墨西哥湾漏油事故的分析与启示

万又铖　俞徐超　孙海潮　吴金鑫　张萌

摘 要：2010年4月20日22：00（美国中部时间），位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36小时后沉入墨西哥湾。平台共有工作人员126人，事故造成11人死亡，17人重伤。钻井平台底部油井自2010年4月24日起漏油不止。水下封堵经5个月才成功，漏油扩散区域覆盖了墨西哥弯长达 1500 公里的海岸线。可以说，墨西哥湾漏油事故是世界石油工业史上损失最惨重、影响最恶劣的事故。通过分析墨西哥湾漏油事故的前因后果，可以为海上石油生产安全和大型项目管理提供宝贵的经验和建议。

关键词：墨西哥湾 事故调查 深海石油钻采 安全管理

一 、引言

墨西哥湾漏油事故已经过去2年多了，但是其造成的影响却一直持续到现在，并且还将继续下去。2012年3月，美国一个联邦法院表示，英国石油公司（BP）与墨西哥湾漏油事故原告组成的委员会达成庭外和解协议。该公司将向受事件影响的渔民和其它索赔人赔偿78亿美元，一时间，墨西哥湾漏油事故再一次引起了人们的注意。蓬莱19-3同样在2011年牵动着人们的神经，并一度被人们当成了墨西哥湾的翻版，当中国海洋石油公司2012年7月宣布，将在南海区块招标，进行油气开采的时候，海上油气资源的开采再次引起了人们时刻关注，人们不但关心争议海域的政治敏感问题，更加注意到海上油气开采所带来的安全问题和环境问题。因此，我们重新回顾墨西哥湾漏油事故，总结经验教训，就显得尤为重要了。

二、事件回顾

2010年4月20日22：00（美国中部时间），位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36小时后沉入墨西哥湾。平台共有工作人员126人，事故造成11人员死亡，17人重伤。据悉，这一 平台属于瑞士越洋钻探公司，由英国石油公司（BP）租赁。钻井平台底部油井自2010年4月24日起漏油不止。事发半个月后，各种补救措施仍未有明显突破，沉没的钻井平台每天漏油达到5000桶，并且海上浮油面积在2010年4月30日统计的9900平方公里基础上进一步扩张。 此次漏油事件造成了巨大的环境和经济损失，同时，也给美国及北极近海油田开发带来巨大变数。受漏油事件影响，美国路易斯安那州、亚拉巴马州、佛罗里达州的部分地区以及密西西比州先后宣布进入紧急状态。

图一 事故井位置概况

图一为事故井位置概图，如图所示事故井位于美国新奥尔良东南130英里处，隶属于路易斯安那州海洋 Maconda 探区。

水下封堵经3个月方成功，应急动用人员47800人，几十个联邦、州、地方政府，8家勘探与生产运营商，5个指挥岗位，19 个分支办事处，6000 余艘船只，800 余架次飞机，使用了几十项创新技术，仅在中国就订购了 1，400万英尺油围。BP公司先后采取了7种方式来关闭油井，最后经过多方努力，终于在7月15日，成功控制住了泄漏的油井。

三 、事故原因

BP公司于2010年9月8日公布了一份事故调查报告，将事故原因归结于“8大屏障“的被破坏，分别是：油井的完整（密封）性未确定或失效（①环空水泥屏障未隔离油气②套管鞋屏障未隔离油气）；未检测到油气进入井筒，且丧失井控（③在未确定油井的密闭性的前提下，通过了负压测试④在油气进入隔水导管后才意识到油气侵入⑤惊恐相应措施未能重新获得井控）；深水地平线上的油气燃烧（⑥井液进入泥浆气体分离器，导致气体排向钻机⑦火气探测系统未防止油气燃烧）；防喷器未封井（⑧防喷器（BOP）应急模式未能封井）。报告在承认BP自身失误的同时，将大部分责任归咎于平台所有者瑞士越洋钻探公司和负责油井施工的美国哈利伯顿公司。报告说，哈利伯顿公司负责的油井水泥灌注工程有缺陷，导致油井气体外泄。而在气体开始外泄的40分钟里，越洋钻探公司在钻井平台上的工作人员“没有意识到危险状况，也没有针对碳氢化合物进入油井一事采取行动”。与此同时，其他一些工程设计问题导致气体经通风系统进入钻井平台，而没有被引导到海面，这使一场平台相关设施无法阻止的火灾“成为可能”。

而2010年9月15日美国联邦调查人员公布的报告以及美国负责调查墨西哥湾漏油事件的总统委员会2011年1月11日公布的最终调查报告都将矛头指向了BP公司，并清楚地指出，管理不力以及对突发事件缺乏有效反应是造成这起灾难的最主要原因。

1.从技术角度分析，事故由以下原因造成

1.1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；

1.2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。

1.3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。过早替入海水：此井钻井工程进度比原计划滞后约6周，BP公司为赶进度，过早下令Transocean公司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。该井完井泥浆密度约16ppg（1.9g/cm3），海水密度为1.03g/cm3。海水深5067英尺（1544.8米）。有幸存者称，在爆炸前11小时的一次会议上BP公司的管理者和Transocean的管理人员就什么时间用海水替换隔水管中的泥浆发生过争执。同时在用海水替换隔水管中的泥浆期间，忽视警示讯息，所采取的井控措施不当。爆炸前5小时，发现井筒流出量大于泵入量，但注海水工作继续进行，非常致命。井喷前2小时，综合录井仪显示泥浆中气体浓度升高、泥浆池液量明显增加，未采取措施。爆炸前51分钟，有大量原油开始外溢。爆炸前41分钟，关井失败。

