下载文档原格式
13042011全国石油工程设计大赛方案设计类作品比赛类别：方案设计类单项组油（气）藏工程单位名称：______ 重庆科技学院_团队名称：_______ _ xxx _ __队长姓名：_______ xxx _______联系方式： xxx指导教师：xxx完成日期 2013 年 4月 6日全国石油工程设计大赛组织委员会制作品简介（本报告是在A区块已有资料的基础上，研究设计经济上、技术上合理的开发方案。
首先，我们明确了工区内目的油层的构造特征和油藏特征。
通过油层对比，将油藏进行分层：P1层，P2层两油层及中间隔层。
使用赛题中已给的测井资料，物性分析化验分析资料对P1层和P2层进行了地层对比，区分出渗透率，孔隙度的差别。
从储层的油气水，压力和温度系统的分析中计算出了压力系统的地层压力，压力系数及压力梯度。
通过流体性质分析确定地下原油，天然气及地层水的各项性质，储层的敏感性对于储层的开发提供了必要的考虑条件，给后续方案设计提供了依据。
在对区块地质有明确认识后，我们用容积法计算了A区块的地质储量，由于区块的上下层地层系数差别较大，水平方向渗透率及孔隙度分布亦不均，所以采用加权平均求取其各项参数。
在地质建模方面，采用了使用surfer 软件对储层进行构造建模和网格划分。
主要是利用测井数据和油藏属性等值线图。
赋予构造模型孔隙度和渗透率，并利用软件对储量进行了拟合，最终储量计算值取两种算法的平均值较为妥当。
最后，针对该区块特征，稠油油藏的开发条件的研究及国内外类似油藏的开发先例，提出了开发整体思路，最终选择了前期蒸汽吞吐，后期注热水的开采方式。
在规定了合理的采油速度及单井产量原则的指导下，确定最佳井网密度；通过比较不同注采井网下的结果，确定了最优的井网类型、方向等。
井网确定后，讨论了油藏开发程序，最终提出了满足稠油开发的经济性，采油条件、累积产油相对最多的开发方案。
）目录第1章区域地质特征 (1)1.1 区域地质概况 (1)1.1.1 地理位置 (1)1.1.2 自然地理 (1)1.2地层层序 (1)1.3 区块勘探开发历程 (2)第2章油藏地质特征 (3)2.1 构造特征 (3)2.2 储层特征 (4)2.2.1储层地质特征 (4)2.2.2 储层物性 (8)2.2.3 储层渗流特征 (9)2.3 油藏类型 (17)2.3.1 压力系统 (17)2.3.2温度系统 (19)2.3.3流体性质与分布特征 (20)2.4地质储量 (24)第3章油藏地质建模 (26)3.1地质建模概述 (26)3.2确定模型范围和网格数量 (26)3.3建立构造及地层模型 (27)3.4 建立储层物性模型 (30)3.4.1建立模型 (30)3.4.2模型分析 (33)3.5储量拟合 (34)第4章油藏工程方案 (35)4.1开发原则 (35)4.2开发方式 (35)4.2.1开发方式论证 (35)4.2.2注入方式的选择 (36)4.3开发层系与井网井距 (36)4.3.1开发层系 (36)4.3.2井网井距 (38)4.4 蒸汽吞吐 (41)4.4.1 选择注采参数 (41)4.4.2蒸汽吞吐采收率预测 (46)4.5水驱 (46)4.5.1开发井的生产与注入能力 (46)4.5.2注采系统 (49)4.6采收率及可采储量 (52)第5章方案比较 (55)5.1开发方案部署 (55)5.2方案优选及评价 (55)第6章方案实施要求及建议 (58)6.1 钻井要求 (58)6.2建议 (58)参考文献 (59)附表（1） (60)附表（2） (62)第1章区域地质特征1.1 区域地质概况1.1.1 地理位置A区块隶属新疆维吾尔自治区M县，工区15公里外有发电厂，25公里范围内有一个中型凝析气藏投入开发。
!第!"卷!第#期!$"$"年#月中国海洋大学学报%&'()*(+,-).)+&,/0/(1&'2(34).+5(/,!"!#"#"6H !"$<89:;$$"$"综!述海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展"包木太6$ 孙晓军6 $ 王鑫平# 孙培艳# 李一鸣6 $陆金仁$ 李!阳=!6;中国海洋大学海洋理论与工程技术教育部重点实验室海洋高等研究院$山东青岛$<<6""&$;中国海洋大学化学化工学院$山东青岛$<<6""&#;国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室$国家海洋局北海环境监测中心$山东青岛$<<"##&=;中国石油化工集团公司$北京6""7$a"摘!要 !海域溢油环境敏感性评价工作是溢油应急规划的基础$有利于溢油事故的应急处理'本文对海岸线的溢油环境敏感型的主要评价方法和选取的评价指标进行了总结&在溢油环境敏感性评价中采用的方法主要包含指数法*层次分析法*德尔菲法*模糊综合评价法等&在研究中$各类方法具有不同特点$多为各种方法同时使用'目前$国内外研究中选取的各类指标可总结归为物理指标*生物指标*社会>经济指标三大类$并且针对部分指标选取的理论依据进行了论述'探讨了较为系统化的评价指标体系的构建'综述了海岸线溢油环境敏感性评价的国内外的主要研究进展'最后指出当前溢油环境敏感性评价中存在的不足$如评价体系系统性差*评价指标科学性低及评价过程主观性强等$而加强学科交叉的同时对目前研究中不足深入研究将是后续的研究重点'关键词 !海洋溢油&环境敏感性评价&海岸线类型&评价方法&评价指标中图法分类号 !i 7"#;6文献标志码 !,文章编号#!6<7$>!67=!$"$"""#>"6H >"a #!6";6<==6%?;@A B C ;D E F G ;$"6H "#H <引用格式#!包木太$孙晓军$王鑫平$等;海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展(I );中国海洋大学学报!自然科学版"$$"$"$!"!#"#6H >$<;e ,)8L >39C $20/i C 9T >I L A $N ,/K i C A >%C A M $O P 9Q ;'O S O 9:@D X :T M :O S ST AO A R C :T A V O A P 9Q S O A S C P C R C P W 9S S O S S V O A P T U T C Q S X C Q Q 9Q T A M @T 9S P Q C A O S (I );%O :C T E C @9Q T U)@O 9A0A C R O :S C P W TU +D C A 9$$"$"$!"!#"#6H >$<;!"!基金项目#山东省自然科学基金面上项目!J '$"6a 8*"67"&中央高校基本科研业务费国家重大项目培育项目!$"6a $$""H "资助2L X X T :P O E G W P D O 2D 9A E T A M %:T R C A @O/9P L :9Q 2@C O A @O.T L A E 9P C T A !J '$"6a 8*"67"&P D O.T L A E 9V O A P 9Q'O 9:@D.L A E S U T :P D O+O A P :9Q 0A C R O :S C P C O S !$"6a $$""H"收稿日期#$"6H >66>$H &修订日期#$"$">"6>"#作者简介#包木太!6H 76>"$男$教授$博导'&>V 9C Q #V P G 9T #T L @;O E L ;@A !!随着社会经济的发展$人类活动对海洋造成的影响范围和程度不断扩大'近岸海洋生态系统$地理位置特殊$易发环境污染问题(6)'$"世纪以来人类对于石油的需求激增$海上石油的开采*运输行业规模不断发展和扩大$溢油事故常有发生'根据统计数据$6H 7",$"66年全球发生溢油事故67H 7起$其中大型溢油事故达=!