【石油观察家】牧建华：俄罗斯萨哈林海域钻井项目主要风险及其应对措施

文|牧建华  中石化海洋石油工程有限公司上海钻井分公司

摘要： 俄罗斯萨哈林海域钻井项目由于位置和环境等原因，施工面临诸多挑战。该项目在作业中结合具体风险情况，采取了具有针对性的解决措施，有效化解各项难题，具有较高的借鉴意义。

俄罗斯萨哈林海域钻井项目作为中国石化重要的海外战略部署之一，其业主公司由俄罗斯国家石油公司和中国石化合资成立。萨哈林海域由于其施工难度高，让许多钻井承包商望而却步。中石化海洋石油工程公司上海钻井分公司作为中国石化唯一从事中深海海洋钻井的专业化海洋钻井队伍，成功中标该项目，并于2006 年和2012 年进行了2 口井的施工作业，克服了作业中存在的各种问题，安全、优质、高效地完成了各项施工任务。俄方给予高度评价，并通过报纸专题报道了平台的作业情况，这对提高中国石化海洋工程板块在国际市场上的竞争力有着十分重要的意义。

1 萨哈林海域钻井项目存在的主要风险概述

一是钻井作业窗口期短。俄罗斯萨哈林海域地处高纬度区域，作业海况恶劣，季风、洋流影响较大，受寒潮影响全年作业窗口期短，平台从动员开始到钻井作业到复原要在4 个月内完成，加上该区域地层结构复杂，有高压气层存在，工期控制十分关键。二是钻井平台长距离拖航、压载风险。钻井平台拖航作业是钻井平台依靠自身动力或拖轮将钻井平台由一个位置移动到另外一个位置，通常钻井作业过程中，钻井平台到达井位后需要进行压载。平台长距离拖航，拖航时间长、行程远，风浪、天气影响较大，存在很大安全风险。三是钻井作业零排放风险。该区域为一类海区，当地政府对环保要求十分严格，钻井平台施工作业过程中俄罗斯政府环保监察船24 小时对平台进行全方位监察，并有环保官员驻守平台进行环保监测，重点监察施工过程中是否存在岩屑、泥浆、油污水排海的现象。一旦发生污染，作业将立即被终止并且将面临巨额罚款和赔偿。下文将进行具体论述。

2 钻井作业窗口期短的风险及应对措施

2.1 风险分析

萨哈林海域位于北纬50°以北的高寒地带，属于典型的亚极地气候，年平均气温-2.3 摄氏度，冬季最低气温-40 摄氏度，一年当中大部分时间被冰雪覆盖。适合海上钻井的时间窗口为每年的7 月初到10 月初，该时间段平均气温5摄氏度，平均最大浪高15 米，海域施工环境复杂，风浪大、气温低、大雾天气多，地层复杂，给钻井作业带来了很大风险。钻井作业必须严格按照施工计划推进，一旦发生特殊情况，就会拉长施工周期，最终导致钻井平台无法在窗口期内完成施工任务。如果提前弃井将会对甲方造成很大经济损失，若延迟作业，气温骤降可能遇到海水结冰、大风大浪等，将对平台拖航造成很大安全问题。

2.2 应对措施

一是提前做好平台动员准备。根据萨哈林海域作业窗口期倒排项目时间计划，因目标平台在动员前可能处于作业状态或在某船厂进行修船作业，因此钻井承包商需要与上一个甲方或船厂协调好作业工期，确保平台能够按计划进行动员，以免给后续钻井作业带来工期紧张的情况。

二是提前做好动员前的修理改造准备工作，确保修理改造工作顺利进行，避免因改造工期延误推迟平台动员。通常根据以往经验，甲方在平台动员前将组织对平台进行检验，并针对俄罗斯萨哈林海域的施工特点，提出整改要求。例如，甲方要求作业过程中实现岩屑、油污水等“零排放”，寒冷气温条件下平台管线的保温等特殊要求，这些工作都需要平台在动员前倒排施工计划进行整改，因此承包商要将这个改造计划考虑充分，包括改造地点的选择、材料购买及分包商的选择等。

三是把握好报关环节，提前与甲方及当地政府海关部门进行沟通，避免因报关手续原因导致平台在港口滞留时间过长。一般外籍平台进入俄罗斯萨哈林海域作业通常需要平台先拖航至科尔萨科夫港进行报关，报关完成后方可拖航前往萨哈林海域作业。因钻井平台所涉及设备和备件较多，报关工作较为复杂，加上俄罗斯政府办事效率较低，导致审批周期较长。因此，报关工作要提前请专业人士或代理机构做好报关准备工作，避免因资料不齐全耽误报关时间，这个环节看似较小，却十分关键，对平台是否能够按计划进入井位影响重大。

