1.背景

英國石油公司BP是該油田區塊的甲方，從美國政府手中購買獲得了該區塊的開採權。

瑞士越洋鑽探是深水地平線平臺的資產擁有者，BP租用越洋鑽探的裝置和人員對墨西哥灣的馬康多油井進行作業。

哈里伯頓參與對馬康多井的固井工作，提供技術支援並承包該項固井作業的部分工程。斯倫貝謝受僱對馬康多井的固井質量進行評價。

2.關於馬康多井的固井工作

正如電影開頭一段中男主角女兒的演示，鑽井作業好比將一根圓管插入象徵地層的可樂罐，圓管則是鑽井所建立的井筒。鑽井過程中透過鑽井泥漿平衡地層高壓，壓住地層流體並不斷向深處鑽進。

而馬康多井情況複雜，地層壓力很大，鑽井所面臨的挑戰非同尋常，在作業工人之間私下裡被譽為地獄探井。在最終鑽進至18360英尺後，經過測井確認了裸眼井狀態的良好。接下來需要下入一截接一截的鋼製管材來加固井壁，防止井壁坍塌，這些巨大鋼管即為套管柱。而套管與井壁的膠結，則需要用到特殊的水泥。（後來的水泥膠結測井，也就是題目中詢問的水泥膠結測試，即是檢查套管井中水泥固井質量的測井方法，主要是聲波幅度測井）井下作業的所有部件，包括鑽桿與套管柱，下入地下之前都需要透過一個安全保險裝置，這個裝置叫做防噴器組，簡稱BOP。高大威猛的BOP位於水下，坐封在海底的井口頭上。隨著作業的進行，套管不斷下到井下，哈里伯頓的固井工作也在開展，期間遇到了小插曲，地層有漏失，於是情況變得更加複雜。負責固井作業技術支援的工程師曾提出用下尾管方案代替原定的長管柱方案。兩種方案這裡不展開細說了，有興趣的可以回去查閱資料瞭解其區別。BP公司最終選擇繼續保持原定方案，也就是長管柱方案。下管柱需要用到扶正器來固定套管柱在井筒裡的居中位置，這直接關係到固井的質量。但後來調查顯示，扶正器的型號和數量均存在一些問題。而如果存在管柱位置上的問題，導致固井注入的水泥分佈不均勻，就存在流體從水泥縫隙發生竄槽的風險。不過最終BP和哈里伯頓還是完成了初次固井的工作。基於沒有出現水泥漿漏失現象，BP提前遣返了對固井質量進行評價的斯倫貝謝公司的人員。在未進行水泥膠結測井（CBL）的情況下，BP決定跳到下一步，進行臨時棄井，打好水泥塞，然後撤走每日花費成本巨大的深水地平線號平臺，換其他低成本平臺來繼續進行剩餘的完井工作。題目裡提到的＂正壓測試＂和＂負壓測試＂，正是進行臨時棄井之前必要的程式，目的是驗證固井之後井筒的完整性。整個棄井程式步驟如下圖中所示:

正壓測試，就是往井筒裡打壓，然後透過壓力感測器測試壓力的保持情況。這就好像給腳踏車車胎打氣，然後捏捏車胎，看車胎有沒有漏氣。具體作業過程，先是打壓到壓力為250psi保持了5min，之後繼續加大壓力到2500psi觀察了30min，並無壓力降低。得到的結果是正壓測試成功。接下來的負壓測試卻出了么蛾子。負壓測試不是往井內打壓，而是把井內的壓力釋放掉，然後觀察，如果固井質量沒問題，井筒密封性完好，壓力放掉後不會再次漲起來。相反，如果壓力釋放掉後，地層中有流體透過井底和固井的瑕疵部分入侵進入井筒，井內的壓力在放掉後還會有上升的趨勢。負壓測試之前，需要泵入海水把泥漿推出來，用海水替換隔水管和井筒內3300英尺的泥漿，而在海水和泥漿之間要先泵入一些隔離用的隔離液來隔開海水和泥漿。值得一提的是，這次泥漿替換所使用的隔離液，是與往常不同的，BP為了減少處理和運輸成本，混合了幾種之前用剩下的堵漏材料充當隔離液使用，權當廢物再利用。根據後來的調查，負壓測試進行中，當井隊人員開啟鑽桿頂部試圖將壓力釋放至0，卻發現壓力最低只能降低到266psi，而鑽桿關閉後，壓力又上升到1262psi。啊咧？出現的這個情況，和預計的效果不一樣啊！這個時候，也到下班時間了，夜班的人也來了，白班的人就準備回去休息。隨後領隊有人發現隔水管內的液位在下降，說明液體通過了環形防噴器往井下漏，於是Jimmy Harrel指示把環形防噴器關得更緊一些。隨後再次放壓，這次終於降到0了，似乎沒問題。可是，一旦關閉鑽桿，壓力又上升，到了773psi！按理說，這現象本不應該出現。第三次試，也是一樣的情況。壓力可以放到0，可是關了又漲，這次漲到了1400psi。天了嚕！怎麼解釋？我們機智的BP公司代表，想到了一個被稱為 ＂氣泡效應＂的原理。

於是，就出現了問題中所質疑的情況出現:儘管控制介面上的壓力指示的壓力值存在異常，但是在甲方BP公司代表的壓力下，井隊人員錯誤地判斷負壓測試取得成功。既然大家都自欺欺人地相信了所謂氣泡效應的解釋，那接下來後續工作的進行也就理所應當。然後的工作，從隔水管中替換泥漿。這個過程中，並沒有人注意到從井內反出的泥漿的體積大於用泵打進井內液體的體積的事實。正常情況下，進多少就會出多少，體積應該是相等的。泵在繼續運轉，悲劇的倒計時越來越近:滴答滴答。立管內的壓力開始漲，滴答滴答。立管內的壓力開始暴漲，滴答滴答。巨大壓力下，泵的安全閥被衝開了一個，滴答滴答。之後，接近9:40pm，立管壓力卻開始有了一些下降。

就像是跳高運動員起跳前的下蹲。回想起來，這根本就是很不好的兆頭:輕的油氣流正在推著重的鑽井泥漿上湧，它們已經在路上了！沒人看到。然而，鑽臺上有人卻看到了什麼。沒錯，噴湧而出的泥漿！是井湧！緊接著，就像是噴氣式戰鬥機的引擎，易燃的烴類氣體瘋狂地噴湧而出，爆炸已經無法避免。井噴終於發生。第一次爆炸發生在9:49pm，這也是第一批生命隕落的時刻。隨後，因為種種原因，包括裝置的因素，還有壞的運氣和不好的巧合，緊急切段系統EDS並未起什麼作用，失效的BOP也未能如願實現成功封井。現在來分析，普遍認為固井候凝期內貿然進行的泥漿替換，是事故發生的導火索。機理是海水將泥漿持續替換出來的過程中，套管環空上部壓力降低。然而水泥膠結測井的缺失，使技術人員無法確定水泥膠結質量。這步操作導致的後果是造成井底負壓，最終引發溢流併發生井噴。

爆炸和火災奪去了11條生命。巨大的海上堡壘付之一炬。這就是美國曆史上最嚴重的漏油事故。