=起$损失的石油约!7"万P ($)'溢油会对受污海域内的生物产生毒害作用$严重时将危害人类健康$对社会经济活动产生深远影响(#)'海上溢油对自然资源和社会经济的损害甚至有些已经达到了经济和生态灾难的规模(=)'6H a H 年$-埃克森+瓦尔迪兹.!&F F T A19Q E O ["溢油事故中$由于缺乏有效的资源配置和清理措施$溢油$=D 内没有得到及时有效地处理$导致生态破坏情况进一步恶化(!)'为了预防和减小石油污染的影响$必须采取有效的预防和处理措施'而且$生态环境问题在高敏感性地区出现后$会造成更大的损害且难以恢复'因此$对敏感性较高的区域进行优先保护是必要的'生态环境敏感性是指生态系统对区域内自然和人类活动干扰的敏感程度$能够表示区域生态系统遭受干扰时$出现生态环境问题的难易程度和可能性大小$用以表示外界干扰所产生的可能后果(<)'生态环境敏感性评价可以确定各类环境问题的敏感区域$有利于实现区域生态环境科学性*针对性地保护'因此$对区域的各类环境问题进行有针对性生态敏感性评价是必要的'沿海溢油敏感性评价是溢油应急规划的基础$通过对海域的溢油敏感性评价分析$确定沿海区域的溢油敏感性保护次序和等级$正确地配置海上溢油应急资源和应急措施$有利于溢油事故的快速响应和处理'本文将梳理主要的评价分析方法$汇总主要的溢油敏感性评价指标因子$论述国内外溢油敏感性评价的研究进展$同时总结了溢油敏感性研究存在的部分问题并进行了研究展望'6!溢油敏感性评价常用方法溢油敏感性评价方法同其他敏感性评价分析方法类似$常用的评价分析方法包含定性和定量分析(7)'Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中!国!海!洋!大!学!学!报$"$"年定性分析是以人的主观判断为基础的评价分析方法$如专家评价法等&定量分析则是在实验或调研的基础上$利用建立的数学公式或模型进行分析评价'常用的溢油敏感性评价分析方法主要有以下几种'6;6指数法指数分析法是通过对各指标赋分的计算得到综合指标得分的方法'其中$最常见的是综合指数法$它根据各级评价指标中的各因子的指数得分$然后利用加权方法进行综合指数计算'由于其计算过程简洁$综合指数法是敏感性评价中较为广泛利用的方法$能够一定程度的体现评价工作的整体性和层次性'*O X O Q>Q O M:C A(a)在研究立陶宛段波罗的海沿岸溢油敏感性时$将海岸线特征*社会经济*生物*渔业资源四个方面进行加权计算得到总海岸线敏感指数'+9S P9A O E T(H)利用海岸线物理参数!M%"*生物参数!M N"和社会经济参数!M O"三个中间指标构建了综合敏感性指数:6公式$见公式!6"$!$"#:6c M%:"'!6":"c*M B6N r!6_*"M B$O'!$"其中*$B6$B$由德尔菲法调查确定'6;$层次分析法层次分析法!,A9Q W P C@5C O:9:@D W%:T@O S S$,5%"是6H7"年代由美国运筹学家3;-;299P W提出$是一种定性与定量相结合的决策分析方法(6")'层次分析法旨在对复杂的决策问题进行深入分析$利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化$从而提供简便的决策方法(66)$已成为应用最广泛的多准则决策!8L Q P C X Q O +:C P O:C9*O@C S C T A89B C A M$8+*8"方法之一(6$)'层次分析法方法主要有以下几个步骤#!6"建立层次结构模型&!$"构造判断矩阵&!#"层次单排序及其一致性检验&!="层次总排序及其一致性检验'19U9C 等(6#)使用了模糊层次分析法有效地评价了海岸线对溢油敏感性'层次分析法与模糊集理论的有机结合$为确定溢油敏感岸线提供了一种新颖*全面的方法'6;#德尔菲法德尔菲法是一种匿名专家评分或专家咨询法(6=)'以匿名的方式通过几轮咨询$征求专家们的意见$直到专家组成员的意见趋于一致$以达到预测目的'德尔菲法具有专业性强*匿名性*反馈性和统计推断性等优点$但存在周期长*主观偏向性等缺点(6!>6<)'在溢油敏感性评价研究中$德尔菲法常被作为一种辅助方法和其他评价方法相结合使用'+9S P9A O E T 等(H)在使用德尔菲法确定了溢油敏感指数计算公式中的常量的值'-C A M等(67)研究溢油生态脆弱性时$利用德尔菲法确定了,5%中指标两两比较得到比较矩阵' 6;=模糊评价法模糊评价法是一种运用模糊变换原理分析和评价模糊系统的方法$是以模糊推理为主的定性和定量相结合*精确与非精确相统一的分析评判方法$常用的是模糊综合评价法'模糊综合评价法利用模糊数学中的隶属度理论$将定性评价转化为定量评价(6a)'3:9A等(6H)提出了一种利用模糊集概念生成各类环境综合指标并分析其敏感性的方法'其结果表明$综合指数的敏感性分析可以揭示研究地区的环境状况'此外$有研究人员将模糊评价法同层次分析法结合进行溢油敏感性评价(6#)'上述溢油敏感性评价方法是目前的研究工作中最为常用的几种方法'其中$综合指数法的应用最为广泛'随着研究工作的深入$溢油环境敏感性指标的选取更具全面性*层次性$层次分析法便逐渐在该领域得到应用'在评价过程中$不可避免地存在定性或半定性的描述$德尔菲法的采用增加了结果的科学性'此外$目前的溢油敏感性研究多是以上述几种方法为基础并以K(2为技术支撑$不仅可利用K(2中的海岸线数据库$还可在K(2内完成&2(地图的制作'在评价时最重要的是$不论采用哪种方法$只有在充分调研和可靠数据的基础上$同时保证指标的科学性$才能够较为准确的评价海域的溢油敏感性'$!溢油敏感性评价指标的构成需要说明的是$在国外的研究中对于溢油敏感性评价的叫法有)C Q S X C Q Q R L Q A O:9G C Q C P W9S S O S S V O A P和)C Q S X C Q Q S O A S C P C R C P W9S S O S S V O A P两种$对于脆弱性!1L Q A O:> 9G C Q C P W"和敏感性!2O A S C P C R C P W"的概念和内容没有进行明确的区分$二者含义相同'在溢油敏感性评价的起初$敏感性的确定主要是以海岸线的类型为判断标准$对海岸线进行简单地划分和敏感性指数赋分'K L A E Q9@D和59W O S($")所构建的溢油脆弱性指数就是基于不同特征的海岸线对溢油的影响进等级赋值的'沿海环境被分为了6!6"个溢油脆弱性等级$但只考虑了海岸线的物理参数'具体指标分类情况如表6所示$研究人员从波浪强度*海滩的基质组成等方面综合考虑了沿岸的溢油脆弱性$定性地进行了描述和解释'美国海洋和大气环保署$""$年发布的0环境敏感指数指南第三版1!&A R C:T A V O A P9Q S O A S C P C R C P W C A E O F M L C E O Q C A O S R O:S C T A#;""中$&2(地图中包含了海岸线类型*生物资源和人类利用资源三个层面($6)'其中$根据海岸环境的物理特征$对于各海岸线类型进行了敏感性6"个等级的分类'/),,所划分的6"个脆弱性指数与K L A E Q9@D和59W O S($")的划分情况基本一致'其次虽然对生物资源和人类利用资源在地图上进行了标绘$但未形成量化的表述'此后的研究中$/),,指南中海岸线类型的敏感性"$Copyright©博看网. All Rights Reserved.#期包木太$等#海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展指数划分方式$得到了众多研究者的采纳'%C A@C A9P T 等($$)采用了类似于/),,和K L A E Q9@D的海岸线敏感性等级分类方法对海岸线敏感性指数!