阿塞拜疆國家石油生產(chǎn)平臺(tái)爆炸井控事件

■ 周詩雨

阿塞拜疆國家石油生產(chǎn)平臺(tái)爆炸井控事件

■ 周詩雨

一場颶風(fēng)導(dǎo)致里海一個(gè)擁有30口井的平臺(tái)上多口井著火。盡管惡劣的條件一直持續(xù)，但井控專家還是設(shè)法在64天內(nèi)安全撲滅了大火，其中還有25天是由于天氣原因未能進(jìn)行作業(yè)。

Gunashli油田地處里海，位于阿塞拜疆巴庫市以東75公里處，油田西北端水深390英尺處有一鉆井平臺(tái)，該平臺(tái)的產(chǎn)能約為6,700桶/天原油和38百萬立方英尺/天天然氣。阿塞拜疆國家石油公司生產(chǎn)的大約60%的石油都流經(jīng)此處。鑒于平臺(tái)上工作人員較多，資產(chǎn)價(jià)值巨大，產(chǎn)油量極高，因此火災(zāi)是該平臺(tái)整體風(fēng)險(xiǎn)管理的一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注環(huán)節(jié)。并威脅到了平臺(tái)的穩(wěn)定性，讓井控人員更難接近井區(qū)。

事件回放

2015年12月3日晚，里海西部的風(fēng)力達(dá)到了颶風(fēng)等級，阿塞拜疆首都巴庫北部Absheron半島的海浪在離岸30 k m處達(dá)到了11米高。這場冬季風(fēng)暴一直持續(xù)到了12月4日，風(fēng)速甚至達(dá)到了89英里/小時(shí)。當(dāng)?shù)貢r(shí)間17:40，在沒有任何預(yù)警的情況下，風(fēng)暴導(dǎo)致油田生產(chǎn)平臺(tái)上的高壓海底天然氣輸送立管破裂，氣體自燃，隨后平臺(tái)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致平臺(tái)北部出現(xiàn)火災(zāi)。

受火災(zāi)影響，這座自1984年便開始服役的平臺(tái)部分區(qū)域出現(xiàn)崩塌。爆炸以及管道破裂產(chǎn)生的輻射熱很快對臨近井口的密封件造成了傷害。隨著密封件的逐漸失效，平臺(tái)上的五個(gè)產(chǎn)油井和其他三口產(chǎn)氣井發(fā)生火災(zāi)，引發(fā)泄漏，逸出的氣體被點(diǎn)燃，導(dǎo)致爆炸。平臺(tái)上其余22口井也被損壞并存在著火的危險(xiǎn)。連接到平臺(tái)的30口井（26口油井和4口氣井）全部暫停生產(chǎn)，連接平臺(tái)和陸地的管道被迫關(guān)閉。

由于持續(xù)強(qiáng)風(fēng)，浪高達(dá)到11米，供應(yīng)船舶無法接近平臺(tái)。在此期間，現(xiàn)場成立了事故指揮中心并啟動(dòng)了井控應(yīng)急計(jì)劃，井控專家在事故發(fā)生后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)抵達(dá)該國。他們登上平臺(tái)并聽取了事故控制小組的簡單匯報(bào)后便加入了行動(dòng)，立即對該平臺(tái)展開了現(xiàn)場調(diào)查，并對損壞程度和進(jìn)場路線進(jìn)行評估，為后續(xù)的全面風(fēng)險(xiǎn)分析打下了基礎(chǔ)。

全面風(fēng)險(xiǎn)分析主要是為了評估井狀和識(shí)別現(xiàn)有危害，為后續(xù)的操作和干預(yù)作業(yè)構(gòu)建詳細(xì)的流程和條款。作為現(xiàn)有平臺(tái)安全功能的一部分，該平臺(tái)已經(jīng)安裝了能將井區(qū)與生產(chǎn)設(shè)施和生活區(qū)隔開的鋼防火墻。盡管防火墻的完整性受到了爆炸以及隨后的直接熱和輻射熱的損害，但仍具有足夠的保護(hù)和絕緣性能，否則平臺(tái)上還會(huì)有更多結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。此外，燃燒井產(chǎn)生的大量熱導(dǎo)致井區(qū)頂部甲板倒塌，進(jìn)一步損壞了井口，

