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4月20日墨西哥灣井噴事件發(fā)生后，BP公司采取了一系列制止井噴和減輕海洋污染的措施。這些措施有些具有一定的使用經(jīng)驗(yàn)，有些是在深水條件下首次嘗試；從使用效果來(lái)看，有些完全失敗，有些取得了一定效果；從實(shí)施進(jìn)程來(lái)看，有些已經(jīng)完成，有些則正在實(shí)施過(guò)程中。所有這些措施對(duì)于我國(guó)深水鉆探作業(yè)具有重要的參考價(jià)值。本文將上述措施分為制止井噴的措施、從井口收集油氣的措施和海面油污處理措施分別予以介紹。

制止井噴的措施

“水下機(jī)器人”——用ROV關(guān)閉防噴器

自4月23日晚以來(lái)，BP公司使用一種被稱作ROV的水下機(jī)器人，通過(guò)設(shè)在防噴器本體上控制面板來(lái)關(guān)閉水下防噴器制止井噴（見(jiàn)圖1）。最多時(shí)曾使用6臺(tái)ROV同時(shí)工作，但是由于水下防噴器本身出現(xiàn)故障，該措施一直未能成功。

“救援井”——鉆定向救援井

該措施是鉆一口定向井，使之與發(fā)生井噴的井的井底相交，用定向救援井內(nèi)較重的鉆井液形成的液柱靜壓力將噴出的井流壓住，然后用水泥將井底封住，從根本上制止井噴（見(jiàn)圖2）。定向救援井技術(shù)是一種成熟的技術(shù)，具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，憑借當(dāng)今先進(jìn)的導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)和裝備，該措施具有較高的成功率。但是定向救援井施工周期較長(zhǎng)，需要2~3個(gè)月時(shí)間。

5月2日，越洋鉆探公司的半潛式鉆井平臺(tái)Development Driller Ⅲ開(kāi)始鉆第一口定向救援井，Development Driller Ⅱ也于5月16日開(kāi)始鉆第二口救援井。據(jù)福克斯新聞網(wǎng)估計(jì)，以現(xiàn)在的噴油速度，到第二口救援井完工時(shí)，泄漏的原油總量估計(jì)將達(dá)到200萬(wàn)桶。

“滅頂法”——頂部壓井

頂部壓井措施是用高壓將重鉆井液，從位于海底防噴器上的壓井/節(jié)流管線強(qiáng)行注入井口，將噴出的井流壓住，然后注入水泥封堵井口。5月26日，該措施實(shí)過(guò)程中鉆井液并沒(méi)有進(jìn)入井眼向下流動(dòng)，而是通過(guò)破損的隔水管流入海中。至5月29日，BP公司宣布該措施失敗。

從井口收集油氣的措施

“阻油罩”——用Macodome隔離海水和油氣

該措施是用一個(gè)被稱為Macodome的大罩子（見(jiàn)圖3）將破損隔水管末端的漏油處罩住，將噴出的油氣同海水隔離開(kāi)來(lái)，然后通過(guò)連接于罩子頂端的管道輸送至海面，由油船運(yùn)走。但是，當(dāng)5月6日下入海底的Macodome將泄漏處罩住后，由于海底高壓、低溫的環(huán)境條件，油井中噴出的天然氣和海水生成的天然氣水合物將罩子頂端的油氣出口堵塞，致使該措施失敗。

“小阻油罩”——用“top hat”隔離海水和油氣

BP公司汲取了Macodome的失敗教訓(xùn)，制造一個(gè)稱為“top hat”的較小罩子，其功用與Macodome相同。“top hat”較小的容積減少了與天然氣相混合的海水量，降低了罩子內(nèi)部形成天然氣水合物的可能。另外，“top hat”的頂部除了一支導(dǎo)油管還有兩支管子，分別用來(lái)向其內(nèi)部注入熱介質(zhì)和有機(jī)溶劑用來(lái)溶化化形成的天然氣水合物。但是，該措施仍未能夠成功。

“虹吸管法”——插入導(dǎo)油管吸油

在5月14日和15日兩次失敗后，BP公司終于在16日將一根直徑為6寸的導(dǎo)油管插入已經(jīng)折斷的21寸隔水管的末端。通過(guò)這根管子，日收集原油1300多桶。但是由于后面實(shí)施的頂部壓井方案，插入的導(dǎo)油管被拆除。

