海洋石油开发环境评价技术

发布网友 发布时间：2022-04-19 22:41

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热心网友 时间：2024-02-03 08:08

海洋石油开发环境影响评价（EIA）技术始于1987年，根据1982年8月颁布的《中华人民共和国海洋环境保*》规定，海岸工程、开发海洋石油项目，在编报计划任务书前，必须对海洋环境进行科学调查，并按照国家有关规定，编报海洋环境影响报告书，包括防止污染损害海洋环境的有效措施，上报*有关部门审批。

一、环境影响评价任务

a．根据油田开发工程特征，识别、筛选和核算油田开发在施工、生产各阶段所产生的污染物、数量及排放方式。

b．调查油田开发工程所在海区水质及底质环境现状及特征、海洋生物种群的组成、数量及分布，明确环境保护目标和海域环境功能要求，为开展环境影响评价提供自然背景资料。

c．根据油田开发工程对海洋影响的途径和对油田所在海区流场、余流场的数值反演，预测油田开发工程建成后排放入海的水污染物对海洋环境可能造成的影响范围和程度，以及对海洋生态系统的累积影响，从环境保护角度论证油田开发活动方式的可行性，为油田建设决策和海洋环境保护管理提供科学依据。

d．根据对油田建设环境影响评价结果，提出技术先进、经济合理、操作安全和行之有效的污染防治措施和对策，为油田开发工程各阶段环境保护设计以及油田投产运行后的环境管理提出规定和建议。

二、环境影响评价技术程序

海洋石油开发建设项目环境影响评价既是一项专业性、技术性很强的工作，又是一项程序化和系统性的工作，其程序一般有以下基本环节，而每个环节包含大量工作内容（图9-33）。

a．根据油田开发建设项目工程规模和开发方式，结合建设项目所在区域环境功能要求与本次评价工作有关的国家和地方法规、标准，研究相关的工程技术资料，确定本次评价工作所采用的技术路线、评价技术方法和评价应设立的技术专题，编制油田建设项目环境影响评价大纲。

b．建设项目环境影响评价大纲作为整个评价过程的技术规格书，在通过*部门组织的专家技术审查后，依照大纲所确定的技术路线、评价技术方法对评价大纲所确定的各专题进行技术研究，为编制环境影响报告书做好技术准备。

c．环境影响报告书是对油田开发建设项目所产生的各种环境影响进行全面技术评价，其主要内容应包括：建设项目各阶段工程所产生的废水、废气、废渣、粉尘及污染物种类、浓度、排放量、排放方式和处置方案；建设项目所在区域大气、水质、沉积物、水产和野生动植物分布等；建设项目对环境可能造成影响的分析、预测，包括预测环境影响的时段、范围和程度；建设项目环境保护措施及其技术、经济是否可行和合理等分析。

三、环境影响评价关键技术

环境影响评价是一项多学科、综合性的技术工作，既涉及到自然科学的基础理论，又涉及到应用技术的开发。海洋石油开发工程活动作为单一的建设项目，其环境影响评价关键技术主要由评价过程的几个方面体现。

图9-33　油田建设项目EIA技术工作程序

（一）工程污染源分析

工程污染源分析是海洋石油开发活动环境影响预测和环境影响评价的基础，对油田建设项目工程污染源分析，主要体现在两个方面：一是在正常施工、生产全过程所产生的天然气、废气、生产污水、悬浮物种类、成分、浓度、排放方式及产污环节，采用综合指数和物料平衡计算等方法，筛选和确定等标污染负荷和污染评价因子；二是对于非正常即风险事故（如可能出现的海底管线破裂、储油罐爆炸、井喷等）和异常排污的源强分析，则采用事件树分析，定量给出整个事故的动态变化过程及其各种状态的发生概率，从而确定污染物排放总量、速率和持续时间。

（二）环境影响数值预测

环境影响数值预测是指对拟建项目在建设和生产阶段所产生的特征污染物，通过建立数学模型重现污染物的浓度分布，从而为工程设计提出防污染措施。海洋石油开发建设项目环境影响预测技术经过十几年的探索和改进，已经在含油生产污水、悬浮物（钻井泥浆、钻屑、海底管道挖沟掀起的悬浮沙）和可能发生的事故性溢油排放入海对海洋环境的影响预测方面，做到以定量形式给出污染物的影响范围和程度，及排污混合区最大允许排污总量。为反映海洋油田开发环境影响评价预测技术，这里将渤海湾的歧口18-1油田环境影响评价过程中水环境预测技术作简单介绍。

由于渤海湾水域较大，即水平尺度远大于垂直尺度，且潮型混合较强，垂向要素分布较均匀，在评价区域用二维模型的运动方程组已满足评价需要。

1．流体动力学基本方程

中国海洋石油高新技术与实践

式中：直角坐标系确定在平均海平面上；u、v为x、y方向的深度、平均速度分量；ζ为自静止水面算起的水位高度；h为自静止水面算起的水深；H为总水深，H=h＋ζ；f为柯式参数（=2ΩTinφ）；Ω为地球自转角速度；φ为地理纬度；g为重力加速度；C为Chezy系数，C=H^1/6/n，其中n为曼宁系数；t为时间坐标；N_x为x方向水流紊动黏性系数；N_y为y方向水流紊动黏性系数。

定解条件略。这样就构成了二维浅海潮波的完整问题。采用三角形网格差分法求解，其基本思想是令三角形上函数呈线性变化，从而运用其顶点（网格节点）及与其相邻节点的坐标和函数值确定函数在该顶点的一阶偏导数，在一阶偏导求出后，依照其求解过程可求出二阶偏导数，由此可求解控制方程，在此基础上计算出渤海湾不同时刻背景流场（见图9-34、9-35）。

2．物质输运简化方程

污染物入海后的输运模型（及浓度模型）是在以上建立计算流场的基础上，在新的污染负荷情况下评价海域污染物的浓度分布。这以含油生产污水（入海量1500t/d，浓度30mg/L，排放速率0.8mg/s连续点源排放）为入海输运物质，经过垂向平均的物质输运简化方程为：

图9-34　涨潮时刻流速、流向分布图

图9-35　落潮时刻流速、流向分布图

图9-36　涨潮时刻入海石油烃浓度分布图

图9-37　落潮时刻入海石油烃浓度分布图

中国海洋石油高新技术与实践

式中：C为污染物（石油烃）浓度；f为单位时间排污体积海水的污染物质量；u、v分别为x,y方向流速分量；D_x,D_y分别为x,y方向扩散系数。

图9-36、9-37再现了岐口l8-1油田建成投产后，含油污水入海石油烃浓度分布范围和程度。

四、应用成果

自1987年以来，海洋石油开发环境影响评价工作通过学习、研究国内外先进评价技术，并结合海洋石油开发建设项目工程特点，形成了诸如工程分析、影响预测、风险评价、清洁生产等独具特色的海洋石油开发建设项目环境影响评价技术，先后完成了海洋石油合营、自营所有油气田已建和再建项目的环境影响评价工作。评价技术成果均先后一次性通过国家环境保护总局、国家海洋局组织的专家技术审查，并得到很高评价，同时也为中国海洋石油总公司ODP能顺利获得*主管部门的批准、争取海洋环境保护的主动性起到了积极的技术支持作用。