宋城邦(第十采油廠生產運行部通訊崗, 黑龍江 大慶 166405)
行洪區油田開發平穩度汛,降低環境風險
宋城邦(第十采油廠生產運行部通訊崗, 黑龍江 大慶 166405)
本文針對江心島內開發油田在歷年行洪期間環保方面暴露出的問題,管理出現的難度,提出設計方面存在的缺陷,應對行洪方法存在的不足,并有針對性提出建議。
行洪區;油田開發;環保
大慶油田某生產單位位于松花江哈爾濱四方臺水源地上游68公里處,油田主要區塊位于松花江國堤內一個面積約為40km2的島上,靠近松花江水域的油井有70口,有9條油氣水穿江管線,管線位于常年有水江叉子中19處(含橋梁架空),島內地勢高低起伏,水系較發育,由松花江3條支流把島分成4大部分,島上分布有大小不等的天然水面7個,當松花江水出槽時,天然水面開始迅速擴大,威脅到部分平臺井,環境非常敏感。自2005年江心島投入開發以來,江水多次出槽,對生產造成威脅,尤其以2005造成全面停工、2010造成島內停產、2013年造成公司停產,其他年份也是部分停產。停產主要是考慮到環保的因素,但也不同程度體現在管理難度上。本文針對行洪期間環保方面出現的風險,管理出現的難度,提出設計方面存在的缺陷,應對行洪方法存在的不足,并有針對性提出建議。
(1)考慮到管線穿越松花江,穿江輸油管線采用三層PE加強防腐管,管壁比其它生產區域的管線厚2毫米,在管道外設保護套管,穿越完成后套管兩端用瀝青封堵以防止外部水進入套管內部,即使在發生管線泄漏事故時,由于管道外面還有一層保護套管進行保護,原油不能直接進入到江水中。
(2)外輸管線安裝防泄漏報警系統,當累計泄漏量超過20公斤或泄漏速度超過每小時2立方米時開始報警,電腦指示穿孔位置,可以在短時間內找到并處理穿孔點。
(3)對島內聯合站外輸線采用“深井地床強制電流陰極保護法”,減緩管道腐蝕。
(4)島內不設放空點和排污池,設備檢修或處理事故時,產生的污油、污水用罐車運至島外處理。
(5)油井全部安裝桿斷自封器,杜絕抽油桿發生斷脫造成的井口油液外溢。
(6)油井、計量間、聯合站、變臺等按照25年一遇洪水以上標準設計,不影響行洪,設備不受洪害。
(7)靠近江邊油井、偷盜重災區油井安裝井口防盜箱和取樣磁力防盜閥,安裝遠程攝像頭,防止不法分子盜油引發泄漏。
(1)靠近松花江水體的平臺修筑圍堰,避免油水外流造成污染。
(2)從施工方面要求環保,避免突發事件造成污染 加強外委施工管理,避免污油、污水落地,地面加防滲處理,統一回收到島外的暫存點,杜絕就地掩埋,遺留隱患,對于有可能造成井噴的施工(鉆井、射孔、壓裂、作業、撈油)嚴格井控措施,避免出現井噴,造成污染,跟蹤施工過程中泥漿固化質量。2006年、2008年、2009年、2010年、2013年江水出槽時淹沒的平臺都有不同程度的泥漿、污油等飄在水面上。
(3)加強執行制度管理,避免污染 ①加強管線的巡查管理,對各類生產設施的常規巡檢周期進行了調整,加密進行檢查,尤其臨近松花江水體平臺及管線。②注重日常管理,取樣、量油、泄壓、洗井污油、污水不落地,用袋子或罐車回收到暫存點、化油點統一處理。
(4)嚴防偷盜,減少污染 偷盜直接影響到了島內開發的環保問題,島內面積大,屬地復雜,區塊零散,水體發育,水路、陸路交叉,油田看護難度較大,成為環保工作的最大隱患。
(1)意外泄露造成污染 低水位時部分敏感平臺(與水體相通)。這種條件下堅持生產,發生穿孔、破壞、維護不善等情況下很容易造成原油入江。
高水位時封、停井。對于部分高產井停機時間稍長具有自噴能力,憋壓很高,很容易造成意外泄露。目前有些高油壓井井口關閉不嚴,致使整個集油環壓力憋高,增大了穿孔幾率。目前采取對高油壓環進行周期循環,減少事故發生。但高水位洪水對管線的沖刷很可能造成環管線斷裂,釀成環保事件,周期循環也有較大風險。
(2)偷盜造成原油進入江中 江水出槽,水位較低時,車輛無法進入,防控困難,盜油分子用船對沿江平臺直接開井放油,在船上裝袋。高水位時封、停高油壓開井放油隱患更大。
(3)原油掩埋的污油沖刷、擴散造成污染 施工、生產維護、破壞等造成的落地油處理不及時、就地掩埋等直接留下了隱患,在江水上漲后沖刷很容易造成糾紛或者出現環保事件。
(4)島內停產,島內外輸線運行輸送雙一聯原油也加大了環保風險。洪水的破壞作用很容易造成外輸管線折斷,2013年雙一3#間5環線被沖刷斷裂。
(1)漲水低水位期間 江水出槽,部分平臺、井排路上水,環境風險增加,而車、船無法通行,巡檢困難,管理難度增大。維持生產,按時巡檢,保證環保,需要加密巡檢,環境風險增加的同時員工涉水過程中安全風險也在增加。
