南海石油生產(chǎn)平臺雨水收集與利用淺析

李海晨

摘 要：海洋石油生產(chǎn)平臺是海上油氣生產(chǎn)的大型裝置，由于生產(chǎn)和人員生活需要，需要定期從陸地補(bǔ)充大量淡水，運送周期長、費用高。本文通過對南海自然降雨資源量分析，雨水收集經(jīng)濟(jì)性評估，提出平臺雨水資源收集及處理方案。通過對雨水綜合利用，可實現(xiàn)對海洋石油平臺淡水的補(bǔ)充，對節(jié)能減排及降低海洋石油平臺綜合費用具有現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：雨水收集；雨水處理；降雨量；石油生產(chǎn)平臺

1 海洋石海洋平臺淡水資源消耗分析

海洋石油生產(chǎn)平臺是海上油氣生產(chǎn)的主要活動場所，一般有水下導(dǎo)管架和上部組塊組成。上部組塊一般有多層甲板，甲板上安放著許多油氣生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施和生活樓，大型石油平臺會有上百人在上面從事日常工作。平臺淡水需求一般分為：生產(chǎn)作業(yè)用水和日常生活用水。

國際上海上人員生活淡水供應(yīng)量標(biāo)準(zhǔn)為200升/天，按照海洋平臺100人工作人員來計算，每天消耗淡水20000L，每月消耗淡水600t，每年消耗7200t。這些用水一般需要供應(yīng)船定期從陸地用到平臺上，需要花費不菲的金錢。

平臺生產(chǎn)用淡水量一般根據(jù)平臺的作業(yè)需要來確定。分為日常作業(yè)用水量和特殊作業(yè)用水量，日常作業(yè)用水量一般相對固定，而特殊作業(yè)用水量要根據(jù)工作量大小來確定。

2 南海石油平臺雨水資源分析

南海地處熱帶氣候，幾乎每天會有充足的降雨量。如果海洋石油平臺把這些降雨量收集起來進(jìn)行利用，就可以節(jié)約大量的淡水資源。

據(jù)統(tǒng)計：南海每年降雨量達(dá)1500mm（J），根據(jù)海洋石油生產(chǎn)平臺一般尺寸，平臺長50米（L），寬40米（W），則降雨收集面積為：S=L.W=2000平米。、

則全年可收集的降雨量為 ：W=S.J=2000*1.5=3000立方米

所以如果收集好石油平臺的降雨，可以解決平臺近一半淡水需求，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

3 油生產(chǎn)平臺雨水收集與儲存

平臺雨水收集是利用生產(chǎn)平臺的各層甲板上設(shè)置的多個雨水收集口匯集雨水，再通過多個管匯將匯集的雨水引到雨水艙里。為了實現(xiàn)石油平臺重量平衡要求，可以把雨水收集艙做成多個小艙，分布在平臺的四周位置。雨水儲存位置如下表所示：

石油平臺將收集的雨水進(jìn)行多次處理，實現(xiàn)淡水綜合利用。平臺上收集的雨水可分為無污染雨水和受污染雨水。

來自平臺甲板等面積的降水初期受到輕度污染，水質(zhì)較差，實測資料表明，COD為2000mg/L，SS為1000～3000mg/L，隨著降雨時間迅速降低，降雨后期COD為100mg/L，SS為20～50mg/L。因此，收集雨水時，一般要經(jīng)過初期棄流，將水質(zhì)較差的雨水經(jīng)過初棄裝置，排至污水管道，初棄流量為2mm降雨量計。

可回收利用雨水量：

Q=ФαβA（H*103）

式中：Q為石油平臺年平均可利用降雨量，m3；Ф為徑流系數(shù)，取0.9；α為季節(jié)折減系數(shù)，0.85；β為初期棄流系數(shù)，取0.87；A為收集雨水水平投影面積，m2；H為年平均降雨量，mm.

4 平臺雨水綜合處理

對于沒有污染的雨水，一般將收集的雨水經(jīng)過沉淀、過濾、消毒等工序的處理，即可達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

由于海上石油平臺大量采用鋼結(jié)構(gòu)和一些石油設(shè)備，許多結(jié)構(gòu)表面存在一些油污，所以雨水在收集過程中會摻雜一些油質(zhì)。收集的雨水在沉淀過程中無法除去水中的油質(zhì)，需要在儲存沉淀前對雨水進(jìn)行除油處理。

雨水利用系統(tǒng)運行后至少應(yīng)做到以下幾點：（1）應(yīng)定期對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。（2）注意及時清理漂浮物和沉淀物。（3）保持匯流管，溢流管的通暢。（4）雨水利用設(shè)施必須按照操作規(guī)程和要求使用與維護(hù)，一般設(shè)專人管理。雨水利用系統(tǒng)的后期評論也很重要，應(yīng)建立和完善后評價系統(tǒng)。

5 結(jié)論

（1）海洋石油生產(chǎn)平臺雨水收集與利用在技術(shù)上是可行的，如果在平臺設(shè)計建造之前進(jìn)行雨水收集與處理系統(tǒng)的設(shè)計，雨水收集效果和利用率會大大提高。

（2）海洋石油生產(chǎn)平臺雨水收集與利用能夠減少平臺淡水補(bǔ)給量，進(jìn)一步減少海上油氣生產(chǎn)的日常費用，提高油田開發(fā)效益。

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