李雪飛,張錫斌,任登龍,劉新偉
(1.中海石油環保服務(天津)有限公司 北京 100012;2.中石化勝利油田海洋采油廠 東營 257237)
隨著海洋石油工業的發展,自20世紀60年代至21世紀初期,全球共建設了超過7 270座海洋石油生產設施,分布在53 個國家和地區。其中,墨西哥灣有4 000余座,亞洲約1 000座,中東700 余座,北海和大西洋東北部有1 000 余座[1]。中國海洋石油總公司經過多年的發展,投產或正建待投的油田已達50 余個,樁基固定式平臺有近200 座。一般海洋油氣生產設施的設計壽命在20~50年,因此海上油氣田生產結束后,海上生產設施的拆除將成為一項必然的工作[2]。
本研究從棄置的相關法律法規存在的問題,海上油氣設施的棄置技術問題,棄置可能會對海洋環境產生的影響和風險進行簡述,以及棄置過程及棄置后的環境監測和監控措施。旨在為油氣田棄置過程的風險防范和環境保護提供參考。
所謂棄置,是指各種油氣生產裝置和設施在不再使用時由相關主體按照相關國際法律法規的規定進行拆除和處置。根據相關資料,目前全世界已有很多海上生產設施拆除的案例,例如墨西哥灣從1990—2006年,拆除了2 188座平臺。其 中,2004 年 拆 除190 座,2005 年 拆 除115 座,2006年拆除81座。2006年以后,每年的平臺拆除數量均保持在100座以上。截至2010年統計數據,我國境內2013—2040年間,將要拆除的油氣田數量達81個、平臺數量164座,廢棄海底管道3 240km、棄井數量2 310口[2]。
國外在廢棄平臺拆除方面的法規已經比較成熟,尤其是美國、英國、挪威等海洋石油強國,從拆除前的方案制訂到拆除后的總體評價等都有法律的規定和約束;1958年《大陸架公約》是關于海上油氣設施棄置問題在國際法層面的基礎性法律文件。《聯合國海洋法公約》則在其第六十條(3)中 規定沿海國在人工島嶼、設施或結構的棄置中的拆除義務。《東北大西洋海洋環境保護公約》第98/3 號決議對如何棄置。不再使用的海上設施也做了規定,該規定明確海上生產設施整體拆除后在陸地上再利用,循環使用或最終處置是處置海上退役設施的優選方案。1998年英國《石油法》中第29 條規定了廢棄計劃的提交主體[3]。我國關于海上油氣設施的棄置問題歷史不長,涉及的專門規定主要是2002 年由國家海洋局頒布實施的《海洋石油平臺棄置管理暫行辦法》、2010年6月由國家發改委、國家能源局、財政部、國家稅務總局和國家海洋局聯合頒布實施的《海上油氣生產設施廢棄處置管理暫行規定》以及2011稅務總局頒布的《海上油氣生產設施棄置費企業所得稅管理辦法》[4]。
目前,我國海上油氣設施棄置法律法規制定比較寬泛且沒有針對性,隨著海上油氣設施棄置工程的增多,由此凸顯的法律匱乏問題也會越來越受到重視,因此建議相關主管部門或法律法規制定部門借鑒國外的成熟經驗,建立整體性的法律制度,以期推動和確保海上油氣設施棄置的順利開展。
海上生產設施的棄置包括原地棄置、異地棄置和改做他用3種方式。以一個油田為例,油田的棄置生產設施一般包括油氣井的永久封存、平臺的拆除、管線的棄置[5]。本研究以遼河某油田拆除為例介紹我國海上油氣生產設施的棄置技術。
油氣井的永久封存技術一般為:①放壓至油、套管壓力為零;②采用清水+洗油劑循環反洗井至進出口液性一致;③拆采油樹、安裝防噴器組,起原井生產管柱;④通井、洗井;⑤擠注封堵油氣層;⑥射孔/補固井;⑦建立循環通道,擠注超細水泥,使油層套管外水泥返高至技術套管內;⑧打水泥隔板,拆卸防噴器;⑨切割油層套管;⑩注水泥塞。保證油氣井棄置滿足《海洋石油安全管理細則》(25 號令)、《海洋棄井作業規范》SY/T6845-2011、《石油天然氣安全規程》AQ 2012-2007等相關法律規范的要求,圖1是渤海灣某油田油井拆除前后的示意圖。

圖1 渤海灣某油田油井拆除前后井身示意圖
平臺的拆除技術一般為:①潛水員水下探查;②平臺工藝系統吹掃;③ 電氣工藝拆除;④棧橋設備拆除;⑤平臺上部組塊清洗、拆除、吊裝、運輸;⑥導管架樁管切割;⑦井口火炬樁切割;⑧導管架、樁管海上運輸。
管線棄置分為異地棄置和原地棄置兩種。異地棄置一般流程為:①海管內介質置換、清洗;②海底管線路由勘察;③挖溝;④水下切割、裝船、運輸;⑤立管拆除。原地棄置一般流程為:①海管內介質置換、清洗;②海管充填防腐劑;③原地封存。