-C P P T:9Q2O A S C P C R C P W (A E C@O S$-2("进行了规定$并结合K(2和决策树对巴西某海岸线的-2(进行了研究'随着溢油敏感性研究的不断深入$由于各评价海域的自然和社会条件的特异性$出于综合考量$评价指标也逐渐从单一的海岸线物理特征指标发展为融入了物理*生物*社会经济*管理要求等方面在内的多层次*全方位的指标体系$更加客观准确地对研究区域进行分析评价'虽然$各研究中的评价指标都隶属于物理*生物*社会经济*管理几项中之一$但是在初级指标和次级指标的选取上一致性较差'当前$国内外主要的溢油敏感性评价研究中指标的分类状况见表$'表6!不同海岸线类型的溢油脆弱性概述 $"39G Q O6!2L V V9:W T U T C Q S X C Q Q R L Q A O:9G C Q C P W T U E C U U O:O A P@T9S P Q C A O P W X O S脆弱性指数1L Q A O:9G C Q C P W C A E O F海岸线类型2D T:O Q C A O P W X O内容+T V V O A P S6暴露的海岬波浪的反射使大部分油远离海岸&不需要清理'$波浪侵蚀的平台波浪作用去除&大部分油在几周内被自然清除'#细粒度沙滩油不会渗透到沉淀物中$如果有必要$可以进行机械清除'否则$油可能会存在数月'=粗粒度沙滩石油可能会迅速下沉或被掩埋$使清理工作变得困难'在中等到高能量的条件下$石油将在几个月内从大部分的海滩表面自然清除'!暴露*紧实的滩涂大多数油不会附着$也不会渗透到压实的潮坪上'清理通常是不必要的'<沙和砾石混合沙滩石油可能会迅速渗透和埋藏'在中到低能量的情况下$石油可能会持续数年'7砾石沙滩与上面一样'清理工作应集中在涨潮冲刷区'在重油堆积的情况下$可能会形成固体沥青路面' a遮蔽的岩石海岸较少的波浪作用面积'石油可能会持续很多年'除非油浓度非常高$否则不建议进行清理'H遮蔽的滩涂生物活性大*波能量低的地区'石油可能会存在数年'除非石油积聚非常严重$否则不建议进行清理'这些地区应优先使用围油栏或吸油材料加以保护'6"盐沼和红树林生产力最强的水环境'石油可能会存在数年'只有在重污染情况下$才能用燃烧或切割的方法清理盐沼'红树林不应该被破坏'吸附剂材料等保护措施应优先考虑'表$!溢油敏感性评价指标分类39G Q O$!+Q9S S C U C@9P C T A T U T C Q S X C Q Q S O A S C P C R C P W9S S O S S V O A P C A E C@9P T:S溢油敏感性!脆弱性"指标类别+9P O M T:C O S T U T C Q S X C Q Q S O A S C P C R C P W !R L Q A O:9G C Q C P W"C A E C@9P T:S次级参数2O@T A E9:W X9:9V O P O:S研究人员'O S O9:@D O:S物理特征指标波高*波周期*风速*沿岸流/9A S C A M D(=#)生物特征指标生物多样性*生物量*丰度自然指标河口*沿岸平原*沿岸高原,A E:9E O等(==)社会经济指标经济收入*渔业*教育水平物理指标地形*海岸线基质*水动力#风和波浪19U9C(#!)生物资源%人类资源指标海岸线可用资源*旅游设施及基础设施*重要历史文化区域*人类聚集区物理参数波暴露*海岸线斜度*+9S P9A O E T等(#6)生物状态保持*稀有价值保护*恢复能力社会>经济参数溢油损失预算*溢油清理费用海岸线敏感指数典型&2(分类*自净敏感指数*O X O Q Q O M:C A(=a)海底敏感度指数海底斜度*测深*沉积物类型*波暴露*海底生物敏感性海岸线特征岸沙粒度*地球动力学背景*海岸线斜度*O X O Q Q O M:C A(#")生物资源鸟类密度*沉水植物*鱼类食物资源*植物栖息地渔业资源商业鱼*产卵地社会经济资源休闲区*管理区域*人类居住区自然属性自净能力*海岸类型杨朋金($7)社会人文价值休闲娱乐价值*社会繁荣度*交通密集区*渔业价值管理需求保护区功能分区*保护区级别*功能区划海水质量要求*功能区划沉积物质量要求*社会影响6 $Copyright©博看网. All Rights Reserved.中!国!海!洋!大!学!学!报$"$"年!!/9A S C A M D($#)认为溢油敏感性指数的基础是沿海环境的物理和生物特征之间的关系$故基于干湿两季海岸环境的物理和生物因素对特立尼达拉岛的溢油敏感性开展了研究'其中$物理特征是根据对沿海海域的波高*波周期*风速*沿岸流的监测数据的大小赋分&生物特征通过计算生物多样性*生物量和丰度确定生物特征得分的高低'相对于前述半定量的赋分方法$该作者所采用的方法更具有数据支撑性',A E:9E O等($=)在研究巴西马拉尼昂海岸脆弱性时$将社会经济因素加入到评价中'总脆弱指数!3T P9Q R L Q A O:9G C Q C P W C A E O F"分为自然脆弱性!/9P L:9Q R L Q A O:9> G C Q C P W"*社会经济脆弱性!2T@C T O@T A T V C@R L Q A O:9G C Q C P W"两项'按照地貌单元将海岸线分为了河口*沿岸平原*沿岸高原三种类型并进行了脆弱性指数赋值$将三者的算术和作为自然脆弱性!/9P L:9Q R L Q A O:9G C Q C P W"'经济收入*渔业*教育水平的脆弱指数的和称为社会经济脆弱性!2T@C T O@T A T V C@R L Q A O:9G C Q C P W"'经济脆弱性的概念认为家庭收入水平是其承受物质和心理损害能力的决定因素$即收入越低$脆弱性越高&人和渔业的关系更显而易见$越依赖于渔业的区域$其脆弱性越高&教育水平较低的地区更容易受到灾害的影响$因此教育水平越低$脆弱性越高($!)'19U9C等(6#)在进行海岸溢油敏感性评价时划分为了物理参数*生物资源参数*人类资源参数一级指标'其中$物理参数包含地形*海岸线基质*水动力#风和波浪&人类资源参数包含海岸线可用资源*旅游设施及基础设施*重要历史文化区域*人类聚集区'生物资源参数没有具体化参数$但赋值时综合考虑了栖息地*鸟类*水生动物*保护区等因素'+9S P9A O E T等(H)将海岸的溢油敏感性指标划分时$同样包含了物理*生物*社会>经济指标$但其相应的内容却更具专业性和科学性'物理指标是由波暴露!N9R O O F X T S L:O"和海岸线斜度!2D T:O Q C A O S Q T X O"计算得到$其中波暴露是方向!):C O A P9P C T A"和弯曲度!2C A L> T S C P W"的算数和'波暴露代表着海浪对海岸冲击的能量的高低$波浪垂直和水平方向的力使海面溢油反复经历迁移*碰撞*破碎*聚集等过程作用$使油滴粒径减小$易溶解的轻质油组分溶解在水中并逐渐被生物降解($<)'海岸线的坡度是影响溢油持久性的关键因素$坡度较小的地区相较于坡度大的地区更容易保存油'实验研究发现扰动深度和海滩斜度!以角度正切值表示"是具有线性关系($7)'生物指标包含着状态保持*稀有价值保护和恢复能力三个因素'该研究在对社会>经济因素计算时$值得借鉴的是将溢油损失预算和清理费用包含在内$并采用I O A B S自然分类法进行分类赋值&溢油损失的计算有渔业*旅游业*港口运输等方面'*O X O Q Q O M:C A等($a)在对波罗的海东南部的立陶宛>俄罗斯海岸的溢油敏感性研究时$为更好地了解在开放*未遮蔽*高能量的沿海环境潜在的石油泄漏影响$在典型的&2(分析外$还引入了海岸线敏感性指数!2D T:O Q C A O S O A S C P C R C P W C A E O F"*海底敏感性指数!2O9> U Q T T:S O A S C P C R C P W C A E O F"等'其中$海岸线敏感性指数参照了+9S P9A O E T(H)研究中的计算方法&海底敏感性指数由海底斜度!2O9U Q T T:S Q T X O"*水深!e9P D W V O P:W"*沉积物类型!2L G S P:9P O P W X O"和波暴露!N9R O O F X T S L:O"构成'从海底状况评价敏感性角度较新颖$在溢油敏感性研究中较为少见'在调研国内外文献中溢油敏感性评价指标的基础上$综合可能的实际海域范围情况$本文提出了更全面*更系统的溢油敏感性评价指标体系$详细情况见表#'评价体系由三个级别指标构成$一级指标包含自然属性因素*生物资源因素*社会>经济因素和管理因素四项'#!