墨西哥灣漏油事故的分析與啟示

萬又鋮　俞徐超　孫海潮　吳金鑫　張萌

摘 要：2010年4月20日22：00（美國(guó)中部時(shí)間），位于墨西哥灣的“深水地平線”鉆井平臺(tái)發(fā)生爆炸并引發(fā)大火，大約36小時(shí)后沉入墨西哥灣。平臺(tái)共有工作人員126人，事故造成11人死亡，17人重傷。鉆井平臺(tái)底部油井自2010年4月24日起漏油不止。水下封堵經(jīng)5個(gè)月才成功，漏油擴(kuò)散區(qū)域覆蓋了墨西哥彎長(zhǎng)達(dá) 1500 公里的海岸線?？梢哉f，墨西哥灣漏油事故是世界石油工業(yè)史上損失最慘重、影響最惡劣的事故。通過分析墨西哥灣漏油事故的前因后果，可以為海上石油生產(chǎn)安全和大型項(xiàng)目管理提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和建議。

關(guān)鍵詞：墨西哥灣 事故調(diào)查 深海石油鉆采 安全管理

一 、引言

墨西哥灣漏油事故已經(jīng)過去2年多了，但是其造成的影響卻一直持續(xù)到現(xiàn)在，并且還將繼續(xù)下去。2012年3月，美國(guó)一個(gè)聯(lián)邦法院表示，英國(guó)石油公司（BP）與墨西哥灣漏油事故原告組成的委員會(huì)達(dá)成庭外和解協(xié)議。該公司將向受事件影響的漁民和其它索賠人賠償78億美元，一時(shí)間，墨西哥灣漏油事故再一次引起了人們的注意。蓬萊19-3同樣在2011年?duì)縿?dòng)著人們的神經(jīng)，并一度被人們當(dāng)成了墨西哥灣的翻版，當(dāng)中國(guó)海洋石油公司2012年7月宣布，將在南海區(qū)塊招標(biāo)，進(jìn)行油氣開采的時(shí)候，海上油氣資源的開采再次引起了人們時(shí)刻關(guān)注，人們不但關(guān)心爭(zhēng)議海域的政治敏感問題，更加注意到海上油氣開采所帶來的安全問題和環(huán)境問題。因此，我們重新回顧墨西哥灣漏油事故，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，就顯得尤為重要了。

二、事件回顧

2010年4月20日22：00（美國(guó)中部時(shí)間），位于墨西哥灣的“深水地平線”鉆井平臺(tái)發(fā)生爆炸并引發(fā)大火，大約36小時(shí)后沉入墨西哥灣。平臺(tái)共有工作人員126人，事故造成11人員死亡，17人重傷。據(jù)悉，這一 平臺(tái)屬于瑞士越洋鉆探公司，由英國(guó)石油公司（BP）租賃。鉆井平臺(tái)底部油井自2010年4月24日起漏油不止。事發(fā)半個(gè)月后，各種補(bǔ)救措施仍未有明顯突破，沉沒的鉆井平臺(tái)每天漏油達(dá)到5000桶，并且海上浮油面積在2010年4月30日統(tǒng)計(jì)的9900平方公里基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)張。 此次漏油事件造成了巨大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)，也給美國(guó)及北極近海油田開發(fā)帶來巨大變數(shù)。受漏油事件影響，美國(guó)路易斯安那州、亞拉巴馬州、佛羅里達(dá)州的部分地區(qū)以及密西西比州先后宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)。

圖一 事故井位置概況

圖一為事故井位置概圖，如圖所示事故井位于美國(guó)新奧爾良東南130英里處，隸屬于路易斯安那州海洋 Maconda 探區(qū)。

水下封堵經(jīng)3個(gè)月方成功，應(yīng)急動(dòng)用人員47800人，幾十個(gè)聯(lián)邦、州、地方政府，8家勘探與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商，5個(gè)指揮崗位，19 個(gè)分支辦事處，6000 余艘船只，800 余架次飛機(jī)，使用了幾十項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，僅在中國(guó)就訂購(gòu)了 1，400萬英尺油圍。BP公司先后采取了7種方式來關(guān)閉油井，最后經(jīng)過多方努力，終于在7月15日，成功控制住了泄漏的油井。

