[讨论] 怒火地平线 背景知识

楼主: jular (猪猪 )   2016-10-13 09:12:56
怒火地平线,应该说是 深水地平线(Deepwater horizon),
是一部会吸引对石油工程或石油工业有兴趣的人去观赏的一部的电影
这一部片着重于当日在灾难现场的团队讨论、意见冲突与妥协、灾害应变及伙伴间的
相互扶持(逃难),基本上属于纪录片形式。
在这里介绍一些事件背景,让各位在看完电影后比较不会有太多疑惑。
电影开始不久,电影各主角们陆续集合搭直升机到钻油平台,画面处理相当有真实性。
事实上,当一位海域钻井工作人员,最容易出事的就是在搭直升机时。
电影里利用飞鸟撞击制造紧张感,但坦白来说,海域钻井工因为直升机出事的机率
比遇到喷井(blow out)的机率还大。
另外,21天为一班的轮调,有时也会造成交接上的麻烦(但通常不会,只要不是新手)
所以当主角们抵达平台后,遇到电测公司(schlumberger)被终止水泥封固电测任务
他们也只能接受(或无法参透)这一个上层决定,没有机会讨论及提供意见
深水地平线造成喷井及后续爆炸而沉没的原始祸首,就是完井的时候,水泥封固不佳。
完井水泥的配方是由石油服务公司 halliburton 负责,
他们为了应付这一个岩石破裂压力较低的油层,提出使用含氮泡沫水泥的建议。
结果这一款水泥配方稳定性不佳,使得高压油层的原油突破水泥屏障,
进入钻井内而最终造成不可控制的喷井。
有关完井水泥的问题,在电影中完全没有提到,只有隐晦的拍海床有气泡或震动感。
我在想,主要是因为电影是要着重于陈述钻油平台上的工作及因为喷井而产生的灾害。
但在事后调查及究责时,bp与halliburton公司是互相责怪:
halliburton责怪bp没有遵照他们的建议,使用21个找中器,让套管好好的待在井孔中心
而制造了容易产生通气通道的风险;而bp则是直接怪罪halliburton水泥本身就有问题。
我个人觉得是halliburton要负主要责任,但bp因为不让电测公司进行水泥封固电测
(cement bond log),所以在这里就吃大亏了,因为,只要当初不要把电测公司的人
赶走而做了水泥封固电测,就有机会反驳bp的指控(为了抢时间,自己害到自己)
这一口马康多钻井,是一口相当成功的探勘及发现井,所以bp直接将它转为生产井,
因此需要进行暂时性弃井(temporary well abandonmemt)作业。
根据规定,这个作业需要进行正压测试及负压测试以确认油气不会从油层中自流入井内。
正压测试是在钻井内制造一个比油层压力还高的环境,测试套管是否有泄漏。
正压测试相当成功(当然,因为套管没有问题)。
问题在负压测试,负压测试是制造一个井内压力比油层压力低的环境,测试水泥封固及
井孔密封是否有效(确认原油不会由地层流向井内)
启动负压测试,使用的方法就是替换部份的泥浆(较重的钻井流体)变成海水(较轻的
流体),并在海水置换前,使用相当黏稠的隔离液(spacer)使泥浆不被海水污染。
第一次的负压测试他们观测钻杆(drill pipe)的压力,结果压力降不到 0 psi
正在讨论原因时,发现当时的规定是要观测制压线(kill)的压力,
所以再进行一次负压测试。
事实上,在第一次负压测试时,防喷器上端密封不佳而产生泄漏,隔离液漏进了防喷器内
所以在第二次进行负压测试,打开制压线(kill)观测压力时,
隔离液的高黏稠性以及内含的固体物质,涌入并阻塞了制压线,使得流体(海水)流不出
来,而有压力降为 0 psi的结果。
但此时井底已经有原油流进井内(井下水泥无法有效隔阻),所以在钻杆量到有1400 psi
很可惜的是,他们在讨论过程中没有想到井封不完整的可能性,
而是由钻井商transocean的领班(toolpusher)提出 膀胱效应 的说法,而造成误判
(电影中是bp的驻场负责人引用钻井队领班的说法,向jimmy做解释)
这个负压测试误判为成功的决定,造成最后的暂时性弃井作业时,泥浆喷出钻台。
可控制的泥浆喷出叫做冲喷(kick),不可控制的地下流体喷出叫做喷井(blow out)。
当泥浆喷出时,依据目击者叙述,泥浆喷的比井架还高。
也从这时开始,电影变得比较有刺激性(事实上是灾难性)。
泥浆喷出后,启动第一次防喷,开启环状防喷器,暂时收到效果。
他们同时将水下导管(riser)内的泥浆引导(divert)到钻井平台外放流。
但因为泥浆含有油气,根据以往作业,他们关掉导向管,而将泥浆送到泥气分离器,
结果这是一个不好的决定,因为要处理的泥浆及油气远高于泥气分离器的能耐。
不用多久,被分离的甲烷气又混合泥浆从井架上方的排气口泻下(下甲烷泥浆雨)
所以天然气开始蔓延钻台,气体警报响起。
环状防喷器也挡不下地下流体,泥浆又溢流了,司钻(driller)通报这是喷井(不是
可控制的冲喷),所以再次启动防喷,开启管瓣(VBR),又暂时收到效果。
不幸的是,钻台上蔓延的天然气找到了引爆点(引擎室),