存在難題

當(dāng)時(shí)面臨的一個(gè)主要問題是如何保持平臺(tái)的穩(wěn)定性。由于長時(shí)間暴露在高溫中，平臺(tái)狀況迅速惡化。平臺(tái)西北側(cè)的三口油井，由于產(chǎn)生了大量的煙霧，導(dǎo)致工作條件極為危險(xiǎn)。在接下來的一周內(nèi)，現(xiàn)場井控團(tuán)隊(duì)在井控專家的協(xié)助下，將現(xiàn)有的注水管線連接到這三口井，泵入水進(jìn)行壓井作業(yè)，最終撲滅了井中明火。這項(xiàng)工作的完成離不開海水，所需的海水由五艘消防艇和操作員在平臺(tái)上安裝的一個(gè)臨時(shí)消防系統(tǒng)提供。

幸運(yùn)的是，防火墻的結(jié)構(gòu)完整性保存較好，并有效防止了火災(zāi)破壞主平臺(tái)的住宿區(qū)域等上部結(jié)構(gòu)。通過動(dòng)員多艘救生艇到現(xiàn)場不間斷地用海水沖洗平臺(tái)，大幅減輕了直接熱和輻射熱的損傷。然而，在創(chuàng)建隔熱屏障并隔離井區(qū)的同時(shí)，防火墻也加大了人們靠近自噴井的難度，這對井控團(tuán)隊(duì)來說也是一個(gè)難題。

仔細(xì)考慮后，井控團(tuán)隊(duì)決定切斷防火墻的一部分進(jìn)入井區(qū)。雖然燃燒井燃燒劇烈，附近區(qū)域十分危險(xiǎn)且不穩(wěn)定，但仍需要進(jìn)行這項(xiàng)工作。由于存在很多的不確定性，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了更深入的風(fēng)險(xiǎn)評估，并制定了相應(yīng)的行動(dòng)計(jì)劃，以減少團(tuán)隊(duì)可能會(huì)遇到的危險(xiǎn)。而持續(xù)的惡劣天氣和波濤洶涌的海洋環(huán)境也增加了作業(yè)難度，影響了作業(yè)進(jìn)展。甚至有幾天，由于冬季天氣條件非常不利，井控團(tuán)隊(duì)無法安全登上平臺(tái)。

解決方案

發(fā)生井噴時(shí)，一般都會(huì)設(shè)計(jì)一口救援井，從鄰井鉆入，從油氣噴發(fā)的源頭進(jìn)行封堵。油公司起初計(jì)劃設(shè)計(jì)救援井，但考慮到此次事件的復(fù)雜性以及在這種情況下鉆救援井的難度，該計(jì)劃最終并沒有實(shí)施。

井控團(tuán)隊(duì)相信能夠通過地面干預(yù)作業(yè)成功封堵所有井。簽署協(xié)議后，團(tuán)隊(duì)便開始井控操作。當(dāng)海上狀況變好后，井控團(tuán)隊(duì)將一些消防設(shè)備運(yùn)往平臺(tái)，并將消防泵從供應(yīng)船舉升到平臺(tái)并策略性地裝配在平臺(tái)各處。同時(shí)還安裝了電潛泵來供水，確保能夠形成連續(xù)作業(yè)且可靠的雨淋滅火系統(tǒng)。

裝配好設(shè)備后，團(tuán)隊(duì)的工作效率得到進(jìn)一步提高。只要能夠保證工作環(huán)境安全，即使天氣惡劣井控團(tuán)隊(duì)也能繼續(xù)工作。消防系統(tǒng)在上甲板和下甲板上都配有水炮，以保證雨淋系統(tǒng)能滿足人員安全工作的需求。隨著作業(yè)的全面開展，不僅消防船提供了雨淋層，井控公司的消防包也高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

為防止再次破壞環(huán)境，需要在關(guān)井和封井前將所有井中的烴類燃燒干凈。首先要做的是除去頂部甲板受損的部分、儲(chǔ)水箱以及平臺(tái)西南側(cè)的一段防火墻，同時(shí)建立臨時(shí)安全屏障，創(chuàng)造一個(gè)更安全且能接近剩余幾口井的環(huán)境。在移除殘余物后，團(tuán)隊(duì)使用現(xiàn)有井口上的關(guān)井組件封住了另外兩口油井。然后移除了三口氣井中兩口井周圍較小的殘?jiān)?，為磨料射流切割器的使用提供通路?/p>

