牧建華

（中石化海洋石油工程有限公司上海鉆井分公司，上海 201206）

俄羅斯薩哈林海域鉆井項(xiàng)目主要風(fēng)險(xiǎn)及其應(yīng)對措施

牧建華

（中石化海洋石油工程有限公司上海鉆井分公司，上海 201206）

俄羅斯薩哈林海域鉆井項(xiàng)目由于位置和環(huán)境等原因，施工面臨諸多挑戰(zhàn)。該項(xiàng)目在作業(yè)中結(jié)合具體風(fēng)險(xiǎn)情況，采取了具有針對性的解決措施，有效化解各項(xiàng)難題，具有較高的借鑒意義。

薩哈林；海洋鉆井；風(fēng)險(xiǎn)分析；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案

俄羅斯薩哈林海域鉆井項(xiàng)目作為中國石化重要的海外戰(zhàn)略部署之一，其業(yè)主公司由俄羅斯國家石油公司和中國石化合資成立。薩哈林海域由于其施工難度高，讓許多鉆井承包商望而卻步。中石化海洋石油工程公司上海鉆井分公司作為中國石化唯一從事中深海海洋鉆井的專業(yè)化海洋鉆井隊(duì)伍，成功中標(biāo)該項(xiàng)目，并于2006年和2012年進(jìn)行了2口井的施工作業(yè)，克服了作業(yè)中存在的各種問題，安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成了各項(xiàng)施工任務(wù)。俄方給予高度評價(jià)，并通過報(bào)紙專題報(bào)道了平臺(tái)的作業(yè)情況，這對提高中國石化海洋工程板塊在國際市場上的競爭力有著十分重要的意義。

1 薩哈林海域鉆井項(xiàng)目存在的主要風(fēng)險(xiǎn)概述

一是鉆井作業(yè)窗口期短。俄羅斯薩哈林海域地處高緯度區(qū)域，作業(yè)海況惡劣，季風(fēng)、洋流影響較大，受寒潮影響全年作業(yè)窗口期短，平臺(tái)從動(dòng)員開始到鉆井作業(yè)到復(fù)原要在4個(gè)月內(nèi)完成，加上該區(qū)域地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有高壓氣層存在，工期控制十分關(guān)鍵。二是鉆井平臺(tái)長距離拖航、壓載風(fēng)險(xiǎn)。鉆井平臺(tái)拖航作業(yè)是鉆井平臺(tái)依靠自身動(dòng)力或拖輪將鉆井平臺(tái)由一個(gè)位置移動(dòng)到另外一個(gè)位置，通常鉆井作業(yè)過程中，鉆井平臺(tái)到達(dá)井位后需要進(jìn)行壓載。平臺(tái)長距離拖航，拖航時(shí)間長、行程遠(yuǎn)，風(fēng)浪、天氣影響較大，存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)。三是鉆井作業(yè)零排放風(fēng)險(xiǎn)。該區(qū)域?yàn)橐活惡^(qū)，當(dāng)?shù)卣畬Νh(huán)保要求十分嚴(yán)格，鉆井平臺(tái)施工作業(yè)過程中俄羅斯政府環(huán)保監(jiān)察船24小時(shí)對平臺(tái)進(jìn)行全方位監(jiān)察，并有環(huán)保官員駐守平臺(tái)進(jìn)行環(huán)保監(jiān)測，重點(diǎn)監(jiān)察施工過程中是否存在巖屑、泥漿、油污水排海的現(xiàn)象。一旦發(fā)生污染，作業(yè)將立即被終止并且將面臨巨額罰款和賠償。下文將進(jìn)行具體論述。

