海上油气开发水下井喷溢油的化学分散技术研究

钱国栋,张传合,赵宇鹏,宋燕

(中海石油环保服务(天津)有限公司 天津 300450)

0 引言

随着深水油气开发的推进,深水钻井平台油气泄漏、海底输油管线破裂和沉船溢油等事故风险日趋增加。大量水下溢油进入海洋环境,对海洋生态系统和人类造成严重威胁。2010年墨西哥湾“深水地平线”钻井平台的井喷爆炸事故导致约500万桶原油泄漏入海,对海洋环境造成严重损害[1]。在此次溢油事故中,为避免大量溢油上升到海面造成海洋和海岸线污染,有关部门采用多种手段在海底溢油口直接处置溢油,包括溢油源封堵、溢油源集控和消油剂水下喷注等[2],约有3 000 m3的Corexit 9500A 消油剂直接在水下泄漏井口喷注,喷注量占消油剂总用量的40%[3]。目前学界对水下喷注消油剂的效果及其生态影响仍缺乏认识:有观点认为消油剂在泄漏井口喷注可保证消油剂与原油最大限度地混合,使油水界面张力降低1～2个数量级,进而将溢油分散成更多的小油滴并在水体悬浮,并在数周至数月内被微生物降解[4-7];但有学者利用水动力和随机羽流粒子跟踪模型对水下溢油轨迹进行预测,发现喷注消油剂后上升到海面的溢油量并无显著减少[8]。

我国南海是重要的能源战略区,其油气资源有70%集中在深水海域[9]。由于该海域油气藏分布复杂[10],且因内波和台风等因素导致海洋环境恶劣[11],发生水下井喷溢油事故的风险增加。目前国内缺乏有效的水下溢油应急处置技术和装备,尚不具备深水水下溢油处置作业能力[12]。……