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      海洋石油開發溢油風險管理探究

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      海洋石油開發溢油風險管理探究

      摘要:為盡量降低海洋石油開發溢油風險,基于代表性溢油風險事故,構建了一套服務于工程實踐的風險指標體系,該體系由風險度和易損度組成,分別建立一級和二級指標并賦分。根據風險度和易損度得分判斷其在風險矩陣中的位置,得出風險水平,有針對性采取風險防范措施。有利于提高海洋石油開發工程風險管理水平,為防范措施決策提供良好支撐。

      關鍵詞:溢油;風險管理;風險矩陣;防范措施

      1概述

      海洋石油產量占全世界總產量的33%,海上油氣田開發已經成為全球油氣開發的重要組成部分。目前,我國已經建立起渤海、東海及南海北部三大油氣生產區,鋪設海底管道從2006年的2000多千米一躍發展到2016年的6000多千米。海洋石油開發推動了海洋經濟的迅速發展,但是溢油污染事故為海洋生態環境帶來了巨大的挑戰。董文婉等的研究結果表明,墨西哥灣溢油事件對整個墨西哥灣北部地區的魚類、鳥類、底棲生物、珍稀瀕危生物等造成了生物生理、生態層面的長期影響,在采取多項補償措施后,影響得到消減,但無法完全消除[1]。海洋石油開發工程溢油風險貫穿于施工、運營、檢修等各個環節,需強化風險識別和防范能力,及時研究風險應對策略,實行動態化的風險管理,提升風險防范及管理能力。本文旨在建立一套服務于工程實踐、符合我國開發現狀的溢油風險指標體系,選擇井噴、海底管道泄漏等代表性溢油風險,將風險度和易損度作為分類指標并分別向下建立一級和二級指標,根據二級指標分級賦分計算溢油風險指標體系的得分。分數越高風險越大,并根據其在風險矩陣中的位置判斷風險是否可接受。

      2溢油風險指標體系構建

      溢油風險指標體系由危險度指標體系和易損度指標體系組成。

      2.1危險度指標體系

      2.1.1海底管道溢油。引起海底管道溢油的因素主要有:腐蝕、疲勞、第三方破壞和人為操作失誤等。腐蝕指標包括外腐蝕和內腐蝕。外腐蝕根據管道材質、防腐效果和使用年限分級。鋼管發生腐蝕的概率較大,柔性管概率較小。鋼管一般采用陰極保護,每隔一段距離安裝一塊手鐲式犧牲陽極。海底管道內腐蝕是由流體中二氧化碳、硫化物等腐蝕性物質引起的,根據流體與管材的相容性,腐蝕性雜質的種類、含量,腐蝕余量,內腐蝕監測,清管頻次,使用年限等進行分級。疲勞指標包括路徑地形地貌、懸空程度和使用年限。路徑地形地貌根據海管路由地形是否平坦,沖淤變化情況分級。由于多種原因某些管段會形成一定長度的懸跨,懸跨段在波浪和海流的共同作用下發生振動,可能導致疲勞失效。懸空程度綜合懸空長度和治理效果分級。通過勘察掌握海底管道懸空長度占最大允許懸空長度的比例,是否及時采取懸空治理措施,措施的有效性。同時,為了簡便按管道使用年限分級疲勞度。第三方破壞指在海底管道附近施工、拋錨等人為活動造成管道結構或性能破壞,指標為覆蓋層和活動密集程度。覆蓋層包括水深、管道埋深、管道壁厚、防護覆蓋層和其余防護措施。活動密集程度考慮通航、漁業、施工、采砂等可能對海底管道造成破壞的活動。2.1.2井噴溢油。鉆修井井噴溢油的影響因素主要有:井眼交碰、地層地質勘察、井噴應急處置措施等。井眼交碰溢油指新鉆井眼軌跡與已鉆井眼軌跡在空間發生交匯造成套管破損,原油從新鉆井眼中溢流造成井噴。井眼交碰指標包括設計分離系數、防碰井段監測和應急措施。優化設計可優化井眼軌跡,提高設計分離系數,防碰井段加密測點進行軌跡監控,制定應急措施。地層地質勘察是井噴溢油的重要防范措施。(1)地層資料的豐富度。根據掌握區塊地層資料和鉆井經驗程度進行分級。(2)異常高壓地層、裂縫性地層、淺層氣分布。在鉆遇高壓地層和儲層發育裂縫時,容易使井底壓力系統失衡,導致井噴。在鉆遇淺層氣時,氣體侵入鉆井液泵入井內,在負壓作用下,環空鉆井液不斷受到氣侵,井內鉆井液密度不斷減小,最后失去平衡,導致井噴[2]。根據區塊異常高壓地層、裂縫性地層、淺層氣分布情況進行分級。在鉆修井作業中制定應急處置程序,根據是否配備安全有效的防噴設備以及良好井控設備,作業人員是否做好防噴壓井準備工作,是否儲備良好的壓井材料進行分級。2.1.3共同指標。海底管道溢油和井噴溢油的危險度指標均包括人為操作、泄漏物和應急措施。人為操作:(1)規范體系。在運營期制定完善的管理體系、工作規程、培訓及檢查規范等。(2)人員素質。人員受教育程度、工作經驗、參加培訓情況。泄漏物的危害與其性質、泄漏量和擴散影響范圍有關。(1)泄漏物性質。綜合考慮物質毒性、易燃性、環境危害性,特別是對水生生物的長期累積影響。(2)泄漏量。根據泄漏源計算相應情景下的泄漏規模與源強。(3)擴散影響范圍。開展數值分析模擬污染物擴散,確定一定時間內可能的擴散路徑與范圍。應急措施:(1)泄露檢測系統。海底管道是否安裝泄露檢測系統,檢測的靈敏度、定位精度、響應時間等。(2)應急預案可操作性。制定應急計劃并報主管部門備案。各級應急組織職責明確、統一協調。應急預案對潛在風險進行評估,事故處置具有可操作性,且根據政策法規、工程內容變化、應急演練情況等補充、修訂。(3)應急資源。可利用應急資源的優先級依次為油田自有應急資源,與上一級應急預案銜接應急資源和周邊可協調的應急資源。根據可利用應急資源的回收、清除能力,計算總體應急能力,并評估應急設備的定期維護、保養、更換等。(4)應急隊伍。明確應急隊伍保障,包括應急專家、專業應急隊伍、兼職應急隊伍等。定期進行培訓和演習,人員熟悉應急職責、應急程序和處置方案。

