在试图将石油喷射回深海油井的48小时内,石油和天然气的流动仍然没有减缓。英国石油公司休斯顿总部的一个特殊房间里的屏幕上显示,石油仍在不断涌出,水下遥控潜水器 (ROV) 无声地见证着这一切。
这个名为“HIVE”(高度沉浸式可视化环境)的房间并非英国石油公司唯一一个忙碌的地方。早些时候,在三楼10平方米的“干预室”里,科学家们为了是否继续使用既有的堵漏方法——所谓的“顶部压井”操作——而争论不休。诺贝尔奖得主、美国能源部长朱棣文对英国石油公司的技术方案持怀疑态度,而受过地质学家培训的英国石油公司首席执行官托尼·海沃德认为该方案有高达70%的成功率,这是根据总统的“英国石油公司深水地平线漏油事件和近海钻井国家委员会”在1月份发布的报告得出的结论。
如果石油的流速像英国石油公司和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)估计的那样,大约每天5000桶(一桶石油约合160升),那么这可能就是真的。(事实上,这种顶部压井在过去确实成功控制住了其他油井,但不是那些位于海面下约1500米深的油井。)但是,也许当时英国石油公司并不知道,石油的流速超过了每天50000桶——这意味着它有足够的压力将顶部压井泥浆从井口冲出来。
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在“深水地平线”钻井平台爆炸并引发美国历史上最严重的漏油事件一年后,科学家之间的冲突只是有关科学在阻止漏油事件中所起作用的新细节之一。当英国石油公司的科学家无法弄清防喷器为何失效时,朱棣文建议使用伽马射线成像,这种技术可以穿透海底巨大的设备。(它确实奏效了,揭示出防喷器的管剪切闸板没有完全关闭,导致石油继续喷涌。)当英国石油公司的工程师提出封堵罩或其他操作方案时,朱棣文及其独立的流体学专家和地球物理学家团队会质疑假设,以迫使英国石油公司考虑所有可能性,而不是简单地寄希望于最好的结果。当英国石油公司的科学家未能制定更好的计划时,朱棣文邀请了其他石油公司——雪佛龙、埃克森美孚和壳牌——参与进来。
“现实的界限在哪里”
在11名工人遇难的爆炸事件发生三周后的5月10日,朱棣文部长和一支来自美国国防部JASON独立咨询小组的政府科学家团队开始介入。当时,他们只是为了协助英国石油公司重新控制其在墨西哥湾海底的油井。英国石油公司将这口油井命名为马孔多,取自加布里埃尔·加西亚·马尔克斯的《百年孤独》中命运多舛的虚构小镇。“仿佛上帝决定考验一切让人感到惊讶的能力,让马孔多的居民永远处于兴奋和失望、怀疑和启示之间交替的状态,以至于没有人确切地知道现实的界限在哪里”,正如加西亚·马尔克斯所写的那样——这些话同样适用于喷涌的深海油井。
这段话也恰如其分地描述了英国石油公司科学家所面临的境况,比如工程副总裁保罗·图姆斯或副总裁兼工程师理查德·林奇,他们似乎无法确定实际的石油流量,也无法找到阻止石油泄漏的方法,尽管他们做出了英勇的努力。早期在“封堵室”中诞生的一种尝试最终创造并沉入了一个近乎灾难性的水下气球——尽管这是一个高四层、重近100吨的实心钢气球——当甲烷冰在旨在包围油井的巨大圆顶下方形成时,这个气球变得有浮力。相反,这个结构漂浮到了水面上的救援船只附近。如果在5月7日未能成功将其引导开,那么船只与含有甲烷的钢制气球之间的碰撞可能会引发像最终摧毁“深水地平线”的那次爆炸一样严重的火灾。此外,这种围堰行动抢占了使用声纳和声学传感器的遥控潜水器行动,如果使用遥控潜水器,将可以更精确地测量流入海洋的石油和天然气流量。
