渤海溢油事故推測(cè)：離心機(jī)是否惹禍

2011年6月，蓬萊19-3油田附近發(fā)現(xiàn)泄漏的原油，而事故當(dāng)事人并未及時(shí)向公眾通報(bào)。直至今天，當(dāng)渤海已經(jīng)被污染一個(gè)多月的時(shí)候，公眾所獲得的事故信息也很少。因?yàn)槠?*性和復(fù)雜性，海上石油平臺(tái)的開發(fā)和操作會(huì)涉及到很多不同的公司，但從參與公司的新聞公告、學(xué)術(shù)文章等資料中，仍然可以發(fā)現(xiàn)一些端倪。

中國(guó)*大海上油田

1994年12月，菲利普斯石油公司(后來和康納石油合并成康菲石油公司)與中國(guó)海洋石油總公司簽訂合同，獲得渤海灣渤中11/05區(qū)塊的勘探權(quán)，菲利普石油公司占49%的權(quán)益。1999年5月，在11/05區(qū)塊發(fā)現(xiàn)了被稱為中國(guó)“海上大慶”的蓬萊19-3油田，是中國(guó)*大的海上油田。

蓬萊19-3油田分兩個(gè)階段投入開發(fā)生產(chǎn)。油田一期工程包括建成一座井口平臺(tái)蓬萊一號(hào)并安裝租用的渤海明珠號(hào)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪(FPSO)，2002年12月31日**期開發(fā)階段投產(chǎn)，至2006年，平均日產(chǎn)原油2.8萬桶，峰值為日產(chǎn)3.5-4萬桶。

二期工程于2006年起分階段投產(chǎn)，包括建設(shè)5座具有鉆井、生產(chǎn)能力的井口平臺(tái)(A-E)，鉆井200口，1座單點(diǎn)系泊系統(tǒng)(中央處理系統(tǒng))，建造并安裝一艘浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪(海洋石油117號(hào))來代替租用的渤海明珠號(hào)，鋪設(shè)15條海底管道(58公里)、13條海底電纜來連接這些設(shè)施。

早在2001年5月，美國(guó)福陸公司(Fluor)就得到**期開發(fā)的工程合同，包括可行性研究、施工設(shè)計(jì)、采購(gòu)，并在3個(gè)不同國(guó)家的七個(gè)造船廠建造。

2010年2月，康菲石油在中國(guó)注冊(cè)的子公司康菲中國(guó)還與哈里伯頓公司簽訂兩年期合同，由哈里伯頓提供定向鉆井和隨鉆測(cè)井服務(wù)。

德國(guó)公司的新設(shè)計(jì)

去年的墨西哥灣漏油事故中，BP公司使用的正是哈里伯頓公司的固井服務(wù)。墨西哥灣漏油事故發(fā)生約一年后，2011年4月21日，BP公司起訴哈里伯頓公司疏忽地未使用軟件對(duì)油井的**需求進(jìn)行分析。

根據(jù)福陸公司對(duì)蓬萊19-3工程的方案描述，這是**上**個(gè)使用碟片離心機(jī)來分離原油中的水和砂的大型海上油田項(xiàng)目。因?yàn)楦咝Ш挽`活性，使用了離心機(jī)系統(tǒng)，沒有使用傳統(tǒng)的電脫水器。

按油田產(chǎn)量及原油含砂特性計(jì)算，每天從開采的原油中要分離出72噸砂子，這些砂子在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪使用處理系統(tǒng)處理一下就重新注入到海底油井，也可以帶到岸上。福陸公司使用的是德國(guó)GEAWestfalia公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的離心機(jī)，后者以參加了蓬萊項(xiàng)目為自豪，并在自己的產(chǎn)品宣傳冊(cè)以及公司雜志上都對(duì)蓬萊油田項(xiàng)目采用其四十多臺(tái)離心機(jī)大加描述。

由于地質(zhì)原因，蓬萊油田開采的原油中含有大量產(chǎn)生于第三紀(jì)中新世的砂子，當(dāng)時(shí)沒有可以同時(shí)對(duì)油水、砂水進(jìn)行分離的離心機(jī)，GEAWestfalia就特意為蓬萊油田的應(yīng)用設(shè)計(jì)出了定制的離心機(jī)。

但是，筆者不僅僅對(duì)于這樣的設(shè)計(jì)有懷疑，也對(duì)康菲公司接受這種**次的新設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)實(shí)踐的做法表示懷疑。

離心機(jī)謎團(tuán)

康菲公司發(fā)表的學(xué)術(shù)文章表明，這種離心機(jī)只能處理一定范圍的砂粒，特別難以對(duì)付粘性大的固體，原油中的沙粒粘性很大，容易結(jié)塊，經(jīng)常堵住砂噴嘴。很多對(duì)實(shí)際情況不了解而做出的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致離心機(jī)的處理能力遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)處理能力;而實(shí)際生產(chǎn)中，又不可能停產(chǎn)進(jìn)行大規(guī)模改造，只能通過修改作業(yè)程序來減輕這種問題的發(fā)生。

在修改作業(yè)程序中，康菲的文章表示，他們不得不“修改平臺(tái)鉆井泥漿的處理方式，使之回注地層，而不是直接將鉆井泥漿打入流程、進(jìn)入分離機(jī)處理”。對(duì)于離心機(jī)的不當(dāng)使用，以及被迫采用的處理辦法可能與蓬萊19-3油田這次注水、注砂導(dǎo)致的泄漏有關(guān)聯(lián)。

對(duì)于蓬萊19-3油田原油的脫水和脫砂，中海石油研究中心2002年時(shí)就有研究，討論過使用離心機(jī)還和電脫水器的*劣。當(dāng)時(shí)得出的結(jié)論是，蓬萊油田一期工程使用了電脫水，而且渤海明珠浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪上面就是電脫水器，如果換成離心機(jī)，需要增加成本，同時(shí)一期生產(chǎn)的原油導(dǎo)電率不高，適合電脫水。而二期生產(chǎn)的原油導(dǎo)電率較高，不適合電脫水，應(yīng)該用離心機(jī)，并推薦了美國(guó)的阿法拉伐公司(AlfaLaval)。這家公司已經(jīng)將離心機(jī)大規(guī)模用于石油行業(yè)，主要項(xiàng)目就是將加拿大油砂中提煉的石油進(jìn)行脫水脫砂，從上世紀(jì)80年代開始應(yīng)用，而且當(dāng)年的菲利普斯公司也有使用阿法拉伐離心機(jī)處理生產(chǎn)水的成功經(jīng)驗(yàn)。

至于蓬萊19-3油田二期工程后來為什么又要使用GEAWestfalia公司特殊定制的離心機(jī)，我們不得而知。