海洋溢油敏感性研究进展#;6国外研究进展国外溢油敏感性评价的研究工作始于6H世纪7"年代'6H7<年$美国国家海洋和大气管理局!/9P C T A9Q )@O9A C@9A E,P V T S X D O:C@,E V C A C S P:9P C T A$/),,"和美国'%(公司合作发展了-环境敏感性指标地图.!&A> R C:T A V O A P9Q2O A S C P C R C P W(A E O F89X"($6)'6H7a年$ K L A E Q9@D和59W O S作为最早开展海岸溢油敏感性研究人员$根据海岸线的物理和地质特征构建了溢油脆弱性指数$以评估其对石油泄漏损害的潜在脆弱性($")'此后$在对该指数持续的研究和完善工作中$促进了环境敏感性指数!&A R C:T A V O A P9Q2O A S C P C R C P W(A E O F$&2("的发展$并已成为美国和其他国家溢油应急计划和响应的一个组成部分'在进行近岸海域溢油环境敏感性评价时$最后的评价结果以&(2地图的形式呈现$可以清晰直观地说明敏感性状况'第一张&2(地图制作于墨西哥湾(i> 3)+6号井井喷事件后$并在此后美国一直使用环境敏感性指数方法来绘制沿海地区的地图$包括大型河口*湖泊和河流($6)'逐渐地$&2(地图成为溢油应急响应的一部分$通过说明海岸线的敏感性状况来确定早期的清理策略!见图6"'传统的环境敏感性地图通常以纸质印发$制作费昂贵*难以更新$妨碍了敏感性地图的进一步发展(#6)'$"世纪H"年代$随着地理信息系统!K O T M:9X D C@(A U T:V9P C T A2W S P O V$K(2"的不断发展$K(2被用于制作高质量和易更新的电子&2(地图(#$)$其广泛地应用促进了&2(地图的发展(##)'利用K(2对溢油环境敏感度进行系统化处理$可以通过从内$$Copyright©博看网. All Rights Reserved.#期包木太$等#海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展表#!溢油敏感性评价指标体系 H $a>#"39G Q O#!)C Q S X C Q Q S O A S C P C R C P W O R9Q L9P C T A C A E O F S W S P O V(H$$a>#")一级指标.C:S P>Q O R O Q C A E O F二级指标2O@T A E>Q O R O Q C A E O F三级指标3D C:E>Q O R O Q C A E O F自然属性自净能力海岸线曲折度海岸线方向海湾开口度海岸线类型泥沙细沙粗砂*粗砂及碎石碎石暴露岩石悬崖*人工海岸湿地*红树林河口海域状况海底坡度水深沉积物类型波暴露悬浮物含量生物资源生物多样性甲壳类多样性鸟类多样性鱼类多样性水生植物多样性濒危物种濒危稀有渐危生物繁殖区繁殖区迁徙区社会,经济渔业资源普通养殖业高价值养殖业捕捞业休闲旅游#,旅游区以下#,级旅游区=,级旅游区!,级旅游区航运状况一般重要港口*航道区域重要港口*航道国家性港口*航道人口居住区特大城市大城市中等城市小城市管理需求保护区级别国家级省级市级县级海水水质要求第一类第二类第三类第四类沉积物质量要求第一类第二类第三类部数据库中迅速获取准确的最新信息来响应特定的查询$同时还提供空间分析(#=>#!)'-9h9Q等(#<)研究开发了一个基于地理信息系统!K(2"的专家系统!&2"$用于测量海岸线对油的敏感性'以尼日利亚河流州为例$重点研究了其海岸线的生物*物理属性'对高程*土壤*相对波暴露和卫星图像数据进行整理$用于K(2中&2决策规则的制定'在/),,发布环境敏感性指数指南后$被世界其他国家所采用或作为操作手册的框架'法国的意外水污染档案*研究和试验中心!+O A P:O T U*T@L V O A P9P C T A$ 'O S O9:@D9A E&F X O:C V O A P9P C T AT A,@@C E O A P9Q N9P O: %T Q Q L P C T A$+&*'&"领导了.C A C S P O::O地区的溢油敏感性图集的发展和制定$其敏感性评价指标主要由海岸的物理*生物和经济三个因素组成(H)'N C O@[T:O B等(#7)采用基于K(2技术的&2(地图$研究了巴西+9:E T S T 岛国家公园及周边地区对溢油的敏感性情况' 2T h V W9等(#a)以K(2和遥感技术为支撑$采用/),,指南的方法$识别了卡纳塔克海岸的溢油环境敏感性$发现了多种海岸&2(级别类型$并在&2(地图中进行了生物资源绘制',E Q O:等(#H)*29A P T S等(=")*e O Q Q T 2V C P D等(=6)*3:C等(=$)分别对地中海沿岸*葡萄牙海岸*直布罗陀海峡北岸*越南吉婆岛进行了溢油敏感性的研究'图6!&2(地图和数据协助应急和规划人员确定保护优先级(#6) .C M;6!&2(V9X S9A E E9P9D O Q X:O S X T A E O:S9A E X Q9A A O:S E O P O:V C A O X:T P O@P C T A X:C T:C P C O S(#6)#;$国内研究进展相对于国外$国内溢油敏感性研究工作起步较晚$内容较少且不够全面'$""6年$乔冰等(=#)在研制的深圳溢油应急智能信息系统中引入了岸线&2($但未作具体描述'$""H年$张卫(==)研究探讨了模糊+均值聚类法和K(2的溢油敏感资源分级和环境溢油敏感性指数的计算方法$并指出溢油敏感资源的分级研究工作目#$Copyright©博看网. All Rights Reserved.中!国!海!洋!大!学!学!报$"$"年前尚停留在理论探讨阶段'$"66年$中华人民共和国海事局印发的0船舶污染海洋环境风险评价技术规范11!试行"中要求在绘制区域环境敏感类别网格图时$从自然与生态*经济与社会两大方面对敏感性指数进行了简单的分类(=!)'$"6=年$陈荣昌等(=<)论述了岸线环境敏感指数的分类及简要的应用情况$并对胶州湾进行了调研$利用溢油敏感资源及应急资源管理系统进行了研究$但没有描述具体的研究方法和过程$研究较为粗略'$"6!年$王会蒙等(=7)以渤海区域为例$通过开发基于K(2的海洋敏感区溢油敏感度分析系统$并根据/),,的&2(指标的海岸线特征赋值方法$利用实时绘制的规则网格和敏感区图层叠加分析方法$计算并生成海洋敏感区专题图'同年$杨朋金($H)利用层次分析法确定海洋溢油敏感区综合等级评价体系层级结构$体系具有较强的综合性和层次性$一级指标包含自然属性*社会人文价值和管理需求$同时借鉴美国海洋与大气管理局&2(赋值原则为二级指标赋分'$"67年$曹可(=a)简单选取了海岸资源*生物资源及人类利用资源三个方面探索建立了溢油敏感性评价体系$揭示出辽东湾海岸带生态环境敏感性空间分布'由上述可见$中国的溢油敏感性评价的研究工作近年来得到了一定的发展$但并没有对评价过程的细节进行充分研究$深度较浅'=!