只能提供井底固井和井口密封總成兩道密封。26事故中存在設(shè)計、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理等方面的問題事故原因分析27事故中存在設(shè)計、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理等方面的問題盡管有風(fēng)險，4月15日，BP選擇97/8″+7″的單一套管串的結(jié)構(gòu)。BP墨西哥灣深水勘探的工程經(jīng)理AllisonCrane稱：單一套管串“是以后完井作業(yè)可借鑒的最經(jīng)濟的和最完美的事例〞，采用這樣的方案可少花700-1000萬美元，還可節(jié)約至少3天工期。事故原因分析281、環(huán)空水泥環(huán)未隔離儲層油氣推薦的泡沫水泥漿設(shè)計復(fù)雜使用水泥量少防止地層污染未用抗失水添加劑固井前，室內(nèi)水泥測試不齊全泡沫水泥漿可能不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致氮氣析出可能：〔二〕施工過程多個環(huán)節(jié)存在漏洞事故原因分析292、在未確定油井完整性的情況下通過了反向試壓反向試壓主要用來檢驗導(dǎo)向裝置、套管和井口密封總成的完整性。流體排放量的變化〔可能存在漏失〕以及鉆桿壓力出現(xiàn)異常、壓井管線無流量等都未引起重視，誤認(rèn)為反向試壓合格?？赡埽菏鹿试蚍治?0保持對井的監(jiān)控，防止油氣流入井中，這是根本的平安要求。當(dāng)用海水頂替隔水管中的泥漿時該井形成欠平衡狀態(tài)，操作人員沒有發(fā)現(xiàn)有油氣流入的跡象，直到油氣通過防噴器流入隔水管后才覺察，開始采取井控措施?？赡埽?、直到油氣進入隔水管才被發(fā)現(xiàn)事故原因分析31井內(nèi)發(fā)生流體入侵時，快速響應(yīng)至關(guān)重要4、井控響應(yīng)措施未能重新控制油井當(dāng)泥漿失控流到井臺上時，操作人員試圖關(guān)閉環(huán)形防噴器，但為時已晚。事故原因分析32液氣別離器只能用于去除泥漿內(nèi)夾帶的少量氣體。5、流體被引入液氣別離器后導(dǎo)致氣體被排放到平臺上事故原因分析33可能：6、可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)未能自動防止油氣爆燃該可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)負(fù)責(zé)探測烴氣，一旦超過指定范圍，將會報警并自動阻斷。事故原因分析34MUX電纜受損，EDS功能失效兩個控制盒有缺陷，AMF不能激活受損的MUX電纜BSR自動剪切系統(tǒng)似乎已經(jīng)激活BSR但未封井發(fā)現(xiàn)BOP試驗程序和維護管理系統(tǒng)中有潛在的缺陷可能：7、防噴器的應(yīng)急模式未能封井該平臺配有應(yīng)急模式下的緊急迫斷程序〔EDS〕、自動模式功能〔AMF〕和遙控水下機器人干預(yù)等三種防噴器操作模式。事故原因分析358、水泥候凝時間缺乏水泥候凝僅16.5小時候，用海水頂替井筒泥漿，壓力失衡，油氣突破尚未膠結(jié)水泥環(huán)上竄〔也可能如BP所說引發(fā)單流閥損壞〕。事故原因分析36固井水泥漿實際注入量只有8.20m3，而下部裸眼段環(huán)空容積達(dá)9.36m3。事故原因分析3711、固井過程存在違章作業(yè)——沒有按要求充分循環(huán)泥漿，使井底含油氣的鉆井液上行至海底防噴器組上部，很可能導(dǎo)致溢流井噴。4347m---------1313m------

注水泥結(jié)束時，原井底泥漿被上推至井深1313m

固井前循環(huán)41.5m3，原井底泥漿被上推至井深4347m事故原因分析3812、僅下入6個套管扶正器，發(fā)生氣侵的風(fēng)險系數(shù)超過10，又加大了水泥環(huán)氣竄的風(fēng)險。事故原因分析39事故中存在設(shè)計、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理等方面的問題