      2.2易損度指標體系

      易損度與環境敏感性相關,是指溢油及應急反應中可能影響的環境易遭受破壞的程度[3]。易損度指標考慮海洋生物資源、開發利用和生態服務功能,鑒于保護區有很高的生態價值、優先保護,作為重要的易損度指標。保護區易損度綜合考慮其敏感度和與溢油源距離。保護區敏感度由高到低為國家級自然保護區;省市級自然保護區、國家級海洋特別保護區;省市級海洋特別保護區;其他保護區。一般來說,保護區與溢油源距離越遠受影響可能性越小。生物資源指受溢油影響海域功能為農漁業、天然漁場、水產養殖等,溢油可能對海洋生物造成傷害。開發利用指受溢油影響海域的功能為工業與城鎮用海、礦產與能源和港口航運,溢油可能阻礙海洋開發利用,造成經濟損失。生態服務功能指受溢油影響海域功能為海水浴場、旅游休閑娛樂、濱海風景旅游、科研用海等,溢油可能損害海洋生態服務功能。溢油風險指標體系見表1。

      3風險矩陣確定風險水平

      根據工程情況對各二級指標打分,計算危險度指標和易損度指標得分,分數越高風險越大,根據圖1風險矩陣判斷風險可接受程度。其中,縱坐標用危險度指標分值表示,橫坐標用易損度指標分值表示。低風險區可維持現有風險防范措施,高風險區需盡快加強風險防范措施降低風險,中風險區應采取必要的風險防范措施以盡可能降低風險。

      4結束語

      針對海洋石油開發工程溢油風險特點,建立了一套溢油風險指標體系,根據風險度指標和易損度指標得分在風險矩陣的位置判斷風險水平,提出加強風險防范措施的建議。

      參考文獻

      [1]董文婉,王彥昌.墨西哥灣溢油事件生態影響分析[J].油氣田環境保護,2020,30(6):47-50+69.

      [2]陳朝輝,丁金釗.海上石油開發溢油污染風險分析與防范對策.北京:海洋出版社,2016.

      [3]劉霜.海洋環境風險評價和區劃方法與應用.青島:中國海洋大學出版社,2017.

      作者:齊莎莎 單位:中海油研究總院有限責任公司

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