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探寻深海作业更安全的途径

时间:2013-10-22 15:13 来源: 作者:houjingru

在全球,墨西哥湾石油天然气的勘探开发是业界关注的焦点。自发生“漏油事件”以来,至今大家谈论最多的话题仍是墨西哥湾油气的勘探开发的进展。

众多周知,2010年4月20日,石油钻井平台“深水地平线”发生爆炸沉入墨西哥湾,随着事件的持续,相应地也得到了不同的结论。就油气勘探开发本身特征而言,它是一个长期的、有发展前途的行业。2011年年中,世界所有目光都聚集于美国市场需求的油气发现与安全生产的进展。

事实上,在一个无法预测的时期,世界各国的能源生产及时提醒到:安全供应能源是一个国家未来发展的关键因素。现在,墨西哥湾钻井业已出现相对平稳向前发展的趋势。油气勘探开发行业希望与墨西哥湾作业一同前行,不必为深水爆炸事件背负沉重的负担,应从中吸取教训,并继续前进,这才是最真实的。从1988年北海Piper Alpha的经验来看,最重要的是世界石油天然气作业与安全得到了很大的改善。

根据墨西哥湾地区现在的发展情形,其潜在项目的钻探机会前景大好,除美国的钻探活动之外,墨西哥和古巴的海洋石油最新勘探活动将启动。值得关注的是,这些项目的实施环境将很大不同于一年前石油勘探正常业务的实施方案。

安全作业责任重大

新的石油开采规章和开采许可证大幅提高了石油公司勘探与作业的门槛,并在一定程度上影响着石油公司的勘探开发计划,同时,美国政府还明确指出,墨西哥湾的海上石油勘探活动将持续得到过去未曾有过的严格审查。

更严格的规章意味着更高的成本,石油公司最近的调查显示,石油价格大幅上涨的预期对钻井、设计及整个海上作业安全提出更高的反应要求。

同时,PFC能源咨询公司表示,负债限额增加到300,000,000美元,将可能排除15%~20%的作业者,在未来十年,这将至少降低墨西哥湾油气产量大约950 MMbbl。

幸运的是,墨西哥湾石油勘探的潜在作业者并没有流失,近几年,他们预期的钻井支出数字是很大的,并将上升,这要多于墨西哥湾“漏油事件”发生之前原预测的支出数字。

许多作业者被迫延期处理实施新的开采规章,并完善即将开展项目的设计理念和建设计划。但是,对墨西哥湾两个最重要项目的未来勘探活动现在与任何个别石油公司或者任何油气发现几乎没有什么关系。

一个重大责任应由行业自身实施的新举措承担,要做好充分准备公开宣布它的漏油应急方案。这些方案必须使石油公司尽可能地准备未来的事故,不可因此而自鸣得意。

实现反应系统的扩展

从墨西哥湾Macondo井漏油事件中得到了深刻的启示,并且实践经验正被Marine Well Containment Co.(MWCC) 和Helix Well Containment Group (HWCG)明智地应用于一些项目中。

壳牌、埃克森美孚、雪佛龙和康菲已迫切要求非营利MWCC合资企业成为一个可行的解决方案,bp, BHP Billiton, Apache Corp., Anadarko Petroleum Corp., Statoil一并加入。

MWCC总裁Marty Massey说:“我们不断增加的成员在改善墨西哥湾深水作业反应能力上扮演着愈来愈重要的角色。”同时,他指出,墨西哥湾地区资源的开发对美国的经济发展具有重要的意义,因为它占美国石油天然气产量的30%,并能支持170,000美国人的就业机会。

BHP首席执行官J. Michael Yeage补充道,Marine Well Containment 公司的努力表明,他们具备可靠工具,能够及时控制海底钻井事故,虽然他们并不期望一直在使用的设备,但他们坚信,他们已经做好了必要的充分准备。

现在,MWCC的临时安全系统已经部署好,能够在8,000 英尺 (2,438 米)的深水中作业,可处理多达60,000桶/天的当量。

初始反应系统包括一个截油盖,这能够堵住油漏或者通过软管和立管容纳漏油。该系统也还包括喷洒海底石油分散剂设备、插管及作业船,便于将原油吸走,做好处理与存储。截油盖有15,000 lb/sq的最大作业压力和一个由双层屏障设计的海底防喷器(BOP) ,必要时也能够通过无人潜水器(ROV)来控制。

埃克森美孚公司正在为开拓该系统的扩展而努力,这将允许作业者在10,000英尺(3,048米)深水中作业,并处理高达100,000 b/d的当量,系统元器件将在2012年交付使用。