三 、事故原因

BP公司于2010年9月8日公布了一份事故調(diào)查報(bào)告，將事故原因歸結(jié)于“8大屏障“的被破壞，分別是：油井的完整（密封）性未確定或失效（①環(huán)空水泥屏障未隔離油氣②套管鞋屏障未隔離油氣）；未檢測(cè)到油氣進(jìn)入井筒，且喪失井控（③在未確定油井的密閉性的前提下，通過了負(fù)壓測(cè)試④在油氣進(jìn)入隔水導(dǎo)管后才意識(shí)到油氣侵入⑤驚恐相應(yīng)措施未能重新獲得井控）；深水地平線上的油氣燃燒（⑥井液進(jìn)入泥漿氣體分離器，導(dǎo)致氣體排向鉆機(jī)⑦火氣探測(cè)系統(tǒng)未防止油氣燃燒）；防噴器未封井（⑧防噴器（BOP）應(yīng)急模式未能封井）。報(bào)告在承認(rèn)BP自身失誤的同時(shí)，將大部分責(zé)任歸咎于平臺(tái)所有者瑞士越洋鉆探公司和負(fù)責(zé)油井施工的美國(guó)哈利伯頓公司。報(bào)告說，哈利伯頓公司負(fù)責(zé)的油井水泥灌注工程有缺陷，導(dǎo)致油井氣體外泄。而在氣體開始外泄的40分鐘里，越洋鉆探公司在鉆井平臺(tái)上的工作人員“沒有意識(shí)到危險(xiǎn)狀況，也沒有針對(duì)碳?xì)浠衔镞M(jìn)入油井一事采取行動(dòng)”。與此同時(shí)，其他一些工程設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致氣體經(jīng)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入鉆井平臺(tái)，而沒有被引導(dǎo)到海面，這使一場(chǎng)平臺(tái)相關(guān)設(shè)施無法阻止的火災(zāi)“成為可能”。

而2010年9月15日美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查人員公布的報(bào)告以及美國(guó)負(fù)責(zé)調(diào)查墨西哥灣漏油事件的總統(tǒng)委員會(huì)2011年1月11日公布的最終調(diào)查報(bào)告都將矛頭指向了BP公司，并清楚地指出，管理不力以及對(duì)突發(fā)事件缺乏有效反應(yīng)是造成這起災(zāi)難的最主要原因。

1.從技術(shù)角度分析，事故由以下原因造成

1.1在固井侯凝后，替海水過程中，套管外液柱壓力降低，是發(fā)生井噴的一個(gè)直接原因。該井完井泥漿密度約16ppg（1.9g/cm3 ），海水密度為1.03 g/cm3。海水深5067英尺（1544.8米）。在替水過程中，隔水管內(nèi)1544米的泥漿液柱替換為海水液柱，使套管環(huán)空上部液柱壓力降低，導(dǎo)致發(fā)生溢流，直至井噴；

1.2未及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，以及發(fā)現(xiàn)溢流后采取措施不當(dāng)是井噴失控爆炸著火的直接原因。發(fā)生溢流初期，現(xiàn)場(chǎng)人員可能沒有發(fā)現(xiàn)溢流。在大量溢流的情況下，仍然堅(jiān)持開泵循環(huán)。直到井筒天然氣到井口，才停泵，觀察4分鐘后關(guān)井。然后兩次開泵排氣，井筒已全部為天然氣，再次關(guān)閉其他防噴器，由于噴勢(shì)太大，防噴器也發(fā)生刺漏。最后，發(fā)生強(qiáng)烈井噴，爆炸著火。

