海洋油氣退役平臺棄置方案研究

李成鋼 張敬安 鄭輝 肖治國

【摘要】隨著我國海洋石油的不斷開發(fā)，海洋石油平臺的老化也伴隨而來，大量達(dá)到使用壽命的平臺需要棄置。本文介紹了海洋石油平臺棄置的相關(guān)法律法規(guī)以及國內(nèi)外平臺拆除棄置的狀況，提出了適用于我國海域海況下的海洋平臺棄置的兩種處理方案，并進(jìn)行了對比，推薦選用海洋平臺再利用方案。

【關(guān)鍵詞】海洋平臺 棄置法規(guī) 棄置方案 再利用

21世紀(jì)初期，全球有超過7270個(gè)海洋油氣生產(chǎn)設(shè)施，一般海洋油氣設(shè)施的設(shè)計(jì)壽命在20年左右，隨著海洋設(shè)施服役時(shí)間的延長，有相當(dāng)一部分設(shè)施都面臨著達(dá)到服役壽命周期的問題。按照法律要求，這些到達(dá)經(jīng)濟(jì)壽命周期，或不在使用的設(shè)施必須進(jìn)行妥當(dāng)?shù)耐艘蹚U棄處理。海洋油氣設(shè)施的退役廢棄處理費(fèi)用非常昂貴，加之相關(guān)法律的嚴(yán)格要求，其逐漸成為海洋油氣工業(yè)的一個(gè)重要議題，引起大家廣泛關(guān)注。

國外第一個(gè)有記錄的平臺棄置項(xiàng)目發(fā)生在墨西哥灣。在20世紀(jì)的最后十年，廢棄平臺的數(shù)量一度超過新建平臺數(shù)量。時(shí)至今日，墨西哥灣已經(jīng)超過1800個(gè)平臺被棄置。美國墨西哥灣和英國北海海域由于存在大量的平臺設(shè)施，海洋油氣設(shè)施退役棄置逐漸成為工程界和學(xué)術(shù)界的最大挑戰(zhàn)之一，國際上大多數(shù)有關(guān)海洋設(shè)施棄置方面的研究都集中在上述區(qū)域。然而，從相對數(shù)量考慮，海洋平臺的棄置絕不僅僅局限于墨西哥灣和北海。在巴西海上平臺棄置的比例要比美國墨西哥灣海域平臺棄置比例至少高出三倍。

由于我國海洋石油工業(yè)起步較晚，從1972年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)海上油田到現(xiàn)在，只有近40年的歷史。中國第一個(gè)海上油田埕北油田1987年6月全面建成投產(chǎn)，距今已有25年的歷史。到2008 年底，僅中國海洋石油總公司在渤海海域進(jìn)入廢棄階段的樁基式固定平臺就超過40座，而南海海域也有8 座樁基式平臺進(jìn)入廢棄階段。根據(jù)生產(chǎn)的需要，雖然部分平臺壽命到期后經(jīng)過評估和維修繼續(xù)服役，但在未來幾年，大量平臺的退役是不可改變的事實(shí)，海上油田設(shè)施面臨棄置方面的問題已經(jīng)不容忽視，國內(nèi)已有學(xué)者就海上油氣田廢棄處理方案以及相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了探討。

國內(nèi)第一個(gè)正式棄置的海上油田為2009年6月15日正式停產(chǎn)的陸豐22-1油田。其由中海油負(fù)責(zé)并委托諾曼德克拉夫半潛式自航工程船來進(jìn)行油田水下部分棄置、拆除作業(yè)。渤海首個(gè)棄置拆除的油田是2012年5月1日順利拆除的曹妃甸1-6油田，由中海油有限公司天津分公司根據(jù)國家海洋局的相關(guān)規(guī)定，對該設(shè)施進(jìn)行全部拆除棄置。

1 海洋油氣設(shè)施棄置法規(guī)

目前，海洋油氣田棄置方面主要涉及國內(nèi)6個(gè)相關(guān)的法律，法規(guī)和部委規(guī)定，以及兩個(gè)國際公約等相關(guān)法規(guī)，如下表所示。

海洋石油平臺的廢棄處置管理在國際上，如亞太經(jīng)合組織（APEC）、國際海事組織（IMO）以及西歐也都很受重視。IMO在“關(guān)于大陸架和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)海上設(shè)施和結(jié)構(gòu)拆除的原則和標(biāo)準(zhǔn)”中提出了對海上設(shè)施（包括石油平臺）拆除的原則要求。我國是IMO成員國，對上述提到的原則和標(biāo)準(zhǔn)是確認(rèn)并要遵守的?！?972倫敦傾廢公約/1996議定書》也對海洋石油平臺的海上棄置處理作了明確規(guī)定，在1999年的21次締約國協(xié)商會議上也討論了石油平臺海上處置的技術(shù)指南，以指導(dǎo)各締約國對其實(shí)施管理。

我國為規(guī)范海洋石油平臺的棄置行為，加強(qiáng)對海洋石油平臺棄置活動的管理，根據(jù)《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》及有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，國家海洋局于2002年出臺了《海洋石油平臺棄置管理暫行辦法》。主要對棄置管理的對象、主管機(jī)關(guān)、棄置的基本原則、申請程序、管理程序和法律責(zé)任等作了規(guī)定。

