海上采油平台存在的溢油风险及防控措施

海上采油平台存在的溢油风险及防控措施

边锋,孙奕娟

中国石油大港油田第四采油厂（滩海开发公司）天津市滨海区 300280；中国石油大港油田经济技术研究院 天津市滨海新区 300280

摘要：陆上石油资源由于多年的开发与开采，已经呈现出逐渐枯竭的态势。而当前的发展又无法越过石油资源，在这种严峻的形势下，海上采油工作应运而生。地球上海洋的占比为71%，并且海底蕴藏着大量的石油资源和天然气资源，这些资源不仅是当前发展的基本所需，更是人类未来发展的基本保障。在海上采油的过程中，其采油平台的溢油风险不仅会影响经济的发展，还会影响海洋的生态。

关键词：海上采油平台；溢油风险；溢油事故；防控措施

引言

海上溢油是指海域石油勘探、采油和储运等过程中，由于意外事故或者操作不当，造成原油从作业现场外泄排入海洋环境。根据油质成分不同，会在水面上形成一层薄厚不等的油膜。石油对人类健康危害最典型的是苯及其衍生物，进入海洋后会对水生资源造成不同程度的危害，并且危害的周期性比较长。

1海上采油平台生产工艺介绍

如图1所示，以渤海某海上油田生产工艺为例，来自生产井的流体经计量后进入一级分离器、二级分离器进行油、气、水三相分离，分离出的伴生气经过火炬分液罐分液后进入火炬燃烧，随后不含气的油水混合物进入电脱水器进行油水两相分离，分离出含水率低于1%的原油进入平台储油装置或输油海管完成原油的外输。一级分离器、二级分离器及电脱水器所分离出的含油污水进入含油污水处理流程，分别进入旋风分离器、双介质滤器进行油水分离，分离出的少量污油进入闭排罐，一段时间后污油从闭排罐重新进入原油流程，再进行分离。平台甲板所收集的污水经过开排罐短期储存后进入闭排罐，随后进入污水处理系统，污水处理系统分离出的水经检验合格后进入注水缓冲罐，随后回注地层。

图1渤海某油田生产流程简图

2海上采油平台溢油风险分析

对溢油风险的分析研究工作，主要指的就是在采油平台作业的过程中，分析和研究可能会出现的溢油源，并借此来分析和整理引发溢油事故的因素和条件。采用定性分析和定量分析的方式分析溢油的可能性，进而及时掌控可能发生的风险。简单来说，海上采油平台的溢油风险分析应根据潜在的风险和风险可能造成的危害进行研究。不单单要考虑设备设施的情况，还要根据现场的环境，如海洋情况、天气情况和人员专业情况等方面，进行综合的考虑。同时要注意的是，不同的要素之间相互影响、相互作用，在风险分析的过程中，不能忽视任何一个环节或阶段。①设备设施的情况。主要考虑的是所用设备的使用时间、应用年限、生产流程的稳定性、原油开采工作的产量、可能引发溢油风险的溢油量、所开采原油的油品和品质、溢油现象发生时的紧急方案和资源设备配置等。②海洋的情况。主要考虑的是采油工作的具体位置、原油资源的具体分布、海上活动情况等。③天气情况。主要考虑的是当前海域的风力大小、潮流情况、海面能见度、海水温度、波浪等自然因素，以及这类自然因素的季节性变化。④人员的专业情况。主要考虑的是海上采油平台作业人员的专业水平、专业素养、安全意识、应急能力、心理素质、工作强度、事故处理能力等。