1.3固井侯凝時(shí)間短也是引發(fā)事故的一個(gè)間接原因。該井在固井侯凝16.5小時(shí)后，就開始替海水作業(yè)。過早替入海水：此井鉆井工程進(jìn)度比原計(jì)劃滯后約6周，BP公司為趕進(jìn)度，過早下令Transocean公司用海水替換隔水管中的泥漿，導(dǎo)致井內(nèi)液住壓力不足以平衡地層壓力，從而引發(fā)地層液體涌入井筒。該井完井泥漿密度約16ppg（1.9g/cm3），海水密度為1.03g/cm3。海水深5067英尺（1544.8米）。有幸存者稱，在爆炸前11小時(shí)的一次會(huì)議上BP公司的管理者和Transocean的管理人員就什么時(shí)間用海水替換隔水管中的泥漿發(fā)生過爭(zhēng)執(zhí)。同時(shí)在用海水替換隔水管中的泥漿期間，忽視警示訊息，所采取的井控措施不當(dāng)。爆炸前5小時(shí)，發(fā)現(xiàn)井筒流出量大于泵入量，但注海水工作繼續(xù)進(jìn)行，非常致命。井噴前2小時(shí)，綜合錄井儀顯示泥漿中氣體濃度升高、泥漿池液量明顯增加，未采取措施。爆炸前51分鐘，有大量原油開始外溢。爆炸前41分鐘，關(guān)井失敗。

1.4固井質(zhì)量不合格，是造成井噴的一個(gè)間接原因。該井曾發(fā)生過循環(huán)漏失，為了防止在固井中漏失，該井采用了充氮?dú)獾兔芏人酀{。有報(bào)道講，該水泥漿體系獲得固井成功的難度很大，有可能該井的固井質(zhì)量存在問題。同時(shí)81/2〃井眼內(nèi)的小間隙固井也使得固井質(zhì)量難以保證，導(dǎo)致下部高壓油氣的侵入。

1.5固井后，沒有按要求測(cè)固井質(zhì)量，檢驗(yàn)固井質(zhì)量，違章進(jìn)行下部作業(yè)，是造成井噴的另一個(gè)間接原因。有報(bào)道講，該井在發(fā)生事故前，有斯倫貝謝公司測(cè)井人員在平臺(tái)待命，但是BP公司通知他們?cè)摼挥脺y(cè)井，他們就提前離開了平臺(tái)。

1.6水泥返高存在缺陷，可能也是引發(fā)事故的一個(gè)間接原因。根據(jù)該井的井身結(jié)構(gòu)圖，完井套管固井水泥漿沒有上返至上層技術(shù)套管內(nèi)，完井套管固井水泥漿返高與上層技術(shù)套管之間存在裸眼段，為本井的井噴事故埋下了隱患。

1.7水下防噴器的剪切式閘板只能剪斷鉆桿本體，剪不斷鉆桿接頭。不幸的是正好封在了接頭上（推測(cè)）。所用閘板為測(cè)試件而非正式件；鉆井期間橡膠損壞；防噴器控制系統(tǒng)故障；防噴器控制系統(tǒng)失效。其中一個(gè)控制系統(tǒng)事前失效；爆炸造成控制系統(tǒng)與水下防噴器失去聯(lián)系。電池沒電：水下防噴器有兩個(gè)控制模塊，靠電池供電。事后取下其中一個(gè)模塊進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電池沒電。

2.從管理角度來分析，事故發(fā)生的主要原因如下

2.1未及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，是發(fā)生井噴失控事故的一個(gè)管理原因。從現(xiàn)場(chǎng)錄井資料來看，該井在替水過程中，在20：10，泥漿罐的液量急劇增加，到20：35，已增加了500多桶，但現(xiàn)場(chǎng)無人及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，錯(cuò)誤地繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)，沒有及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。直到天然氣到井口才停泵觀察后，關(guān)井。措施了關(guān)井的正確時(shí)機(jī)。有報(bào)道講，井架工曾給司鉆說鉆井液溢出太多了，但隨即就發(fā)生了強(qiáng)烈井噴，油氣彌漫平臺(tái)，發(fā)生了爆炸。

2.2錄井人員責(zé)任心不強(qiáng)，是發(fā)生事故的另一個(gè)管理原因。從錄井資料看，該井在替水過程中，從20：10開始發(fā)生溢流，泥漿罐液量大量增加，但一直到發(fā)生事故的21：50，長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)40分的時(shí)間里，錄井資料非常明顯地顯示出井內(nèi)溢流，但錄井人員均沒有引起重視，沒有向鉆臺(tái)作業(yè)人員通報(bào)，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。 ；

