原油泄漏 技术失效

杨雪 转载自 麻省理工科技 | 2011-12-31 14:00 | 收藏 | 投票

  路易斯安那海岸泄露的原油没有减弱的迹象,它提醒着我们“距离和深度的暴虐”,这是海岸警卫队萨得?艾伦(Thad Allen)上将的说法,4月底奥巴马总统任命他为国家事故指挥官,掌控英国石油公司对此做出的努力。

  艾伦已经扩大了努力的范围,试图分散、掠去并阻止从漏油处浮到表面的原油,上月,Deepwater Horizon的钻机遭到破坏。但是,本周末,他告诉新闻界,他最重要的工作是阻止新的原油流入大海——在Deepwater Horizon钻探的一英里深的地方,这是一个复杂且有风险的过程。

  漏油还揭示出对一个设备过度的信赖,这是近十年来学术界和行业内的专家一直警告的事情:防漏设备,或者叫防喷器是该行业防止深水漏油的主要方法。

  行业专家表示,在4月底奥巴马下达的海上钻探技术检查中,防喷器处于最为突出的地位,将于本月完成,之前不会批准任何下一步的钻探作业。“全面的检查和技术改革可能马上就要来临,”德州大学奥斯汀分校的石油工程高级讲师保罗?布默(Paul Bommer)说。

  Deepwater Horizon的防喷器是一个450吨的液压油缸,横跨油井,就在海床上。4月当石油泄漏,将石油和天然气送上油井的时候,来自钻塔操作员的信号,或者与上面失去联系都应当能自动释放储存在防喷器舱中的空气压力,使它机械地折弯或折断油井管道,并关闭油井。

  迄今为止,英国石油公司使用远程控制车试图启动Deepwater Horizon的防喷器控制系统阀门徒劳无用。一些专家表示Deepwater Horizon的防喷器缺乏一种叫做声音触发器的信号装置,它能远程控制某些钻机的防喷器,但在这次事故中可能没有作用。布默表示声音触发器可以简单地发出与现在的远程控制车辆一样的信号,哪怕在几天之前。

  第二个钻机已经被安放到漏油点,着手实施行业内唯一被证实可靠的方法:一旦海下油井泄露,通过钻一个或几个新的油井绕开防喷器,横穿然后堵住泄露的油井。不幸的是,钻探另一个补救油井需要两到三个月的时间。

  延误并不是因为需要高度的精确性。从几英里外横穿一根7英寸(约17.8厘米)宽的管道完全在海上钻探的遥感勘测能力范围之内。钻这个油井要几个月的时间是因为它的深度:英国石油公司计划穿透18000英尺(约5.49千米)的岩石,接近泄露油井的底部。

  华盛顿的贸易组织美国石油学会的石油工程师和海上事物高级政策顾问安迪?莱德福德(Andy Radford)表示,英国石油公司需要钻探到深处以创建一个有足够容量的补救井抵消泄露石油的力。“会有来自油井生产层的压力上来。每平方英寸的洞有数千磅的力。你必须能够用压井液克服那样的压力。横穿的深度越深,泵压力就越小,而你需要这个压力去克服来自油井的压力,” 莱德福德说。

  在最糟糕的情况下,一个补救井的力是不够的,就需要钻第二个井,耽误更多的时间。

  同时,英国石油公司和它的同行伙伴正在策划一系列备用方案,这些方案从来没有在极端的深水状态下进行过测试(1500米或更深)。这些方案包括在泄露处放置一个漏斗状的结构,将油吸到上面的船上;将化学分散剂泵至漏油处以分解石油,防止它浮到海面,以及阻碍从井眼处上升的破碎了的升流管。

  艾伦表示所有这些方案都有希望,但是后者更具有风险,因为它会影响管道中已经存在的阻碍物,且实际上会将石油的流量提高几倍。根据粗略估计目前的流量为每天5000桶。

  在这次事故之前,这些备用方法为什么没有得到验证?“我确信这是我们将要进行检验的东西,”莱德福德说。

  尽管Deepwater Horizon的泄露深度是前所未有的,它并不是不可预料的。工程顾问公司URS Corp.2002年的一份报告得出结论“浅水使用的技术不足以应付1000米以上的水深。因此,一些更新的深水技术的环境影响还未可知。”

  2005年,来自德州农工大学的石油工程研究人员建议在“危险而未知的”极端水深环境中钻探需要新的防漏控制方法:“虽然从总体上说钻探技术是与环境保护同步的,但有些部分是落后的。已经显现这种趋势并且需要改变的领域就是泄露控制。”

  德州农工大学的研究人员所做的对于墨西哥湾事故的分析显示,自1960年以来,尽管使用了防喷器,海上石油泄露却以一个“相对稳定的速度”持续着。监管人员要求每14天检查一次防喷器。英国石油公司表示,在上月泄露之前的10天,他们检查了Deepwater Horizon的防喷 器。

  布默表示,在奥巴马下令实施的检查中最有可能产生的技术改变是增加第二个独立的海底防喷器。

  这不大可能让一些反对人士感到满意,他们想让奥巴马政府取消在墨西哥湾沿岸地区扩大海上石油和天然气钻探的计划。“在我们看来,底线在于不存在有保证安全的钻探方法,安全和清除技术没能跟上钻探技术的步伐。这就是为什么我们要求暂停所有新的钻探,包括勘探,”国际海洋保护组织Oceana的高级科学家杰奎琳?萨维兹(Jacqueline Savitz)说。

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