海上油氣設施棄置處置有不同的方案和方法,方案的選取需要進行技術上、經濟上和社會影響等諸多方面的綜合考慮。因此棄置方案的相關技術要綜合考慮環境的可行性,技術經濟的可行性,棄置方案本身的安全性和可靠性,與此同時,棄置必須要遵守的法律法規和社會等因素的制約,只有綜合關注以上問題后,此技術方案才可行。
國際組織及我國都對海上生產設施的棄置的管理和拆除做了明確的規定,海上油氣田停止生產后,對于沒有其他用途或合理存在理由的平臺與管線,都要進行最終的廢棄處置。
根據《海洋石油平臺棄置管理暫行辦法》第7條規定“平臺在原地棄置的,平臺的所有者向國家海洋行政主管部門提交申請書,應當同時報送平臺棄置對周圍海域的環境影響評估論證報告”。環境影響評估論證報告應當包括以下內容:平臺周圍海域的自然狀況及環境狀況,平臺棄置作業期間對海洋環境可能造成的影響分析。
海底管線環境影響評價應包括以下內容:海底管線工程及污染源分析,海底管線工程環境影響及風險分析,海底管線泄漏防范措施[6-7]。根據實際的棄置技術,大體上海上油氣生產設施棄置過程中對環境的影響主要體現在以下幾個方面。
海上生產設施清洗廢水包括油氣井永久封存前的清洗廢水、平臺工藝設備清洗廢水和海底管線置換清洗廢水等,此部分清洗廢水中的主要成分為石油類,其次還包括清洗劑、置換劑等,如果處理不當,發生泄漏或者處理不達標排放入海,會對海洋環境產生影響[6]。
海上平臺樁管切割或海底管線打撈時會攪起懸浮泥沙,泥沙在隨海水運動時會懸浮在海水中,從而使施工區周圍懸浮泥沙濃度增大,透明度下降,破壞浮游植物的光合作用,也給浮游動物的繁殖和生長造成較大的影響。
同時攪起的懸浮泥沙在沉降過程中會堆積在樁管的周圍或管溝兩側,堆積的泥沙將掩埋底棲生物,對底棲生物造成一定的影響,使底棲生物量減少。
所謂海上生產設施留置物是指棄置后留置在原地的部分,包括殘留在海底的樁腿、原地封存的海底管線或者其他與油氣生產相關的無法拆除的設施。留置物因受到腐蝕釋放出的物質會對海洋環境產生不良的影響。
根據《海洋石油平臺棄置管理暫行辦法》中第十二條,“在領海以內海域進行全部拆除的平臺,其殘留海底的樁腿等應當切割至海底表面4米以下”。因此在未來的港口發展規劃和航道建設過程中,必須充分考慮殘留在海底泥面以下4m 的殘骸所構成的礙航特性[8]。
海上生產設施棄置過程中可能產生的環境風險有以下幾個方面:一是拆除和堵塞井口時,殘油會由于地下壓力沿采油井口溢出造成環境污染;二是施工期船舶碰撞導致燃料油儲艙破裂溢油事故。三是原地棄置平臺或原地封存管線存在漂離原地的風險等[9]。
根據對國內外相關的法律法規及規范的解讀、棄置技術方案的研究以及棄置過程對環境影響的分析,海上油氣生產設施棄置的另外一個需要關注的問題即是棄置過程中和棄置之后的環境管理問題,主要體現在施工期的環境監測以及棄置后對留置物的環境監控。
棄置工程施工過程中排放的污染物主要有懸浮泥沙、生活污水和石油類等,監測范圍主要擬棄置工程可能影響的范圍,一般情況建議施工期委托具有相應資質的單位監測一次。
對海上設施無法拆除的留置物制訂相應的監控措施。確保對海洋環境實施可持續性保護,保持人類與海洋環境的共同可持續發展。
(1)建議進一步完善海上油氣設施棄置的法律制度,明確主管部門的管理職責[3]。
(2)全面關注棄置過程的環境影響和風險分析,并提出有針對性的污染防治對策措施及風險應急機制。
(3)完善海上油氣設施棄置的環境影響評估機制,為主管部門提供管理依據。
(4)加強棄置過程及棄置后的環境管理和監控措施。
[1]王勇,戴兵,高軍偉,等.廢棄海洋石油平臺的拆除[J].機械工程師,2010(1):134-136.
[2]周愫承,張太佶.海上石油平臺拆除技術和工程的研究[J].海洋平臺,2002,17(1):1-6.
[3]黃蓓蓓.海上油氣設施棄置制度對我國的借鑒[J].海洋石油,2013,3(1):106-110.
[4]劉雪飛.英國海上油氣設施棄置法律制度初探及對我國的啟示[J].石油科技論壇,2012(4):51-55.
[5]楊永斌.海上平臺棄置技術及市場前景預測中國海洋平臺[J].2013,28(4):4-7.
[6]李新仲,徐本和.海上油氣田的廢棄處置[J].中國海上油氣(工程),2003,15(1):46-49.
[7]羅超,王琮,趙冬巖.棄置平臺與管線對海洋環境的影響[J].油氣田環境保護,2008,19(1):42-44.
[8]國家海洋局.海洋石油平臺棄置管理暫行辦法[Z].2002.
[9]張海娟.平臺棄置危險有害因素的辨識與控制[J].安全,2012(4):11-12.