2.3麻痹大意，管理人員缺崗，也是造成事故的一個(gè)管理原因。今年是該平臺(tái)連續(xù)7年無事故，BP公司高層人員20日在平臺(tái)上開Party，進(jìn)行慶祝。此時(shí)只有部分人員在崗，有可能存在管理人員缺崗，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程失去了有效監(jiān)控，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

2.4為趕工程進(jìn)度，采取了不當(dāng)?shù)牟僮鞒绦颉４司@井工程進(jìn)度比原計(jì)劃推后了大約6周時(shí)間，BP公司為趕工程進(jìn)度和省錢，在侯凝只有16.5小時(shí)后，過早下令越洋鉆探公司用海水替換隔水管中的泥漿，導(dǎo)致井內(nèi)液住壓力不足以平衡地層壓力，從而引發(fā)地層液體涌入井筒。有幸存者稱，在爆炸前11小時(shí)的一次施工設(shè)計(jì)討論會(huì)上BP公司的管理和越洋鉆探公司的管理人員就接下來是否用海水替換隔水管中的泥漿發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，前者稱自已才是老板，后者被迫妥協(xié)了。

2.5為了降低成本，減少了防噴器控制系統(tǒng)的配備。深海鉆井中，在配備其他防噴器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)配備遠(yuǎn)程聲控系統(tǒng)，用來在特殊情況下遠(yuǎn)程關(guān)閉防噴器。但是，為了降低成本，雙方此井鉆井工程進(jìn)度比原計(jì)劃推后了大約6周時(shí)間。

2.6此外，根據(jù)相關(guān)資料分析，該事故井本是一口探井，但在實(shí)際操作過程中，由于井下情況較好而且為了縮短工期節(jié)約成本，BP公司改變?cè)?jì)劃將這口井改造成了一口生產(chǎn)井。須知，探井無論是在固井質(zhì)量還是使用壽命上都遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)井的標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f正是BP公司此前不顧安全狀況大量縮減成本，盲目施工以使縮短工期等人為因素給此次事故發(fā)生埋下了伏筆。

2.7而美國(guó)政府也難辭其咎，據(jù)美聯(lián)社5月16日?qǐng)?bào)道，4月份鉆井平臺(tái)爆炸之前，美國(guó)聯(lián)邦礦產(chǎn)管理局未能按時(shí)履行每月至少檢查一次的正常檢查制度。美國(guó)聯(lián)邦礦產(chǎn)管理局放寬了對(duì)日常作業(yè)條件、鉆井平臺(tái)重要安全設(shè)施的檢查，很多措施完全由BP公司自行決定，過去幾年中，鉆井平臺(tái)防噴器失靈事件時(shí)有發(fā)生。

四、關(guān)于事故的思考和啟示

1.安全為天，警鐘長(zhǎng)鳴，永不放松

BP是海上油氣開采的先行者，也是掌握深水油氣開發(fā)技術(shù)的少數(shù)幾家公司之一，深海鉆探技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先、擁有的裝備技術(shù)也是最先進(jìn)的，事發(fā)前不久剛剛獲得美國(guó)政府的年度海上石油開采安全生產(chǎn)獎(jiǎng)，但最終導(dǎo)致了幾乎無法掌控的災(zāi)難后果。是否對(duì)風(fēng)險(xiǎn)麻痹大意了？ BP位于德克薩斯城的煉廠曾在2005年發(fā)生爆炸；2006年，其位于阿拉斯加州普拉德霍灣油田也發(fā)生了泄漏事故。而這兩起事故都屬于可以預(yù)防的常規(guī)性事故。

越洋鉆探是世界上最大的海上鉆井承包商，哈里伯頓則是世界頂級(jí)的技術(shù)服務(wù)商，卡梅隆屬于國(guó)際一流的設(shè)備供應(yīng)商，可謂之強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，卻發(fā)生了如此慘重的安全事故，其教訓(xùn)發(fā)人深省，為石油行業(yè)的安全環(huán)保工作再次敲響了警鐘。