存在问题与展望沿岸海域的溢油敏感性评价作为溢油应急计划的基础$受到了越来越多的研究和关注'目前$针对溢油敏感性评价工作$众多评价方法得到采用$并建立了一系列评价指标体系'但评价工作仍处于理论探索阶段$还存在较多的值得深入探究的问题'溢油对于沿岸环境的影响应该综合考虑沿岸生态环境*社会经济和人类因素$选择适宜的评价指标$尽量实现评价指标的定量化$同时选择操作性较好的客观评价方法'总的来说目前溢油环境敏感性的研究中$主要存在以下几个问题#!6"未形成较为完整统一的评价体系$系统性和层次性较低'!$"评价指标的选取缺乏科学性*代表性$且指标不够全面$有待进一步分析各指标的相对重要性'!#"选定指标的赋分缺乏数据支撑或缺乏可靠的数据$量化度不够'!="评价过程中存在一定的主观性因素$应尽可能采用能够定量的评价方法$以消除主观性的影响'!!"应注重指标支撑数据的时效性$海岸不能完全作为静态系统来处理$应充分必须考虑到海岸动态状况'综上$溢油敏感性评价的后续发展应当在紧密结合K(2等新技术$对上述问题进行深入探讨的同时$加强其他学科的交叉渗透$得到更加综合全面的评价结果$使溢油敏感性评价工作对溢油资源配置和应急处理更具有指导性$从而减少对近岸海洋生态系统和人类健康的危害'参考文献#(6)!Z Q O C A'I3$/C@D T Q Q S'I;,S S O S S V O A P T U@T9S P9Q R L Q A O:9G C Q C P W P T@Q C V9P O@D9A M O(I);,V G C T$6H H H$$!$a"#6a$>6a7;($)!赵雅坤;海洋溢油生态损害污染等级与评估体系的研究(*);青岛#中国石油大学!华东"$$"6#;J D9T4Z;2P L E W T A P D O%T Q Q L P C T A-O R O Q9A E,S S O S S V O A P(A E O F2W S> P O VT U P D O&@T Q T M C@9Q*9V9M O G W)C Q2X C Q Q(*);Y C A M E9T#+D C A90>A C R O:S C P W T U%O P:T Q O L V!&9S P+D C A9"$$"6#;(#)!%g:O[>+9E9D s9e$-9U L O A P O,$+9G9Q O C:T3O P9Q;(A C P C9Q S P L E W T A P D O O U U O@P S T U%:O S P C M O T C Q T A D L V9A D O9Q P D(I);&A R C:T A V O A P(A P O:> A9P C T A9Q$$""7$##!$"#67<>6a!;(=)!8O9:A S,I;&Q O V O A P S P TG O@T A S C E O:O E C A9S S O S S C A M P D O O U U O@P C R O>A O S S9A E O U U O@P S T U S D T:O Q C A O@T L A P O:V O9S L:O S(I);2X C Q Q2@C O A@Oo3O@D A T Q T M W e L Q Q O P C A$6H H!$$!6"#!>6";(!)!&%,;&F F T A19Q E O[2X C Q Q%:T U C Q O(&e%)-);!$"67>"6>6H";D P P X S#%%h h h;O X9;M T R%O V O:M O A@W>:O S X T A S O%O F F T A>R9Q E O[>S X C Q Q>X:T U C Q O#&%,$$"67;(<)!黄静$崔胜辉$李方一$等;厦门市土地利用变化下的生态敏感性(I);生态学报$$"66$#6!$="#7==6>7==H;5L9A M I$+L C25$-C.4$O P9Q;&@T Q T M C@9Q S O A S C P C R C P W T U i C9V O A +C P W P T Q9A E L S O@D9A M O S(I);,@P9&@T Q T M C@92C A C@9$$"66$#6!$="# 7==6>7==H;(7)!宋静$王会肖$王飞;生态环境质量评价研究进展及方法评述(I);环境科学与技术$$"6#$#<!2$"#==a>=!#;2T A M I$N9A M5i$N9A M.;'O S O9:@D X:T M:O S S T U O@T Q T M C@9Q O A R C> :T A V O A P b L9Q C P W9S S O S S V O A P9A EV O P D T E S:O R C O h(I);&A R C:T A V O A> P9Q2@C O A@Oo3O@D A T Q T M W$$"6#$#<!2$"#==a>=!#;(a)!*O X O Q Q O M:C A*$e Q9t9L S B9S/$E OK:T T P'2;89X X C A M T U S O A S C P C R C P WP T T C Q S X C Q Q S C A P D O-C P D L9A C9A e9Q P C@2O9@T9S P(I);$"6"$$#!$"#H6> 6"";(H)!+9S P9A O E T2$I L9A O S I,$8O E C A9'$O P9Q;)C Q S X C Q Q R L Q A O:9G C Q C P W9S S O S S V O A P C A P O M:9P C A MX D W S C@9Q$G C T Q T M C@9Q9A ES T@C T>O@T A T V C@9Q 9S X O@P S#,X X Q C@9P C T AP TP D O+9A P9G:C9A@T9S P!e9W T U e C S@9W$ 2X9C A"(I);I T L:A9Q T U&A R C:T A V O A P9Q89A9M O V O A P$$""H$H6!6"# 6=H>6!H;(6")!-299P W3;,S@9Q C A M V O P D T E U T:X:C T:C P C O S C AD C O:9:@D C@9Q S P:L@> P L:O S(I);I T L:A9QT U89P D O V9P C@9Q%S W@D T Q T M W$6H77$6!!#"#$#=>$a6;(66)!*O A M5;8L Q P C@:C P O:C99A9Q W S C S h C P D U L[[W X9C:h C S O@T V X9:C S T A(I);(A P O:A9P C T A9Q I T L:A9Q T U,X X:T F C V9P O'O9S T A C A M$6H H H$$6!#"#$6!>$#6;(6$)!49A A9AN$Y C A M U Li;,U L[[W,5%9A Ee2+9X X:T9@D U T:O R9Q L> 9P C A M X O:U T:V9A@O T U(3E O X9:P V O A P C A P D OV9A L U9@P L:C A M C A E L S>P:W C A39C h9A(I);&F X O:P2W S P O V SN C P D,X X Q C@9P C T A S$$""a$#=#H<>6"7;(6#)!19U9C.$59E C X T L:1$59E C X T L:,;*O P O:V C A9P C T AT U S D T:O Q C A O S O A S C P C R C P W P T T C Q S X C Q Q S G W L S O T U K(29A E U L[[W V T E O Q@9S O S P L E W>P D O@T9S P9Q9:O9ST U+9S X C9A2O9C AA T:P DT U(:9A(I);)@O9A o=$Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