1.4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。

1.5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。

1.6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。

1.7水下防喷器的剪切式闸板只能剪断钻杆本体，剪不断钻杆接头。不幸的是正好封在了接头上（推测）。所用闸板为测试件而非正式件；钻井期间橡胶损坏；防喷器控制系统故障；防喷器控制系统失效。其中一个控制系统事前失效；爆炸造成控制系统与水下防喷器失去联系。电池没电：水下防喷器有两个控制模块，靠电池供电。事后取下其中一个模块进行检查，发现电池没电。

2.从管理角度来分析，事故发生的主要原因如下

2.1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。措施了关井的正确时机。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。

2.2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。 ；

2.3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。

2.4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公司为赶工程进度和省钱，在侯凝只有16.5小时后，过早下令越洋钻探公司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小时的一次施工设计讨论会上BP公司的管理和越洋钻探公司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。

2.5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，双方此井钻井工程进度比原计划推后了大约6周时间。

2.6此外，根据相关资料分析，该事故井本是一口探井，但在实际操作过程中，由于井下情况较好而且为了缩短工期节约成本，BP公司改变原计划将这口井改造成了一口生产井。须知，探井无论是在固井质量还是使用寿命上都远达不到生产井的标准。可以说正是BP公司此前不顾安全状况大量缩减成本，盲目施工以使缩短工期等人为因素给此次事故发生埋下了伏笔。

2.7而美国政府也难辞其咎，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BP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。

四、关于事故的思考和启示

1.安全为天，警钟长鸣，永不放松

BP是海上油气开采的先行者，也是掌握深水油气开发技术的少数几家公司之一，深海钻探技术处于国际领先、拥有的装备技术也是最先进的，事发前不久刚刚获得美国政府的年度海上石油开采安全生产奖，但最终导致了几乎无法掌控的灾难后果。是否对风险麻痹大意了？ BP位于德克萨斯城的炼厂曾在2005年发生爆炸；2006年，其位于阿拉斯加州普拉德霍湾油田也发生了泄漏事故。而这两起事故都属于可以预防的常规性事故。

越洋钻探是世界上最大的海上钻井承包商，哈里伯顿则是世界顶级的技术服务商，卡梅隆属于国际一流的设备供应商，可谓之强强联手，却发生了如此惨重的安全事故，其教训发人深省，为石油行业的安全环保工作再次敲响了警钟。

2.必须要有钻井安全应急预案

BP如此专注于深水石油钻探，应该对深水石油泄漏有更好的应急方案，但事实上缺乏应急预案；当灾难发生后没有有效的措施，使后果和损失进一步加剧，甚至失控。

3.加强监督、检查

据报道，美国的监管部门在经济压力之下，放松了本应严格的监管。

高度重视固井质量，要将固井过程的井控纳入重点井控防范范畴。

安全管理必须及时适应公司业务快速扩张的需要，坚持做到横向到边、纵向到底。

自1998年以来，随着世界并购重组风行时，BP先后兼并阿莫科、阿科、嘉实多、维巴等多家美国、欧洲公司，经营规模迅速扩张，在全球500强排名中从21位跃居到目前的第4位，在全球50大石油公司综合排名中由第10位上升到目前的第6位，总收入增加了4倍，总资产增加了3倍，远高于其它国际石油公司。但是，BP的购并扩张之路不仅没有给公司带来盈利水平的同步增长，更为严重的是，妥善处理好发展规模、速度与安全环保管理的关系。安全管理没有同步跟进，加之购并各方存在一定的文化差异，管理体系不太兼容，又削弱了安全工作效率，造成公司在北美地区连续发生多起管道泄漏、炼油厂爆炸等重大安全事故。

实施低成本战略不能以削弱安全保障为代价，必须坚持把“环保优先、安全第1、质量至上、以人为本”的理念落到实处。

石油石化工业是高度资金、技术、劳动密集型行业，由于油价的不确定性，实施低成本发展始终是石油公司的一项长期性战略。但是，企业最大的浪费是事故，最大的节约是安全。对于那些可能会影响到生产安全的成本削减计划必须十分慎重。近年来，BP大规模削减成本，各方面的成本压力都比较大。本次事故中，MC252-1井是一口日费井，为了节约费用，加快进度，公司选择了风险较大的单一套管窜结构，减少了密封防护和套管扶正器数量，也不进行钻井液彻底循环，不做固井胶结质量测井等，在多个生产环节采用了多项省钱、省时、赶工期的不科学方案，超越程序施工，最终酿成严重事故，得不偿失。

五、结语

世界上做安全做得最好的企业-杜邦公司有句名言：一起安全事故都是可以避免的。虽然讲，事故有必然性，但是我们要注意到，在所有的事故中，因为人的不安全因素和管理的缺陷所造成的事故占据了95%以上，因此，加强对人的管理，对管理制度的强化就成了保证企业生产安全的必由之路。对于国内的石油企业而言，在面对越来越高要求的世界石油市场时，如何做好自身的安全建设，成为了重中之重。

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