墨西哥湾BP公司海上钻井平台井喷着火爆炸事故调查报告--大风的blog

中石油版《墨西哥湾BP公司海上钻井平台井喷着火爆炸事故调查报告》

一、基本情况

当地时间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号1-01井发生井喷爆炸着火事故，造成11人失踪， 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：BP

钻井承包商：越洋钻探公司（Transocean）

固井服务公司：哈里伯顿

水下防喷器供应商：Cameron公司

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 名和承包商人员41名。

4. 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。

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

6. 事故影响

十一人在事故中死亡：

p队长- Jayson Anderson

p司钻－Dewey Revette

p副司钻－Donald Clark

p副司钻－Stephen Curtis

p吊车司机－Dale Burkeen

p井架工－Roy KeMP

p钻工－Karl Kleppinger

p钻工－Shane Roshto

p钻工－Adam Weise

pMI Swaco（泥浆服务商）-Gordon Jones

pMI Swaco（泥浆服务商）-Blair Manuel

二、事故经过

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）

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。

于是，在侯凝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。

21:38, 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。

三、应急处置

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，钻井平台在燃烧了36个小时后，沉入了墨西哥湾。

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。

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。

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。

处理部分略~~

四、事故原因（重点）

（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；

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。

（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。

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；

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技术套管之间存在裸眼段，为本井的井喷事故埋下了隐患。

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。

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。

6. 井控装备性能不能再关键时刻发挥应有作用，是导致井喷失控的一个间接原因。

该井由于前期未发现溢流，关井时间晚，井涌加剧的情况下关井导致防喷器胶芯刺漏。同时，该井配有防喷器的紧急关断系统，当水下防喷器与平台失去联系时，紧急关断系统启动，会自动关闭水下防喷器。但不知什么原因，该井的紧急关断系统没有发挥作用。再者，该井的防喷器还配有机器人水下关闭防喷器的功能，但在事故后，同样不知什么原因，也无法启动，没能成功关井。

（三）管理原因

1．未及时发现溢流，是发生井喷失控事故的一个管理原因。从现场录井资料来看，该井在替水过程中，在20:10，泥浆罐的液量急剧增加，到20:35，已增加了500多桶，但现场无人及时发现溢流，错误地继续进行循环，没有及时采取应对措施。直到天然气到井口才停泵观察后，关井。错失了关井的正确时机。有报道讲，井架工曾给司钻说钻井液溢出太多了，但随即就发生了强烈井喷，油气弥漫平台，发生了爆炸；

2. 录井人员责任心不强，是发生事故的另一个管理原因。从录井资料看，该井在替水过程中，从20:10开始发生溢流，泥浆罐液量大量增加，但一直到发生事故的21:50，长达1小时40分的时间里，录井资料非常明显地显示出井内溢流，但录井人员均没有引起重视，没有向钻台作业人员通报，导致了事故的发生。

3. 麻痹大意，管理人员缺岗，也是造成事故的一个管理原因。今年是该平台连续7年无事故，BP公司高层人员20日在平台上开Party，进行庆祝。此时只有部分人员在岗，有可能存在管理人员缺岗，对现场生产过程失去了有效监控，导致了事故的发生。

4.为赶工程进度，采取了不当的操作程序。

此井钻井工程进度比原计划推后了大约6周时间，BP为赶工程进度，也是为了省钱，在侯凝只有16.5小时后，过早下令Transocean用海水替换隔水管中的泥浆，导致井内液住压力不足以平衡地层压力，从而引发地层液体涌入井筒。有幸存者称，在爆炸前11小时的一次设计会议上BP的管理和Transocean的管理人员就接下来是否用海水替换隔水管中的泥浆发生争执，前者称自已才是老板，后者被迫妥协了。

5.为了降低成本，减少了防喷器控制系统的配备。

深海钻井中，在配备其他防喷器控制系统的基础上，还应配备远程声控系统，用来在特殊情况下远程关闭防喷器。但是，为了降低成本，配备该系统。

6. 监管不力

据美联社5月16日报道，4月份钻井平台爆炸之前，美国联邦矿产管理局未能按时履行每月至少检查一次的正常检查制度。美国联邦矿产管理局放宽了对日常作业条件、钻井平台重要安全设施的检查，很多措施完全由英国石油公司自行决定，过去几年中，钻井平台防喷器失灵事件时有发生。

联邦矿产管理局局长已引咎辞职。

五、教训

1. 井喷失控事故的后果是灾难性的，对井控工作千万不能掉以轻心，要警钟长鸣，常抓不懈，扎扎实实做好井控工作。

2. 安全工作在任何时候都不能掉以轻心，尤其在完井阶段固井后，不能放松警惕。在美国墨西哥湾已发生过多起与固井有关的事故。在历史上发生的40多起事故中，与固井相关的事故有14起。

3. 性能先进的设备，不是安全工作的绝对保障。事故钻井平台是世界上最先进的平台之一，配备有先进完备防喷设备和溢流检测报警系统。但在事故发生后，诸多防喷设备不能正常发挥预先的作用，溢流检测系统也没有为现场人员报警，或报警后，现场人员没有及时发现，导致了事故的进一步复杂化。

4. 低级的错误会导致大事故的发生。该起事故中，现场人员没有及时发现溢流。在发现溢流后，处理措施不当，造成了灾难性事故的发生。

5. 钻井及井下作业现场的录井、测井、固井、射孔、压裂等相关方在井控工作方面应职责明确，紧密配合，相互协作，尤其要充分发挥录井在做好井控工作中的重要作用，才能保障井控工作的全面监控到位。

6. 集团公司海洋工程业务应继续坚持“适度规模、适度水深、适度区域的发展思路。

7. 实行坐岗制度是保证保证井控安全的重要手段。该钻井平台必定配备了完备的监测报警装置，录井资料显示也检测到了明显的溢流现象。但循环罐上的报警系统没有报警，或报警后相关人员没有发现报警。如果建立有人员坐岗制度，循环罐或泥浆槽出口有坐岗人员，则会很快发现溢流。因此加强坐岗制度与先进的仪器检测相结合，是井控安全的有效保障。

8. 完备的应急预案是控制事故恶化的有效手段。该井在发生事故后，处置手段比较被动，没有预先考虑到深海发生井喷失控后的有效应对手段，显示出作业者在该井施工前，没有指定完备周全的应急预案，没有进行过演练。