(2)高水位期間 ①高水位行洪對油田設施的破壞 高水位(高于119.5米)年度較少,自2003年南江組建以來,只有2005年、2010年、2013年洪水較大。尤其2013年超過2010年1.5米左右,為1998年以來最大一次。雖然漲水年度較少,但破壞性較大。2005年是島內施工期,致使工期停滯三個月。2010年8月8日停產,10月份開始排積水,逐步恢復生產。洪水造成4處井排路沖斷(180延長米),損毀涵洞2處。2013年為1998年以來最大,尤其在跑冰排期間還發生了凌汛,水位在2天之內迅速上漲,造成一處井排路涵洞沖毀,由于目前水位仍舊較高,損毀情況尚不完全清楚,油田設施處于百姓圍堤護地,疊壩養魚的壩圈內,一個個壩圈造成水流方向變化無常且沖擊力大,堤壩開口處破壞力最大,預計損毀程度大大超過2010年。目前水位在回落過程中,發現線路整體沖倒(5空)沖倒一個變臺,環管線被沖斷,井區出現不同程度沖蝕、淤積、原有地貌大幅度改變,護坡南段。
島內聯合站聯設計是周圍水利插板防沖蝕、黃土充填防流失、插板內周圍拋石防凍漲、無紡布防滲建成,由于建設點遠離黃土場,改用江沙充填。高水位造成江沙疏松部位發生水利沉沙作用,造成部分場地出現下沉現象。目前雖然采取了碎石充填平整,但沉沙作用造成插板附近填充充實,冬季凍漲作用的破壞作用無法估計。
②高水位行洪期間管理難度分析 高水位行洪期間島內水流方向無規律可循,經常有激流、旋窩出現,沖鋒舟控制方向難,有些險段、平臺、設施無法靠近。沖鋒舟乘員少、無法載運設備,僅能進行巡檢,無法處理突發事件,而租用的松航輪渡的擺渡船船體大,航速慢,對于逆流或者險段速度更不能保證,不能滿足行洪期間的需要。
(3)落水期間管理及恢復生產難度分析 江水回槽后,島內口門子、灘涂、洼地的水不能流入江中(百姓種地筑壩、攔截圍魚等造成),致使道路、平臺積水嚴重。根據2010年恢復生產經驗,有5處積水深度超過1.2米,車輛無法通行,員工無法到達井、間、站。通過穿著水衩趟水,但進入10月份,江水溫度越來越低,趟水難度越來越大。井排路積水造成施工車輛無法進入也給修路、恢復線路、油水井熱洗、作業造成影響。排水周期長,有可能造成直接封凍,直接影響恢復生產。
2010年經驗證明,由于島內土地含水高,地下管線基本處于水浴當中,保溫性差(尤其島內聯合站聯1#、2#、3#間采用的是玻璃鋼保護層聚乙烯泡沫保溫管,防水性差),導致溫度場長時間建立不起來,冬季生產過程中遠站端溫度無法保證。今年訊后恢復生產過程中將需要很長時間建立起溫度場。
(1)針對行洪初期管理難度大,環境風險高的建議 建議對海拔高度低于119.5米的場地、圍堰進行加高,建議統一修建混凝土圍堰,抵御沖刷及破壞。
對低洼通井路進行鋪設涵洞,保證小量行洪的同時抬升路面高度,保證平常年度汛期近3個月出槽時間的生產運行。
井排路直接關系著員工到井、間、站通勤,水過深,車輛不敢涉水前行,建議對井排路(5處5500延長米)進行架高處理,浮橋采取兩端引橋延長,保證每年行洪期間主干路通車。對于洪水過大的年度,水回落后能夠保證干線暢通,也是與天然水面承包者談判的籌碼。
對于島內集輸管線安裝防腐設施,減緩腐蝕并定期檢測,每年對區塊內所有管線進行普查檢測,全面、及時掌握管壁的腐蝕情況和保護層的破損情況,發現問題,提前安排更換或者修補,避免發生管線穿孔泄漏事件,最大限度減少穿孔的幾率。
(2)針對高水位停產期間高油壓井的應對措施 建議供液能力強的生產井封井前進行有效的壓井措施或者用熱洗車進行驅替,將油套環空和油管內的油替凈。這要一定的作業時間,需要準確預測水位漲勢、漲幅及最高水位。因此考慮在高水位行洪期間采取船載罐進行泄壓放油,運至島外收油點。對于沒有價值的長關井進行封井,降低環境風險。
(3)針對低洼、跨橋、穿塘、沿江等管線穿孔泄漏造成的影響大,后果嚴重。建議對這類油管線外加保護套管。
(4)針對行洪期間雙一正常生產問題,建議雙一停產掃線。由于島內聯合站外輸線有2處位于口門子進水沖刷段。對于洪水漲勢較快,沖刷劇烈過程中建議雙一停產,漲水平穩后應該進行現場觀察外輸線沿途水流情況,是否有漩渦、湍流,再決定是否恢復生產。
(5)針對外委及內部管理過程中存在的問題。施工過程中外圍單位的管理及內部管理也是行洪期間保證環保的關鍵,建議招標有資質、信譽好、環保意識強的單位。
(6)由于水位過高車船不能通行,封井等困難且危險。建議嚴格執行汛期預案,在洪峰接近臨界水位或預測達到臨界水位時按照預案要求對部分平臺停產、掃線,直至全部停產,并做好井、間、站巡護工作,避免漂流物在井、間、站、電桿、電塔處堆積,水流阻力增大,造成生產設施損壞。
(7)建議依靠自己的保衛力量的同時協調地方公檢法加大打擊力度。
(8)設計護坡時應該充分考慮護坡后河流動力學的改變,汛期是否對重點生產設施有破壞作用。
(9)針對沖鋒舟乘員少、無法載運設備,不能適應應急作業,建議采購稍大型船只,能夠裝載便攜式收油機、拖拽浮動油囊,在激流、漩渦處能夠實現停、行自如。