哈里伯頓公司在固井設(shè)計中分別對套管扶正器數(shù)量的三種方案作了數(shù)字模擬，并對可能的氣侵問題提出了警告，但BP拒絕了哈里伯頓的建議。

4月15日，BP通知哈里伯頓的客戶代表杰西·加利亞諾，BP決定將在完井套管串上安裝6個扶正器，BP最終選用了風(fēng)險最大的方案。一個BP的官員解釋說：全部安裝這些扶正器將花費10個小時，我討厭這樣。

事故原因分析40事故中存在設(shè)計、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理等方面的問題事故原因分析41事故中存在設(shè)計、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理等方面的問題(三)裝備管理和維護有缺陷險情發(fā)生后，應(yīng)急模式下的緊急迫斷程序〔EDS〕、自動模式功能〔AMF〕和遙控水下機器人干預(yù)等3套關(guān)井系統(tǒng)先后失靈失效?？赡苡性O(shè)備本身的問題，也可能與安裝失誤、檢查維護不夠有關(guān)。據(jù)報道，事故后，在對水下防噴器的兩個控制模塊進行檢查時，竟發(fā)現(xiàn)一個控制模塊電池沒電。事故原因分析

(四)現(xiàn)場生產(chǎn)組織決策上出現(xiàn)一系列重大失誤該井固井候凝后，固井膠結(jié)質(zhì)量測井臨時被取消，就盲目決定進行下步施工。對固井后的井控風(fēng)險缺乏足夠的認(rèn)識，現(xiàn)場采取了“先替海水，后打水泥塞〞的錯誤程序?，F(xiàn)場發(fā)生溢流跡象時，錄井人員沒有告知鉆井施工人員或甲方監(jiān)督。拖至近半小時后才被發(fā)現(xiàn)，又未能及時采取壓井措施，貽誤戰(zhàn)機，導(dǎo)致險情的進一步惡化。當(dāng)大量油氣進入隔水管后，沒有考慮超出液氣別離器處理能力的應(yīng)急措施，直接把流體引入別離器，造成大量油氣在鉆井平臺上迅速擴散。管理及作業(yè)人員在思想上均處于高度松懈狀態(tài)，對現(xiàn)場生產(chǎn)過程失去了有效監(jiān)控。42事故中存在設(shè)計、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、管理等方面的問題事故原因分析

事故的責(zé)任認(rèn)定，目前尚未定論，將會是一個復(fù)雜、艱難、漫長的法律訴訟過程。43一、事故簡況及其影響二、事故原因分析三、事故應(yīng)對措施分析四、思考與啟示匯報提綱

