海上漏油之灾
2011-07-10阿碧
文/阿碧
海上漏油之灾
文/阿碧
海上漏油事故是一种损人不利己的灾害。漏油会导致产量大减,更会带来水质污染和生态灾难,并导致渔业、旅游业等相关产业受损,肇事者会面临巨额经济赔偿。
从 2011年6月4日以来,位于渤海中南部海域的蓬莱19-3油田连续发生漏油(也称溢油)事故。截至9月6日,漏油累计造成5500多平方公里海水污染,给渤海海洋生态和渔业生产造成严重影响。蓬莱19-3油田的开发方是中国海洋石油总公司和美国康菲石油公司的全资子公司康菲石油中国有限公司(下称康菲中国),作业方为康菲中国。此次漏油事件的肇事者正是康菲中国。
为何会发生漏油事故
海洋是地球上最大的水体地理单元。地球表面积约为5.l亿平方公里,其中海洋面积为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%。海洋是一个巨大的资源宝库。海洋中的石油是地球上最丰富的自然资源之一。全球水深在300米以内的大陆架面积,大约为2800万平方公里,其中57%的面积是可能蕴藏石油的沉积盆地。在4000多万平方公里的位于大陆架之外的大陆坡和大陆隆起内,已发现有石油资源。由于勘探技术的限制,目前对海洋石油的储量还缺乏准确的判断。海洋石油专家们估计,世界石油可开采储量为3000亿吨,其中有1350亿吨在大陆架内。因此,近几十年来,随着陆地石油资源的日渐稀少,石油开采公司不断在海洋上开发了一个又一个油田。在开采原油的过程中为何会发生漏油现象?除了很少的事故属于自然原因外,大部分是操作不当引起的。9月2日,国家海洋局发布了对康菲中国漏油事故的调查结果。调查表明,康菲中国的工作人员在对油田B平台和C平台的操作过程出现失误。工作人员在B平台采油时没有执行总体开发方案规定的分层注水的开发要求,对油井长期超规模注水,导致油井地层超压而造成与之接触的断层失稳,油田中的石油沿着断层向上突涌,石油不断溢漏到海洋中。工作人员在C平台的操作过程中,未进行安全性论证,擅自将注入层上提至接近油层底部,造成C20井钻井过程中接近该层位时遇到高压而发生井喷。
研究人员在受污染海域取样进行研究
历史上最大的海上漏油事故发生在美国墨西哥湾。2010年4月20日,英国石油公司的“深水地平线”钻井平台钻探到了最后阶段,钻头已在海底1400米以下的深度中碰到了石油,待浇注在井壁的混凝土凝固,再接一根“油龙头”到海面的油轮上,石油就能汩汩流出了。然而,工程师并没有考虑到油井附近的气田对钻探的影响。当晚9时许,与石油伴生的高压甲烷气体顶起了尚未凝固的泥浆,在钻头附近海面上喷出73米高的水柱。喷出的甲烷气体与空气混合,迅速发生爆炸。钻井研究人员在受污染海域取样进行研究平台在熊熊燃烧36小时后沉没,原油从破裂的油井口不停地流出。
被油污困住的海鸟,如果会说话,它会讲什么?
所谓漏油,是由于石油的生产、提炼、装卸、储存、运输、使用和处置等不当造成石油的流失,从而对水生生物及其他生物造成损害,并且影响视觉和美学效果的现象。可见,不只是海上油井在采油过程中会发生漏油现象,在陆地石油勘探和开发的过程中,以及石油炼制及运储过程中,由于意外事故或操作失误,也会造成石油从作业现场或储器里外泄,溢油流向地面、水面、海滩或海面,造成不同程度的环境污染和生态灾难。考察发生在中国蓬莱海域、美国墨西哥海湾等地的漏油事故,我们可以发现,漏油主要还是对油田的气压、油压、水压等涉及高压的因素考虑不周或处理不当而引起的,一旦高压失控就会形成裂口,石油自然会从裂口喷涌而出。
漏油事故导致环境灾难
在所有的漏油现象中,海上石油开采漏油的危害最为严重,因为海洋油井在海底之下,大部分输油管道在海底之下或较深的海水中;一旦漏油,封堵特别困难,导致石油源源不断地溢出,况且海洋的波浪和洋流或带着溢出的石油四处扩散,导致污染范围特别大,清理起来十分不便。据估计,如果溢出相同体积的石油,海洋油井的污染面积是陆地油井的数百倍。目前,蓬莱漏油事故已经造成超过5500平方公里海域遭受污染。由于原油污染是一个长期的持续的过程,目前康菲中国漏油事故对海洋环境的影响只是处于评估之中,真正的影响谁也无法确定,可能在几年后甚至几十年后才能真正显现出来。我们可以查看历史上的漏油事故来了解油污对海洋环境的影响。