最近,一个相关系统扩展的合同被授予威德福国际公司,其主要负责墨西哥湾两个动力定位油船平台上层工艺模块的设计与施工,该合同预计2012年完工。同时,威德福国际公司还递交了一份关于长期贮放和维修设备的意向书,这包括如有需要应对未来井控事故,其必须提供部署与操作工艺模块的帮助。

此外,Technip也赢得了一个扩展该系统的合同,主要是脐带、立管和出油管元件的设计、采购及制造,其预计于2012年完成。承包商的工作范围包括10,000 英尺深水作业的两个深水立管系统,利用浮力连接系统,并修复系统,同时还包括2,000 英尺 (610 米)深水作业中的两个浅水系统,这主要通过使用Lazy Wave悬挂结构形状和一个井控脐带来实现的。

应急控制能力增强

HWCG明显提高了本身的海底井控能力,并计划在2011年使其控制事故作业能力达到10,000英尺深水中。

该集团是由在墨西哥湾作业的24个深水勘探开发公司组成的应对漏油事故的行业合作组织。其已经形成控制5,600 英尺 (1,707 米)深水作业漏油的能力,这将使用Helix Energy Solutions Group的快速应急系统,包括Q4000干预作业船、Helix Producer I 及10,000 psig的截油盖。

据统计,该系统的能力在4月已扩展到8,000 英尺深水作业中,处理石油能力达55,000 b/d,处理天然气能力达95 MMcf/d。HWCG把这归于增加了15,000 psig的截油盖。

Helix 公司首席执行官Owen Kratz证明早在今年四月份之前,科学技术内务委员会已召开当前和未来的海上钻井行业的安全及反应技术会议。据悉,Helix 公司的深水作业船在墨西哥湾Macondo漏油事件中发挥了非常重要的作用。

“在美国墨西哥湾深水作业中,提供有效的油井控制能力对鼓励能源开发责任是比较重要的,”Kratz说, “作为海洋石油服务公司,我们的目标是利用全球1500多专业人员使墨西哥湾石油勘探恢复到正常水平。”

最终,HWCG10,000-ft系统Roger Scheuermann商务总监说:“我们不断增强的应急控制能力将超越目前任何深水钻井的深度或正在计划钻井的深度,并允许作业者在更深的钻井中安装截油盖。”

目前HWCG已与30多个服务供应商签订了协议,如需要时,其将提供额外的服务、产品及工作人员的大力援助。它已经实施了两个“Tabletop” Exercises,例如,组织225多个技术专业人员进行为期一天的演练,旨在提高工作人员应对突如其来的海底钻井事故的协调与准备能力。

“虽然我们无法预料事故,但我们有责任做最充分的准备以确保深水漏油事故的及时反应与控制。”Scheuermann说:“协作是至关重要的,那正是Helix Well Containment Group为什么花费三周的时间组织两次Tabletop Exercises的缘由。”

安全反应计划加速

在海洋能源据管理、规章及执行(BOEMRE)的指导下,HWCG已制定了一个井控安全计划,充分确定了深水安全预测情景的应急方案。“组织深水钻井业内最具有经验的专业人员,同时也检验了我们的反应能力。”HWCG技术委员会主席Tim Sargent说,“通过这些演习经历,我们能够加速我们的决策过程,并优化我们计划的利用。”

为何这些漏油应急方案的进展与预见度如此重要?

2009年,美国内政部估计,美国近海石油产量的80%和天然气产量的45%都来自墨西哥湾。近40%的油气井是深水井,其中,700口井是超深水井(5,000 英尺 或1,524 米 或以上)。

据能源信息管理局“短期能源展望”估计,自2010年5月以来,由于能源供应规章障碍、经济、许可证延迟及钻井暂缓的影响,石油产量的损失每天达到300,000 桶。

墨西哥湾Macondo井漏油事件一年后,现在终于能够谨慎加大墨西哥湾石油勘探开发力度了,第十个钻井许可权按照严格的新勘探标准由BOEMRE颁布,这其中包括展示控制海底钻井井喷能力的要求,这对深海作业具有里程碑的意义。随着数十亿美元的支出计划,为该地区的作业者石油勘探开发提供了极大的信心支持。

毋庸置疑,深海石油天然气勘探开发活动中的某个示范是至关重要的,墨西哥湾作为业内一个可行性业务的生存发展也依赖于示范的作用,深海钻井作业安全任重路远。

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