2 鉆井作業(yè)窗口期短的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對措施

2.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

薩哈林海域位于北緯50°以北的高寒地帶，屬于典型的亞極地氣候，年平均氣溫-2.3攝氏度，冬季最低氣溫-40攝氏度，一年當(dāng)中大部分時(shí)間被冰雪覆蓋。適合海上鉆井的時(shí)間窗口為每年的7月初到10月初，該時(shí)間段平均氣溫5攝氏度，平均最大浪高15米，海域施工環(huán)境復(fù)雜，風(fēng)浪大、氣溫低、大霧天氣多，地層復(fù)雜，給鉆井作業(yè)帶來了很大風(fēng)險(xiǎn)。鉆井作業(yè)必須嚴(yán)格按照施工計(jì)劃推進(jìn)，一旦發(fā)生特殊情況，就會(huì)拉長施工周期，最終導(dǎo)致鉆井平臺(tái)無法在窗口期內(nèi)完成施工任務(wù)。如果提前棄井將會(huì)對甲方造成很大經(jīng)濟(jì)損失，若延遲作業(yè)，氣溫驟降可能遇到海水結(jié)冰、大風(fēng)大浪等，將對平臺(tái)拖航造成很大安全問題。

2.2 應(yīng)對措施

一是提前做好平臺(tái)動(dòng)員準(zhǔn)備。根據(jù)薩哈林海域作業(yè)窗口期倒排項(xiàng)目時(shí)間計(jì)劃，因目標(biāo)平臺(tái)在動(dòng)員前可能處于作業(yè)狀態(tài)或在某船廠進(jìn)行修船作業(yè)，因此鉆井承包商需要與上一個(gè)甲方或船廠協(xié)調(diào)好作業(yè)工期，確保平臺(tái)能夠按計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)員，以免給后續(xù)鉆井作業(yè)帶來工期緊張的情況。

二是提前做好動(dòng)員前的修理改造準(zhǔn)備工作，確保修理改造工作順利進(jìn)行，避免因改造工期延誤推遲平臺(tái)動(dòng)員。通常根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，甲方在平臺(tái)動(dòng)員前將組織對平臺(tái)進(jìn)行檢驗(yàn)，并針對俄羅斯薩哈林海域的施工特點(diǎn)，提出整改要求。例如，甲方要求作業(yè)過程中實(shí)現(xiàn)巖屑、油污水等“零排放”，寒冷氣溫條件下平臺(tái)管線的保溫等特殊要求，這些工作都需要平臺(tái)在動(dòng)員前倒排施工計(jì)劃進(jìn)行整改，因此承包商要將這個(gè)改造計(jì)劃考慮充分，包括改造地點(diǎn)的選擇、材料購買及分包商的選擇等。

三是把握好報(bào)關(guān)環(huán)節(jié)，提前與甲方及當(dāng)?shù)卣ｊP(guān)部門進(jìn)行溝通，避免因報(bào)關(guān)手續(xù)原因?qū)е缕脚_(tái)在港口滯留時(shí)間過長。一般外籍平臺(tái)進(jìn)入俄羅斯薩哈林海域作業(yè)通常需要平臺(tái)先拖航至科爾薩科夫港進(jìn)行報(bào)關(guān)，報(bào)關(guān)完成后方可拖航前往薩哈林海域作業(yè)。因鉆井平臺(tái)所涉及設(shè)備和備件較多，報(bào)關(guān)工作較為復(fù)雜，加上俄羅斯政府辦事效率較低，導(dǎo)致審批周期較長。因此，報(bào)關(guān)工作要提前請專業(yè)人士或代理機(jī)構(gòu)做好報(bào)關(guān)準(zhǔn)備工作，避免因資料不齊全耽誤報(bào)關(guān)時(shí)間，這個(gè)環(huán)節(jié)看似較小，卻十分關(guān)鍵，對平臺(tái)是否能夠按計(jì)劃進(jìn)入井位影響重大。

