南海油田开发环境影响实例分析

江志华

(国家海洋局南海环境监测中心,广东 广州 510300)

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南海油田开发环境影响实例分析

江志华

(国家海洋局南海环境监测中心,广东 广州 510300)

陆丰22-1是中国第一个正式弃置的海上油田,处于南海330 m深水区。分析开发前期、中期及末期油田附近海域表层海水、表层沉积物和底栖甲壳类体内石油烃含量数据,结果表明油田附近海域环境质量较好,油田开发对环境的主要污染影响是表层海水和底栖生物体内石油类污染物质含量有所升高,尚未见生活污水和食品废弃物的排放对环境造成影响的迹象。含石油类污染物质的排放是海上油田开发环境保护中首要关注的污染因子。建议将污染监测的必测指标优化为表层海水中油类和底栖生物体内石油烃含量。

油田开发;海洋环境;环境影响

环境影响是石油开发工程关注的首要问题之一[1]。随着海洋石油工业的发展和对石油资源需求的增加,海上油气开采逐渐向深海区推进。深海区是受人类活动干扰和污染影响较小的海域,其开发活动相对较少。对于深水油气开发活动的环境影响研究,多属于预测性的,实际观测的结果较少。陆丰22-1油田位于珠江口盆地,水深330 m左右,1997年12月投入生产,是中国首个采用水下井口模式生产的深水油田,没有海上平台,共有5口生产井,生产物流直接送浮式生产储油轮(FPSO)处理。陆丰22-1油田于2010年6月15日正式停产,成为中国第一个正式弃置的海上油田。通过研究陆丰22-1油田开发前、中、后期的环境调研资料,初步探讨了南海深水油田开发的海洋环境污染影响,为海洋油气开发环境监测优化提供实证资料。

1 油田主要污染物

1.1 海洋石油开发工程主要环境影响要素识别

海洋石油开发工程的物探、钻井、测井、井下作业、采油和集输等环节都会对环境产生不同程度的影响[1,2],海上油田开采主要污染物排放见表1。海上油田在建设和生产过程中,向海洋排放量较大、污染影响时间较长的污染要素有:(1)钻屑和钻井液,主要污染物质为重金属和石油类,沉积在油田附近海床上,影响表层沉积物质量;(2)含油污水,主要为生产废水、机舱废水和事故排放油类,石油类为油田开发过程中排放量最多的污染物质;(3)生活污水,主要污染物质为氨氮和耗氧物质;(4)食品废弃物。

根据污染特征,选择分析油田及其附近海域的环境要素为:(1)表层海水中油类、CODMn、氨氮、溶解氧;(2)表层沉积物中油类、有机碳和铬含量;(3)底栖生物体内石油烃含量。

1.2 油田石油类排放情况

陆丰22-1油田生产阶段排放量较大的是含油生产污水,主要污染物是石油类。通过数值模拟估算,当石油类源强为13.8 g/s时(1年连续排放),0.03 mg/L质量浓度增量在距排放点500 m以内,距排放点1 000 m处,海水中石油类增量接近0,因而将以油田为中心、半径500 m范围内海域确定为污水混合区。该油田累计生产原油4 200万桶,排放石油类7.36×105kg。油田历年石油类排放量见图1。

图1 油田历年石油类排放量

2 海洋环境要素变化

2.1 环境资料来源

环境资料来源为1990年8月、2003年7月和2008年4—5月的环境调查监测资料。范围在以油田为中心,东西约30 km、南北约20 km的矩形范围内。1990年8月为本底调查,共布设9个调查站,2003年7月和2008年4—5月监测站位相同,在污水混合区边界上增加了4个站。各站调查监测内容详见表2,站位相对位置见图2(1号站靠近油田)。样品的采集、保存和分析按照《海洋监测规范》、《海洋调查规范》执行[3,4]。

图2 环境调查站位

表2 各站调查内容

2.2 表层水质变化

表层海水水质要素统计结果见表3。3次调查中,海水水质各要素基本符合一类海水水质标准[5],说明表层海水较清洁。从空间上看,混合区溶解氧、CODMn和油类含量与全调查海区没有明显区别,说明水质较均匀,污水排放后,能很快混合。从时间上看,溶解氧、CODMn和氨氮均无明显变化趋势,油类则从1990年到2008年逐渐递增。油田所在1号站1990年8月表层油类含量为0.017 mg/L,2003年7月为0.032 mg/L,2008年4—5月为0.027 mg/L。

