渤海溢油：離心機惹禍？

　　2011年6月，蓬萊19-3油田附近發現泄漏的原油，而事故當事人并未及時向公眾通報。直至今天，當渤海已經被污染一個多月的時候，公眾所獲得的事故信息也很少。因為其專業性和復雜性，海上石油平臺的開發和操作會涉及到很多不同的公司，但從參與公司的新聞公告、學術文章等資料中，仍然可以發現一些端倪。
　　中國最大海上油田
　　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)與中國海洋石油總公司簽訂合同，獲得渤海灣渤中11/05區塊的勘探權，菲利普石油公司占49%的權益。1999年5月，在11/05區塊發現了被稱為中國“海上大慶”的蓬萊19-3油田，是中國最大的海上油田。
　　蓬萊19-3油田分兩個階段投入開發生產。油田一期工程包括建成一座井口平臺蓬萊一號并安裝租用的渤海明珠號浮式生產儲油輪(FPSO)，2002年12月31日第一期開發階段投產，至2006年，平均日產原油2.8萬桶，峰值為日產3.5-4萬桶。
　　二期工程于2006年起分階段投產，包括建設5座具有鉆井、生產能力的井口平臺(A-E)，鉆井200口，1座單點系泊系統(中央處理系統)，建造并安裝一艘浮式生產儲油輪(海洋石油117號)來代替租用的渤海明珠號，鋪設15條海底管道(58公里)、13條海底電纜來連接這些設施。
　　早在2001年5月，美國福陸公司(Fluor)就得到第二期開發的工程合同，包括可行性研究、施工設計、采購，并在3個不同國家的七個造船廠建造。
　　2010年2月，康菲石油在中國注冊的子公司康菲中國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井服務。
　　德國公司的新設計
　　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。墨西哥灣漏油事故發生約一年后，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油井的安全需求進行分析。
　　根據福陸公司對蓬萊19-3工程的方案描述，這是世界上第一個使用碟片離心機來分離原油中的水和砂的大型海上油田項目。因為高效和靈活性，使用了離心機系統，沒有使用傳統的電脫水器。
　　按油田產量及原油含砂特性計算，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儲油輪使用處理系統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GEAWestfalia公司設計生產的離心機，后者以參加了蓬萊項目為自豪，并在自己的產品宣傳冊以及公司雜志上都對蓬萊油田項目采用其四十多臺離心機大加描述。
　　由于地質原因，蓬萊油田開采的原油中含有大量產生于第三紀中新世的砂子，當時沒有可以同時對油水、砂水進行分離的離心機，GEAWestfalia就特意為蓬萊油田的應用設計出了定制的離心機。
　　但是，筆者不僅僅對于這樣的設計有懷疑，也對康菲公司接受這種第一次的新設計用于生產實踐的做法表示懷疑。
　　離心機謎團
　　康菲公司發表的學術文章表明，這種離心機只能處理一定范圍的砂粒，特別難以對付粘性大的固體，原油中的沙粒粘性很大，容易結塊，經常堵住砂噴嘴。很多對實際情況不了解而做出的設計，導致離心機的處理能力遠低于設計處理能力；而實際生產中，又不可能停產進行大規模改造，只能通過修改作業程序來減輕這種問題的發生。
　　在修改作業程序中，康菲的文章表示，他們不得不“修改平臺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、進入分離機處理”。對于離心機的不當使用，以及被迫采用的處理辦法可能與蓬萊19-3油田這次注水、注砂導致的泄漏有關聯。
　　對于蓬萊19-3油田原油的脫水和脫砂，中海石油研究中心2002年時就有研究，討論過使用離心機還和電脫水器的優劣。當時得出的結論是，蓬萊油田一期工程使用了電脫水，而且渤海明珠浮式生產儲油輪上面就是電脫水器，如果換成離心機，需要增加成本，同時一期生產的原油導電率不高，適合電脫水。而二期生產的原油導電率較高，不適合電脫水，應該用離心機，并推薦了美國的阿法拉伐公司(AlfaLaval)。這家公司已經將離心機大規模用于石油行業，主要項目就是將加拿大油砂中提煉的石油進行脫水脫砂，從上世紀80年代開始應用，而且當年的菲利普斯公司也有使用阿法拉伐離心機處理生產水的成功經驗。
　　至于蓬萊19-3油田二期工程后來為什么又要使用GEA Westfalia公司特殊定制的離心機，我們不得而知。■