在英国石油公司墨西哥湾漏油事件之前,美国最严重的漏油事件是发生于阿拉斯加附近的“埃克森·瓦尔迪兹号”油轮泄漏事故。事故发生于1989年,造成了阿拉斯加湾生态环境的毁灭性灾害:2100公里的海岸线遭受污染,25万只海鸟、近4000只海獭、300只斑海豹、250只白头海雕以及22只虎鲸死亡。但是,当时的漏油总量只有75万桶(约1.2亿升),只相当于墨西哥湾漏油事故中最初两星期的泄漏量,而墨西哥湾漏油持续了将近3个月。目前,康菲中国的漏油事故已经发生了3个多月,漏油井却还没有得到有效控制。
与阿拉斯加的油轮泄漏比起来,墨西哥湾漏油事件唯一幸运的一点是,泄漏发生在海底,且地处离海岸较远的热带海洋,原油分散甚至降解起来比在冷水中快,海鸟被黏住翅膀而死亡的情况也就不那么严重。尽管如此,墨西哥湾漏油事故一年多来,已经导致数千只海鸟、数百只海龟和几十头哺乳动物直接死于这场污染。以后几年甚至几十年内,间接死于这场灾难的动物将不计其数,因为海洋漏油事故将破坏当地海域的生态链。
漏油事故发生后,油井中喷出的甲烷气体和石油不断分解产生有毒物质,将直接“毒杀”事故海域中的生物。油污覆盖在海面之后,阳光难以入射到海水中,导致海洋植物不能正常地进行光合作用,会导致海洋植物不断死亡。当海洋植物死亡之后,它们为动物产生氧气的过程也随之消失,一些海洋动物也会失去食物来源;同时,海面油污也导致海洋上空的氧气不能溶入到海水中。总之,海洋漏油事故会逐渐让相关海域成为一片没有氧气的“死亡区”。
目前,美国墨西哥湾因漏油而导致的低氧“死亡区”面积已经超过2万平方公里。当仅存的氧气也逐渐被消耗掉之后,海水中的鱼、虾、蟹等小动物因缺氧而逐渐死亡,而那些靠小动物为生的海洋哺乳动物或海鸟会因缺少食物而被饿死。美国联邦野生动物协会的一位不愿透露姓名的官员甚至悲观地表示,漏油造成的影响及对生物链的破坏是不可逆的,没有挽回的希望。根据这位官员的说法,被漏油污染的海域将成为“永久的死亡区”。然而,一些海洋生态学家表示,如果生态恢复措施得当,被污染海域的生态恢复还是有可能的,不过时间会很长。
除了原油导致的直接污染之外,清除油污的化学物质也会污染环境。在墨西哥湾漏油事故之后,相关人员布置了735公里的拦油栅,建立了72公里的沙护堤,并在油污海面和漏油点附近洒分散剂以消除油污,每天投放的分散剂为几十吨。但是,分散剂对海洋生物的潜在毒性问题一直被质疑。分散剂是一种类似餐具洗涤液的表面活性剂,可以中和原油中的酯基,使原油分散成微小的液滴,这些小液滴可以直接被微生物降解转化。《自然》杂志的相关报道指出,分散剂可以减轻海面上浮油对生物的伤害,但是对于海底的原油污染却无能为力。而且已经有实验证明,分散剂对鱼虾等海洋生物会造成危害。人为原因造成的原油泄漏,已经远远超过自然菌群的分解能力。况且,大量使用分散剂是否对“嗜油微生物”造成影响还不得而知。
海洋漏油事故不但带来生态灾难,还会给一些相关产业带来严重的损失,比较突出的是渔业和旅游业。我们可以想象,谁愿意吃有石油味的海鲜呢?谁愿意去欣赏黑乎乎而且死气沉沉的海洋呢?海面上的浮油会随着风浪冲到海滩附近,污染沙滩、海边湿地和近海海域,导致去海边观光、游泳的游客无处立足,大大地减少了人们的旅游意愿。因为海域受到污染,墨西哥湾沿岸的住宅也大幅降价,平均每幢售价减幅超过5万美元。
海洋漏油还会危害人们的健康。如果人们食用了受漏油污染的水产品,可能出现急性中毒或慢性中毒的症状,水产品中的芳香烃类有机物还可能导致食用者患上难以治疗的癌症。原油降解的速率不过每年4%左右,因此原油污染的彻底清除需要花费几十年甚至一个世纪的时间。正因为石油污染会让水产品累积毒素,漏油事故发生之后,政府会划定一定的海域,在一定期限内禁止渔民在该海域内捕捞和养殖,所带来的经济损失非常巨大。比如,在墨西哥湾漏油事故发生后,美国政府就逐步划出了14万平方公里的禁渔区域,什么时候开放这些区域,得看污染什么时候得以清除。
