第四篇第九章 海上溢油处理

第九章海上溢油处理

在海上油气田开发过程中，由于涉及大量易燃、易爆石油和天然气产品。加上油气田开发工艺、设备运行的复杂性，存在着发生油气泄漏、火灾和爆炸等重大事严故的风险。溢油风险存在于油气田开发的各个阶段，可能发生的溢油事故包括井喷、火灾、爆炸、输油海底管线破裂，污油罐溢油、燃料罐破裂和燃料油传输溢油等。

一、溢油事故概率分析

1．井喷溢油

在生产作业过程中，发生井喷的可能性及小。发生井喷的最大可能性是在修、完井作业时，其主要原因是钻/修井作业突然与到高压油气层时，地层压力过高，且钻井泥浆比重失调，防喷器失灵以及其它防井喷措施不当或失效所致。一旦发生井喷，将会有大量的石油天然气物质喷出，对人群的生命和周围的生态环境产生严重威胁。井喷发生后，一般都是由于井壁坍塌或地层压力下降而自然停止喷射。

2．火灾、爆炸

在生产作业期间，由于工艺流程压力较高和井下物流的腐蚀性，以及冰期振动的影响，造成工艺流程管线和容器的管壁刺穿破裂、井口控制失灵、生产处理设备泄漏、立管破裂、海底管线泄漏等重大油气泄漏事故，遇明火就会发生火灾和爆炸。而人员操作失误是造成火灾和爆炸等事故的主要原因。

3．输油海底管线破裂

根据国外的统计资料，各种海底管线的事故率（未泄漏油气）如下：

距平台300m内的海底管线 8.4×10－3次／a；

距平台1000m内的海底管线 6.4×10－3次／a；

80cm覆盖层的压埋管线 2.7×10－2次／km·a；

100cm覆盖层的压埋管线 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，输油海底管线事故率很小，进而导致油气泄漏事故的概率将会更小。

4．其它溢油事故

在油气田开发生产期间，可能发生的溢油事故还有燃料油管破裂，废油罐泄漏或燃料油罐破裂等。引起上述事故的原因主要有内压、腐蚀以及平台爆炸。台风袭击、严重冰情和地震等外力作用。这些事故的规模一般比较小，泄漏出的原油大部分可以控制在平台甲板上，入海原油量将远低于海底管线破裂的溢油量S.Fjeld，T.Andersen等人对北海油气田的生产风险分析时给出了生产设施各区的火灾和爆炸等事故的发生频率为：

井口区 1×10－3次／a；

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油气传输区 3×10－4次／a；

泵舱 9×10－4次／a；

生产分离器区 6×10－4次／a；

油气处理区 4×10－3次／a；

动力区 7×10－4次／a；

控制室 1×10－4次／a；

生活区 3×10－4次／a；

储油区 2×10－3次／a；

由此看出，上述事故率很小，由此引起生产处理设施破裂溢油事故的概率将会更小。

二、不同类型的溢油事故处理

1．溢油事故分类

根据《海洋石油勘探开发环境保护管理条例实施办法》第三十三条规定，溢油事故分为大、中、小三种类型。

小型溢油事故：溢油量小于10t；

中型溢油事故：溢油量大于10t，小于100t；

大型溢油事故：溢油量大于100t；

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2．发生各种溢油事故的处理程序如下图

图9－1 小型溢油事故处理程序图

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图9－2 大、中型溢油事故处理程序图

三、可选择的溢油处理措施及影响因素

可选择的溢油处理措施包括机械撇油法、化学分散剂除油法和燃烧法；主要影响因素包括区域覆盖率、风浪、溢油厚度和效率（见图9－3）。

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图9－3 溢油处理措施及影响因素

四、机械撇油法

机械撇油法所用的主要设备包括拖船、围油栏、撇油机。 1．典型的围油栏见图9－4

图9－4 典型柔性围油栏

2．典型的撇油机见图9－5。

图9－5 围堰式撇油机3．几种常见机械撇油方法见图9－6。

图9－6 机械撇油方法4．机械撇油法处理溢油的优缺点见表9－1。

表9－1机械回收方法优缺点

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五、化学处理溢油法

1．考虑采用化学分散剂除油的理由

（1）避免溢油进入敏感生物环境；

（2）降低溢油的粘性；

（3）加速溢油自然降解和分散过程；

（4）当溢油规模、环境条件和现有的设备人员明显降低采用其他应变措施（如机械除油和燃烧除油）的可行性时，提供一种附加的应变处理的选择。

2．影响化学分散剂效果的因素

（1）溢油类型和特性

1）粘度；2）相对密度；3）蜡和沥青含量；4）凝固点。

（2）环境条件

1）水的含盐度；2）水温；3）海况。

（3）分散剂

1）配方类型；2）应用方法；3）用量。

3．使用化学分散剂的设备

（1）在外海可采用三用工作船或飞机喷洒；

（2）在岸边可采用工人喷洒。

4．使用化学分散剂清除溢油的优缺点见表9－2。

表9－2 化学分散剂法优缺点

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六、燃烧法

燃烧法是采用耐火围油栏将溢油捕获并在不影响溢油附近生命财产安全的条件下将溢油点燃。

1．采用燃烧法的决策树见图9－7。

2．燃烧法所需的主要设备

燃烧法所需的主要设备包括拖船、耐火围油栏、直升飞机和点火装置（见图9－8和图9－9）。

图9－7 燃烧水上溢油决策树

3．采取燃料法的几种情形

（1）平台发生溢油采取燃烧法处理；

（2）海底管线破裂发生溢油采取燃烧法处理；

（3）油轮触礁发生溢油采取燃烧法处理。

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