2.必須要有鉆井安全應(yīng)急預(yù)案

BP如此專注于深水石油鉆探，應(yīng)該對(duì)深水石油泄漏有更好的應(yīng)急方案，但事實(shí)上缺乏應(yīng)急預(yù)案；當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后沒有有效的措施，使后果和損失進(jìn)一步加劇，甚至失控。

3.加強(qiáng)監(jiān)督、檢查

據(jù)報(bào)道，美國(guó)的監(jiān)管部門在經(jīng)濟(jì)壓力之下，放松了本應(yīng)嚴(yán)格的監(jiān)管。

高度重視固井質(zhì)量，要將固井過程的井控納入重點(diǎn)井控防范范疇。

安全管理必須及時(shí)適應(yīng)公司業(yè)務(wù)快速擴(kuò)張的需要，堅(jiān)持做到橫向到邊、縱向到底。

自1998年以來，隨著世界并購(gòu)重組風(fēng)行時(shí)，BP先后兼并阿莫科、阿科、嘉實(shí)多、維巴等多家美國(guó)、歐洲公司，經(jīng)營(yíng)規(guī)模迅速擴(kuò)張，在全球500強(qiáng)排名中從21位躍居到目前的第4位，在全球50大石油公司綜合排名中由第10位上升到目前的第6位，總收入增加了4倍，總資產(chǎn)增加了3倍，遠(yuǎn)高于其它國(guó)際石油公司。但是，BP的購(gòu)并擴(kuò)張之路不僅沒有給公司帶來盈利水平的同步增長(zhǎng)，更為嚴(yán)重的是，妥善處理好發(fā)展規(guī)模、速度與安全環(huán)保管理的關(guān)系。安全管理沒有同步跟進(jìn)，加之購(gòu)并各方存在一定的文化差異，管理體系不太兼容，又削弱了安全工作效率，造成公司在北美地區(qū)連續(xù)發(fā)生多起管道泄漏、煉油廠爆炸等重大安全事故。

實(shí)施低成本戰(zhàn)略不能以削弱安全保障為代價(jià)，必須堅(jiān)持把“環(huán)保優(yōu)先、安全第1、質(zhì)量至上、以人為本”的理念落到實(shí)處。

石油石化工業(yè)是高度資金、技術(shù)、勞動(dòng)密集型行業(yè)，由于油價(jià)的不確定性，實(shí)施低成本發(fā)展始終是石油公司的一項(xiàng)長(zhǎng)期性戰(zhàn)略。但是，企業(yè)最大的浪費(fèi)是事故，最大的節(jié)約是安全。對(duì)于那些可能會(huì)影響到生產(chǎn)安全的成本削減計(jì)劃必須十分慎重。近年來，BP大規(guī)模削減成本，各方面的成本壓力都比較大。本次事故中，MC252-1井是一口日費(fèi)井，為了節(jié)約費(fèi)用，加快進(jìn)度，公司選擇了風(fēng)險(xiǎn)較大的單一套管竄結(jié)構(gòu)，減少了密封防護(hù)和套管扶正器數(shù)量，也不進(jìn)行鉆井液徹底循環(huán)，不做固井膠結(jié)質(zhì)量測(cè)井等，在多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用了多項(xiàng)省錢、省時(shí)、趕工期的不科學(xué)方案，超越程序施工，最終釀成嚴(yán)重事故，得不償失。

五、結(jié)語

世界上做安全做得最好的企業(yè)-杜邦公司有句名言：一起安全事故都是可以避免的。雖然講，事故有必然性，但是我們要注意到，在所有的事故中，因?yàn)槿说牟话踩蛩睾凸芾淼娜毕菟斐傻氖鹿收紦?jù)了95%以上，因此，加強(qiáng)對(duì)人的管理，對(duì)管理制度的強(qiáng)化就成了保證企業(yè)生產(chǎn)安全的必由之路。對(duì)于國(guó)內(nèi)的石油企業(yè)而言，在面對(duì)越來越高要求的世界石油市場(chǎng)時(shí)，如何做好自身的安全建設(shè)，成為了重中之重。

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