現(xiàn)今，低油價(jià)使油氣行業(yè)更關(guān)注提高采收率與降低成本，盡管這些舉措一直都備受關(guān)注。但在業(yè)內(nèi)忽視的領(lǐng)域，有些至關(guān)重要的工作是通過(guò)改進(jìn)技術(shù)，來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，改善作業(yè)。
在過(guò)去的八年里，油氣行業(yè)在研發(fā)溢油應(yīng)急與控制技術(shù)方面進(jìn)行了大量投資，也取得了許多重大進(jìn)展。在諸多方法中，出現(xiàn)了一些值得注意的新產(chǎn)品與一些非常有趣的研發(fā)工作，他們旨在以耳目一新的方式對(duì)意外的碳?xì)浠衔锱欧胚M(jìn)行管理。
油公司的進(jìn)展
在推動(dòng)泄油應(yīng)急與控制技術(shù)上，油氣行業(yè)組織了一項(xiàng)著名的項(xiàng)目：北極泄油應(yīng)急技術(shù)聯(lián)合行業(yè)項(xiàng)目（JIP）。JIP于2012年在國(guó)際油氣生產(chǎn)商協(xié)會(huì)（IOGP）的支持下啟動(dòng)，匯集了九家國(guó)際油氣公司（英國(guó)石油公司，雪佛龍公司，康菲石油公司，埃尼公司，�？松梨诠�，北卡斯比安運(yùn)營(yíng)公司，殼牌公司，挪威國(guó)家石油公司與道達(dá)爾），旨在加強(qiáng)北極地區(qū)的泄油應(yīng)急能力。重點(diǎn)主要集中在六個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：分散劑、原地燃燒（ISB）、機(jī)械回收、環(huán)境影響、軌跡建模以及遙感。
該項(xiàng)目著力于現(xiàn)有工具的改進(jìn)，利用新技術(shù)新系統(tǒng)對(duì)工具的功能進(jìn)行拓展，并加深了對(duì)每種工具使用條件的認(rèn)知，其覆蓋面被譽(yù)為迄今為止最廣泛的。它的總體目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)更高水平的行業(yè)應(yīng)急能力。這不僅包括更深入的認(rèn)識(shí)泄油與可選的控制方法，還包括投資員工培訓(xùn)，幫助他們掌握泄油知識(shí)以及應(yīng)對(duì)技能，以便在事件發(fā)生時(shí)能夠迅速有效地做出反應(yīng)。
圖 北極泄油環(huán)境影響及泄油應(yīng)急技術(shù)
在2017年年末，JIP發(fā)布了五年來(lái)的工作成果概要，其中包括評(píng)估與描述泄油以及控制工具的成果，并可幫助應(yīng)急人員盡快地找到最有效的工具來(lái)控制泄漏源，提高相關(guān)人員的靈活性。
JIP針對(duì)分散劑方面的研究工作包括在北極海洋條件下評(píng)估分散油的性能。研究人員在各種配置下測(cè)試油類(lèi)型、分散劑類(lèi)型、水鹽度、湍流能級(jí)以及冰濃度，從而獲得能夠改進(jìn)未來(lái)應(yīng)急方案的信息，并基于這些科學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)施更好的實(shí)時(shí)應(yīng)急措施。
JIP對(duì)現(xiàn)有的ISB技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，研發(fā)出一種用于圍攔與焚燒浮油的新型綜合空投系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅擴(kuò)展了圍油欄在開(kāi)闊水域的應(yīng)用范圍，還可評(píng)估圍油欄潛在的毒性，并因此提出了一個(gè)新的工程概念，能夠?qū)崿F(xiàn)更高容量、更大覆蓋范圍的空中點(diǎn)火系統(tǒng)。根據(jù)該概要，這項(xiàng)技術(shù)擁有獨(dú)立于地面支持的新型快速應(yīng)急能力，提高了應(yīng)對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)意外泄油的有效性，增強(qiáng)了作業(yè)性能以及圍油欄的環(huán)境容許性。
JIP還利用實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果，結(jié)合建模研究，以提高對(duì)冰中油的認(rèn)知，了解微生物對(duì)冰中油的反應(yīng)，以及冰中油可能會(huì)對(duì)海洋冰生態(tài)系統(tǒng)造成哪些影響。這項(xiàng)工作填補(bǔ)了一項(xiàng)重要的知識(shí)空白，其研究結(jié)果表明，由于油、油與分散劑混合物或ISB殘留物都是凍結(jié)在冰面上，因此不會(huì)對(duì)海洋冰生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生太大的環(huán)境影響。
