[討論] 怒火地平線 背景知識

作者: jular (豬豬 )   2016-10-13 09:12:56
怒火地平線,應該說是 深水地平線(Deepwater horizon),
是一部會吸引對石油工程或石油工業有興趣的人去觀賞的一部的電影
這一部片著重於當日在災難現場的團隊討論、意見衝突與妥協、災害應變及夥伴間的
相互扶持(逃難),基本上屬於紀錄片形式。
在這裡介紹一些事件背景,讓各位在看完電影後比較不會有太多疑惑。
電影開始不久,電影各主角們陸續集合搭直昇機到鑽油平台,畫面處理相當有真實性。
事實上,當一位海域鑽井工作人員,最容易出事的就是在搭直昇機時。
電影裡利用飛鳥撞擊製造緊張感,但坦白來說,海域鑽井工因為直昇機出事的機率
比遇到噴井(blow out)的機率還大。
另外,21天為一班的輪調,有時也會造成交接上的麻煩(但通常不會,只要不是新手)
所以當主角們抵達平台後,遇到電測公司(schlumberger)被終止水泥封固電測任務
他們也只能接受(或無法參透)這一個上層決定,沒有機會討論及提供意見
深水地平線造成噴井及後續爆炸而沉沒的原始禍首,就是完井的時候,水泥封固不佳。
完井水泥的配方是由石油服務公司 halliburton 負責,
他們為了應付這一個岩石破裂壓力較低的油層,提出使用含氮泡沫水泥的建議。
結果這一款水泥配方穩定性不佳,使得高壓油層的原油突破水泥屏障,
進入鑽井內而最終造成不可控制的噴井。
有關完井水泥的問題,在電影中完全沒有提到,只有隱晦的拍海床有氣泡或震動感。
我在想,主要是因為電影是要著重於陳述鑽油平台上的工作及因為噴井而產生的災害。
但在事後調查及究責時,bp與halliburton公司是互相責怪:
halliburton責怪bp沒有遵照他們的建議,使用21個找中器,讓套管好好的待在井孔中心
而製造了容易產生通氣通道的風險;而bp則是直接怪罪halliburton水泥本身就有問題。
我個人覺得是halliburton要負主要責任,但bp因為不讓電測公司進行水泥封固電測
(cement bond log),所以在這裡就吃大虧了,因為,只要當初不要把電測公司的人
趕走而做了水泥封固電測,就有機會反駁bp的指控(為了搶時間,自己害到自己)
這一口馬康多鑽井,是一口相當成功的探勘及發現井,所以bp直接將它轉為生產井,
因此需要進行暫時性棄井(temporary well abandonmemt)作業。
根據規定,這個作業需要進行正壓測試及負壓測試以確認油氣不會從油層中自流入井內。
正壓測試是在鑽井內製造一個比油層壓力還高的環境,測試套管是否有洩漏。
正壓測試相當成功(當然,因為套管沒有問題)。
問題在負壓測試,負壓測試是製造一個井內壓力比油層壓力低的環境,測試水泥封固及
井孔密封是否有效(確認原油不會由地層流向井內)
啟動負壓測試,使用的方法就是替換部份的泥漿(較重的鑽井流體)變成海水(較輕的
流體),並在海水置換前,使用相當黏稠的隔離液(spacer)使泥漿不被海水污染。
第一次的負壓測試他們觀測鑽桿(drill pipe)的壓力,結果壓力降不到 0 psi
正在討論原因時,發現當時的規定是要觀測制壓線(kill)的壓力,
所以再進行一次負壓測試。
事實上,在第一次負壓測試時,防噴器上端密封不佳而產生洩漏,隔離液漏進了防噴器內
所以在第二次進行負壓測試,打開制壓線(kill)觀測壓力時,
隔離液的高黏稠性以及內含的固體物質,湧入並阻塞了制壓線,使得流體(海水)流不出
來,而有壓力降為 0 psi的結果。
但此時井底已經有原油流進井內(井下水泥無法有效隔阻),所以在鑽桿量到有1400 psi
很可惜的是,他們在討論過程中沒有想到井封不完整的可能性,
而是由鑽井商transocean的領班(toolpusher)提出 膀胱效應 的說法,而造成誤判
(電影中是bp的駐場負責人引用鑽井隊領班的說法,向jimmy做解釋)
這個負壓測試誤判為成功的決定,造成最後的暫時性棄井作業時,泥漿噴出鑽台。
可控制的泥漿噴出叫做衝噴(kick),不可控制的地下流體噴出叫做噴井(blow out)。
當泥漿噴出時,依據目擊者敘述,泥漿噴的比井架還高。
也從這時開始,電影變得比較有刺激性(事實上是災難性)。
泥漿噴出後,啟動第一次防噴,開啟環狀防噴器,暫時收到效果。
他們同時將水下導管(riser)內的泥漿引導(divert)到鑽井平台外放流。
但因為泥漿含有油氣,根據以往作業,他們關掉導向管,而將泥漿送到泥氣分離器,
結果這是一個不好的決定,因為要處理的泥漿及油氣遠高於泥氣分離器的能耐。
不用多久,被分離的甲烷氣又混合泥漿從井架上方的排氣口瀉下(下甲烷泥漿雨)
所以天然氣開始蔓延鑽台,氣體警報響起。
環狀防噴器也擋不下地下流體,泥漿又溢流了,司鑽(driller)通報這是噴井(不是