3 钻井平台长距离拖航、压载风险及应对措施

钻井平台拖航根据牵引方式不同主要分为两种。一类是自航。有的钻井平台自身带有航行动力，依靠自身动力航行。例如中海油“海洋石油981”深水钻井平台。另一类是拖轮拖带。大部分钻井平台由于自身不具备自航能力，拖航过程中需要依靠拖轮通过拖缆拖拽平台航行，通常称为湿拖。钻井平台湿拖过程中平台吃水浮于水中，拖航阻力大，拖航速度慢，并且对风浪流有一定要求，一般只用于油田内移动或是短距离移动。若是长距离拖航气候窗口很难保证，拖航时间会很长。另外一种拖带方式是将钻井平台装载到干拖船上进行运输，称为干拖。这种方式作业风险相对较小，效率高，适合长距离拖航。压载是指平台拖至井位后装载水用以模拟平台可能遇到的最大重量载荷和环境载荷，通过较短时间的压载基础作业，假设恶劣风暴期间桩靴基础的稳定性达到一种超过恶劣风暴状态下的最高期望值垂直力的水平，平台压载则具有较大风险。

3.1 风险分析

一是天气、海浪、潮流、季风的综合作用给海上平台拖航、压载等重大施工作业带来高风险。二是由于拖带长度、航向航速、通航密度、海区条件等方面制约，加上受限的作业空间给安全生产增加难度，一旦发生事故通常都是大事故，逃生、施救都会受到空间的限制，损失惨重且影响面广。三是施工作业的区域分布着海底管线、电缆、井口导管架等，严重影响拖带作业和施工的正常进行。四是法律法规对海洋环境保护的要求极为严格，必须以高度的责任感防范和避免给海洋环境造成污染。

（1）突发恶劣气象等海况造成的影响 。主要包括：阵风带来的涌浪会增加平台拖航的航行阻力，降低航速，使拖带船舶、平台产生剧烈摇摆和颠簸，平台浮体严重上浪，严重时会危及平台的安全；顶浪航行时，易发生拍底现象，使船舶平台产生强烈震动，拖缆突紧突松、受力不均，有时会造成拖带设备结构变形、损伤、甚至断裂；顺浪或偏顺浪航行时，平台和拖带船会大角度横倾，发生横摇，船舶动稳性（GM）值下降，诸多不利因素可能叠加，使船舶、平台发生更大危险。如果在油井、船舶、平台密集的区域遇上突发恶劣气象情况，容易发生碰撞事故等；如果在近岸海区、岛礁区、浅水的区域遇上突发恶劣气象情况，容易发生航线偏离和搁浅碰撞事故等；如果在拖带航行或作业区域内遇到浮冰，不仅影响到航向、航速和施工作业，情况严重时会造成平台浮体上冰，拖轮车舵损伤等。

（2）海况原因对平台移位作业的影响 。在拖航过程中，应考虑潮流对船舶、平台靠泊的影响，拖航指挥人员在制定计划和方案时，必须认真计算海区潮汐时间，观察流向，充分考虑潮流对作业的影响。在压载过程中，一个主要的潜在风险是发生压载穿刺，出现突发及较大失控的桩靴过多下陷入泥，导致船体倾斜失衡，桩腿齿条受损，严重的甚至导致升降机构乃至桩腿桁架受损，以至于无法作业的后果。世界95% 的穿刺事故都发生在“硬- 软黏土层”（俗称“鸡蛋壳”地层）。因此，压载过程中一定要注意穿刺风险。萨哈林海域由于作业区域地质资料有限，给平台插桩、压载作业带来了很大风险。因此作业前，项目组制定了压载方案，确保平台安全。

3.2 应对措施

（1）长距离拖航应对措施。一是采用分段拖航的方式，勘探六号平台赴萨哈林海域作业，考虑到长距离的安全风险和节约动员时间，此次平台拖航采取干拖和湿拖结合的方式，平台从绿华山锚地装干拖船前往俄罗斯科尔萨科夫港，干拖里程1300 海里。到达港口后卸船，平台在科尔萨科夫港完成报关后，再湿拖前往井位，湿拖里程500海里。二是加强对平台拖航、移就位等重大施工作业安全工作的组织领导，成立拖航工作小组，编制拖航计划。三是进行气象跟踪分析。四是编制拖航应急预案，包括台风、船舶堵漏、溢油与污染、火灾、船舶海损、船舶失控、人员落水及漂流、船舶防暴力和海盗、人员重伤（病）及各种危险情况的应急预案。五是强化安全意识，提高人员素质，抓好运行管理，确保平台拖航、移位作业安全。

