第海上溢油處理

262263第九章海上溢油處理在海上油氣田開發(fā)過程中，由于涉及大量易燃、易爆石油和自然氣產(chǎn)品。加上油氣田開發(fā)工藝、設(shè)備運(yùn)行的簡(jiǎn)單性，存在著發(fā)生油氣泄漏、火災(zāi)和爆炸等重大事嚴(yán)故的風(fēng)險(xiǎn)。溢油風(fēng)險(xiǎn)存在于油氣田開發(fā)的各個(gè)階段，可能發(fā)生的溢油事故包括井噴、火災(zāi)、爆炸、輸油海底管線裂開，污油罐溢油、燃料罐裂開和燃料油傳輸溢油等。一、溢油事故概率分析井噴溢油在生產(chǎn)作業(yè)過程中，發(fā)生井噴的可能性及小。發(fā)生井噴的最大可能性是在修、完井作業(yè)/防噴器失靈以及其它防井噴措施不當(dāng)或失效所致。一旦發(fā)生井噴，將會(huì)有大量的石油自然氣物質(zhì)噴出，對(duì)人群的生命和四周的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)峻威逼。井噴發(fā)生后，一般都是由于井壁坍塌或地層壓力下降而自然停頓噴射。火災(zāi)、爆炸在生產(chǎn)作業(yè)期間，由于工藝流程壓力較高和井下物流的腐蝕性，以及冰期振動(dòng)的影響，造成工藝流程管線和容器的管壁刺穿裂開、井口掌握失靈、生產(chǎn)處理設(shè)備泄漏、立管裂開、海底管線泄漏等重大油氣泄漏事故，遇明火就會(huì)發(fā)生火災(zāi)和爆炸。而人員操作失誤是造成火災(zāi)和爆炸等事故的主要緣由。輸油海底管線裂開依據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)資料，各種海底管線的事故率〔未泄漏油氣〕如下：距平臺(tái)300m內(nèi)的海底管線 8.4×10－3次／a；距平臺(tái)1000m內(nèi)的海底管線 6.4×10－3次／a；80cm掩蓋層的壓埋管線 2.7×10－2次／km·a；100cm掩蓋層的壓埋管線 7.9×10－4次／km·a；大于762mm的立管 1.3×10－3次／a；小于71lmm的立管 5.6×10－3次／a。由此看出，輸油海底管線事故率很小，進(jìn)而導(dǎo)致油氣泄漏事故的概率將會(huì)更小。其它溢油事故在油氣田開發(fā)生產(chǎn)期間，可能發(fā)生的溢油事故還有燃料油管裂開，廢油罐泄漏或燃料油罐裂開等。引起上述事故的緣由主要有內(nèi)壓、腐蝕以及平臺(tái)爆炸。臺(tái)風(fēng)攻擊、嚴(yán)峻冰情和地震等外力作用。這些事故的規(guī)模一般比較小，泄漏出的原油大局部可以掌握在平臺(tái)甲板上，入海原油量將遠(yuǎn)低于海底管線裂開的溢油量S.Fjeld，T.Andersen等人對(duì)北海油氣田的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)給出了生產(chǎn)設(shè)施各區(qū)的火災(zāi)和爆炸等事故的發(fā)生頻率為：井口區(qū)1×10－3次／a；油氣傳輸區(qū)3×10－4次／a；泵艙9×10－4次／a；生產(chǎn)分別器區(qū)6×10－4次／a；油氣處理區(qū)4×10－3次／a；動(dòng)力區(qū)7×10－4次／a；掌握室1×10－4次／a；生活區(qū)3×10－4次／a；儲(chǔ)油區(qū)2×10－3次／a；由此看出，上述事故率很小，由此引起生產(chǎn)處理設(shè)施裂開溢油事故的概率將會(huì)更小。二、不同類型的溢油事故處理溢油事故分類依據(jù)《海洋石油勘探開發(fā)環(huán)境保護(hù)治理?xiàng)l例實(shí)施方法》第三十三條規(guī)定，溢油事故分為大、中、小三種類型。小型溢油事故：溢油量小于10t；10t，小于100t；100t；發(fā)生各種溢油事故的處理程序如以下圖91小型溢油事故處理程序圖92大、中型溢油事故處理程序圖三、可選擇的溢油處理措施及影響因素可選擇的溢油處理措施包括機(jī)械撇油法、化學(xué)分散劑除油法和燃燒法；主要影響因素包括區(qū)域掩蓋率、風(fēng)浪、溢油厚度和效率〔見圖9。9－3溢油處理措施及影響因素四、機(jī)械撇油法機(jī)械撇油法所用的主要設(shè)備包括拖船、圍油欄、撇油機(jī)。典型的圍油欄見圖9－49－4典型柔性圍油欄典型的撇油機(jī)見圖9－5。9－5圍堰式撇油機(jī)幾種常見機(jī)械撇油方法見圖9－6。9－6機(jī)械撇油方法機(jī)械撇油法處理溢油的優(yōu)缺點(diǎn)見表9－1。9－1優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)通常不用獲得授權(quán)或批準(zhǔn)規(guī)模大，去除難度大不受原油品質(zhì)和氣候條件限制相應(yīng)要求大量后勤支援時(shí)機(jī)大去除速度慢易于掌握受風(fēng)浪限制遺失的原油仍可燒要求短期儲(chǔ)存環(huán)境污染影響小使用大型回收系統(tǒng)受水深限制對(duì)勞動(dòng)力要求大本錢高五、化學(xué)處理溢油法考慮承受化學(xué)分散劑除油的理由〕避開溢油進(jìn)入敏感生物環(huán)境；〕降低溢油的粘性；〕加速溢油自然降解和分散過程；〕當(dāng)溢油規(guī)模、環(huán)境條件和現(xiàn)有的設(shè)備人員明顯降低承受其他應(yīng)變措施〔如機(jī)械除油和燃燒除油〕的可行性時(shí)，供給一種附加的應(yīng)變處理的選擇。影響化學(xué)分散劑效果的因素〕1〕2〕相對(duì)密度；3〕蠟和瀝青含量；4〕凝固點(diǎn)?！抄h(huán)境條件1〕水的含鹽度；2〕3〕海況。〕分散劑1〕配方類型；2〕應(yīng)用方法；3〕用量。使用化學(xué)分散劑的設(shè)備〕在外海可承受三用工作船或飛機(jī)噴灑；〕在岸邊可承受工人噴灑。使用化學(xué)分散劑去除溢油的優(yōu)缺點(diǎn)見表9－2。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)掩蓋面大優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)掩蓋面大需獲得批準(zhǔn)去除率高受原油品質(zhì)限制不需回收和儲(chǔ)存分散劑用量大后勤工作量小時(shí)機(jī)小抗風(fēng)浪力量高要求混合能量環(huán)境污染影響小受水深限制降低粘性受能見度限制〔僅在白天使用〕比海岸上清潔更經(jīng)濟(jì)需要進(jìn)展設(shè)備調(diào)校和修理保養(yǎng)保持原油仍可回收和燃燒在出事地點(diǎn)水質(zhì)短暫下降應(yīng)用敏捷六、燃燒法燃燒法是承受耐火圍油欄將溢油捕獲并在不影響溢油四周生命財(cái)產(chǎn)安全的條件下將溢油點(diǎn)燃。9－7。燃燒法所需的主要設(shè)備燃燒法所需的主要設(shè)備包括拖船〔見圖8和圖。97燃燒水上溢油決策樹實(shí)行燃料法的幾種情形〕平臺(tái)發(fā)生溢油實(shí)行燃燒法處理；〕海底管線裂開發(fā)生溢油實(shí)行燃燒法處理；〕油輪觸礁發(fā)生溢油實(shí)行燃燒法處理。圖9－8在開闊水域應(yīng)用的圍油欄 圖9－9直升機(jī)空中點(diǎn)火系統(tǒng)燃燒法優(yōu)缺點(diǎn)比較見表9－393燃燒法優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)去除率高回收和儲(chǔ)存工作量小通用性較好可夜間作業(yè)易于掌握勞動(dòng)力要求少本錢低

