葉 斌

(中海油能源發(fā)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(chǎn)基地，也是中國海上最大的油田，總資源量在120億m3左右?！笆濉币詠?，渤海油田更是得到快速發(fā)展，2020年，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)油4 000萬噸的歷史新跨越，隨之而來的環(huán)境問題也越來越加嚴(yán)峻。

中海油歷來重視海上石油生產(chǎn)平臺(tái)廢棄物的污染問題。為了保護(hù)環(huán)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(yè)公司進(jìn)行處理等工作[1]。然而，當(dāng)前海上石油生產(chǎn)平臺(tái)的廢棄物處理狀況仍不能滿足海上石油開發(fā)的速度，隨著開發(fā)力度的不斷加大，生產(chǎn)廢棄物的排海量也逐漸增多，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響逐漸加重[2]。因此，必須建立海上石油生產(chǎn)平臺(tái)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(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，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(diào)研和方案編制

對(duì)船舶、廢棄物處理設(shè)備資源調(diào)研，確定廢棄物處理工藝流程，鎖定目標(biāo)船舶和設(shè)備，編制移動(dòng)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(shè)備安裝調(diào)試

進(jìn)行船舶改造和設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)。

1.3 移動(dòng)式海上廢棄物處理中心運(yùn)營

成立項(xiàng)目組，負(fù)責(zé)廢棄物處理中心日常運(yùn)行及與油公司的溝通、調(diào)度工作。

1.4 項(xiàng)目要解決的問題

鉆完井廢棄物最終處置量減少40%～50%，節(jié)約處理和運(yùn)輸成本40%～50%,處理后的水循環(huán)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(jìn)行全程回收、減量處理作業(yè)。

2 廢棄物處理技術(shù)方案實(shí)施

2.1 廢棄物處理作業(yè)模式

“移動(dòng)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(shè)備，具備鉆完井廢棄物緩存、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)等功能，在區(qū)塊實(shí)行“零排放”期間，其廢棄物處理中心船舶錨泊在作業(yè)點(diǎn)附近。鉆完井廢棄物由拖輪從作業(yè)點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)到處置中心進(jìn)行處理，同時(shí)接收處理后的中水運(yùn)至作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行回用或回注[4]，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)使廢棄物減量、干化處理后的固體物裝入噸袋進(jìn)行儲(chǔ)存，待鉆完井作業(yè)空檔期將固體廢棄物運(yùn)回陸地。

2.2 作業(yè)地點(diǎn)的選取

根據(jù)渤海油田每年初的鉆完井計(jì)劃，作業(yè)地點(diǎn)選擇在渤中或蓬萊區(qū)塊，該作業(yè)地點(diǎn)可覆蓋渤中、蓬萊、墾利區(qū)塊的100多口井，且3個(gè)礦區(qū)間距離較近，約20～40海里，具有較好的地理優(yōu)勢(shì)。

2.3 廢棄物處理工藝流程

工藝流程簡(jiǎn)圖1。

圖1 移動(dòng)式廢棄物處理中心工藝流程

2.4 廢棄物處理設(shè)備選型

設(shè)備選型見表1。

表1 廢棄物處理設(shè)備選型[5]

2.5 選用的目標(biāo)船舶

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

圖2 目標(biāo)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(dòng)廢棄物處置中心”對(duì)于船舶的需求，鉆屑減量后產(chǎn)生的泥漿及污水需要配備泥漿罐進(jìn)行儲(chǔ)存，并配備一臺(tái)履帶吊。

改造內(nèi)容：船舷邊加裝護(hù)欄，甲板面鋪設(shè)木板，加裝履帶吊(最大起重量150 t，主臂長(zhǎng)度18～81 m)。

2.7 廢棄物處理設(shè)備安裝就位

廢棄物處理設(shè)備分水罐區(qū)、泥漿罐、水處理設(shè)備區(qū)、巖屑脫水區(qū)、巖屑箱和噸袋擺放區(qū)，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(chǔ)、運(yùn)輸能力：200箱/1 000袋。

3 廢棄物處理方案能力評(píng)估

3.1 單井廢棄物產(chǎn)生量預(yù)估

依據(jù)鉆完井廢棄物排放量預(yù)估公式計(jì)算得出，設(shè)計(jì)井深2 800～3 000 m的開發(fā)井一開鉆井周期2～3 d，廢棄物產(chǎn)生量：100～120 m3；二開鉆井周期10～12 d，廢棄物產(chǎn)生量：400～430 m3；三開鉆井周期6-8 d，廢棄物產(chǎn)生量50～60 m3；廢棄物量總計(jì)560～610 m3。

調(diào)整井多為側(cè)鉆井，鉆井廢棄物排放量較少，僅相當(dāng)于開發(fā)井二開、三開的廢棄物排放量，廢棄物量總計(jì)460～500 m3[6]。

3.2 渤中區(qū)塊鉆井工作量分析與移動(dòng)處置中心服務(wù)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(qū)塊，其中渤中區(qū)塊作業(yè)點(diǎn)數(shù)量居第一，作業(yè)高峰期高達(dá)8個(gè)作業(yè)點(diǎn)同時(shí)作業(yè)，總作業(yè)量?jī)H次于蓬萊區(qū)塊。

依據(jù)單井廢棄物產(chǎn)生量預(yù)估和移動(dòng)式鉆完井廢棄物處理中心設(shè)備配置，得出一開鉆井作業(yè)所需巖屑箱用量：約10個(gè)/d；二開鉆井作業(yè)所需巖屑箱用量：約5個(gè)/d；三開鉆井作業(yè)所需巖屑箱用量：約3個(gè)/d，移動(dòng)式廢棄物處置中心巖屑箱周轉(zhuǎn)能力64個(gè)/d，固體廢棄物儲(chǔ)存能力2 000 t。

針對(duì)渤中區(qū)塊，結(jié)合2019年鉆機(jī)計(jì)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(qū)塊零排放期間作業(yè)需求，處理中心每月返港次數(shù)1～2次，作業(yè)高峰期3次。

4 結(jié)語

由于海上石油鉆井平臺(tái)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(jié)省大量的時(shí)間，提高廢棄物處理的時(shí)效性。