崂山森林火灾扩散模拟分析与决策系统1开发背景与设计思想1)开发背景随着信息化建设的不断深入，信息产业成为社会经济增长的新的驱动力，信息技术的迅猛发展和广泛应用，从根本上改变了现代社会的生存和发展环境。
世界各国愈来愈把发展信息产业及相关技术放到重要战略地位上来考虑。
地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是反映人们赖以生存的现实世界(资源与环境)的现势和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性数据，在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。
GIS是一门工程应用型学科，是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术。
GIS技术在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用，广泛应用于城市建设、环境监测、土地管理、交通运输、水利、林业矿产等领域。
近年来，许多应用领域对地理信息系统提出了更高的要求，促进了GIS技术的迅速发展。
许多计算机领域的新技术，如网络技术、面向对象技术、图形图像和人工智能等技术都被应用到GIS领域。
在森林林业领域中，数字林业建设成为国家林业局确定的“十二五”期间重大科技项目。
我国数字林业建设的总体目标是:以林业重点工程为切入点，创建数字林业中心，研究数字林业构建中的关键技术，建设数字林业工程，最终形成整合集成的数字林业。
数字林业主要有两方面的涵义，一是基于3S（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）技术的林业信息数字化；二是对这些数字信息的储存、处理、传输和应用。
也就是说，数字林业不仅可以将林业的各种特征用数字化的形式表述，还可对这些数字进行处理。
以GIS及RS、GPS为代表的新技术将在森林资源监测、营林规划设计、森林灾害预警、科学宏观辅助决策等方面带来巨大的变革和深远的影响。
林业领域采用GIS的重要目的是辅助解决与空间相关的问题，其核心功能是空间分析，通过空间分析为各类用户提供管理上的辅助决策。
第11卷第7期中国水运V ol .11N o.72011年7月Chi na W at er Trans port J ul y 2011收稿日期：作者简介：臧士文，大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室。
二维海面溢油预报模型的研究及应用臧士文，梁书秀，孙昭晨（大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室，辽宁大连116023）摘要：文中通过对海面溢油行为与归宿的研究，结合水动力模型，建立了二维海面溢油预报模型。
基于“油粒子”思想，将油膜平均分成具有一定体积的小油斑，每个小油斑在对流、湍流作用下扩展、漂移、扩散。
根据Lagran ge 追踪法及粒子云团随机走动原理，考虑风的影响，模拟了溢油在海面漂移、扩散过程。
将溢油模型应用到大连新港输油管线爆炸的实际溢油事故中，并将模拟结果与实测资料进行了对比。
关键词：溢油；La gra n ge 追踪；模拟中图分类号：X 55文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）07-0081-04一、前言随着石油工业和海上运输业的快速发展，海洋石油开采及水上运输量逐年增加，溢油事故频繁发生，大量溢油泄入海洋，海洋生态环境遭到严重破坏。
溢油污染严重危害人们的健康，制约沿海经济的发展，严重的溢油事故会长时间影响海洋生态环境，并会导致一些海洋生物灭绝。
为了应对突发性溢油事故，各国政府部门相应建立了海洋溢油灾害应急响应系统，而这一系统的一个主要部分即是应用溢油数学模型预测海上溢油的漂移、扩散、蒸发乳化等行为归宿。
海上溢油行为是一个复杂的物理化学过程，不仅受风、海流、等水动力因素影响，而且和溢油本身的化学性质有关。
目前的研究将溢油行为分为动力学过程和非动力学过程，前者主要包括溢油的漂移、扩展、等物理过程，后者则包括溢油的蒸发、乳化、等生化反应。
由于受风应力及波浪力的作用，油膜在扩展过程中逐渐变薄并破碎成油滴。
对于溢油轨迹的运动过程，目前大多数学者将“油粒子”思想运用到溢油模型中。
海上稠油开采装置的人工智能与机器学习应用引言：海上稠油开采是当前石油工业中的重要领域之一，关注着全球能源市场的稳定和经济发展。
然而，随着深海稠油资源的逐渐开发，开采过程中会面临一系列的技术难题和挑战。
为了提高开采效率和降低环境影响，人工智能（AI）和机器学习（ML）技术逐渐应用于海上稠油开采装置的设计与运行中，通过对数据的处理和分析来优化生产过程和决策，取得了显著的成果。
一、机器学习在海上稠油开采装置中的应用1. 数据处理和监测：海上稠油开采装置需要收集大量的数据来监测设备运行状态和油田开发情况。
机器学习技术可以应用于数据清洗和预处理，提高数据的质量和利用价值。
同时，利用机器学习算法对各项监测数据进行分析、建模和预测，能够及时发现设备异常和提前预警，从而降低事故风险和提高生产效率。
2. 油藏评估和优化：通过机器学习技术分析油藏特征和开采数据，可以建立准确的模型来预测油井产能以及油田储量。
这样，开采过程中可以根据预测结果进行生产调控，优化油井生产参数和注水方案，提高采收率并减少开采过程中的环境影响。
3. 智能决策支持系统：机器学习技术还可以应用于开采过程中的决策支持系统，通过对历史数据的学习和分析，为决策者提供准确的信息和建议。
比如，在设备维护、修护等方面，通过机器学习算法可以分析设备故障的规律和特点，并预测设备的寿命和维修周期，提供相应的维修方案，从而减少停产时间和维修成本。
二、人工智能在海上稠油开采装置中的应用1. 自动化控制：人工智能技术可以应用于海上稠油开采装置的自动化控制系统中，实现设备的智能化操作。
通过数据的实时监测和分析，智能控制系统可以根据环境变化和生产需求，自动调整设备工作状态和参数设置，提高采油效率和设备的稳定性。
2. 设备故障诊断与维修：海上稠油开采装置涉及大量的设备和复杂的工作流程，设备故障的诊断和维修是确保稳定生产的一个关键环节。
人工智能技术能够通过对设备数据和故障记录的学习，建立故障诊断模型，并利用预测和优化算法，实现故障的自动识别和预警，提供准确的维修建议和方案，降低维修成本和停产时间。
第36卷第1期2017年3月海岸工程C O A S T A L E N G I N E E R I N G V o l .36 N o .1M a r c h ,2017海上溢油量评估方法研究综述宋莎莎,安 伟,李建伟,赵宇鹏,靳卫卫(中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司,天津塘沽300452)收稿日期:2016-11-03资助项目:中国海洋石油总公司科技项目 海上溢油卫星自动识别和预警业务化系统研发(C N O O C -K J 125Z D XM25J A BN F C Y2012-01)作者简介:宋莎莎(1989-),女,工程师,硕士,主要从事海洋溢油污染防治方面研究.E -m a i l :s o n g s h s h 2@c n o o c .c o m.c n (李 燕 编辑)摘 要:近年来,国内外海上溢油污染事故的频发,使得全社会对海洋污染的关注不断升温㊂海上溢油量是评价海上溢油事故威胁程度和确定溢油事故等级的重要指标,也是污染赔偿追责的重要依据,同时对于现场溢油应急处置和科学决策也有重要作用㊂本文总结分析了目前主要的4种海上溢油量初步评估方法,包括质量平衡法㊁工艺流程法㊁现场观测法和数值模拟法㊂不同溢油量估算方法适用的溢油源和溢油方式各有不同,估算的溢油量也不尽相同㊂实际应用中,通常根据具体情况选择多种方法进行溢油量综合评估㊂本文从实际应用出发,探讨几种可用的溢油量评估方法,并结合案例进行说明㊂关键词:海上溢油;溢油量;评估中图分类号:X 