海洋石油開發(fā)溢油風(fēng)險(xiǎn)管理探究

第頁海洋石油開發(fā)溢油風(fēng)險(xiǎn)管理探究1概述

海洋石油產(chǎn)量占全世界總產(chǎn)量的33%，海上油氣田開發(fā)已經(jīng)成為全球油氣開發(fā)的重要組成部分。目前，我國已經(jīng)建立起渤海、東海及***北部三大油氣生產(chǎn)區(qū)，鋪設(shè)海底管道從20**年的2000多千米一躍發(fā)展到20**年的6000多千米。海洋石油開發(fā)推動了海洋經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，但是溢油污染事故為海洋生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的挑戰(zhàn)。董文婉等的研究結(jié)果說明，墨西哥灣溢油事件對整個(gè)墨西哥灣北部地區(qū)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(tài)層面的長期影響，在采取多項(xiàng)補(bǔ)償措施后，影響得到消減，但無法完全消除。海洋石油開發(fā)工程溢油風(fēng)險(xiǎn)貫穿于施工、運(yùn)營、檢修等各個(gè)環(huán)節(jié)，需強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)識別和防范能力，及時(shí)研究風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對策略，實(shí)行動態(tài)化的風(fēng)險(xiǎn)管理，提升風(fēng)險(xiǎn)防范及管理能力。本文旨在建立一套服務(wù)于工程實(shí)踐、符合我國開發(fā)現(xiàn)狀的溢油風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，選擇井噴、海底管道泄漏等代表性溢油風(fēng)險(xiǎn)，將風(fēng)險(xiǎn)度和易損度作為分類指標(biāo)并分別向下建立一級和二級指標(biāo)，根據(jù)二級指標(biāo)分級賦分計(jì)算溢油風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的得分。分?jǐn)?shù)越高風(fēng)險(xiǎn)越大，并根據(jù)其在風(fēng)險(xiǎn)矩陣中的位置判斷風(fēng)險(xiǎn)是否可承受。

2溢油風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系構(gòu)建

溢油風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系由危險(xiǎn)度指標(biāo)體系和易損度指標(biāo)體系組成。

2.1危險(xiǎn)度指標(biāo)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(biāo)包括外腐蝕和內(nèi)腐蝕。外腐蝕根據(jù)管道材質(zhì)、防腐效果和使用年限分級。鋼管發(fā)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(hù)，每隔一段距離安裝一塊手鐲式犧牲陽極。海底管道內(nèi)腐蝕是由流體中二氧化碳、硫化物等腐蝕性物質(zhì)引起的，根據(jù)流體與管材的相容性，腐蝕性雜質(zhì)的種類、含量，腐蝕余量，內(nèi)腐蝕監(jiān)測，清管頻次，使用年限等開展分級。疲勞指標(biāo)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(jù)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(fā)生振動，可能導(dǎo)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(shí)采取懸空治理措施，措施的有效性。同時(shí)，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構(gòu)造或性能破壞，指標(biāo)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(hù)覆蓋層和其余防護(hù)措施?；顒用芗潭瓤紤]通航、漁業(yè)、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(zhì)勘察、井噴應(yīng)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(fā)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(biāo)包括設(shè)計(jì)分離系數(shù)、防碰井段監(jiān)測和應(yīng)急措施。優(yōu)化設(shè)計(jì)可優(yōu)化井眼軌跡，提高設(shè)計(jì)分離系數(shù)，防碰井段加密測點(diǎn)開展軌跡監(jiān)控，制定應(yīng)急措施。地層地質(zhì)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(jù)掌握區(qū)塊地層資料和鉆井經(jīng)驗(yàn)程度開展分級。（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(fā)育裂縫時(shí)，容易使井底壓力系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致井噴。在鉆遇淺層氣時(shí)，氣體侵入鉆井液泵入井內(nèi)，在負(fù)壓作用下，環(huán)空鉆井液不斷受到氣侵，井內(nèi)鉆井液密度不斷減小，最后失去平衡，導(dǎo)致井噴。根據(jù)區(qū)塊異常高壓地層、裂縫性地層、淺層氣分布情況開展分級。在鉆修井作業(yè)中制定應(yīng)急處置程序，根據(jù)是否配備安全有效的防噴設(shè)備以及良好井控設(shè)備，作業(yè)人員是否做好防噴壓井準(zhǔn)備工作，是否儲備良好的壓井材料開展分級。2.1.3共同指標(biāo)。海底管道溢油和井噴溢油的危險(xiǎn)度指標(biāo)均包括人為操作、泄漏物和應(yīng)急措施。人為操作：（1）規(guī)范體系。在運(yùn)營期制定完善的管理體系、工作規(guī)程、培訓(xùn)及檢查規(guī)范等。（2）人員素質(zhì)。人員受教育程度、工作經(jīng)驗(yàn)、參加培訓(xùn)情況。泄漏物的危害與其性質(zhì)、泄漏量和擴(kuò)散影響范圍有關(guān)。（1）泄漏物性質(zhì)。綜合考慮物質(zhì)毒性、易燃性、環(huán)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(jù)泄漏源計(jì)算相應(yīng)情景下的泄漏規(guī)模與源強(qiáng)。（3）擴(kuò)散影響范圍。開展數(shù)值分析模擬污染物擴(kuò)散，確定一定時(shí)間內(nèi)可能的擴(kuò)散路徑與范圍。應(yīng)急措施：（1）泄露檢測系統(tǒng)。海底管道是否安裝泄露檢測系統(tǒng)，檢測的靈敏度、定位精度、響應(yīng)時(shí)間等。（2）應(yīng)急預(yù)案可操作性。制定應(yīng)急計(jì)劃并報(bào)主管部門備案。各級應(yīng)急組織職責(zé)明確、統(tǒng)一協(xié)調(diào)。應(yīng)急預(yù)案對潛在風(fēng)險(xiǎn)開展評估，事故處置具有可操作性，且根據(jù)政策法規(guī)、工程內(nèi)容變化、應(yīng)急演練情況等補(bǔ)充、修訂。（3）應(yīng)急資源。可利用應(yīng)急資源的優(yōu)先級依次為油田自有應(yīng)急資源，與上一級應(yīng)急預(yù)案銜接應(yīng)急資源和周邊可協(xié)調(diào)的應(yīng)急資源。根據(jù)可利用應(yīng)急資源的回收、去除能力，計(jì)算總體應(yīng)急能力，并評估應(yīng)急設(shè)備的定期維護(hù)、保養(yǎng)、更換等。（4）應(yīng)急隊(duì)伍。明確應(yīng)急隊(duì)伍保障，包括應(yīng)急專家、專業(yè)應(yīng)急隊(duì)伍、兼職應(yīng)急隊(duì)伍等。定期開展培訓(xùn)和演習(xí)，人員熟悉應(yīng)急職責(zé)、應(yīng)急程序和處置方案。

