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深海原油泄漏控制设备走向全球

时间:2013-10-23 11:29 来源: 作者:houjingru

在Trendsetter公司,首先看到的是一个庞大的设备。如果墨西哥湾油井发生最坏的情况,那么这一设备随时能够大显身手。这个连接器、管道、阀门以及防喷器(BOPs)的组合体就是封顶栈----2010年它成为一个新词汇,当初马孔多油田漏油事故的成功堵漏就是得益于第一台快速组装好的封顶栈。

拥有25个子公司的Helix油井封闭集团(HWCG)目前保存着第一台封顶栈,这种设备的应用已成为全球趋势。目前全球有超过15台在用及已订购的封顶栈。

在这15台封顶栈中,其中有几台将由Trendsetter公司制造。在今年4月初,该公司工程咨询和设备制造商正在为壳牌公司所订购的一台封顶栈而忙碌着,这台封顶栈将成为壳牌公司在北极钻探计划的一部分。

同时,他们正在计划制造另一台由壳牌公司为适应张力腿平台下面狭窄空间而自我设计的封顶栈。制造完成后,这台封顶栈将成为海上油井控制公司(MWCC)的产品,为墨西哥湾10家大的油井运营商服务。到2012年年底,MWCC将有三台封顶栈,相关设备的库存也将越来越多,包括两艘捕获、处理以及将原油卸载到油轮、燃烧天然气的船只。

Trendsetter公司制造的其它四台封顶栈将要由海底油井应对项目(SWRP)在全球的海上石油盆地间进行配置。

英国石油公司最近在休斯敦地区增配了一台封顶栈,这台封顶栈也肩负着重要使命。它重达100多吨,能够分解成两部分。英国石油公司油井控制应对小组的组长Geir Karlsen说:“如此以来,无论英国石油公司在哪块海面上进行油井的勘探开发,都能将这一装置送往那里。”

在墨西哥湾马孔多漏油事故发生后,各种各样的因素使得监管机构对那些试图获得钻井许可的石油运营商们提出了必须证明其有控制深海井喷的能力。

当壳牌公司寻求获得在阿拉斯加近海的钻井许可时,也遇到了相似的要求,即需要在那里配置一台封顶栈。

国际石油公司,如壳牌及英国石油公司对海上作业都有自己的内部标准:无论在世界的哪处海面上进行作业,都必须要有封顶栈。这两家公司拥有自己的封顶栈,也是海底油井应对项目的参与者。

“世界上一些其它的监管机构的要求是,国内并不一定非要拥有封顶栈,但是在需要时,必须要有”,壳牌公司负责深水井的过程安全实施的油井交付经理Ken Dupal说,“SWRP已经将此要求作为为不同地区提供封顶栈的战略。”

美国石油学会预计要添加一个根据封顶栈开发的标准—API 17W。

这一装置的设备清单多达250项,许多产品是马孔多事故经验教训的结晶。设备上的适配器和连接器使得封顶栈能够用于不同的防喷器和立管连接上;其管剪切设备能够清除杂物并切出新连接点;化学分散剂装置能够将原油分解成油滴。

“已经有很多封顶栈装备了,封顶栈已经发展成为一个产业。” Karlsen说,“在短时间内将封顶栈运到所需要的地方,并使其程序就位,在这方面的工作已经做了很多。”

封顶栈出现之前

2010年4月发生的马孔多井喷事故产生了引人注目的变化,在以往的研究中,封顶栈只是考虑如何才能关闭深海里野喷井的一个想法。模型是用于控制陆上油井井喷的设备。这一装备需要被牢牢地夹在野喷井上,引导油流向上通过一个可以关闭的中央通道,或使原油通过分流器——两到四个用于在关井时降低高压液体压力的管子——或向上将油流提升到海面上的船只。

所有封顶栈的工作模型都与为英国石油公司关闭马孔多泄露油井所制造的那台设备一样。当时,一个大型团队的顾问为事故的解决出谋划策,其中就包括Trendsetter的总裁兼首席执行官Mario Lugo。他对海上油井有超过38年的经验,曾与Boots Hansen of Boots and Coots 及Wild Well Control公司合作过,还参与了一项研究如何控制深海井喷的联合工业项目。

