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由于英国石油公司(BP)最初旨在阻止原油流入墨西哥湾,在其深水地平线钻井平台的努力遭遇挫折,该公司周一表示,将在未来两周内实施一项计划,以永久堵住泄漏的油井。如果成功,这种所谓的“垃圾射击”方案——包括用各种物体(包括高尔夫球、轮胎和网球)堵塞油井失效的防喷器——将被一层水泥覆盖,以确保该油井永不再使用。
英国石油公司勘探与生产高级副总裁肯特·韦尔斯在周一发布在英国石油公司网站上的网络直播中表示:“我们的首要任务是如何关闭油流。” “这是一项前所未有的技术挑战。我们从未在 5000 英尺处发生井喷。”
尽管人们可能会认为,用看似杂乱的物体来解决如此大的问题,而更精密的防喷器却做不到,但“这里面还是有一些科学道理的”,韦尔斯说。“我们试图混合不同尺寸的材料,使其楔入……并固定住。”
这些“垃圾”(暂且找不到更好的词)将被泵入井眼并进入溢出的石油流中。英国石油公司希望,球、轮胎和其他物体的组合将沿着石油向上到达防喷器,堵塞它并关闭泄漏。“顺便说一句,这项技术已在世界各地使用,”包括在科威特,伊拉克破坏该国油井后,韦尔斯说。与英国石油公司为关闭深水泄漏所做的一切尝试一样,挑战在于它从未在 1500 米深的海底尝试过。
路易斯安那州立大学石油工程副教授约翰·罗杰斯·史密斯在给《大众科学》的电子邮件中解释说,在英国石油公司称为“垃圾射击”的程序中,油井操作员使用固体、可变形的密封剂或尺寸合适的固体混合物来形成密封或桥梁,以阻止泄漏。当存在无法直接接近的泄漏需要密封时,就会使用该程序。“这就像向轮胎中泵入泄漏密封剂(而不是使用补丁或塞子)或向散热器中放入泄漏密封剂(而不是排空并修复泄漏)。”
钻井时,会创建一个地表孔,并用由水泥固定的管道加固。高压连接器放置在此螺纹管道的顶部。防喷器是一种用于控制已开采的气体或油藏流量的大型阀门,旨在在紧急情况下堵塞油井。在 4 月 20 日导致钻井平台沉没并造成 11 名船员丧生的爆炸事件发生后,深水钻井平台的船员未能启动防喷器。
韦尔斯说,如果需要堵塞防喷器,英国石油公司可以多次尝试垃圾射击程序。如果证明成功,英国石油公司将随后将一种称为“杀泥浆”的混合物泵入井眼,以将石油和天然气推回油藏。“我们将随后用水泥封住,我们将永久废弃这口井,”韦尔斯说。
水泥在石油和天然气井中用作永久密封剂。如果可以将水泥泵入泄漏路径并固定到位直至其硬化,则该过程相对常规,史密斯说。为了使水泥成功密封泄漏,需要满足以下条件:它必须与污染物隔离;它必须完全排出要密封路径中的所有其他流体;它必须在远离可能使后续操作复杂化的区域使用(通过堵塞需要保持打开的路径或将工具水泥固井);并且它必须保持静止在打算密封的位置,直到凝固。
“满足这些标准可能很困难,”史密斯补充道。
只有在周末,安装在海底最大泄漏点(85% 的石油从那里泄漏)上方的四层楼高、100 吨重的混凝土和钢制围堵箱失效后,垃圾射击才成为一种选择。该箱子本应将石油输送到地面,但在气体水合物(类似于冰)积聚在设备内部并堵塞顶部的出口后,不得不将其移除。
德克萨斯大学奥斯汀分校石油和地球系统工程系高级讲师保罗·博默说,似乎有大量的天然气与石油一起从井中冒出。在合适的条件下,温度较低时,气体中的水开始冻结。“如果你在泄漏的气体上放置一个围堵罩,那么它会试图到达围堵罩的顶部,在那里它会膨胀、冷却并可能冻结,”他补充道。
除了垃圾射击外,英国石油公司还计划在本周末之前在泄漏处放置一个较小的箱子——称为“顶帽”,大约是半个油桶大小。顶帽比大型围堵箱更有可能奏效,因为它将覆盖较少的海水。英国石油集团首席执行官托尼·海沃德在网络直播中表示:“水合物的体积肯定会小得多,因为进入围堵罩的水量会少得多。”该公司还在钻探减压井,以减轻部分压力,并为石油流动提供替代路线。