淺談全球海洋深水井控應急救援裝備發展概況

邢川航 蔣凱 初德軍 王碩

摘要：海洋深水油氣勘探開發作業難度大、風險高，發生井噴事故后救援難度大，且容易造成嚴重的環境污染。深水井控應急救援裝備是保障油氣資源勘探開發作業安全的重要組成部分，在2010年墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺井噴事故發生后，全球深水井控應急救援裝備得到快速發展。本文主要探討國內外深水井控應急救援機構及所儲備救援裝備的現狀和未來發展趨勢，為深水油氣勘探開發作業安全提供支持。

關鍵詞：深水;井控;救援

深水井控應急救援裝備是指在進行深水油氣勘探開發作業過程中，用于處置井控應急事件所使用的救援設備，由于作業水深較大，海底環境復雜，因此使用的救援裝備不同于陸地和海洋淺水井控應急救援所采用的設備。

1.深水井控應急救援裝備種類

（1）井場勘察，包括水下井口流體收集導流漏斗、氣體分析儀、流量測量儀等;

（2）清障切割，包括水下液壓剪切設備、金剛石線切割設備等;

（3）化學劑釋放，包括海底分散劑管匯、高壓化學加注系統、海底泵站等;

（4）水下井口重建/分流回收，包括應急封井器、連接器、分流管匯、生產立管等;

（5）節流壓井/救援井，包括隔水立管、水下壓井管匯、水下阻流管匯等。

2.深水井控應急救援核心裝備發展概況

2.1 應急封井裝置（Capping Stack）

水下應急封井裝置是深水油氣開采井噴溢油事故搶險救援的關鍵設備，設備集機械、液壓、密封、聲學、信息等技術于一體，具備關井、分流、壓井、分散劑注入和圈閉氣體釋放等功能，在井噴失控后封蓋井口并可控分流，避免海洋環境污染和油氣資源破壞。

水下應急封井裝置最早由英國BP公司設計制造，用于墨西哥灣石油泄漏事故的搶險工作，當前，國外水下應急封井器總共有20套，資源情況及服務區域見表1[1]。

2.2 水下清障切割設備

對于深水井控應急救援所使用的水下清障切割設備，主要包括水下液壓剪切設備、金剛石線切割設備等。液壓剪切設備主要用于當事故平臺倒塌時，快速切割水下井口上端倒塌的隔水管、井口周圍障礙物，暴露水下事故井口;平臺井噴失控且隔水管與平臺無法解脫時，快速切斷隔水管，以便平臺撤離。液壓剪切設備的優點是切割速度較快，缺點是切口不平整。金剛石線切割設備是由馬達帶動金剛石鋸齒線圍繞切割物告訴旋轉進行切割，可用于當隔水管外部附著管線及浮體清理干凈，露出隔水管本體后，切割、修整水下井口上部的隔水管，使其切口平整，為水下井口重建提供必要條件。

3.深水井控應急救援裝備模塊化發展概況

3.1 救援裝備模塊化

目前全球深水井控應急救援裝備的動員和現場應用，多采用模塊化的運輸和使用方式。

水下應急封井裝置體積和重量大，結構組裝復雜，在應急情況下，大多數通過陸運和海運的方式動員至指定地點，所需的運輸和組裝時間較長。OSRL于2018年，首次實現了完全組裝的水下應急封井裝置的空運試飛，可以很大程度上提高設備的動員時效，為應急救援工作爭取時間。

WWCI的Well CONTAINED系統是一套響應迅速的組合設備，系統組塊包括障礙物清除、水下分散劑使用、水下應急封井裝置、水下液壓單元四個基本模塊及其控制系統，可快速應對各種水下應急情況。

3.2 救援船舶模塊化

深水井控應急救援裝備的現場應用，都是以船舶為載體來實現的，能否快速的將救援裝備配備到合適的救援船舶上，是實施快速有效救援工作的關鍵，模塊化的救援船舶為這一問題提供了解決思路。

MWCC的救援系統包括Eagle Texas和Eagle Louisiana兩艘改造過的模塊化回收船（Modular Capture Vessel），船舶可配備各類深水井控應急救援裝備，并配有模塊化的頂部處理設備，可與水下救援設備相連接，快速部署回收溢油及氣體，并進行油氣水分離處理，最后通過運輸駁船將處理的液體運回陸地。

HWCG依托Q-4000和Helix Producer 1 兩艘作業船舶構建快速的響應系統，模塊化的裝備配備模式可以保證船舶能夠匹配各類新技術、新設備的升級、更新和應急情況下裝備的快速裝配。

全球深水井控應急救援裝備未來發展趨勢

隨著全球深水油氣勘探開發力度的不斷增大，發生深水井噴事故的概率也不斷提高，對于深水井控應急救援能力，特別是應急救援裝備的需求也越來越大。為保證救援工作的快速實施，深水井控應急救援裝備正在朝著模塊化方向發展，確保裝備動員的快速高效和裝備使用的簡單精準。目前我國的深水井控應急救援裝備儲備仍處于建設階段，未來幾年需加大技術引進與科技開發力度來進一步完善。

參考文獻：

[1] 苗典遠，李雪雄，楊欣雨，張帥.水下應急封井器的現狀與發展[J].海洋工程裝備與技術，2019，（6）：181-185.