2 海洋油氣退役平臺棄置方案

海上油氣設(shè)施的退役棄置有不同的方案。方案的選取需要考慮技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性以及對社會和環(huán)境的影響等諸多因素。目前，海洋油氣平臺的棄置主要有拆除和再利用兩種方案。

2.1 拆除

拆除分為全部拆除和部分拆除兩種情況。

3 棄置方案對比

完全拆除法可應(yīng)用于所有平臺，適應(yīng)性強(qiáng)，部分拆除法在墨西哥灣也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，故拆除的方案從技術(shù)上來說是可行的，也是最直接的方案。

國外有專家對20年來的平臺拆除統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，綜合多個(gè)方面將完全拆除與部分拆除這兩種方案進(jìn)行對比，如表2所示。

通過比較發(fā)現(xiàn)，完全拆除對海洋環(huán)境影響更大，且費(fèi)用更高，而無論是哪一種拆除方法，都會對所在海域生態(tài)環(huán)境造成不利。廢棄平臺會對海洋環(huán)境造成很大影響，對廢棄海洋油氣平臺處理不當(dāng)會導(dǎo)致平臺中的氣體、液體等殘留物泄漏，造成海洋環(huán)境的污染。泄漏后的氣體會對海洋上方大氣造成嚴(yán)重污染，甚至?xí)a(chǎn)生火災(zāi)爆炸等連鎖反應(yīng)。未拆除的廢棄平臺及其結(jié)構(gòu)部件由于服役年限過長，年久失修，導(dǎo)致構(gòu)件失穩(wěn)、疲勞失效、碎裂、坍塌或沉落海中。這些失效結(jié)構(gòu)可能會漂浮于海上或沉入海底，既會威脅到在航區(qū)內(nèi)航行的其他作業(yè)船舶及海洋結(jié)構(gòu)物，也可能造成海底或河口泥沙的淤積，導(dǎo)致此處船舶擱淺或破損，從而對海洋環(huán)境造成破壞。此外，平臺棄置后結(jié)構(gòu)遭到海水腐蝕，過多金屬離子進(jìn)入海水中，同樣會對海洋環(huán)境及漁業(yè)造成破壞。

平臺導(dǎo)管架的拆除耗資巨大，在拆除工程中所使用的大型設(shè)備非常昂貴，樁腿切割技術(shù)、潛水作業(yè)、運(yùn)輸成本以及平臺所處的海洋條件等因素均會增加拆除成本。

較之拆除方案，再利用方案的規(guī)劃性支出與維護(hù)成本較高，但是對海洋生態(tài)環(huán)境的影響要小得多，并且有后續(xù)經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)目前的資料，將廢棄海洋石油平臺改作暗礁，海上風(fēng)電，觀測站及養(yǎng)殖、旅游和軍事用途等：

鑒于平臺拆除的風(fēng)險(xiǎn)和需要付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，可以考慮利用盡量少的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，二次開發(fā)，讓這些平臺繼續(xù)發(fā)揮一定的作用，并獲得經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)合我國海洋石油平臺的特點(diǎn)，二次開發(fā)利用有很大的可行性。我國海洋石油平臺大部分位于渤海區(qū)域和近海區(qū)域，這就為二次的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。而且，我國目前建造的平臺絕大多數(shù)都是樁基式平臺，二次開發(fā)利用的難度相對較小。從安全和穩(wěn)定的角度來看，我國大多數(shù)的平臺都在渤海區(qū)域，該區(qū)域船舶活動頻繁，改造后使用的平臺安全性較高，且大多數(shù)的平臺都是水深低于35米的平臺，平臺的穩(wěn)定性較好，易于開發(fā)利用。最重要的是，渤海區(qū)域遭遇到的臺風(fēng)侵襲非常少，便于長期經(jīng)營。

綜上所述，我國海洋石油平臺的再利用有著很大優(yōu)勢，對于棄置平臺應(yīng)進(jìn)行再利用，充分發(fā)揮余熱，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

隨著我國海上老油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)壽命周期的臨近，大量海洋油氣平臺都將進(jìn)入退役棄置拆除階段。海洋油氣平臺的棄置拆除將會在我國形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，并具有巨大的市場潛力。

由于我國在退役石油平臺處置方面尚處于空白，目前很多石油平臺處于即將退役的階段，為保護(hù)海洋環(huán)境，使資源得到充分利用，選擇合適的退役石油平臺處置方案非常必要。美國將廢棄海洋石油平臺用作人工礁已取得了很大成功，尤其是在墨西哥灣的中部和西部。由于其穩(wěn)定性和耐久性，已成為世界上最大的人工礁體群，這為各沿海國處置廢棄海洋石油平臺提供了一個(gè)成功的范例。對海洋油氣平臺的再利用不僅可充分利用資源，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，還可避免拆除工程對海洋生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的污染，可作為今后我國海洋油氣平臺棄置時(shí)的優(yōu)先方案。