深水油气开采安全保障及应急技术

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-08-23  来源:全球石油化工网  关注度:0]
摘要: 【陈国明】:各位嘉宾,各位代表,各位同行,上午好! 我现在给大家汇报的是深海油气开采安全保障和应急技术,主要是讲四个方面的内容。 首先介绍一下我们研究团队的研究方向,一个是海洋结构强度及可靠性评估,第二个海洋平台及海底...

    【陈国明】:各位嘉宾,各位代表,各位同行,上午好!

    我现在给大家汇报的是深海油气开采安全保障和应急技术,主要是讲四个方面的内容。

    首先介绍一下我们研究团队的研究方向,一个是海洋结构强度及可靠性评估,第二个海洋平台及海底管道完整性技术,老龄结构物安全延寿技术,深水隔水管及井口技术,油气安全检测与预警,还有油气风险控制及应急等。

    我们高校一个是承担课题,一个是培养人才,特别是培养石油装备方面的人才,这是我们的重点。

    咱们都知道海洋油气开采是特别关键的,特别是最近几年,墨西哥湾和北海都发生了很多事故。特别是墨西哥湾的事故大家记忆犹新,重大损失,换成别的公司可能就倒闭了,所有安全是最重要的,我们国内实际上也出了不少事故,对我们国内的环境生态、企业影响很大。

    所以深海油气开采的话,要加强深海油气开采安全保障和应急技术研究,这是非常重要的。我们刚刚下到深海去,如果安全问题不解决,后面的都是空话。

    特别是最近几年我们国家通过很多项目资助深海安全方面的课题,特别是国家在基础研究方面,像大连理工承担的973项目,还有国家两个基金。

    下面汇报一下我们课题组在国家项目,中海油中石化中石油油公司合作下做的工作。第一方面是海洋油气风险管理与控制。

    深水钻井作业风险管理体系,这在国外是很成熟了,我们国内981刚刚开始打井,从风险的识别、风险评估、风险监控预警,建立一个体系,保证我们油田的安全问题。这里面包含了很多,工艺、环境、人员、气体检测等方面的体系,国外基本上比较成熟了,但也发生了墨西哥湾这么重大的事故。

    海洋事故要么不出,一出就是大事故,包括英国的阿尔法平台死了那么多。所以海洋油气的话,强调油气连锁事故,从一个小的问题发展成一个大的问题。我们提出海洋油气连锁事故风险评价方法,通过这种方法有效对洞察风险进行评估。这是我们的方法用到墨西哥湾事故,分析它的流程,事故的发生、起因到发展演化的过程,然后再进行安全屏障方面的设计。虽然发生了事故,但我们在中间给它屏蔽掉。

    还有一个深水钻井最重要的是表层钻井,这个风险特别大。把整个过程细分为几个阶段,每个阶段有很多高风险的作业环节、步骤。我们这次在981在HAZOP分析流程。
还有一个东西在国外正在做,但还是不成熟,就是海底泥浆举升钻井技术,它的工艺流程有了很多的改变,我们通过故障树、故障类型及影响分析对SMD深水钻井的环境,装备及工艺风险进行评估。

    海底管道,特别是深海管道牵涉的面更多一点,我们建立了一种安全评价方法体系,这个流程不详细展开。通过这样的话,对老龄管道包括新管道,在运行过程中有可能发生的风险进行预先评估,通过雷达图显示,这样的话,就可以进行洞察评估。

    FPSO气体泄露风险评估,确定它的泄露风险,在这个基础上可以确定它燃烧爆炸的风险,这样的话,为整个安全管理提供数据。

    下面是高雷诺数下海底管跨高阶共振安全评估,我们做了部分的模型,这样的话,更精细的描述洞察相应、疲劳损伤。

    下面汇报一下应急技术做的探讨。因为应急技术刚刚起步,特别是墨西哥湾事故以后,大家对这个都比较感兴趣。但真正要做应急的话,是为了储备,我们也不希望发生事故,但发生事故以后,应该有技术装备应对这个问题。