3 鉆井平臺(tái)長距離拖航、壓載風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對措施

鉆井平臺(tái)拖航根據(jù)牽引方式不同主要分為兩種。一類是自航。有的鉆井平臺(tái)自身帶有航行動(dòng)力，依靠自身動(dòng)力航行。例如中海油“海洋石油981”深水鉆井平臺(tái)。另一類是拖輪拖帶。大部分鉆井平臺(tái)由于自身不具備自航能力，拖航過程中需要依靠拖輪通過拖纜拖拽平臺(tái)航行，通常稱為濕拖。鉆井平臺(tái)濕拖過程中平臺(tái)吃水浮于水中，拖航阻力大，拖航速度慢，并且對風(fēng)浪流有一定要求，一般只用于油田內(nèi)移動(dòng)或是短距離移動(dòng)。若是長距離拖航氣候窗口很難保證，拖航時(shí)間會(huì)很長。另外一種拖帶方式是將鉆井平臺(tái)裝載到干拖船上進(jìn)行運(yùn)輸，稱為干拖。這種方式作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)相對較小，效率高，適合長距離拖航。壓載是指平臺(tái)拖至井位后裝載水用以模擬平臺(tái)可能遇到的最大重量載荷和環(huán)境載荷，通過較短時(shí)間的壓載基礎(chǔ)作業(yè)，假設(shè)惡劣風(fēng)暴期間樁靴基礎(chǔ)的穩(wěn)定性達(dá)到一種超過惡劣風(fēng)暴狀態(tài)下的最高期望值垂直力的水平，平臺(tái)壓載則具有較大風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

一是天氣、海浪、潮流、季風(fēng)的綜合作用給海上平臺(tái)拖航、壓載等重大施工作業(yè)帶來高風(fēng)險(xiǎn)。二是由于拖帶長度、航向航速、通航密度、海區(qū)條件等方面制約，加上受限的作業(yè)空間給安全生產(chǎn)增加難度，一旦發(fā)生事故通常都是大事故，逃生、施救都會(huì)受到空間的限制，損失慘重且影響面廣。三是施工作業(yè)的區(qū)域分布著海底管線、電纜、井口導(dǎo)管架等，嚴(yán)重影響拖帶作業(yè)和施工的正常進(jìn)行。四是法律法規(guī)對海洋環(huán)境保護(hù)的要求極為嚴(yán)格，必須以高度的責(zé)任感防范和避免給海洋環(huán)境造成污染。

（1）突發(fā)惡劣氣象等海況造成的影響 。主要包括：陣風(fēng)帶來的涌浪會(huì)增加平臺(tái)拖航的航行阻力，降低航速，使拖帶船舶、平臺(tái)產(chǎn)生劇烈搖擺和顛簸，平臺(tái)浮體嚴(yán)重上浪，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及平臺(tái)的安全； 頂浪航行時(shí)，易發(fā)生拍底現(xiàn)象，使船舶平臺(tái)產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)，拖纜突緊突松、受力不均，有時(shí)會(huì)造成拖帶設(shè)備結(jié)構(gòu)變形、損傷、甚至斷裂；順浪或偏順浪航行時(shí)，平臺(tái)和拖帶船會(huì)大角度橫傾，發(fā)生橫搖，船舶動(dòng)穩(wěn)性（GM）值下降，諸多不利因素可能疊加，使船舶、平臺(tái)發(fā)生更大危險(xiǎn)。如果在油井、船舶、平臺(tái)密集的區(qū)域遇上突發(fā)惡劣氣象情況，容易發(fā)生碰撞事故等；如果在近岸海區(qū)、島礁區(qū)、淺水的區(qū)域遇上突發(fā)惡劣氣象情況，容易發(fā)生航線偏離和擱淺碰撞事故等；如果在拖帶航行或作業(yè)區(qū)域內(nèi)遇到浮冰，不僅影響到航向、航速和施工作業(yè)，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成平臺(tái)浮體上冰，拖輪車舵損傷等。