可控制的衝噴),所以再次啟動防噴,開啟管瓣(VBR),又暫時收到效果。
不幸的是,鑽台上蔓延的天然氣找到了引爆點(引擎室),
引擎過度運轉(主角老婆說她覺得主角那裡變好亮),導致超過覆載,造成電力喪失
(power lost)。5秒後,第一次爆炸,再過10秒,第二次爆炸。
電影中,jimmy被主角攙扶到主控室,他們決定要做最終防噴,啟動剪瓣(Shear Ram)
結果因為電力喪失,鑽台沒有動力定位維持在鑽孔正上方,
漂移的鑽台造成鑽桿拉扯,鑽桿在防噴器內變形彎曲(也有人認為是衝噴造成鑽管彎曲)
使得最終的切管封井不成功。
鑽台電力喪失,無法由平台啟動海床上的防噴器剪瓣時,事實上防噴器的兩個控制箱
(yellow pod 及 blue pod)會直接啟動剪瓣。無奈,一個控制盤的電力不足,另一
個控制盤線圈纏繞錯誤。兩個都不能作用。這也正式宣告這一口鑽井的死刑(油氣會
沒有受到限制的噴出了)。
有人問到駕駛艙內的女操作員進行呼救及想要啟動防噴而被禁止的事情,
個人意見是,確認噴井及啟動防噴器是要由司鑽(driller)判定及執行。
她只是平台定位操作員,沒有權限也不宜做這一件事。
她需要的是想盡辦法將平台維持在鑽井的正上方。
當然人在那種情況下,她無法知道司鑽已經通報這是噴井(位處不同位置),
又經歷過平台爆炸,要是我也會在當場盡一切可能做進入腦海的第一個處置。
這一部片有將石油公司bp(業主)與鑽井商transocean(承包商)之間的意見爭執感
拍出來,這一個鑽油平台會最終落到沉沒的下場,bp要付主責。他有太多機會可以跟
鑽井商好好的維護鑽井安全了。但可惜,43天的進度落後,造成bp駐場經理的急就章
(你看,連補給船(要來收泥漿的)都先叫過來了,未審先判),最終賠上的是11位
鑽井工人的生命。事後諸葛,太不值了。
作者: tendertwb (Laodadalaoer)   2016-10-13 09:20:00
長知識推
作者: ccdog74 (夜久)   2016-10-13 09:28:00
是我問的....長知識給推!但是原po能回答我相對位置嗎 jimmy的浴室到底在哪啊?我以為駕駛艙離鑽井平台有隔一小段海的距離耶雖然電影沒演到他怎麼走過去的也沒啥關係啦 只是有海啊!
作者: xupmc (台灣老鮮肉)   2016-10-13 11:11:00
我覺得發生這麼大的爆炸 死11個人工安算做的很好了
作者: jular (豬豬 )   2016-10-13 13:25:00
鑽油平台是完整構造,沒有隔海,jimmy應該是由第二層甲板(起居室)移動到上一層主甲板。可參閱紐約時報的簡圖: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 我寫的看來還是比較簡略
作者: jiern (jiern)   2016-10-13 14:57:00
其實那個不叫負壓測試 而叫持壓測試 二邊封住等裡面壓力平衡後然後歸零並等待 等待期若有壓力變化表示有破管
作者: jcyoaa (阿伯)   2016-10-13 17:07:00
太棒的整理了,看完電影覺得他們薪水應該很高~~BP該負責
作者: ccdog74 (夜久)   2016-10-13 19:13:00
幫你縮圖 http://i.imgur.com/fnHJ3Lp.png抱歉我再追根究柢問一下好了 駕駛艙明顯是在船上 jimmy和船員的起居室也確認都是在鑽油平台 當男主角起居室找到jimmy的時候 他說"帶我去控制室" 也就是駕駛艙吧?駕駛艙就是女生所在的位置 她就是在那邊"望見" 鑽油平台
作者: Yijhen0525 (深雪)   2016-10-13 20:56:00
她看到的就是同艘船上的鑽井架鑽井架就是油管所在
作者: YYOO (回游魚のキャパシティ)   2016-10-13 21:59:00
作者: marklin6561   2016-10-13 23:02:00
詳細推
作者: papa11234 (LilyRoseMelody)   2016-10-14 14:23:00
請問原po是做什麼的怎麼這麼了解
作者: jular (豬豬 )   2016-10-14 15:58:00
我是對石油工程非常有興趣的小小書僮(可笑可笑)...^_^
作者: RedStorm (RedStorm)   2016-10-14 16:04:00
推詳細 我都感覺會不會是116學長或老師來寫這篇文了
作者: jular (豬豬 )   2016-10-14 16:10:00
是116的沒錯...猜的真準...(因為我們太獨門了,哈哈)
作者: bbbmess (薛薛)   2016-10-15 10:45:00
推專業!

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com