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2010-05-14 08:49:42

墨西哥湾油外泄事故是怎么回事? 大陆钻井怎么搞,上HowStuffWorks.com就能了解清楚了,图文并茂。海底的石油天然气资源也是通过类似的钻井技术来开采,但是这种情况下井口位于上千米以下的海床,承受着极大的水压。人要海面上建平台,平台还要基本固定在井口上方,抵抗潮汐和风力的冲击,寒冷地区还要抵抗冰情。这就先轮不到钻不钻井的问题了,而是首先如何在海洋上搞个基地进行各种作业的问题。关于在海上搞个基地的工程,叫做“近海工程”。

人类在大陆上玩得差不多了,就算2012大难不死,将来主要靠开发海洋资源来生存。海洋资源包括潮汐能风能等能源,生物资源(吃鱼吃贝壳)等等,但是现在能搞得起近海工程的也就只有钱不是问题的石油开采业了。在wikipedia了解近海工程,基本上都要从石油开采相关的词条如:offshore drilling、oil platform。而subsea词条则介绍了海洋工程的其他重要性,包括使用远程机器人的必要性等。

这里需要强调的是,近海工程是个超级难的工程,烧的钱不是少数,所以刚才才说只有海岸线可观的大国和石油巨头才玩得起。石油以往都是大陆上找,什么盆地啊之类的。敢想往海上找,是美国首创,因此可以说近海工程就是美国首创。我国有着全长约18000公里的海岸线。随着我国经济的发展,现在沿岸建设有越来越多海岸和近海工程。在渤海和南海都深明了大量的油气资源,建设有大量的海洋平台。

移动式的海洋平台(就是不是固定在海床上,能像船那样跑的),有一个发展历程。上图是来自由美国工程技术协会海洋培训公司编写,我国翻译出版的《海洋钻井和采油工艺》一书(83年的书了)。可见,发展的方向是往越来越深的海——也就是离海岸越来越远的地方——推进。这次墨西哥湾出事的Deepwater Horizon号,就是最后一型的“半潜式平台”,最初壳牌公司发明的。

伸张式系泊(Spread mooring)

半潜式平台是浮在海面上的,要想固定在油井上方附件,不允许飘太远。最初靠的是抛锚,而且不是随随便便地抛,而建设成为“伸张式系泊系统”(图),关心你在哪几个点抛锚,才能把船定住。这种定位可跟临时停船不一样,而是希望长期半永久地定位,要抵抗无规律的海浪和风暴,所以这种技术成本不是盖的。后来,大功率推进器造出来了,同时传感器、数字信号处理、卫星定位等技术配套发展,传统的抛锚技术就被“动态定位”技术所取代,也就是不抛锚,仅靠船体本身的大功率推进器,根据实时的潮汐和风向等信息智能定位。

海洋井喷事故的负面影响非常大。海面井喷可能伴随火灾、爆炸、污染、损及第三者和使钻机及平台遭受财产损失,同时也会使该公司面临社会舆论的谴责。如果井喷失去控制,很可能使一个很有价值的油藏被不必要地枯竭掉,经济上的负面影响很深远。井喷发生在海面以上的部分还好办,发生在海底,任何事情的难度都要翻N翻。现在可怜的BP已经动真格全面对此事件负责了,美国海军也主动过来帮忙。

如果是在钻井工程基本完好的情况下发生井喷或者其先兆——井涌,还可以利用钻井工程的设备的控制系统直接对事件进行控制。现在墨西哥湾的钻井平台本身先垮掉了,能做的就很有限了。解决办法从原理上讲其实没什么新意。一开始BP以为是小漏,派过深海机器人(这东西也是烧钱的玩意儿)下去想要堵住。后来发现不行啊——据众多媒体报道,这次油外泄的速度高达每天25000桶(接近20万3400吨——感谢复旦大学丁滪老师指出本文错误)!关心国际原油价格的朋友可以把这东西换成美刀想象一下了。所以口太大,派俩小机器人根本堵不住。因此现在只有两个办法:一是马上建一个收集器,工程上叫做containment dome,把还在喷着的油全部收纳,让油不再任意扩散污染。这种dome(堡?)每个重量是125吨,经验上估计能收集喷出来的油的85%。但在这次的前所未有的深度,效果是否还能这么好,现在还是未知的。BP派出的这些dome好像昨天还是今天刚刚运到了事故地点。第二个办法,就是另外在事故井的附近再打一些井,青岛婚纱摄影泄掉一部份压力,减缓事故井喷油的压力,以便更好地控制井喷。但是无论是哪种方法,要等到效果出来,至少都要在几个月之后,也就是接下来油要经现在的速度喷几个月。白花花的银子啊……
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