3防控意义和存在的问题研究

3.1溢油围控

溢油围控是将溢油进行包围、集中和导流，同时防止潜在溢油，对自然环境造成二次污染或扩大化危害，这一步骤决定着后续溢油清除的效率。溢油围控主要防止油品的不断扩散，先将油液围住再开展后续作业。溢油围控的主要设备是围油栏，目前溢油抢险常用的围油栏分为固体浮子式围油栏、充气围油栏、防火围油栏等。抢险作业过程中通常采取两船配合作业的方式开展溢油围控，防止其继续扩散。固体浮子式围油栏：围油栏的连接固体浮体式围油栏大多数是由15m或20m长的若干节构成,使用时可根据所需长度连接，各节围油栏之间的连接通常是在岸上或船上进行，连接后组成具有一定长度的一段围油栏，是用于海洋或其它水域控制溢油扩散和转移必需的重要设备，适合水面上长期布放。充气式围油栏：溢油围控、防止扩散的重要设备，有特制的双面涂层布和橡胶覆面料两种材料可选，充气就可实现漂浮，减少了栏体体积，便于存储、运输和清洁。防火围油栏：由耐热钢浮子、浮子间耐热柔性件和围油栏快接头组成，每节围油栏单独存储在一个存储架内，运输和储存时存储架可叠放。其强度高、易布防储存、还可重复使用，耐火性能好。

3.2构建溢油风险监控系统

溢油风险的监控系统可以利用卫星遥感技术进行构建，在航空技术和卫星遥感技术的支持下进行监控工作。尤其是对一些高风险区和已经溢油的场所更是要集中进行监控检测。这种方式不仅能够及时地发现溢油现象，并且可以反馈动态信息，是连续检测的好方法。与此同时，监控系统可以采用层次化构建的方式，对一些小面积地区采用航空遥感监控，利用其机动性和灵活性，时刻监控着该区域的溢油情况。但是这种方式的费用较高，受外部的影响较大，在大区域或是大范围监控时不适用。因此，监控系统在面临大区域监控时，可以采用卫星遥感的方式，对相关的区域进行全天大范围、大规模的检测。并且，在发生溢油风险时，卫星遥感可以第一时间提供溢油的具体图像，用于长期检测和风险防控极为有效。

3.3海管溢油事故原因分析及防控建议

海管是海上物流输送的重要设施，具有连续输送、受环境影响小、输油效率高、运油能力强等优点。海管的安全运行一直是石油公司和政府主管部门关注的重点，在运维方面，石油公司为海上平台配备了监控海管附近船舶动态的AIS系统，当海管上方船舶航速低于两节时，该系统即可报警，平台守护船的穿梭作业也可对海管进行监控。同时海事和海洋执法部门在海上的巡逻一定程度上也减少了海管事故的发生。我国海域渔业活动频繁，渔业作业船舶质量及船员海洋环保意识不强，部分船员对水下情况不熟悉、法律意识淡薄，这些不利因素都给海管的维护造成较大压力。

由于海管所处位置十分特殊，一旦发生泄漏，很难在短时间内对海管进行有效的应急处置。结合历史事故，导致海管泄漏的原因主要有两种：①海底长时间服役导致海底管道疲劳损坏；船舶不规范作业，船锚冲击海管造成泄漏。②海管内部介质或外部环境对海管腐蚀形成蠕孔导致溢油。针对海管溢油事故的风险特点，可以采取如下措施对事故进行防控：1）改造海底管道的上下游泵站工艺流程，使其具备两端抽油功能，当海底管道发生泄漏时，两端泵站同时抽取管内油品，使海底管道形成负压，从而减少甚至阻止溢油。2）严格执行海管巡线制度，对服役时间较长的海管增加巡线的次数。3）定期对海管进行清管，降低腐蚀性物质对海管的影响。

结语

对于海上采油平台而言，溢油风险带来的危害性和影响性是巨大的，防控溢油风险是很有必要的。如何科学、高效、持续地开发海洋资源已成为一个重要的研究课题。对于海洋石油开发过程中发生的溢油灾害，国家加大了监测预防工作的财力和物力投入，为海洋溢油灾害风险评估和应急管理体系的建设提供了必要的物质保障。故此，在实际的“防”与“控”中，无论是作业人员，亦或是平台和相关部门，都应在了解溢油风险的基础上，依据风险制定防控措施。同时，通过合理、科学的手段来预防和解决溢油的风险。

参考文献

[1]刘保占，魏文普，段梦兰，等．渤海海上石油平台的溢油风险概率评估［J］．海洋环境科学，2017，36(1):15－20．

[2]赵鲁涛，孙陆一，郑志益，等.2020年国际原油价格分析与趋势预测[J].北京理工大学学报：社会科学版，2020(2):26-30.