缺點(diǎn)受原油品質(zhì)限制受風(fēng)和海況限制受時(shí)機(jī)限制可能要進(jìn)展二次點(diǎn)火會(huì)造成出事地點(diǎn)空氣質(zhì)量下降七、溢油監(jiān)察與跟蹤溢油監(jiān)察與跟蹤是海上溢油處理的重要環(huán)節(jié)，是承受有效溢油處理措施的重要前提。海上溢油監(jiān)察程序海上原油外表特征

94海上原油外表特征顏色原油類型mm每平方公里溢油量，m3銀色發(fā)閃光0.00010.1暈色發(fā)閃光0.00030.3深褐色原油/燃油0.1100棕色/橙色乳化油110003．海上溢油厚度估算水面銀光閃閃0.08μm初顯彩色0.15μm光亮彩帶0.3μm彩色開頭變暗1.0μm深彩色2.0μm黑色2.0μm4．海上溢油監(jiān)察方法〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕〔6〕〔7〕熒光測(cè)定激光法。5．溢油跟蹤依據(jù)海面的流向、流速和風(fēng)向、風(fēng)速等資料對(duì)溢油移動(dòng)進(jìn)展粗略的推測(cè)。溢油移動(dòng)速度3%。用簡(jiǎn)潔的幾何方法可以估算溢油的方向和速度。假設(shè)海流和風(fēng)是隨時(shí)間和距離而變化，就要求承受更簡(jiǎn)單的計(jì)算方法。需要具體的水文資料來描述海流運(yùn)動(dòng)，并承受計(jì)算機(jī)模型對(duì)溢油移動(dòng)進(jìn)展快速準(zhǔn)確推測(cè)，有多種溢油推測(cè)跟蹤模型，