44事故應(yīng)對措施分析

事故發(fā)生后，大量原油泄入海洋，盡快實施海底控油堵漏、收集清理漏油、防止油污擴散，并妥善處理公共關(guān)系等成為當(dāng)務(wù)之急?！惨弧澈５卓赜投侣┐胧〣P先后嘗試了防噴器系統(tǒng)重啟、水下控油罩、頂部壓井法等多種控油堵漏方法，直到7月15日才控制住漏油，最終于9月19日借助救援井封死了泄漏油井。安裝控油罩控油失敗安裝吸油管回收局部原油應(yīng)用頂部壓井法失敗采用切管蓋帽法成功引流漏油實施靜態(tài)壓井法成功封住油井依靠救援井實現(xiàn)徹底封堵45事故應(yīng)對措施分析安裝控油罩控油失敗——從5月4日開始，BP先是將一個重約125噸的倒漏斗型鋼筋水泥罩下沉至漏油點，試圖將其罩住，再用泵抽油。但是，由于大量天然氣水合物晶體聚集在罩內(nèi)形成堵塞，令控油罩無法發(fā)揮功用。46漏點二漏點一漏點三大型吸油罩小型吸油罩事故應(yīng)對措施分析安裝吸油管回收局部原油——5月14日，BP嘗試在海底漏油口安裝類似虹吸管的裝置進行吸油。在47約1600米深處，利用水下機器人成功將吸油裝置下端連接到海底吸油管，上端連接到一艘油輪，每天可回收約3000桶漏油。事故應(yīng)對措施分析48事故應(yīng)對措施分析49采用切管蓋帽法成功引流漏油——6月3～4日，BP利用水下機器人切除防噴器上端隔水管，并在漏油點上方成功安放一個漏斗狀裝置,將局部漏油引流到鉆井船上?！?月12日，又成功更換一個新的、可以完全封堵井口的控油罩?！?月15日，BP首次宣布不再有漏油流入海洋。實施切管蓋帽法不僅收集了大量漏油，而且為救援井爭取了時間。事故應(yīng)對措施分析50實施靜態(tài)壓井法成功封住油井——8月5日，BP采用靜態(tài)壓井法，連續(xù)8小時向油井頂部灌注超過2000桶的壓井泥漿，成功實現(xiàn)井筒壓力平衡，產(chǎn)生了比較明顯的效果，根本封堵了井口?！?，美國總統(tǒng)奧巴馬稱：應(yīng)對BP原油泄漏的工作已取得里程碑式的成果?！奥L的斗爭終于接近尾聲，我們對此感到非?？鞓?。〞事故應(yīng)對措施分析51依靠救援井實現(xiàn)徹底封堵——5月2日和5月16日，BP分別開鉆兩口救援井，定向控制接近事故井?！?月16日在井底97/8″套管鞋處實現(xiàn)救援井與事故井連通，17日通過救援井向事故井灌注水泥?！?9日壓力測試后，BP宣布漏油井被徹底封死。事故應(yīng)對措施分析52〔二〕海面及海岸清污措施從漏油點海面到海岸線劃分出多個區(qū)域，采取各有側(cè)重的應(yīng)對之策。動用了：4.7萬人7000多艘船使用了：圍油欄400多萬米分散劑700多萬升等事故應(yīng)對措施分析53海面清污措施事故應(yīng)對措施分析54海岸清污與防護主要采用了圍油欄法防止海面浮油侵入海岸線。具體：事故應(yīng)對措施分析55事故應(yīng)對措施分析56事故原因分析57匯報提綱58一、事故簡況及其影響二、事故原因分析三、事故應(yīng)對措施分析四、思考與啟示思考與啟示59思考與啟示〔一〕公司業(yè)務(wù)的快速擴張容易引發(fā)平安環(huán)保事故，必須妥善處理好開展規(guī)模、速度與平安環(huán)保管理的關(guān)系。國際大石油公司多是靠著不斷并購重組開展起來的。自1998年以來，BP先后兼并阿莫科、阿科、嘉實多、維巴等多家美國、歐洲公司，經(jīng)營規(guī)模迅速擴張，到2021年，在全球500強排名中從21位躍居到第4位，在全球50大石油公司綜合排名中由第10位上升到第6位，總收入增加了4倍，總資產(chǎn)增加了3倍。但是，由于購并各方存在著一定的文化差異，管理體系一時難以融合，其購并擴張之路不僅沒能帶來盈利水平的同步增長，反而造成公司在北美地區(qū)連續(xù)發(fā)生多起管道泄漏、煉油廠爆炸等重大平安事故。60思考與啟示61BP購并擴張之路思考與啟示在過去10年里，中石油的總資產(chǎn)和總收入的擴張速度也很快，尤其是新興業(yè)務(wù)快速開展，國內(nèi)外市場越來越大，同時內(nèi)部持續(xù)重組整合，給平安環(huán)保管理帶來了巨大壓力，重大生產(chǎn)平安事故時有發(fā)生，反映出公司的平安環(huán)保工作與業(yè)務(wù)開展的規(guī)模、速度不相適應(yīng)。