（2）海況原因?qū)ζ脚_(tái)移位作業(yè)的影響 。在拖航過程中，應(yīng)考慮潮流對船舶、平臺(tái)靠泊的影響，拖航指揮人員在制定計(jì)劃和方案時(shí)，必須認(rèn)真計(jì)算海區(qū)潮汐時(shí)間，觀察流向，充分考慮潮流對作業(yè)的影響。在壓載過程中，一個(gè)主要的潛在風(fēng)險(xiǎn)是發(fā)生壓載穿刺，出現(xiàn)突發(fā)及較大失控的樁靴過多下陷入泥，導(dǎo)致船體傾斜失衡，樁腿齒條受損，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致升降機(jī)構(gòu)乃至樁腿桁架受損，以至于無法作業(yè)的后果。世界95%的穿刺事故都發(fā)生在“硬-軟黏土層”（俗稱“雞蛋殼”地層）。因此，壓載過程中一定要注意穿刺風(fēng)險(xiǎn)。薩哈林海域由于作業(yè)區(qū)域地質(zhì)資料有限，給平臺(tái)插樁、壓載作業(yè)帶來了很大風(fēng)險(xiǎn)。因此作業(yè)前，項(xiàng)目組制定了壓載方案，確保平臺(tái)安全。

3.2 應(yīng)對措施

（1）長距離拖航應(yīng)對措施。一是采用分段拖航的方式，勘探六號(hào)平臺(tái)赴薩哈林海域作業(yè)，考慮到長距離的安全風(fēng)險(xiǎn)和節(jié)約動(dòng)員時(shí)間，此次平臺(tái)拖航采取干拖和濕拖結(jié)合的方式，平臺(tái)從綠華山錨地裝干拖船前往俄羅斯科爾薩科夫港，干拖里程1300海里。到達(dá)港口后卸船，平臺(tái)在科爾薩科夫港完成報(bào)關(guān)后，再濕拖前往井位，濕拖里程500海里。二是加強(qiáng)對平臺(tái)拖航、移就位等重大施工作業(yè)安全工作的組織領(lǐng)導(dǎo)，成立拖航工作小組，編制拖航計(jì)劃。三是進(jìn)行氣象跟蹤分析。四是編制拖航應(yīng)急預(yù)案，包括臺(tái)風(fēng)、船舶堵漏、溢油與污染、火災(zāi)、船舶海損、船舶失控、人員落水及漂流、船舶防暴力和海盜、人員重傷（?。┘案鞣N危險(xiǎn)情況的應(yīng)急預(yù)案。五是強(qiáng)化安全意識(shí)，提高人員素質(zhì)，抓好運(yùn)行管理，確保平臺(tái)拖航、移位作業(yè)安全。

（2）壓載作業(yè)措施。一是降低壓載氣隙。在氣隙大于1m時(shí)不宜進(jìn)行壓載操作。如果穿透發(fā)生時(shí)，超過1m的氣隙壓載可能導(dǎo)致人員受傷或平臺(tái)損壞，壓載操作不應(yīng)在強(qiáng)流、強(qiáng)風(fēng)或陣風(fēng)情況下進(jìn)行，壓載操作期間，波浪不允許接觸船體底部?？碧搅?hào)平臺(tái)達(dá)到井位后，為預(yù)防平臺(tái)穿刺風(fēng)險(xiǎn)，平臺(tái)首次采用1英尺吃水水中壓載，之后進(jìn)行了1英尺氣隙壓載，順利完成壓載作業(yè)。二是樁腿逐個(gè)壓載。在某些情況下，平臺(tái)總的壓載能力可能小于抵御惡劣風(fēng)暴引起的載荷要求的計(jì)算壓載。對于這種情況，壓載操作應(yīng)首先壓載首部樁腿，然后是尾部樁腿。三是應(yīng)記錄壓載情況。在壓載載荷表上進(jìn)行載荷計(jì)算，調(diào)整壓載分布直到3條樁腿的計(jì)算樁腿反力與此位置處滿足惡劣風(fēng)暴標(biāo)準(zhǔn)要求的樁腿反力相匹配。單個(gè)樁腿反力不應(yīng)超過最大允許樁腿反力。如果所有3條樁腿不能同時(shí)進(jìn)行壓載，首部樁腿應(yīng)首先進(jìn)行壓載，其次是尾部樁腿。四是開始裝入壓載水。通過調(diào)整進(jìn)入壓載艙水的流量，當(dāng)沉降發(fā)生時(shí)，氣隙可能減少，通過下降主船體的最高角，以保持主船體水平在操船手冊規(guī)定范圍內(nèi)，在主船體接觸波峰前，停止壓載灌水，放掉壓載艙中的水直至總體載荷在升降系統(tǒng)升降能力以下，抬升主船體回到壓載氣隙，重新將壓載水灌入，重復(fù)操作，直到所有沉降停止，在平臺(tái)上全部壓載重量使樁腿達(dá)到穩(wěn)定，當(dāng)總體載荷超過升降系統(tǒng)的能力時(shí)，不要試圖起升平臺(tái)，超載可能會(huì)損壞升降系統(tǒng)。五是在全部壓載加在平臺(tái)上且平臺(tái)穩(wěn)定之后，保持這種狀態(tài)3h或保險(xiǎn)商要求的時(shí)間周期。六是發(fā)生穿透時(shí)，在較高的樁腿上下降平臺(tái)，不要試圖在已穿透的樁腿上升平臺(tái)。