2.2易損度指標(biāo)體系

易損度與環(huán)境敏感性相關(guān)，是指溢油及應(yīng)急反應(yīng)中可能影響的環(huán)境易遭受破壞的程度。易損度指標(biāo)考慮海洋生物資源、開發(fā)利用和生態(tài)服務(wù)功能，鑒于保護(hù)區(qū)有很高的生態(tài)價(jià)值、優(yōu)先保護(hù)，作為重要的易損度指標(biāo)。保護(hù)區(qū)易損度綜合考慮其敏感度和與溢油源距離。保護(hù)區(qū)敏感度由高到低為部級自然保護(hù)區(qū)；省市級自然保護(hù)區(qū)、部級海洋特別保護(hù)區(qū)；省市級海洋特別保護(hù)區(qū)；其他保護(hù)區(qū)。一般來說，保護(hù)區(qū)與溢油源距離越遠(yuǎn)受影響可能性越小。生物資源指受溢油影響海域功能為農(nóng)漁業(yè)、天然漁場、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，溢油可能對海洋生物造成傷害。開發(fā)利用指受溢油影響海域的功能為工業(yè)與城鎮(zhèn)用海、礦產(chǎn)與能源和港口航運(yùn)，溢油可能阻礙海洋開發(fā)利用，造成經(jīng)濟(jì)損失。生態(tài)服務(wù)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(fēng)景旅游、科研用海等，溢油可能損害海洋生態(tài)服務(wù)功能。溢油風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系見表1。

3風(fēng)險(xiǎn)矩陣確定風(fēng)險(xiǎn)水平

根據(jù)工程情況對各二級指標(biāo)打分，計(jì)算危險(xiǎn)度指標(biāo)和易損度指標(biāo)得分，分?jǐn)?shù)越高風(fēng)險(xiǎn)越大，根據(jù)圖1風(fēng)險(xiǎn)矩陣判斷風(fēng)險(xiǎn)可承受程度。其中，縱坐標(biāo)用危險(xiǎn)度指標(biāo)分值表示，橫坐標(biāo)用易損度指標(biāo)分值表示。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)可維持現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)防范措施，高風(fēng)