引擎过度运转(主角老婆说她觉得主角那里变好亮),导致超过覆载,造成电力丧失
(power lost)。5秒后,第一次爆炸,再过10秒,第二次爆炸。
电影中,jimmy被主角搀扶到主控室,他们决定要做最终防喷,启动剪瓣(Shear Ram)
结果因为电力丧失,钻台没有动力定位维持在钻孔正上方,
漂移的钻台造成钻杆拉扯,钻杆在防喷器内变形弯曲(也有人认为是冲喷造成钻管弯曲)
使得最终的切管封井不成功。
钻台电力丧失,无法由平台启动海床上的防喷器剪瓣时,事实上防喷器的两个控制箱
(yellow pod 及 blue pod)会直接启动剪瓣。无奈,一个控制盘的电力不足,另一
个控制盘线圈缠绕错误。两个都不能作用。这也正式宣告这一口钻井的死刑(油气会
没有受到限制的喷出了)。
有人问到驾驶舱内的女操作员进行呼救及想要启动防喷而被禁止的事情,
个人意见是,确认喷井及启动防喷器是要由司钻(driller)判定及执行。
她只是平台定位操作员,没有权限也不宜做这一件事。
她需要的是想尽办法将平台维持在钻井的正上方。
当然人在那种情况下,她无法知道司钻已经通报这是喷井(位处不同位置),
又经历过平台爆炸,要是我也会在当场尽一切可能做进入脑海的第一个处置。
这一部片有将石油公司bp(业主)与钻井商transocean(承包商)之间的意见争执感
拍出来,这一个钻油平台会最终落到沉没的下场,bp要付主责。他有太多机会可以跟
钻井商好好的维护钻井安全了。但可惜,43天的进度落后,造成bp驻场经理的急就章
(你看,连补给船(要来收泥浆的)都先叫过来了,未审先判),最终赔上的是11位
钻井工人的生命。事后诸葛,太不值了。
作者: tendertwb (Laodadalaoer)   2016-10-13 09:20:00
长知识推
作者: ccdog74 (夜久)   2016-10-13 09:28:00
是我问的....长知识给推!但是原po能回答我相对位置吗 jimmy的浴室到底在哪啊?我以为驾驶舱离钻井平台有隔一小段海的距离耶虽然电影没演到他怎么走过去的也没啥关系啦 只是有海啊!
作者: xupmc (台湾老鲜肉)   2016-10-13 11:11:00
我觉得发生这么大的爆炸 死11个人工安算做的很好了
楼主: jular (猪猪 )   2016-10-13 13:25:00
钻油平台是完整构造,没有隔海,jimmy应该是由第二层甲板(起居室)移动到上一层主甲板。可参阅纽约时报的简图:https://static01.nyt.com/packages/images/newsgraphics/2010/1226-rig/rig-big.png
作者: Yijhen0525 (深雪)   2016-10-13 13:55:00
#1N-DPqZR #1N-jk-JL 我写的看来还是比较简略
作者: jiern (jiern)   2016-10-13 14:57:00
其实那个不叫负压测试 而叫持压测试 二边封住等里面压力平衡后然后归零并等待 等待期若有压力变化表示有破管
作者: jcyoaa (阿伯)   2016-10-13 17:07:00
太棒的整理了,看完电影觉得他们薪水应该很高~~BP该负责
作者: ccdog74 (夜久)   2016-10-13 19:13:00
帮你缩图 http://i.imgur.com/fnHJ3Lp.png抱歉我再追根究柢问一下好了 驾驶舱明显是在船上 jimmy和船员的起居室也确认都是在钻油平台 当男主角起居室找到jimmy的时候 他说"带我去控制室" 也就是驾驶舱吧?驾驶舱就是女生所在的位置 她就是在那边"望见" 钻油平台
作者: Yijhen0525 (深雪)   2016-10-13 20:56:00
她看到的就是同艘船上的钻井架钻井架就是油管所在
作者: YYOO (回游鱼のキャパシティ)   2016-10-13 21:59:00
作者: marklin6561   2016-10-13 23:02:00
详细推
作者: papa11234 (LilyRoseMelody)   2016-10-14 14:23:00
请问原po是做什么的怎么这么了解
楼主: jular (猪猪 )   2016-10-14 15:58:00
我是对石油工程非常有兴趣的小小书僮(可笑可笑)...^_^
作者: RedStorm (RedStorm)   2016-10-14 16:04:00
推详细 我都感觉会不会是116学长或老师来写这篇文了
楼主: jular (猪猪 )   2016-10-14 16:10:00
是116的没错...猜的真准...(因为我们太独门了,哈哈)
作者: bbbmess (薛薛)   2016-10-15 10:45:00
推专业!

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