磨料射流切割器主要用于切割和移除井口，如果想要將自噴井的火焰導(dǎo)向垂直方向，必須要進(jìn)行這一操作。海況不穩(wěn)定導(dǎo)致起重機(jī)也不穩(wěn)定性，井控團(tuán)隊(duì)決定制造具有軌道系統(tǒng)的滾動(dòng)懸臂段，用于將磨料射流切割器固定在剩下三口井周圍。

磨料射流切割器安裝在西南側(cè)最外部的氣井上。先前裝配在工作船上的哈里伯頓的泵和輸砂設(shè)備被連接到了平臺(tái)的安全區(qū)域，并將高壓泵管線連接到切割器上。團(tuán)隊(duì)在井口的A、B截面成功完成切割，其中法蘭連接已經(jīng)被分開，露出了里面的7英寸套管。

隨著切割工作的完成和井口的移除，火焰被導(dǎo)向垂直方向，這樣人員靠近噴發(fā)井比較容易。之后將預(yù)組裝好的井控組件安裝在井上，實(shí)施關(guān)井，并將海水泵入井中進(jìn)行壓井作業(yè)。

隨后團(tuán)隊(duì)將磨料射流切割器挪到了中心井處。團(tuán)隊(duì)成功切割了下法蘭上方的井口B截面，實(shí)現(xiàn)了井筒的垂直流動(dòng)。井控專家并檢查了井口A截面，認(rèn)為對于封井作業(yè)來說，損壞情況過于嚴(yán)重。團(tuán)隊(duì)決定采用氧氣切割系統(tǒng)來分割井口，完成移除。之后剖露套管，暴露出內(nèi)部7英寸和9-5/8英寸的套管，為封井作業(yè)做準(zhǔn)備。在安裝好新井口和卡瓦并給手動(dòng)密封設(shè)備通電后，團(tuán)隊(duì)利用甲方提供的井控組件進(jìn)行了封井作業(yè)。成功關(guān)閉油井，并采用了海水壓井。

完成這兩口井后，團(tuán)隊(duì)便能靠近位于西側(cè)角落港口旁的第三口井和最后一口井。清除油井周圍的殘余物后，團(tuán)隊(duì)得以靠近這幾口井，并將配有軌道的磨料射流切割器移至指定位置。切斷下法蘭上方的井口B截面后，立即實(shí)現(xiàn)了火焰的垂直導(dǎo)向。井控專家檢查了井口A截面，認(rèn)為對于封井作業(yè)來說，損壞情況過于嚴(yán)重。團(tuán)隊(duì)使用了氧化鋁切割系統(tǒng)移除A截面，剝露出套管進(jìn)行封井操作，這與在先前井中使用的方法類似。隨后，團(tuán)隊(duì)安裝了新井口，并激活了卡瓦和手動(dòng)密封裝置，然后用甲方提供的井控組件進(jìn)行了封井作業(yè)。

效果

最后于2016年2月10日將火災(zāi)全部撲滅，成功實(shí)現(xiàn)井控。整個(gè)過程進(jìn)行了64天，其中有25天因?yàn)樘鞖獠焕麩o法靠近平臺(tái)而停工，這也說明了作業(yè)環(huán)境的嚴(yán)峻性。有一點(diǎn)十分重要的是，雨淋滅火系統(tǒng)在整個(gè)過程中高效可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，顯著降低了熱損傷，為高危作業(yè)團(tuán)隊(duì)提供了保護(hù)。

此外，在初始現(xiàn)場調(diào)查后制定的安全接近井口的計(jì)劃也非常重要，該計(jì)劃主要是對直接熱和輻射熱的控制，如果放任不管，則可能導(dǎo)致整個(gè)平臺(tái)的崩潰以及更加復(fù)雜情況的出現(xiàn)。整個(gè)井控作業(yè)安全完成，無人受傷。曾參與多井事故處理的井控專家，也為任務(wù)的順利完成做出了重大貢獻(xiàn)。