55 文献标识码:A 文章编号:1002-3682(2017)01-0083-06d o i :10.3969/j .i s s n .1002-3682.2017.01.009在溢油事故中,溢油量的确定是事故处置的关键环节之一,为污损对象的确定以及损害评估提供基础数据支持[1-4]㊂同时,溢油量也是确定溢油事故等级的重要指标㊂国内溢油级别按照溢油量确定:溢油量10t 以下为小型溢油事故;10~100t 为中型溢油事故;100t 以上为大型溢油事故㊂溢油量估算是一项复杂而具有挑战性的工作㊂一般而言,溢油事故由于原因复杂,无法直接通过体积计量等技术手段对溢油量进行精确计算㊂通常选用一定的技术方法来对溢油量进行估算㊂由于实际溢油事故应急处置中所保存和掌握的现场资料有限,并不能满足所有估算方法对于基础数据的需求,同时有些基础数据也因为时间㊁地点㊁海况等多方面原因不能够完全达到使用要求㊂实际应用中,通常根据事故的具体情况选择一种或多种估算方法进行综合评估㊂从墨西哥湾事故溢油量估算的结果来看,应用不同方法得出的结果有所差异,但基本上分歧不大[5]㊂如果溢油量估算过程中因方法选择不同出现最终结果差别较大,则需进一步探讨方法选择以及相应基础数据之间的匹配性㊁参数选择的合理性等㊂海上溢油源主要包括船舶泄漏㊁管线泄漏㊁平台泄漏㊁储油设施泄漏等㊂不同的溢油源适用的油量估算方法也不同㊂船舶泄漏可通过事故调查㊁沉船点流量动态方法,利用监测结果评估总体溢油量,也有通过数值模拟方法精细计算船舶溢油过程中的泄漏量[6-7]㊂管线溢油评估方法包括:基于统计学方法㊁量纲分析法的溢油量总体评估,以及全过程泄漏量预测[8]㊂平台泄漏可通过油藏工程对溢油量进行初步评估[9],也可基于现场观测设备获取数据进行评估分析㊂储罐设施泄漏可通过泄漏前后储量差进行估算㊂1 溢油量评估方法溢油量评估方法总结归纳为质量平衡法㊁工艺流程法㊁观测评估法㊁数值模拟法㊂各种估算方法的原理㊁需要的支持数据和应用的溢油类型各不相同㊂溢油量估算在事故总体评估和应急处置中都发挥着不可忽视84海岸工程36卷的重要作用㊂1.1质量平衡法质量平衡溢油量估算模型[5],根据溢油在海洋环境中的行为与归宿,溢油总量包括海面残留量㊁风化过程中减少的量以及回收处理的量㊂石油溢入海洋之后,经历漂移㊁扩散和风化等复杂的物理㊁化学和生物变化过程,同时在应急反应中会采取各种方法对溢油进行回收和处理,溢油在整个过程中遵循质量平衡原理,并最终从海洋环境中消失㊂质量平衡溢油量估算方法是根据溢油在海洋环境中的行为与归宿,将各个过程中估算的溢油量相加,得到的油量和即为溢油总量,包括海面的溢油量㊁回收处理的溢油量以及风化(主要指蒸发㊁溶解和分散)过程中减少的溢油量,其关键在于对溢油在海洋环境中去向的分析与估算㊂1.1.1海面现场溢油量估算海面现场溢油量可根据海面油膜厚度和监测技术获取的海面油膜面积以及溢油品种的密度计算㊂将海面溢油区域根据油膜颜色划分为若干区域,基于各区域油膜面积和对应的油膜厚度计算溢油量,公式为G=ðn i=1S iˑH iˑρ,(1)式中,G为海面现场溢油量;S i为第i种颜色的油膜面积;H i为第i种颜色的油膜厚度;ρ为油品密度;n为油膜颜色的数量㊂油膜面积通过现场观测㊁卫星遥感㊁航空遥感等多种监测技术获得;基于光学遥感和超声波原理的激光声学遥感器是最具发展潜力的油膜厚度测量技术[10],但目前可操作性差㊂构建油膜扩展模型来估算油膜厚度需进一步试验应用验证[11],目前常用的方法是通过监测技术获得的油膜颜色,并根据波恩协议油膜颜色与厚度的对应关系(表1)获得厚度㊂综上利用监视监测信息,获取油膜面积,结合现场油膜颜色(图1)对应的油膜厚度,计算海面现场溢油量㊂表1溢油油膜颜色与厚度㊁体积实验关系[12]T a b l e1 E x p e r i m e n t a l r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e o i l s l i c kc o l o r a n d t h e t h i c k n e s s a n dv o l u m e o f t h e o i l s p i l l[12]序号油膜颜色大致厚度/μm大致体积/m3㊃k m-21银灰色0.02~0.050.02~0.052灰色0.10.13彩虹色0.30.34蓝色1.01.05蓝褐色556褐色15157黑色20208黑褐色1001009桔色(巧克力色)1000~40001000~40001期宋莎莎,等:海上溢油量评估方法研究综述85图1 某次溢油过程利用遥感方法识别的油膜和现场油膜颜色F i g .1 T h e o i l s l i c k i d e n t i f i e db y r e m o t e s e n s i n g a n d t h e i n s i t u c o l o r o f o i l i na no i l s p i l l p r o c e s s 1.1.2 风化溢油量估算风化溢油量主要考虑蒸发过程,通过实验模拟和数值模拟方法,建立风化溢油量估算方法㊂根据国内常见油品类型开展实验,对蒸发模型参数进行校正以弥补模型准确性的不足㊂溢油蒸发模型[13]:F v =l n [1+B 'T G T θ'e x p (A '-B 'T 0T )]T B 'T G ,(2)式中,F v 为蒸发油的体积分数;T 为环境温度;A ',B ',T 0,T G 为各种依赖于油品的常数;θ'为挥发系数㊂T G 为蒸馏曲线的梯度,T 0为油(F v =0)的初始沸点温度,这些参数都取决于油品属性,通过蒸馏实验获得,国内油品缺少这两个参数,特别是T G ,基本没有提到过㊂按照经验公式得到的计算结果与实验结果差距较大,造成蒸发量计算结果误差较大㊂利用波浪槽模拟装置,对中国近海油品进行实验,修正蒸发模型㊂通过试验,发现水中溶解㊁分散的量较低,通常可以忽略不计㊂如果一定需要估算,一方面可以采取试验模拟,另一方面可根据油品特征,选取经验值进行估算㊂1.1.3 溢油回收量估算建立了不同回收技术(设备)溢油回收量理论计算公式,溢油回收量根据理论收油效率㊁收油效率影响因素㊁设备数量和清污时间计算;溢油处理量根据理论处理效率㊁处理效率影响因素㊁设备或材料数量和清污时间计算㊂溢油回收(处理)总量:M =M 实收+M 消油剂+M 吸油材料㊂1.2 工艺流程法在工程数据如钻完井数据可获取的条件下,工艺流程法是一种快捷㊁简单的方法㊂对于船舶溢油来说,可根据船舶装卸载量差计算泄漏量㊂如溢油事故发生在输油期间,可根据输油速率和输油时间估算泄露量[14]㊂当然,突发事故中,常常因资料有限,无法应用该方法估计泄漏量㊂对于油井平台泄漏,可采用油藏工程法㊂应用油气藏地质模型㊁开采日志㊁钻完井工程记录㊁压力㊁体积㊁温度数据㊁岩芯样品和模拟油藏数据开展油藏建模,并进行溢油量估算㊂油藏工程方法选用的原则是,根据实际资料情况,选用资料丰富㊁落实程度较高的方法,尽可能减少方法的假设前提条件,使估算结果减少人为因素㊂经典的油藏工程方法参数包括采油强度㊁比采油指数㊁溢油时间等㊂采油强度是指单位油层有效厚度的日产油量叫采油强度㊂计算方法:采油强度=油井日产油量/油井油层有效厚度㊂比采油指数:单位生产压差下每米有效厚度的日产油量,是一个反映油层特性㊁流体性质㊁完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标㊂86海岸工程36卷1.3观测评估法观测评估法利用海洋观测设备,如多波束声呐㊁声学流速剖面仪等,对溢油面积和溢油速率进行测量估算,在此基础上进行溢油量的估算㊂观测评估法对观测设备要求较高,同时,在实际事故中,要考虑与应急处置的平衡,尽量不影响应急处置㊂1.3.1光学估计法粒子图像测速法是一种流体动力学技术,通过对2个连续的视频帧进行观察,并校正观察角度等因素,分析时间视频帧之间的移动距离可以得出流速,并通过在一段时间和空间内重复测量,获得平均流速,最后使用平均流速乘以羽流的断面面积等于体积流量,得到溢油量㊂粒子图像测速技术使用微小固体颗粒进行测量,这些颗粒使用激光照射并在非常短时间的曝光条件下记录流速㊂由于流体中各处流速并不一致,必须对多个位置进行取样来评估平均流速㊂同样,截面面积受时间㊁空间和分散边界的影响,需要根据测速区的位置计算平均截面积㊂在每个测速区计算矢量流速,计算平均流速,结合平均截面积,便可估算出油气净流量[5]㊂1.3.2声学估计法声学估计法利用声呐测量溢油羽流横截面面积,用多普勒海流剖面仪测量流速㊂估计的流速和面积相乘得出总的体积(原油和天然气)流量㊂墨西哥湾溢油中美国海岸警卫队支持伍兹霍尔海洋研究所研究人员,在工作级水下机器人上安装1.8MH