在“干预室”中,明确负责处理油井本身,压力可能比井口还高。这个改造过的培训室已经变得类似于美国宇航局的使命控制中心,墨西哥湾底部的条件对人类和人类的努力来说就像太空真空一样恶劣。缠绕在黄色胶带中的电缆从天花板上垂下来,散落在白色的层压桌子上,它们将科学家的笔记本电脑插入电力和信息网格中。阻止井喷技术的图表和墨西哥湾的地图充当了墙纸。
5月26日下午,英国石油公司的技术人员启动了额定总功率为30000马力的泵,开始将大量钻井泥浆注入油井。此外,英国石油公司的团队还进行了“垃圾射击”——将高尔夫球、橡胶球和其他碎屑混合在一起——以减缓石油的流动。英国石油公司的一名技术人员向干预室的人员读取了压力读数:每平方英寸8000磅;每平方英寸7000磅;每平方英寸6000磅(psi)。最初的迹象看起来不错,因为英国石油公司将泥浆的流量提高到每分钟70桶。
但是,遥控潜水器的摄像头冷静地显示泥浆喷回了油井,然后落在了海底。“垃圾射击”中被撕碎的球没有凝结石油的流动,而且在实时视频中清晰可见。
朱棣文对决石油火山
朱棣文心形的脸上带着一丝猫头鹰的感觉——给人一种谚语般的智慧,但也给人一种蒙着面纱的猛禽的感觉,随时准备攻击毫无准备的知识分子。他可能会显得很随意,双手插在他在华盛顿特区喜欢的深蓝色权力套装的口袋里,但他会用问题发起攻击。即使是穿着他当时在休斯顿期间喜欢穿的卷起袖子的简单领衬衫,这位戴着眼镜的能源部长也对石油公司的科学家和高管构成了威胁,尤其是当他迅速掌握了马孔多提出的问题时。唯一的问题是:谁的科学专业知识会占上风?
朱棣文部长可能会因为自己的角色而感到矛盾:他被叫来拯救一个行业,同时他又在努力通过诸如高级能源研究项目署之类的计划使其过时。如果能量可以人格化,那么朱棣文将是人们立即想到的那些人之一,他奔波于一个又一个全球性活动——从哥本哈根的高调气候峰会到美国中西部一家平淡无奇的太阳能工厂的开业——同时他还为主要期刊撰写同行评议的研究论文,并处理日常的政治责任。
现在,他必须应对在没有先例的情况下出现的看似无法阻止的野生喷射。技术人员喊出的压力读数在约6000磅/平方英寸时停止下降,这意味着流动的石油成功地顶回了泵发动机的30000马力。即使英国石油公司再次尝试使用密度更高的泥浆,压力读数也不会下降。
到5月27日,即使是像托尼·海沃德这样的主要支持者也清楚地意识到,顶部压井尝试失败了。到周末结束时,英国石油公司有了新的监督员。朱棣文在5月28日叫停了顶部压井,担心英国石油公司的努力会导致地下井喷,使喷射难以控制。
到6月中旬,朱棣文给他的团队写了一封电子邮件,其中包括曾在波斯湾战争后帮助发明氢弹并封堵燃烧的油井的物理学家理查德·加温,以及新墨西哥州桑迪亚国家实验室的前任主任汤姆·亨特。朱棣文引用了《纳瓦隆大炮》中格雷戈里·派克的台词,写道:“你们袖手旁观的日子已经结束了!现在你们已经深陷其中了!他们告诉我你们是爆炸方面的天才。开始证明这一点吧!”当然,朱棣文很快指出,尽管有人呼吁美国海军用炸弹(必要时可用核弹)炸毁油井,但爆炸物不太可能“在此次任务中……其他都是真的。”
最终奏效的方法
尽管有朱棣文的监督,英国石油公司仍然负责深海井喷的关键信息流动。朱棣文的团队必须知道要询问什么,并具体要求才能获得数据。政府科学家获得了足够的信息,可以批准英国石油公司的“顶部罩”方法,这种方法吸取了失败的围堰的教训,采用了循环甲醇来防止甲烷冰的形成。到6月3日,顶部罩每天捕获大约15000桶石油——是早期估计的三倍,也是英国石油公司的图姆斯计算出“顶部压井”会失败的上限——对流入海洋的石油流量没有明显的影响。