从3次调查结果来看,油田开发没有造成海域表层海水水质恶化,但表层海水中油类含量有所上升,受污染迹象较明显。

表3 表层海水水质要素统计结果对比mg/L

2.3 表层沉积物质量变化

沉积物污染物含量的比较结果列于表4。表层沉积物有机碳、铬和油类含量均符合一类海洋沉积物标准[5]。从空间上看,混合区没有明显高于全调查区的迹象。从时间上看,有机碳、铬和油类含量均没有升高。结果表明,油田开发没有对表层沉积物产生明显影响。

2.4 底栖生物体内石油烃含量变化

底栖甲壳类生物体内石油烃含量对比见表5。虽然甲壳类体内石油烃含量较低,但2008年4—5月的含量明显高于2003年7月,显示了累积石油烃的污染迹象。

表4 表层沉积物污染物含量对比(干重)

表5 底栖甲壳类体内石油烃含量(鲜重)对比

3 油田开发主要污染影响分析及监测指标优化建议

3.1 主要环境污染影响分析

根据开发前期(1990年8月)、开发中期(2003年7月)和开发末期(2008年4—5月)油田附近海域表层海水、表层沉积物和底栖甲壳类生物体内石油烃含量调查结果,油田附近海域环境质量较好,油田开发对环境的主要污染影响是表层海水和底栖生物体内石油类污染物质含量有所升高。随着油田的弃置,污染物排放结束,这些污染影响将逐渐消失。尚未见生活污水和食品废弃物的排放对环境造成影响的迹象。

3.2 监测指标优化建议

目前,海洋环境监测部门在海上油气开发区监视监测中,将污染监测的必测指标定为:水质(油类、CODMn、悬浮物)和沉积物质量(有机碳、油类)。从陆丰22-1油田环境污染影响来看,这些指标设置尚需优化。建议将污染监测的必测指标优化为:表层海水中油类和底栖生物体内石油烃含量。根据各油田的实际情况,可增加一些其他指标。

4 结论

(1)通过分析开发前期(1990年8月)、开发中期(2003年7月)和开发末期(2008年4—5月)油田附近海域表层海水、表层沉积物和底栖甲壳类生物体内石油烃含量数据,表明油田附近海域环境质量较好,油田开发对环境的主要污染影响是表层海水和底栖生物体内石油类污染物质含量有所升高,尚未见生活污水和食品废弃物的排放对环境造成的影响迹象。含石油类污染物质是海上油田开发环境保护中首要关注的污染因子。

(2)建议将污染监测的必测指标设置为表层海水中油类和底栖生物体内石油烃含量。

[1]李巍,张震,闫毓霞.油田生产环境安全评价与管理[M].北京:化学工业出版社,2005:20-38.

[2]江志华,王华,蔡伟叙,等.海洋石油开发工程环境影响后评价初探 [J].油气田环境保护,2006,16(3):52-54.

[3]GB 17378-1998,海洋监测规范[S].

[4]盖广生,杨绥华,刘涛,等.海洋环境保护法规汇编 [M].北京:海洋出版社,2004.

An Case Study of the Environmental Impact by the Development of Oilfield at the South China Sea

J IANG Zhi-hua
(South China SeaEnvironmental Monitoring Center,State Oceanic Administration,Guangzhou,Guangdong 510300,China)

The Lufeng 22-1 oilfield is the first decommissioned oilfield of China,which located at the profundal zone with the depth of 330 m in the South China Sea.According to the amount of discharged pollutant in the production period,with survey data of surface water,surface sediments and marine organisms around the oilfield area at August 1990,July 2003 and Apr～May 2008,the marine environmental impacts in the development period of Lufeng 22-1 oilfield had been studied.The results showed that the content of petroleum in surface water and benthos body increased,but no significant adverse impact on the water quality because of the sewage and food waste emissions.The sewage contained oil pollutants is the first pollution factor in the offshore oilfield development.It is suggested that monitoring index should be the oil concentration in surface seawater and oil contents in benthos body.

oilfield poject;marine environment;environmental impact

X55

A

1674-6732(2011)-04-0038-04

10.3969/j.issh.1674-6732.2011.04.011

2010-10-21

江志华(1978—),男,工程师,硕士,从事海洋环境监测与评价研究。

(本栏目编辑 黄 珊)