4 鉆井作業(yè)零排放風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對措施

零排放是指鉆井平臺(tái)在鉆井作業(yè)過程中，所有巖屑、泥漿、生活污水、油污水、垃圾等均不能排放到大海中，必須通過拖輪統(tǒng)一運(yùn)輸至陸地處理。通過這種措施避免污染海洋環(huán)境，對海洋生物進(jìn)行保護(hù)。巖屑處理通常有三種處理方法，一是回注，將巖屑研磨后重新回注入地層；二是將巖屑通過設(shè)備濾干處理后達(dá)標(biāo)排放；三是將巖屑收集后轉(zhuǎn)運(yùn)陸地處理利用。目前使用最多的是經(jīng)濟(jì)、簡易的回收系統(tǒng)，包括輸送設(shè)備、濾干機(jī)和巖屑收集轉(zhuǎn)運(yùn)箱。輸送設(shè)備將巖屑輸送至濾干機(jī)，使鉆井液和巖屑分離，脫液后的巖屑裝箱用拖輪轉(zhuǎn)運(yùn)至陸地進(jìn)行蒸餾處理。

4.1 未達(dá)到零排放要求存在的風(fēng)險(xiǎn)

薩哈林海域?qū)儆诙砹_斯高級(jí)別漁業(yè)保護(hù)區(qū)，是俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)最大的漁業(yè)生產(chǎn)基地和瀕危海洋動(dòng)物保護(hù)基地，生態(tài)系統(tǒng)敏感。為此，政府對海洋油氣鉆井實(shí)行“零排放”要求，即禁止一切工業(yè)排放，按照該要求，該區(qū)域鉆井產(chǎn)生的巖屑和廢泥漿必須回收入罐并運(yùn)回陸地實(shí)施無害化處理，鉆臺(tái)和甲板污水也要統(tǒng)一收集并進(jìn)行分離除害。如果作業(yè)發(fā)生污染事故，將面臨巨額罰款。

4.2 應(yīng)對措施

其一，動(dòng)員前按照甲方“零排放”要求進(jìn)行整改。平臺(tái)動(dòng)員前邀請甲方代表和俄羅斯政府環(huán)保官員上平臺(tái)驗(yàn)船，對于對方提出的環(huán)保建議及時(shí)進(jìn)行整改，并積極配合甲方進(jìn)行第三方零排放設(shè)備的安裝及配套設(shè)施改造，包括平臺(tái)的環(huán)保設(shè)備、泥漿處理清潔設(shè)備和甲板起重設(shè)備等進(jìn)行了改造修理。振動(dòng)篩下方的巖屑槽安裝螺栓輸送器以便于巖屑的收集，鉆臺(tái)上安裝污水收集系統(tǒng)，其終端為撇油罐，罐體不小于10立方米，平臺(tái)甲板安裝甲板污水/雨水收集系統(tǒng)，其終端為平臺(tái)艙底水罐，深井泵取水口安裝生物防護(hù)網(wǎng)，生活污水排放系統(tǒng)需滿足國際海事組織MARPOL 73/78公約規(guī)定。