（2）压载作业措施。一是降低压载气隙。在气隙大于1m 时不宜进行压载操作。如果穿透发生时，超过1m 的气隙压载可能导致人员受伤或平台损坏，压载操作不应在强流、强风或阵风情况下进行，压载操作期间，波浪不允许接触船体底部。勘探六号平台达到井位后，为预防平台穿刺风险，平台首次采用1 英尺吃水水中压载，之后进行了1 英尺气隙压载，顺利完成压载作业。二是桩腿逐个压载。在某些情况下，平台总的压载能力可能小于抵御恶劣风暴引起的载荷要求的计算压载。对于这种情况，压载操作应首先压载首部桩腿，然后是尾部桩腿。三是应记录压载情况。在压载载荷表上进行载荷计算，调整压载分布直到3 条桩腿的计算桩腿反力与此位置处满足恶劣风暴标准要求的桩腿反力相匹配。单个桩腿反力不应超过最大允许桩腿反力。如果所有3 条桩腿不能同时进行压载，首部桩腿应首先进行压载，其次是尾部桩腿。四是开始装入压载水。通过调整进入压载舱水的流量，当沉降发生时，气隙可能减少，通过下降主船体的最高角，以保持主船体水平在操船手册规定范围内，在主船体接触波峰前，停止压载灌水，放掉压载舱中的水直至总体载荷在升降系统升降能力以下，抬升主船体回到压载气隙，重新将压载水灌入，重复操作，直到所有沉降停止，在平台上全部压载重量使桩腿达到稳定，当总体载荷超过升降系统的能力时，不要试图起升平台，超载可能会损坏升降系统。五是在全部压载加在平台上且平台稳定之后，保持这种状态3h 或保险商要求的时间周期。六是发生穿透时，在较高的桩腿上下降平台，不要试图在已穿透的桩腿上升平台。

4 钻井作业零排放风险及应对措施

零排放是指钻井平台在钻井作业过程中，所有岩屑、泥浆、生活污水、油污水、垃圾等均不能排放到大海中，必须通过拖轮统一运输至陆地处理。通过这种措施避免污染海洋环境，对海洋生物进行保护。岩屑处理通常有三种处理方法，一是回注，将岩屑研磨后重新回注入地层；二是将岩屑通过设备滤干处理后达标排放；三是将岩屑收集后转运陆地处理利用。目前使用最多的是经济、简易的回收系统，包括输送设备、滤干机和岩屑收集转运箱。输送设备将岩屑输送至滤干机，使钻井液和岩屑分离，脱液后的岩屑装箱用拖轮转运至陆地进行蒸馏处理。

4.1 未达到零排放要求存在的风险

萨哈林海域属于俄罗斯高级别渔业保护区，是俄罗斯远东地区最大的渔业生产基地和濒危海洋动物保护基地，生态系统敏感。为此，政府对海洋油气钻井实行“零排放”要求，即禁止一切工业排放，按照该要求，该区域钻井产生的岩屑和废泥浆必须回收入罐并运回陆地实施无害化处理，钻台和甲板污水也要统一收集并进行分离除害。如果作业发生污染事故，将面临巨额罚款。

4.2 应对措施

其一，动员前按照甲方“零排放”要求进行整改。平台动员前邀请甲方代表和俄罗斯政府环保官员上平台验船，对于对方提出的环保建议及时进行整改，并积极配合甲方进行第三方零排放设备的安装及配套设施改造，包括平台的环保设备、泥浆处理清洁设备和甲板起重设备等进行了改造修理。振动筛下方的岩屑槽安装螺栓输送器以便于岩屑的收集，钻台上安装污水收集系统，其终端为撇油罐，罐体不小于10 立方米，平台甲板安装甲板污水/ 雨水收集系统，其终端为平台舱底水罐，深井泵取水口安装生物防护网，生活污水排放系统需满足国际海事组织MARPOL 73/78 公约规定。

其二，在俄作业期间，加强与现场监督组和政府部门及其他承包商之间的沟通、交流和协作，尽心尽职地完成了甲方下达的各项作业指令。为积极引入第三方国际一流公司先进的作业和安全管理经验，平台将安全建议及“STOP 卡”等翻译成中、英、俄三种语言版本，积极鼓励第三方人员参与平台生产作业安全管理，在试油期间斯伦贝谢人员的一些细小建议对平台试油的顺利进行起到很大的帮助。平台还联合甲方监督组坚持每周进行安全卫生检查，开钻前、钻开油气层前则组织专项检查，并对检查的问题张贴公布，责任落实到人。在合同执行过程中不断总结经验教训，提高了生产组织管理能力和平台的整体作业能力。

其三，钻井平台在作业前制定了相应的《关于环境保护工作的具体要求》，包括了生产、生活过程中废弃物的分类、收集、处理以及污染源的控制、污染事故的报告和处理等具体内容。

5 萨哈林项目带来的启示

此次海外施工的经历，为今后平台进入该市场作业积累了宝贵经验。对于海外钻井项目，要周密全盘分析项目的风险，列出项目的时间表，做好项目关键节点的把控，针对项目存在风险要制定预案，有时为了确保项目万无一失，要制定多套应急预案，制定预案不是走过场，不是纸上谈兵，而是关系到项目成败、项目盈利乃至财产生命安全的大事。因此，项目管理团队一定要注重项目风险分析和风险应对措施。除此之外，要加强与作业者密切沟通，充分了解钻井地层结构、地质调查资料等信息，这对于项目的顺利实施也至关重要。（ 来源：《石油化工管理干部学院学报》（双月刊），2017年第1期 ）