海洋油污还会分解出有毒气体,给清污工作人员和周边居民带来健康隐患。在墨西哥漏油事故发生后,一些出海清理石油的工作人员和沿岸居民出现头晕、恶心等症状。2010年5月27日,美国海岸警卫队7名参与清理石油的工作人员出现头晕、恶心、头疼、胸痛等症状,被送往附近医院接受救治。5月28日下午,新增4人入院治疗。这些中毒事件导致油污清理工作变得艰难起来,海岸警卫队一度召回了全部协助英国石油公司清理油污的船只和人员。
正因为漏油事故带来十分广泛的危害,所需要的赔偿金额也是十分巨大的。墨西哥海湾漏油事故发生之后,英国石油公司立即支付了200亿美元“托管基金”,并承诺上不封顶的赔偿。这些赔偿金涉及的范围是很广泛的,首先是恢复正常海洋生态所需的资金,还有对渔业、旅游业等相关行业的补偿金。其中,还有5亿美元用于研究原油溢漏对生态环境的长期影响。目前,英国石油公司向墨西哥湾漏油事故中数目超过20万的受害者或者受害企业支付了超过50亿美元的赔偿金。英国石油公司已预留400亿美元赔偿准备金,最后赔偿金额的总数如何,各方估计不一。美国一家评估公司估计,最终的赔偿额可能高达400亿~600亿美元。
在蓬莱漏油事故发生后,国家海洋局表示,漏油污染损害海洋生态索赔工作正全面启动。2007年,国家海洋局发布的《海洋溢油生态损害评估技术导则》将溢油导致的损失分为海洋生态直接损失、环境修复费、生物种群恢复费、调查评估费四类。河北乐亭县的一些扇贝养殖户因怀疑扇贝苗的大量死亡与蓬莱漏油事故有关,而正准备搜集证据起诉索赔。蓬莱漏油事故已经污染到山东、河北和辽宁的部分海域,人们对相关海域的水产品心存疑虑,导致渔民捕获或养殖的水产品大幅跌价和滞销。相关海域的水产品出口也受到影响,多家出口加工企业订单被暂缓或取消。2008年,农业部牵头制定的国家标准《渔业污染事故经济损失计算方法》规定,除直接渔业损失,还需计算“恢复费用”。目前,蓬莱漏油事故的相关索赔金额还没有最后确定。
如何有效控制漏油
虽然目前对海洋采油技术已经十分成熟,但是对控制漏油事故的科学研究十分落后。分析墨西哥湾漏油事故和蓬莱漏油事故,我们发现针对漏油事故提供一个合理的控制方案似乎很难,甚至需要耗费数月的时间。在此期间,原油已经大量地溢漏到海洋中,并四处扩散。
从蓬莱漏油事故发生到本文发稿之时,已经3个多月过去了,漏油还没有得到有效的控制。国家海洋局副局长王飞表示,从漏油事故发生以来,康菲中国查源堵漏清污工作进展迟缓,采取的大多是临时性、补救性措施,B平台只是通过控制注水压力尽量减少渗漏点向外漏油,并不能彻底清除漏油风险;对C平台海底油基泥浆虽已安排清理,但进展缓慢。渤海是中国唯一的半封闭内海,水体交换能力差,生态环境脆弱,因此漏油带来的污染较为严重。这次突发漏油事故,如果不能得到有效处置,势必造成更为严重的海洋生态灾难。这将直接影响到渔业渔民的切身利益,影响到国家海洋生态环境利益,影响到社会稳定。
直到9月12日,蓬莱漏油事故才有了转机。当天,蓬莱19-3油田的合作方中海油宣布,批复了康菲中国针对已有油田的泄压方案和封堵方案。中海油表示,目前蓬莱19-3油田面临的风险是部分地区的超压问题,规避风险最有效的手段是对油田的超压地区进行排液泄压。如果不进行排液泄压,地层的压力就不能被有效控制;适当排液是最好的泄压和保护环境的方式,也可以有效保护油藏。因此,康菲中国将主要以泄压的方式来控制漏油。根据拟订的方案,康菲石油将开启部分非事故油井从地层中排液,以减轻地层压力,并在B和C平台区域对6口井进行钻井和其他相关作业,作为封堵溢油源的进一步措施。
英国石油公司对漏油事故采用的也是减压和封堵结合的方法。在2010年4月20日漏油事故发生后,英国石油公司经过将近3个月的努力,终于在2010年7月15日采用改良了多次的“大礼帽”法,初步控制了漏油。所谓“大礼帽”法,就是用一个重75吨的像大礼帽的控油罩去罩住正在漏油的油井,让石油暂时被堵在控油罩内。如果不采取进一步的措施,油压最终还是会顶开这个控油罩。因此,英国石油公司在漏油井附近钻探两口泄压井,让漏出在控油罩中的石油因压力降低而“缩”回去,并不再喷出来。然后,再用混凝土和泥浆永久性地封死漏油井。
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编辑:陈畅鸣 charmingchin@163.com