JIP的軌跡建模工作集中于開(kāi)發(fā)高分辨率的冰漂移模型，該模型在浮冰環(huán)境中的高冰濃度區(qū)與邊緣冰區(qū)的表現(xiàn)均優(yōu)于現(xiàn)有模型。但要想讓新模型能在國(guó)際上通用，重要的一步就是冰模型必須以國(guó)際接受的數(shù)據(jù)交換格式來(lái)輸出結(jié)果。這樣就可以高效地從一系列冰模型中將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到兩種最常用的行為模型中去，從而可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在多種冰環(huán)境下，油被冰凍結(jié)后的運(yùn)移情況。
由JIP主導(dǎo)的遙感測(cè)試項(xiàng)目，使人們更深刻的了解了相對(duì)傳感器的能力，以及它們?cè)诒�、冰下、油中、冰中的�?yōu)缺點(diǎn)。該項(xiàng)目所收集的數(shù)據(jù)被用于創(chuàng)建了首套油田圖像指南，概述了12個(gè)石油與冰的案例，并補(bǔ)充了其他的成果，總結(jié)出開(kāi)闊水域遙感的最佳實(shí)踐案例以及可用的傳感器。
有趣的是，在評(píng)估機(jī)械回收作業(yè)時(shí)，JIP得出的結(jié)論認(rèn)為，通過(guò)設(shè)計(jì)與工程不可能取得實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，使用其他領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)可能會(huì)更有利。
新發(fā)明
行業(yè)內(nèi)為應(yīng)對(duì)與控制泄油付出了諸多努力，一些實(shí)際成果已經(jīng)以新工具的形式進(jìn)入了市場(chǎng)。在新推出的解決方案中，其中一個(gè)就是水下封井技術(shù)。該技術(shù)名為偏置安裝設(shè)備（OIE），于2017年3月由Oil Spill Response公司（OSRL）發(fā)布，由OSRL、Saipem與水下井應(yīng)急項(xiàng)目（SWRP）成員協(xié)作完成的。該技術(shù)專(zhuān)門(mén)為無(wú)法直接垂直連接井口的情況所設(shè)計(jì)。OIE能夠很好地將封井裝置或相關(guān)設(shè)備安裝在距離泄漏點(diǎn)的安全距離處，從而大大縮短封井或阻止井噴的時(shí)間。
據(jù)該公司介紹，此設(shè)備可在距離事故現(xiàn)場(chǎng)500米（1650英尺）處使用，作業(yè)窗口為75米水深至600米（250英尺至2000英尺）水深。這在油氣行業(yè)尚屬首例。OIE與OSRL的封井設(shè)備能夠完全兼容，這樣就形成了一個(gè)幾乎適用于所有水下情況的封井與控制解決方案。
每個(gè)成員組織都擁有訓(xùn)練有素、經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，他們熟知系統(tǒng)的功能，并能夠在事故發(fā)生期間操作OIE。在SWRP項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，IOGP會(huì)通過(guò)其專(zhuān)家委員會(huì)與OSRL合作，確保利益相關(guān)者能夠認(rèn)識(shí)到OIE的能力，這也是推動(dòng)全球接納該方法的良好實(shí)踐之一。
在OSRL推出其新技術(shù)的同時(shí)，一群挪威供應(yīng)商創(chuàng)立了溢油回收船（OSRV）集團(tuán)，提供泄油應(yīng)急服務(wù)。Framo、海事合作伙伴、Norbit Aptomar與NorLense經(jīng)過(guò)共同努力，提供了包括挪威制造的組件在內(nèi)的應(yīng)急響應(yīng)設(shè)備，推出了成熟的解決方案。
在該產(chǎn)品的宣傳新聞稿中，OSRV詳細(xì)講解了這些組件：來(lái)自Aptomar的雷達(dá)與紅外攝像頭，用于識(shí)別并提供浮油概況；來(lái)自Maritime Partner的高速船只，用于拖曳由NorLense提供的圍油欄；來(lái)自Framo TransRec的撇油器系統(tǒng)將油回收到船上。OSRV的好處之一是任何一個(gè)合作伙伴都可以組織一套完整的整體解決方案。
圖 NorLense圍油欄用于圍住溢油，并由Framo TransRec的撇油器系統(tǒng)將溢油回收到船上。（來(lái)源：Framo AS）
提前預(yù)防，有備無(wú)患
休斯敦大學(xué)（UH）正在進(jìn)行一個(gè)有趣的項(xiàng)目，尋找方法來(lái)預(yù)測(cè)鉆井平臺(tái)何時(shí)可能發(fā)生潛在的災(zāi)難性事故。2017年12月，UH宣布國(guó)家科學(xué)、工程與醫(yī)學(xué)科學(xué)院為該項(xiàng)目提供了120萬(wàn)美元的贈(zèng)款，這是國(guó)家科學(xué)院海灣研究項(xiàng)目的六項(xiàng)計(jì)劃之一，旨在開(kāi)發(fā)新技術(shù)、工藝或程序，加深對(duì)海上油氣業(yè)務(wù)系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)與控制。