Trendsetter完成的第一个工作就是为MWCC制造的临时封顶栈,这项工程短短8周时间内,在该公司单层办公楼外面的一个20×20英尺的钢垫上完成的。

尽管Trendsetter制造各种各样的海上设备——最近它完成了一笔阀组订单——如果到休斯顿,占地20,000平方英尺的工厂参观,就会看到这台作为深海油井控制设备展览品的装置。

在HWCG封顶栈旁边的一个粗的钢平台上是平床式拖车大小的连接器的工具包。它涵盖了需要用于将封顶栈与防喷器、水下立管装置或管线爆裂后任何可用的管道。

在厂房内,是一台蓄能器机架,上面有32个加压瓶,这些瓶子能够放置于离井口一定的距离的安全地方,并通过一条软管提供后备压液。Trendsetter公司正在制造一种已经开发出来的新产品,它能够通过地面声学通讯来控制。壳牌公司的北极封顶栈是专门为

极端寒冷地区而设计的,在这些地区,浅水里的浮冰是一种威胁。所设计的封顶栈及其配套设备能够“牢固地站立”于由海洋底部挖出的洞里,被称为冰窖,以保证在移动的冰块下设备纹丝不动。

这台封顶栈已经制造完成并被装运。“在Trendsetter公司,北极封顶栈被组装好并进行测试,然后再拆卸成可以用卡车运输的部分,之后被运往俄勒冈州的波特兰,在那里,对设备进行重新组装和测试。” Lugo说。

封顶栈和使用封顶栈所需要的其它设备的价格绝对不低。但是,由于允许多个公司一起平摊费用,如HWCG的常务董事Dave Coatney说的“就一口油井所需花费的巨大费用来讲,平摊后的封顶栈费用只占其很小一部分。”

HWCG已经有了这样的计划,那就是想要设计一台更大容量、更高压力的装置;Trendsetter也有这样的想法。Lugo说:“我们正在考虑设计压力为20,000 psi的系统,不过,有些部件需要进行完善。”

虽然这些设备可以设计成不同形状,但在可能的情况下,尽量采用使用过的设计和组件。Dupal说:“封顶栈采用成熟技术,不需创新的,太多的改变可能只会增加设备运作不起来的风险。”

规划“移山”

移动性是个相对的事情,封顶栈行动起来总是“步伐稳妥”。因此,在它的所有硬件身后,是努力搞清楚如何尽快地调动这一设备。将MWCC的临时封顶栈从Trendsetter公司位于休斯顿西北部的装备工厂运到休斯敦航道一个码头旁的仓库就花费了4个多小时,为了防止交通堵塞,这一切都是在凌晨时分进行的。

Karlsen说,用飞机运输封顶栈需要找一处具有能够让最大的飞机起飞的跑道,并需要有足够能将封顶栈各组件装到卡车上的起重机。为了降低在海关耽搁的风险,英国石油公司提前与关键场所的官员进行联系以审查其计划,且配一个系统,提供涵盖其每一个货运集装箱所装货品的详细记录。

沿途所经的道路及桥梁都做了路线规划,以便能够处理超载荷的情况。当封顶栈到达水边时,重型设备需要重新组装,并将其卸到一艘施工船上。许多专业船只中的一艘用来给油井加盖。英国石油公司负责封顶栈维护的小组人员将随设备同行,与Cameron公司的设备专家,以及许多其它人组成大型应急响应小组。

为了应对复杂的情况,英国石油公司定期举行演习,正如这一领域中的其它公司所做的那样,在海外业务中,这一部分行业正在日益增长。今年夏天,MWCC将要把封顶栈连同用于清除杂物以及收集原油的船舶和设备运往墨西哥湾,并通过钢缆将其下至海底,由此将证明它的能力。按照美国安全和环境执法局(BSEE的能力)的要求,进行了总排演。 “我们已经对MWCC及封顶栈进行了反复测试,但是将它们放置到深海中进行实际测试,让我们对其能够满足需要更加充满了信心。” BSEE的董事詹姆斯·沃森说。

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