“蓋帽法”——LMRP Cap

6月3日BP公司將一個(gè)稱為L(zhǎng)MRP CAP的罩子安裝于LMRP的頂部，收集井口噴出的部分油氣，日收集原油15000桶，天然氣83萬(wàn)立方米。油氣被收集到Discoverer Enterprise 和Massachusse 駁船上。但是由于該裝置為倉(cāng)促趕制，罩子由鋼板拼焊而成，承壓能力有限。且設(shè)有多個(gè)泄壓通道，不能從根本上遏止井流噴出（見(jiàn)圖4）。

從壓井/節(jié)流管線導(dǎo)出油氣

該措施6月16日實(shí)施，是利用先前頂部壓井的管匯和管線，從水下井口將噴出的油氣導(dǎo)引至水面上的Q4000修井平臺(tái)上直接燒掉。日收集原油最高達(dá)10000桶，收集的油氣直接燃燒掉。

使用第二套防噴器組封井并導(dǎo)出油氣

7月10日BP公司將LMRP Cap拆除，取而代之的是由過(guò)渡短接和第二套防噴器組組成的井口關(guān)閉裝置（見(jiàn)圖5）。該裝置可以將井口關(guān)閉，并將噴出的油氣通過(guò)自浮式立管輸往水面上的多艘船只。7月16日該裝置安裝完成，到筆者發(fā)稿前，該裝置的三套閘板均已關(guān)閉正在進(jìn)行密封性試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到目前為止未有油氣噴入海中。

收集油氣的長(zhǎng)期計(jì)劃

7月10日，BP公司公布了一項(xiàng)收集海底井口噴出的油氣的長(zhǎng)期計(jì)劃。（見(jiàn)圖6）第二套防噴器裝置中導(dǎo)出的油氣通過(guò)自浮式立管導(dǎo)引至兩艘鉆井船上收集起來(lái)。壓井/節(jié)流管線的收集的油氣一部分通過(guò)自浮式立管收集Toisa Pisces號(hào)船上進(jìn)行處理，另一部分進(jìn)入CDP管匯。CDP管匯輸出的油氣一路經(jīng)自浮式立管引至Helix Producer號(hào)船上處理，另一路管路通往一個(gè)儲(chǔ)有化油劑的水下裝置。該裝置可以在颶風(fēng)天氣到來(lái)，水面船只撤離時(shí)處理井口噴出油氣。整套裝置正常運(yùn)行時(shí)，其原油處理能力將達(dá)到6~8萬(wàn)桶。

海面浮油處理

對(duì)海面油污的處理，各項(xiàng)工作主要集中在對(duì)海岸的保護(hù)和海面含油污水的處理兩個(gè)方面。用于處理海面油污的措施，是向海面噴灑化油劑將原油分解掉，或用圍油欄將油層聚集于一處，然后收集起來(lái)經(jīng)過(guò)處理回收利用，或者直接在海面焚燒掉（見(jiàn)圖7）。

對(duì)各種措施的分析

此次井噴事故事發(fā)突然，各相關(guān)方未有足夠的準(zhǔn)備，雖然使用了多種救險(xiǎn)措施，但是未能在短時(shí)間內(nèi)制止油氣噴入海中。其間暴露的問(wèn)題和積累的經(jīng)驗(yàn)，都值得業(yè)界總結(jié)和研究。

在制止井噴的措施中，耗資巨大的頂部壓井措施最終失敗，其原因是對(duì)井流壓力估計(jì)不足。先后開(kāi)鉆的定向救援井則是解決井噴的根本措施，但是該措施實(shí)施周期較長(zhǎng)，在其實(shí)施過(guò)程中如無(wú)有效措施控制和處理噴出的油氣，仍會(huì)造成嚴(yán)重污染。

在多種從海底井口將油氣導(dǎo)出的措施中，除了目前實(shí)施的第二套防噴器組封井并導(dǎo)出油氣的措施取得成功外，其他措施都是倉(cāng)促制定并且即刻實(shí)施的，都未能完全阻止原油對(duì)海洋的污染。BP公司油氣收集的長(zhǎng)期計(jì)劃考慮到了颶風(fēng)天氣的影響，增強(qiáng)了處理油氣的能力。該計(jì)劃如能正常實(shí)施將會(huì)產(chǎn)生良好的效果。

海面污油的處理多為常規(guī)的方法。但這是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，需要調(diào)動(dòng)大量的船只和飛機(jī)，動(dòng)員大量的人員，耗用巨額的資金。

所謂“它山之石可以攻玉”，我國(guó)也應(yīng)汲取此次事故處理中積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，系統(tǒng)研究和制定處理深水井噴事故的應(yīng)急方案，建立相應(yīng)的協(xié)調(diào)機(jī)制，保障我國(guó)石油工業(yè)向深水海域順利進(jìn)軍。