這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是氣侵。一支大學(xué)研究人員團(tuán)隊(duì)正在與石油行業(yè)合作開(kāi)發(fā)新的方法，目的是開(kāi)發(fā)出監(jiān)測(cè)氣體與其他碳?xì)浠衔锪髁康姆椒�，然后�?yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)與工程方法來(lái)預(yù)測(cè)何時(shí)可能會(huì)發(fā)生災(zāi)難性事故，并開(kāi)發(fā)新的方法來(lái)監(jiān)測(cè)事故處理過(guò)程。
這項(xiàng)工作將使用高級(jí)計(jì)算方法進(jìn)行建模，能更好地了解當(dāng)氣體沿著鉆桿往上移動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么，在什么條件下發(fā)生，以及預(yù)測(cè)由于氣體聚集而可能發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)間點(diǎn)。
跳出常規(guī)
其他研究工作正朝著更遠(yuǎn)的方向前進(jìn)，如果事故無(wú)法預(yù)防，就會(huì)開(kāi)發(fā)出回收石油的方法。大多數(shù)情況下，目前這些都還只是“學(xué)術(shù)”成果，但它們體現(xiàn)了思維碰撞的火花，以及從不同的角度來(lái)審視解決問(wèn)題的潛在價(jià)值。
其中一種有趣的技術(shù)為“冰凍煙霧”的物質(zhì)，這是一種霧氣狀的藍(lán)色氣凝膠，大約在90年前由美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)。這種氣凝膠是世界上最輕的固體。據(jù)美國(guó)宇航局稱(chēng)，這是一種由超過(guò)99.8％空氣組成的通孔型材料�？偛课挥诘驴怂_斯州奧斯汀的一家名為AeroClay LLC的公司，正在使用這種物質(zhì)來(lái)制造一種低密度的特殊吸收性材料，這種材料可以根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)來(lái)捕集油或水。一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的人希望用氣凝膠制造用于吸收石油的圍油欄。氣凝膠的一個(gè)有趣特征是，一旦材料處于飽和狀態(tài)，就可以提取與回收被吸收的石油。
賓夕法尼亞州立大學(xué)也開(kāi)發(fā)出了一種吸收性聚合物材料。據(jù)報(bào)道，實(shí)驗(yàn)證明這種材料在石油中能夠吸收比自身重量大40倍的油。這是由材料科學(xué)與工程教授開(kāi)發(fā)的基于聚烯烴的超級(jí)石油吸收劑，被擁有商標(biāo)權(quán)與商業(yè)化權(quán)利的休斯頓OsComp系統(tǒng)公司（現(xiàn)為Hicor Technologies）注冊(cè)為Petrogel。除了特別能吸油之外，Petrogel還可以像氣凝膠一樣釋放出所吸收的碳?xì)浠衔铩?nbsp;
與此同時(shí)，密歇根大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種特殊的過(guò)濾涂層，可以將油從水中排出。常規(guī)表層能夠吸收油，但聚合物與納米顆粒的組合會(huì)形成排斥油、吸引水的表面。為了測(cè)試涂層，研究人員在涂層溶液中浸泡了少量聚酯碎片，用紫外線(xiàn)固化后，將它們暴露在多種油水混合物中。測(cè)試結(jié)果表明，該材料的有效率達(dá)到了99.9％。
創(chuàng)新發(fā)明
技術(shù)一直是海上油氣開(kāi)發(fā)的推動(dòng)者，并且也將一直會(huì)是油氣行業(yè)構(gòu)建未來(lái)的基礎(chǔ)。
業(yè)內(nèi)為防止與控制漏油做出了諸多努力，已經(jīng)催生出了一些解決方案與潛在解決方案。這些方案可以通過(guò)及時(shí)回收可能損害敏感生態(tài)系統(tǒng)的石油，來(lái)降低意外泄油的風(fēng)險(xiǎn)，并減輕此類(lèi)泄露對(duì)環(huán)境的影響。
油氣行業(yè)想要超越現(xiàn)狀的希冀，以及利用新興技術(shù)解決海上難題的愿景，都將成為改變行業(yè)的契機(jī)。
（本文轉(zhuǎn)自石油科技，如有版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系小編）
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