滩海地区油井开发过程中环境保护措施初探

张国清

摘要:滩海地区的石油开发已经成为陆采的重要接替,其过程具有海上油气开发的特殊性,控制和减少污染事故发生的重点是在开发过程中的环节控制,就此探讨污染治理的措施。

Abstract: The exploitation in the beach area has gradually taken place the exploitation on the ground. The exploitation process has its own characteristics. The thesis aims at the controlling and reducing the pollution during the exploitation stage, and measures are given to treat the pollution.

关键词:滩海油井;污染控制;污染治理

Key words: offshore oil; pollution control; pollution control

中图分类号:[TE99] 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0067-01

预防滩海地区的石油开采过程中污染是一个全新的课题,开发区域同时是贝类养殖的重点区域和较大的海洋捕捞区域,滩海地区的环境保护和油气污染控制是保障食品安全和控制海洋污染的重要环节。

主要探讨油井完钻进入开发阶段中主要的污染原因和控制措施:

1开发过程中的污染因素

1.1 井口渗漏、刺漏造成的污染,由于压力高向上刺漏容易在风的作用下漂散形成雾状污染,是较长发生的污染事故;由于光杆断造成密封失效的污染。

1.2 流程损坏造成的泄露,由于流程内外化学-电化学腐蚀,造成流程局部损伤,导致油气泄露,特点是泄露油量大,污染不易被发现。

1.3 油井修井过程中的污染,由于井喷、井口溢油造成的污染

2井口渗漏、刺漏和断脱后的控制措施

在滩海油井生产中,主要使用有杆泵采油系统,井口密封主要采用耐油橡胶盘根,正常使用过程中一般不会发生刺漏问题,但当产出液含砂、光杆不光滑、系统压力上升超过使用压力时,就可能造成刺漏。

根据这种情况,在滩海油井主要使用具备防喷功能的专用井口防喷器,其工作原理是:防喷盒分为上下两部分,上部与普通防喷盒一样,使用普通的密封盘根,下部为自封器,在正常情况下,在光杆的支撑下,自封处于张开的状态,便于正常生产,当光杆断脱下掉后,由于失去支撑,自封张开,封闭了井口,控制了油气泄露。

3流程损坏的控制措施

通常在滩海区域流程铺设要求

(1)使用沥青特加强防腐管线,进行管线焊口加强防腐。(2)管线壁厚相对陆地油井选用增加一个级别的厚度。(3)跨越海沟使用高压管线沉底、或采用其他沉底措施,在管线在跨越小海沟区域使用沉底措施不经济,可采用两端加地锚固定措施,锚地深度不小于1.5米。(4)管线埋深超过0.8米,在铺设过程中,要充分利用人工岛、井场路的消波作用,要沿井场路背风侧、背海口侧铺设。

4油井修井作业过程中的污染控制

因此在滩海地区作业的防污染措施是:(1)根据地层状况,确定防喷措施。(2)对于高压油层,适当考虑压井后施工,选择密度值合适的压井液压井,既要保证不压死地层,又要保证能够不喷,一般标准是"微喷不漏"。(3)对于低压油层或高渗油层,尽量避免压井作业。(4)对于结蜡油井,在情况不清楚的情况下,首先确定油套环空和油管内连通,如果存在问题,要进行热洗。(5)在落实各项措施后,按照作业要求进行施工,必须在井口法兰上安装液压式或手动封井器,在起原井管柱过程中必须使用抽油杆自封和油管自封。(6)作业后对于现场的油污及时进行清理和外运。

5新技术、新工艺在滩海环保控制中的应用

近年来,我们在正常的人工巡检发现流程损坏外,投资建立了“远程监控系统”,利用网络技术即时监控油井的生产状况,及时发现油井的由于井口刺漏、流程损坏造成的污染事故。

远程监控工作原理:油井在正常生产过程中,井口必须保证一定的剩余压力来完成产出液向下游增压系统的运输,通常用回压表示,在常规采油方式中这个压力由有杆采油系统提供,通常这个感压力在一定范围内比较稳定的值,当发生管线穿孔或井口刺漏的问题时,压力下降,我们可以通过监控压力的方法及时发现此类问题,在运行过程中,我们采用了网络技术,即时监控压力变化,大大减少了工人巡检的劳动强度。

远程监控系统由安装在油井井口的压力传感器、信号发射机组成,按照每3秒一次的频率将油井井口回压以数字信号的形式传递到主机,有效传送距离可以达到8千米,控制面积可以达到64平方千米,在每个基层单位都配备接受机和主机,接受单井传送回的压力信号,以GUI界面显示,操作者可以随时调用单井压力、系统压力、查阅历史记录;可以设定预警压力,当出现流程穿孔等原因时压力下降可及时发出声光等信号的报警,提醒工作人员的注意,同时各单位的主机通过无线电信号和三级单位的主机连在一起构成局域网络,每个单位可以查阅其他单位的资料,特别是对于多个单位共同使用一条流程的情况非常重要和实用,通过两级监控可以最大限度的减少由于人为失误、疏忽造成的漏报,具备随时监控的功能。

6滩海地区的污染治理

滩海地区的污染治理主要有以下几种手段:

灼烧法:通过添加助燃剂,如汽油、凝析油等使原油充分燃烧,特别对于胶质含量高的重油,自燃能力差,必须添加助燃剂,燃烧剩余的渣油呈颗粒状,自然沉积于水底,一般不会对环境造成进一步污染,适用污染面积较小的污染,同时对当时的气象有一定要求。

使用消油剂:消油剂是一种芳烃,具有很强的溶解能力,可使聚集的原油在较短时间内分散,但实际并没有真正消除,按《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》第十七条的规定:化学消油剂要控制使用:在发生油污染事故时,应采取回收措施,对少量确实无法回收的油,准许使用少量的化学消油剂,因此主要适用于小规模的污染。

回收:在发生污染后,尽快采用各种措施进行污染面积的控制,深水区域可以使用围油栏,浅水区域可以修建围油堤的措施,由于比重差异,油层一直漂浮在水面,可以通过收拢围油栏、缩小围油堤等措施使浮油聚集回收。

修建人工砼回收池作为污染物暂存地:由于油井在正常生产过趁过程中,不可避免的由于流程损坏、更换盘根、处理管线时要进行流程放空,因此要将排出的油水有序的导入一定的容器,在陆地油田可以采用地面自然渗透、蒸发的办法排除水分后回收,但在滩海地区,受表层土壤含水率高的因素,人工修建的土池子往往会造成油水逸出,同时受潮水影响可能造成潮水漫过油池带走造成污染。因此在滩海地区主要是修建毛石放喷池,原理是修建一个全封闭的人工混凝土池子,人工砼保证油水不会渗出,同时上部密封,只在高过最高潮水线的高度上预留一个吸液口,当池子内的油水达到一定高度后,可以使用移动式水泵将池子内的油水打入罐车,拉到陆地处理。