    第一个的话,这次墨西哥湾BP公司采用的方法,最好的方法肯定是打井堵掉。除了这个技术以外,就是要两种技术,一个是临时的井控控制技术,要把它的危害减少。简易防喷器是有效的方法,防喷的组合怎么做,包括安全方面的内容做好。

    下面是管中管技术,这是BP公司采用的方法。

    下面是关于泥浆钻井系统应急技术做了探讨,用BP模型进行预警。

    还有我们现在跟中海油正在研究水下分离器的技术。分离器在水下,可能1500、2000米水深下,高压舱一旦发生破裂以后怎么办?首先强度要进行分析,确定哪些地方容易发生问题,进行防范和应急。

    下面一个是台风问题,南海的特点台风特别厉害,所以海洋钻井平台怎么彻底,这方面是很关键的。我们做了一个台风和隔水管一起怎么处理,为海洋石油作业提供一个支撑。

    下面一个是关于平台倾覆以后应对措施。我们做了数字模拟。

    下面一个是动力定位失效,动力定位也可能失效,失效了以后怎么办?我们考虑一个预警的枪,要怎么脱离,要保证井口的完整性,这方面有很多应急方面的措施要做。
下面一个介绍一下深海油气装备完整性技术,这是很重要的内容。一个是深海结构跟普通的结构一样,肯定有腐蚀的,有疲劳,有裂纹,怎么评估,这个比浅海的要求更严格。

    对关键钻井装备怎么评估?这是很重要,保证在作业过程中,安全可靠。

    下面一个是关于平台的完全性管理,很多公司都在做这方面的内容。这个内容在海洋石油是很重要的内容,是风险管理的内容。

    海洋里面安全仪表完整性评估也是很重要,本身的安全可靠性对于整个系统是非常重要的。

    下面一个是平台在台风作业条件下的生存能力评价。实际上我们这个评定是能力很强的,但综合评估怎么办?这也是很有问题的。

    下面一个是钻修机完整性管理。井架关键的设备,完整性怎么搞?也是很重要的东西。国外的东西也是要安全评估的,这个我们也提供了一套东西。

    下面深海油气管道完整性管理也是很重要的。

    下面汇报一下比较特殊的,关于深海钻井隔水管系统安全作业技术。隔水管从平台到井口看起来很简单,但这个东西很重要,也很复杂,有很多安全作业方面的技术。国外做了很多东西,但我们国内刚刚起步做,这里面已经发生了好几个事故,第一个06年荔湾井断裂。第二个09年9月台风来了,成问题了,台风对我们隔水管产生了破坏。
下面汇报这么几个内容,要进行弱点分析,台风来了以后要进行弱点分析。隔水管系统作业窗口,保证安全作业。南海的话,海流比较多,涡激很厉害。

    深水隔水管防太近海面脱离方法,可以提高钻井的作业时效,但这个问题难点是怎么保证井的完整性和可靠性。还有包括井口稳定性方面的内容,我们对导管的强度、稳定性进行模拟研究,保证我们整个系统的安全可靠。

    下面介绍几个展望吧,第一个海洋油气装备在研发过程中,一定要注意它的可靠性,特别是它的本质安全技术,这方面是我们研究的重点。第二方面的话,动态强度及耐久性进行研究,这个国内很多高校都在研究这方面的内容。第三个方面,是装备运行全生命周期完整性与寿命管理技术。第四个方面是深水油气开采安全保障信息化技术,特别是安全监测与预警技术。监测与跟预警结合起来,保证装备的安全是很有效的,在产品开发里面要加强这方面的内容。第五个方面应急技术和装备。这个国内做得比较少,但很重要。像蓬莱193出了问题以后,怎么堵。包括南海开采,应急装备应该要做这方面的内容。下面一个是重大事故致灾机理和防灾减灾是非常必要的。

    【岳前进】:我们国家前一段时间很注重建造,我们从建造开始做设计,现在开始考虑到基本设计和前期的概念。我们还有很重要的全生命周期的安全管理,在服役期安全保障,海洋工程装备是高风险高投入的行业。我们再次感谢陈教授的精采报告。

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