Deepwater Horizon 사고 사례분석을 통한 심해 시추선 사고의 인적요인에 관한 연구

Abstract

OPEC 감산합의에 따른 오일쇼크 후, 해양플랜트 시장은 급격히 성장하여 Semi-rig, Jack-up, Drillship 등의 급격한 증가를 가져왔다. 해양 시추유닛이 증가함에 따라 이에 따른 사고도 2000년대 중반에 많이 발생하였다.

특히, 2010년 4월 10일 발생한 Deepwater Horizon 사고는 시멘트 파손, BOP(Blowout preventer)오작동, 관련 절차서의 부재 및 인적요소가 혼합된 최악의 사고로 기록된다. 그리고 여러 가지 사고 원인 중 시멘트 파손에 의한 Kick을 발견할 기회가 있었음에도 불구하고 Blowout 사고가 발생하였으며, Blowout 사고에 대응한 비상훈련이 이루어지지 않았음이 확인되었다. 즉 이 사고는 근본적으로 인적요인에서 기인한 것으로 판단된다.

시추작업 중에는 Kick 발생할 가능성이 항상 존재하며 Kick을 조절하지 못하였을 경우 유정폭발(Blowout)로 이어진다. Kick 현상은 유정과 Formation의 압력차에 의해 Reservoir 내의 Formation 유체가 순식간에 제어 불가능하게 되는 현상을 말한다. Kick은 표면으로 이동하여 심각한 폭발 및 환경파괴, 많은 복구비용을 필요로 하는 결과가 초래되는데, 이를 유정폭발이라고 한다. 따라서 유정제어를 통해 Kick 및 유정폭발 발생을 제어하는 절차서 및 방법들이 개발되어 왔다.

가장 중요한 사항은 Well barrier가 Reservoir와 Rock formation에 근거하여 설립 및 설계되어야 한다는 것이다. Well barrier의 최종 방어 수단은 BOP이다. BOP는 유정 내의 모든 Barrier가 제어되지 않을 때 계획되지 않은 탄화수소가 방출되는 것을 방지하는 가장 중요한 수단이다. BOP가 제대로 작동하지 않을 경우 치명적인 인적, 물적 및 환경적 피해를 초래하게 된다.

Deepwater Horizon 사고 사례 분석을 통해 Kick 제어와 Blowout 및 인적요소 사이에 서로 관련성이 있음을 확인하였다. Deepwater Horizon 사례가 다른 시추선 사고에도 적용되는지 확인하기 위해 본 논문에서는 인적요소, Kick 제어 및 Blowout 사고와의 상관관계에 대해 분석하였다.

분석에 사용된 사고사례는 Trident V 프로그램으로 분석된 1981년부터 2015년까지의 60건이며, 인적요소가 예측 불가한 Kick 발생 및 심각한 유정폭발에 어떠한 영향을 주는지 SPSS 프로그램을 통해서 분석하였다.

분석 결과 인적요소는 Kick의 제어에 더 많은 영향을 주는 것으로 판단되었고 이 결과를 토대로 향후 선급 및 국제표준기구의 관련 규정 개정 방안에 관해 제안하였다.| After the oil shock following the OPEC cut-off, the offshore plant market has grown rapidly, resulting in a dramatic increase in semi- rig, jack-up, and drill ship. As the number of drilling units increased, accidents related drilling operation have been increased especially in the middle of 2000’s

In particular, the April 10, 2010 Deepwater Horizon accident was recorded as the worst accident involving broken casing cement, blowout preventer(BOP) malfunction, absence of related procedures, and human factors. And it was confirmed that there was a blowout accident despite the opportunity to find the kick due to cement damage among various causes of accidents, and no emergency training related to a blowout accident occurred. This phenomenon was found to be fundamentally related to human factors.

During drilling operation, there is always a possibility of kick, and if the kick can not be controlled, it leads to oil blast (Blowout). Kick phenomenon refers to the phenomenon that the formation fluid in the reservoir is instantly uncontrollable due to the pressure difference between the well and the formation. And kick moves to the surface, causing severe explosion and environmental destruction, requiring a lot of recovery costs. Therefore, procedures and methods have been developed to control the occurrence of kick and oil blast explosion through oil well control.

Most importantly, the well barrier should be established and designed based on reservoir and rock formation. The final defense of the well barrier is BOP. BOP is the most important means of preventing unexpected hydrocarbons from being released when all the barriers in the well are uncontrolled. However, if the BOP does not work properly, it will cause fatal human, material and environmental damage.

Deepwater Horizon accident case analysis showed that kick control, blowout and human factors are related to each other. In order to clarify whether the Deepwater Horizon case applies to other drill ship accidents, this study analyzed the correlation between human factor and kick control and blowout accident.

The analysis used in this study is 60 cases from 1981 to 2015 analyzed by Trident V program. This study analyzed through SPSS program that the impact of human factors on unexpected kick occurrence and serious oil spill explosion.

As a result of this analysis, it was judged that the human factor had more influence on kick 's control. Based on this result, this thesis proposed the revision of relevant regulations of the Classification society and International Standards Organization.