自航式甲板駁船用于海上油田廢棄物處理中心

葉 斌

(中海油能源發展股份有限公司，北京 100027)

渤海油田位于渤海灣，目前為全國第二大原油生產基地，也是中國海上最大的油田，總資源量在120億m3左右。“十三五”以來，渤海油田更是得到快速發展，2020年，實現了產油4 000萬噸的歷史新跨越，隨之而來的環境問題也越來越加嚴峻。

中海油歷來重視海上石油生產平臺廢棄物的污染問題。為了保護環境，減少污染物的排放，中海油也在開展廢棄物回收，并送回陸地專業公司進行處理等工作[1]。然而，當前海上石油生產平臺的廢棄物處理狀況仍不能滿足海上石油開發的速度，隨著開發力度的不斷加大，生產廢棄物的排海量也逐漸增多，對海洋生態環境的影響逐漸加重[2]。因此，必須建立海上石油生產平臺廢棄物綜合處置與管理體系，解決海上廢棄物處理問題，而自航式甲板駁船具備一系列的技術和資源優勢，目前正在成為海上油田比較重要的廢棄物處理工具。

1 廢棄物處理方式及方案制定

1.1 調研和方案編制

對船舶、廢棄物處理設備資源調研，確定廢棄物處理工藝流程，鎖定目標船舶和設備，編制移動式廢棄物處理方案并論證可行性。

1.2 船舶改造、廢棄物處理設備安裝調試

進行船舶改造和設備安裝調試、人員培訓。

1.3 移動式海上廢棄物處理中心運營

成立項目組，負責廢棄物處理中心日常運行及與油公司的溝通、調度工作。

1.4 項目要解決的問題

鉆完井廢棄物最終處置量減少40%～50%，節約處理和運輸成本40%～50%,處理后的水循環利用[3]。保障“量排放”期間不因廢棄物處置原因停工停鉆，“零排放”期間進行全程回收、減量處理作業。

2 廢棄物處理技術方案實施

2.1 廢棄物處理作業模式

“移動式海上廢棄物處理中心”采用萬噸自航式甲板駁船作為載體在甲板上布置廢棄物處置設備，具備鉆完井廢棄物緩存、處理、轉運等功能，在區塊實行“零排放”期間，其廢棄物處理中心船舶錨泊在作業點附近。鉆完井廢棄物由拖輪從作業點轉運到處置中心進行處理，同時接收處理后的中水運至作業點進行回用或回注[4]，在設備運轉使廢棄物減量、干化處理后的固體物裝入噸袋進行儲存，待鉆完井作業空檔期將固體廢棄物運回陸地。

2.2 作業地點的選取

根據渤海油田每年初的鉆完井計劃，作業地點選擇在渤中或蓬萊區塊，該作業地點可覆蓋渤中、蓬萊、墾利區塊的100多口井，且3個礦區間距離較近，約20～40海里，具有較好的地理優勢。

2.3 廢棄物處理工藝流程

工藝流程簡圖1。

圖1 移動式廢棄物處理中心工藝流程

2.4 廢棄物處理設備選型

設備選型見表1。

表1 廢棄物處理設備選型[5]

2.5 選用的目標船舶

船舶類型：自航甲板駁船，船級：CCS，載重量：11000t,經濟航速：6-7節，載貨面積：92×33 m，抗風能力：7級，客房：70人(包含船員20人)，救生艇：80人救生艇2個，倉容：淡水800 t、燃油400 t。見圖2

圖2 目標船上甲板布置圖

2.6 船舶改造方案

該船基本滿足“海上移動廢棄物處置中心”對于船舶的需求，鉆屑減量后產生的泥漿及污水需要配備泥漿罐進行儲存，并配備一臺履帶吊。

改造內容：船舷邊加裝護欄，甲板面鋪設木板，加裝履帶吊(最大起重量150 t，主臂長度18～81 m)。

2.7 廢棄物處理設備安裝就位

廢棄物處理設備分水罐區、泥漿罐、水處理設備區、巖屑脫水區、巖屑箱和噸袋擺放區，履帶吊位于船舶中央，吊裝范圍可覆蓋全船。巖屑處理能力：8 m3/h，巖屑箱/袋存儲、運輸能力：200箱/1 000袋。

3 廢棄物處理方案能力評估

3.1 單井廢棄物產生量預估

依據鉆完井廢棄物排放量預估公式計算得出，設計井深2 800～3 000 m的開發井一開鉆井周期2～3 d，廢棄物產生量：100～120 m3；二開鉆井周期10～12 d，廢棄物產生量：400～430 m3；三開鉆井周期6-8 d，廢棄物產生量50～60 m3；廢棄物量總計560～610 m3。

調整井多為側鉆井，鉆井廢棄物排放量較少，僅相當于開發井二開、三開的廢棄物排放量，廢棄物量總計460～500 m3[6]。

3.2 渤中區塊鉆井工作量分析與移動處置中心服務能力

從2019年渤海鉆井工作量看出，主要集中在曹妃甸、渤中和蓬萊區塊，其中渤中區塊作業點數量居第一，作業高峰期高達8個作業點同時作業，總作業量僅次于蓬萊區塊。

依據單井廢棄物產生量預估和移動式鉆完井廢棄物處理中心設備配置，得出一開鉆井作業所需巖屑箱用量：約10個/d；二開鉆井作業所需巖屑箱用量：約5個/d；三開鉆井作業所需巖屑箱用量：約3個/d，移動式廢棄物處置中心巖屑箱周轉能力64個/d，固體廢棄物儲存能力2 000 t。

針對渤中區塊，結合2019年鉆機計劃分析得出：自航式甲板駁船作為廢棄物處理中心可以滿足渤中區塊零排放期間作業需求，處理中心每月返港次數1～2次，作業高峰期3次。

4 結語

由于海上石油鉆井平臺的特殊性和局限性，與其配套的自航式甲板駁船處理油田的廢棄物不僅物盡其用，還可以節省大量的時間，提高廢棄物處理的時效性。