即使英国石油公司开始通过从防喷器到Q4000井维修船的管道输送石油和天然气——这是加温的建议——流入海洋的石油量仍然没有减少。Q4000为顶部压井输送了泥浆,它有专门为石油和天然气设计的燃烧器,使英国石油公司每天可以燃烧多达10000桶石油——有时将阻止流入海洋的石油总量提高到每天25000桶。由于这种封堵措施仍然没有显示出从井口流出的石油量有任何明显的改善,朱棣文部长的电子邮件推算表明,每天至少有40000桶石油从油井中喷出。
7月12日最终奏效的是在海底油井井口失效的防喷器顶部安装了一个较小的防喷器,取代了顶部罩。然而,这个“封堵装置”也存在风险,例如会产生一种地下井喷,最终将耗尽整个地层中估计的1.1亿桶石油。但是,政府科学家计算出,流量必须达到每天100000桶——或者说几乎是实际流量的两倍(每天大约50000桶)——才能实现这种风险。
一旦封堵罩安装到位,英国石油公司(BP)准备进行“油井完整性测试”——本质上是关闭石油的流动,并检查压力读数,以查看是否会发生地下井喷。在最坏的情况下,甲烷的爆发可能会液化并导致井口周围的海底塌陷,从而吞噬防喷器、封堵装置和所有东西。在一个疯狂的通宵会议中,政府科学家评估了这种风险,到早晨,他们已经决定可以通过早期检测泄漏来防止这种最坏情况下的井喷。
因此,朱及其同事要求英国石油公司在测试的 48 小时内持续监测油井的压力,并通过两台12台遥控潜水器(ROV)提供的声学和视觉方法,以及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的调查船,来密切关注防喷器、油井本身以及周围的地下区域。如果检测到超过 20,000 桶的泄漏,或者如果石油压力降至 6,000 psi 以下——这意味着可能造成灾难性后果的地下泄漏——则应立即移除封堵罩。
7月15日下午2点25分(休斯顿时间),测试开始。一个遥控潜水器手臂将封堵装置上的手柄转动了10次,将其关闭。自 4 月 20 日以来,首次没有石油喷入墨西哥湾。
结束了吗?
油井的压力徘徊在 6,600 psi 左右,促使加文等人主张立即移除封堵罩。
相反,一张压力读数图的手机照片被发送到加利福尼亚州门洛帕克的美国地质调查局(USGS)的水文地质学家保罗·谢(Paul Hsieh)。谢整夜工作,通过他最好的建模估计,确定相对较低的压力读数并非由于地下裂缝或泄漏的发生,而是由于大量石油已经从油井喷出。其最初约 13,000 psi 的内部压力已经降低。封堵罩将保持关闭。
随着石油被阻止,朱允许英国石油公司继续进行所谓的“静态扼杀”——另一种尝试用重型钻井泥浆将石油推回井下的尝试,由于石油不再有明确的路径离开海底,这使得它变得容易得多。8月3日,钻井泥浆再次进入井中,8月4日,又加入了一个1.5公里长的水泥塞。
然而,最终,尽管联邦政府和世界上最大的公司之一动用了所有资源,但只有在海底下方以一定角度钻探的第二个井,并在大约五公里处最终拦截了马孔多井的底部,并用水泥安全地密封了油藏。第一口这样的救济井于 5 月 2 日开始钻探,并在 9 月的第三周到达了富油层,同时第二口救济井于 5 月 17 日开始钻探——这是在美国内政部长肯·萨拉查的坚持下进行的。“我们的工作基本上是让英国石油公司一直处于被压制状态,”这位来自科罗拉多州的前参议员在 CNN 上说道。
9月19日,美国海岸警卫队海军上将萨德·艾伦(Thad Allen)——井喷的国家事件指挥官——宣布“在总共泄漏了大约 500 万桶石油后,马孔多 252 号井实际上已经死了”。
没有随着它消亡的是美国对石油的渴望:美国每天消耗 2100 万桶石油。由于这种渴望,英国石油公司已向联邦政府申请允许恢复在海湾的深水钻探。而且,在世界每天使用约一桶石油的量减少之前,马孔多井喷不太可能遵循加西亚·马尔克斯的虚构小镇的命运,并“被从人类的记忆中流放”。