其中，既有開展速度過快的原因，也有管理水平不高的原因。62思考與啟示〔二〕實施低本錢戰(zhàn)略不能以削弱平安環(huán)保為代價，必須堅持把“環(huán)保優(yōu)先、平安第一、質(zhì)量至上、以人為本〞的理念落到實處。由于油價的不確定性，實施低本錢開展始終是石油公司的一項長期性戰(zhàn)略。近年來，BP大規(guī)模削減本錢，各方面的本錢壓力比較大。本次事故中，MC252井是一口日費井，因臺風(fēng)耽誤43天工期，鉆機租費至少增加2100萬美元，加之該井已獲得重大勘探發(fā)現(xiàn)，為了節(jié)約費用，加快進度，公司在多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用了多項省錢、省時、趕工期的不科學(xué)方案。比方，選擇了風(fēng)險較大的單一套管串結(jié)構(gòu)可節(jié)省約72小時、減少密封防護和套管扶正器數(shù)量可節(jié)省至少10小時、不進行鉆井液徹底循環(huán)可節(jié)省約12小時，以及不做固井膠結(jié)質(zhì)量測井可節(jié)省約12小時等，前后8個環(huán)節(jié)共節(jié)省了約170小時。卻釀成了這次嚴(yán)重事故，結(jié)果得不償失。63思考與啟示64BP節(jié)省本錢，趕工期思考與啟示企業(yè)最大的浪費是事故，最大的節(jié)約是平安。實施低本錢戰(zhàn)略不是簡單、片面地降低本錢，更不是每個環(huán)節(jié)低本錢的簡單之和，而是要在保障平安生產(chǎn)前提下的綜合性、系統(tǒng)性降低本錢。從中石油這幾年發(fā)生的事故看，有不少與簡化程序或逐本求利有關(guān)，有的把“優(yōu)化〞直接理解成“簡化〞，盲目地減流程、搶工期、降本錢，干成了還可能受到表揚，甚至被總結(jié)成經(jīng)驗，促使一些單位產(chǎn)生了冒險投機心理。我們必須從立項、設(shè)計、方案、預(yù)算等源頭上抓起，堅持一次性投入到位，確保在各個環(huán)節(jié)上符合平安環(huán)保要求，不允許在生產(chǎn)建設(shè)中隨意變更。65思考與啟示66思考與啟示我們必須把平安環(huán)保作為“天字號〞工程來對待，作為戰(zhàn)略性根底工作來抓。以HSE體系建設(shè)為抓手，在精細(xì)管理上狠下功夫，全面落實平安環(huán)保責(zé)任制；以提高執(zhí)行能力為根本要求，建立滿足崗位需求的能力矩陣，加大培訓(xùn)力度，增強干部員工的管理技能、操作技能；以HSE管理原那么和?反違章禁令?為載體，應(yīng)用先進的方法、工具，突出風(fēng)險管理和作業(yè)許可制度落實，重點解決干部員工的日常行為平安和生產(chǎn)工藝平安。67應(yīng)當(dāng)說，中石油在加強平安環(huán)保管理上做了大量工作，也投入了大量資金，形成了比較完整的方法、制度和體系，取得了較好的成效，但也仍然存在業(yè)務(wù)管理界面不清、責(zé)任主體不明、監(jiān)管力量不配套、執(zhí)行力不強、“三違〞現(xiàn)象屢禁不止等問題，平安環(huán)保管理的精細(xì)化程度明顯不夠。思考與啟示〔四〕承包商監(jiān)管是平安管理的重要組成局部，必須像對待內(nèi)部單位一樣強化集中統(tǒng)一管理?，F(xiàn)代石油石化工業(yè)分工精細(xì)、專業(yè)化程度很高，客觀上需要大量的專業(yè)承包商提供配套效勞。在這次事故中，BP本身是開發(fā)商和作業(yè)者，越洋鉆探是鉆井承包商，哈里伯頓是固井作業(yè)效勞商，水下井口防噴器由卡梅隆提供。盡管工程各方的合作關(guān)系比較成熟標(biāo)準(zhǔn)，但畢竟存在著信息不對稱和管理風(fēng)格、文化差異，加之BP的監(jiān)督現(xiàn)場決策出現(xiàn)問題，結(jié)果造成連環(huán)失誤、多道防護屏障失守，事后又相互推卸責(zé)任。68思考與啟示69中石油系統(tǒng)的承包商數(shù)量很多，涉及的業(yè)務(wù)范圍很廣，其中既有內(nèi)部的，也有外部的，情況比較復(fù)雜，對監(jiān)管協(xié)調(diào)的要求更高。在這幾