其二，在俄作業(yè)期間，加強(qiáng)與現(xiàn)場監(jiān)督組和政府部門及其他承包商之間的溝通、交流和協(xié)作，盡心盡職地完成了甲方下達(dá)的各項(xiàng)作業(yè)指令。為積極引入第三方國際一流公司先進(jìn)的作業(yè)和安全管理經(jīng)驗(yàn)，平臺(tái)將安全建議及“STOP卡”等翻譯成中、英、俄三種語言版本，積極鼓勵(lì)第三方人員參與平臺(tái)生產(chǎn)作業(yè)安全管理，在試油期間斯倫貝謝人員的一些細(xì)小建議對平臺(tái)試油的順利進(jìn)行起到很大的幫助。平臺(tái)還聯(lián)合甲方監(jiān)督組堅(jiān)持每周進(jìn)行安全衛(wèi)生檢查，開鉆前、鉆開油氣層前則組織專項(xiàng)檢查，并對檢查的問題張貼公布，責(zé)任落實(shí)到人。在合同執(zhí)行過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高了生產(chǎn)組織管理能力和平臺(tái)的整體作業(yè)能力。

其三，鉆井平臺(tái)在作業(yè)前制定了相應(yīng)的《關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的具體要求》，包括了生產(chǎn)、生活過程中廢棄物的分類、收集、處理以及污染源的控制、污染事故的報(bào)告和處理等具體內(nèi)容。

5 薩哈林項(xiàng)目帶來的啟示

此次海外施工的經(jīng)歷，為今后平臺(tái)進(jìn)入該市場作業(yè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。對于海外鉆井項(xiàng)目，要周密全盤分析項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，列出項(xiàng)目的時(shí)間表，做好項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的把控，針對項(xiàng)目存在風(fēng)險(xiǎn)要制定預(yù)案，有時(shí)為了確保項(xiàng)目萬無一失，要制定多套應(yīng)急預(yù)案，制定預(yù)案不是走過場，不是紙上談兵，而是關(guān)系到項(xiàng)目成敗、項(xiàng)目盈利乃至財(cái)產(chǎn)生命安全的大事。因此，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)一定要注重項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施。除此之外，要加強(qiáng)與作業(yè)者密切溝通，充分了解鉆井地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)調(diào)查資料等信息，這對于項(xiàng)目的順利實(shí)施也至關(guān)重要。

[1] 王建寧. 薩哈林亞極地海域自升式鉆井平臺(tái)的優(yōu)選[J].海洋石油, 2015, 04: 67-71.

[2] 張慶輝,吳天明. 可移動(dòng)式自升式鉆井平臺(tái)的插樁壓載風(fēng)險(xiǎn)淺析[J]. 艦船科學(xué)技術(shù), 2010, 02: 125-128.

Sakhalin Drilling Project: Risks and Countermeasures

Mu Jianhua
(Shanghai Drilling Branch of SINOPEC Offshore Engineering Company, Shanghai 201206, China)

The drilling project in the Sakhalin Sea of Russia was beset with many challenges as a result of its location and environment. In response to the risks, the construction team took a range of measures and effectively resolved the problems. The experience of the drilling project serves as a good guide for other similar projects.

Sakhalin, offshore drilling, risks analysis, risk response planning

2016-11-25。

牧建華（1984—）男，遼寧省鳳城市人，畢業(yè)于吉林大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)。經(jīng)濟(jì)師，現(xiàn)就職于中石化海洋石油工程有限公司上海鉆井分公司。電子郵箱：mujh.shhy@sinopec.com。