墨西哥湾深水地平线井喷着火爆炸事故分析及启示

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
水下防喷器组合
ROV正在启动BOP控制系统
失事平台上使用的防喷器
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。
36〞×5321英尺（1622米）+28〞×6217英尺（1622
米）+22〞×7937英尺（2419.8米）+18〞×8969英尺 （2734.5米）+16〞×11585英尺（3532米）+135/8〞
×13145英尺（4007.6米）+117/8〞×15103英尺（4604.5
米）+97/8〞×1Βιβλιοθήκη Baidu168英尺（5231.2米）+7〞×97/8〞 ×18360英尺（5597.6米）。
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60～70％之间。实施过程需要2～3天时间。 5月30日宣布，顶部压井法失败。
井喷爆炸前综合录井仪记录曲线
二、事故经过
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
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：
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，DP3系统有8个推进器，最大航速4 节（7.41公里/小时）。
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
三、应急处置措施
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。
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。
一、基本情况
一、基本情况
6. 事故影响 11人在事故中死亡： 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
四、原因分析
（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；
一、基本情况
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
二、事故经过
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）
技术套管之间存在裸眼段，为本井的井喷事故埋下了隐患。
四、原因分析
4. 固井侯凝时间短也是引发事故的一个间接原因。该
井在固井侯凝16.5小时后，就开始替海水作业。侯凝时间
短，为井喷事故埋下了隐患。
四、原因分析
5. 密封总成坐封效果不好是造成井喷失控的一个间接原因。 该井在固井后，密封总成已坐封，但油气仍从套管环空喷出，说 明密封总成坐封效果不好，没有起到应有的密封效果。
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
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。
2. 动员各方力量、采取各种措施清理油污
海岸警卫队架护栏拦截原油
三、应急处置措施
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。
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。
一、基本情况
1. 作业者与承包商 区 块：Mississippi Canyon Block 252 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 位于美国路易斯安
四、原因分析
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。
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
漏点三 漏点一
漏点二
大型控油罩
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。
小型控油罩安放示意图
小型控油罩
三、应急处置措施
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。
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，完井套管固井水泥浆返高与上层
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
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2～3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。
打救援井
三、应急处置措施
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。
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。
三、应急处置措施
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。
BP事故处理指挥中心
Florida
Department of Interior