z多波束成像声纳和1.2MH z声学多普勒海流剖面仪,进行漏油量估计[5]㊂1.4数值模拟法数值模拟是建立在水动力基础之上,包括三维水动力模型㊁对流散模型㊁水质模型等,该方法已经广泛应用于潮流㊁泥沙输运和沉积等过程的模拟和事故分析中[12,15]:一方面,在已知源强或假设源强的基础上,数值模拟方法可以对不同物理性质的污染物的浓度分布及扩散范围进行预测,并探讨污染物对事故海域造成的海洋环境影响;另一方面,在有实测数据的前提下,利用数值模拟方法可以反推污染物源强,解决污染物排放位置和强度等问题㊂由于海洋水动力环境和污染物扩散过程的复杂性,必须通过布点合理,多组㊁连续的监测数据,才可以利用数值模拟的方法较为准确地反推污染物排放源强㊂以上溢油量估算方法中,质量平衡估算法可操作性高,但更适用于海面溢油量估算,对于水下溢油,特别是深水水下溢油事故,缺乏对于水下羽状流㊁沉底油的估算,容易导致估算溢油量偏低㊂工艺流程法基于工程数据,不需要开展现场试验采集数据,但缺乏数据则无法应用㊂观测评估法需在泄漏位置附近开展测量,特别是声纳方法应用要求高,需专业化海洋设备和水下工作机器人搭载,且设备调配布放均需时间,适于连续溢油情况㊂数值模拟方法,需配合布控监测数据,才能反推出溢油量,应用限制也较多㊂此外,上述估算方法一方面可应用于溢油事故后评估,估算溢油总量;另一方面,质量平衡法中海面现场残余油量的估算㊁工艺流程法㊁观测评估法都可以为溢油应急处置和清污作业过程中清污资源调配与决策提供科学参考㊂针对各种溢油源,供参考的溢油量估算方法见表2㊂表2不同溢油源对应的溢油量估算方法T a b l e2 E s t i m a t i o nm e t h o d f o r o i l s p i l l v o l u m e c o r r e s p o n d i n g t od i f f e r e n t o i l s p i l l s o u r c e s溢油源溢出方式一次性溢油连续溢油船舶泄漏工艺流程㊁数值模拟㊁质量平衡工艺流程㊁质量平衡㊁观测评估㊁数值模拟管线泄漏工艺流程㊁数值模拟㊁质量平衡工艺流程㊁数值模拟㊁观测评估㊁质量平衡平台泄漏质量平衡㊁工艺流程㊁数值模拟质量平衡㊁工艺流程㊁观测评估㊁数值模拟储油设施泄漏工艺流程工艺流程1期宋莎莎,等:海上溢油量评估方法研究综述87 2溢油量估算案例为加深对上述溢油量估算方法的理解,下面对质量平衡法和工艺流程法给出简单的溢油量估算应用案例㊂由于观测评估法需专业监测设备,数值模拟法需布控监测数据的配合,这里就不再具体给出应用案例㊂2.1质量平衡法案例假定一简单溢油场景进行应用,实际溢油事故中需根据具体情况进行综合评估㊂某一次性溢油事故中,事发约48h后获取了海面溢油遥感影像㊂此时,现场通过收油机㊁吸油材料回收,并经油水分离[16],实际回收溢油约0.5m3㊂1)溢油实际回收量考虑现场通过收油机㊁吸油材料回收,并经油水分离,现场实际回收溢油约0.5m3㊂2)海面现场残余油量估算根据遥感影像识别油膜面积约为20.8k m2,现场照片显示除漏油点附近有一黑色细长油膜条带,油膜颜色以银白色和灰色为主,偶见彩虹色油膜㊂因此海面油量估算时选取油膜厚度:银白色油膜厚度0.02~0. 05μm,取高值0.05μm,灰色油膜厚度0.1μm;银白色油膜占海面油膜约80%,彩虹色约20%㊂估算海面现场溢油量约为20.8k m2ˑ0.05μmˑ80%+20.8k m2ˑ0.1μmˑ20%=1.3m3㊂(3) 3)风化溢油量估算为估算风化溢油量,综合考虑各实验方法,采用在容器中进行基础静态实验和在波浪槽内模拟动态实验的方法㊂对溢油样品进行了48h实验,综合静态和动态实验得到油挥发率约为55%,即海面现场残余油量和实际回收量约为45%㊂据此计算风化油量为1.3+0.545%ˑ55%=2.2m3㊂(4)综上,质量平衡法估算的总溢油量为1.3+0.5+2.2=4.0m3㊂由于未考虑沉底溢油或上岸溢油,估算的溢油量可能偏低㊂2.2工艺流程法案例2005-01-02,利比亚籍油轮A l y a r m o u k与新加坡籍散货船S i n a rK a p u a s在新加坡海域相撞,导致A l-y a r m o u k油轮一个油舱受损,管理A l y a r m o u k的V.S h i p sU KL t d公司估计有4500t(33000桶)的马都拉原油从油舱中泄漏出来(h t t p:ʊw w w.c n s s.c o m.c n/h t m l/2015/c u r r e n t e v e n t s_0104/166012.h t m l)㊂其溢油量通过油舱仓容㊁载货量㊁卸货量估算,一般得到的是最少溢油量,误差视具体情况而定㊂3结论本文总结了质量平衡法㊁工艺流程法㊁观测评估法㊁数值模拟法四种溢油量估算方法㊂考虑到溢油事故的复杂性和极端环境溢油事故,实际应用中根据具体情况进行综合评估,为事故应急决策和事故评估提供重要支持㊂对于船舶㊁平台和管线的一次性泄漏,由于调用观测设备时间较长,需要一定的准备时间和设备调试时间,通常考虑工艺流程法㊁质量平衡法和数值模拟法;对于连续性溢油,各种方法都可考虑㊂船舶和管线泄漏时,首先考虑工艺流程法,其次考虑其他方法㊂平台泄漏,特别是溢油量较大时,采用多种方法进行估算,综合比较确定估算的溢油量㊂对于储油设施泄漏,通常基于泄漏前后储量差估算㊂88海岸工程36卷参考文献:[1]于春艳,梁斌,韩庚辰,等.海洋溢油生态损害评估程序及方法探讨[J].海洋开发与管理,2015,32(1):92-96.[2]刘伟峰,臧家业,刘玮,等.海洋溢油生态损害评估方法研究进展[J].水生态学,2014,35(1):96-100.[3]许文彬,莫好容.三都澳油品泊位溢油风险对大黄鱼保护区影响的预测分析[J].海岸工程,2014,33(4):71-82.[4]高振会,杨建强,王培刚.海洋溢油生态损害评估的理论㊁方法及案例研究[M].北京:海洋出版社,2007.[5] M C N U T T M,C AM I L L IR,G U T H R I EG,e t a l.A s s e s s m e n t o f f l o wr a t e e s t i m a t e s f o r t h e d e e p w a t e r h o r i z o no i l s p i l l[R].U S:D e p a r t-m e n t o f t h e I n t e r i o r,2011:8-20.[6]赵谱.我国船舶溢油污染事故溢油量评估方法及其应用[J].海洋环境科学,2009,28(4):469-472.[7]许颖.船舶溢油过程及溢油量的精细计算的方法研究[D].大连:大连海事大学,2007.[8]李长俊,刘刚.考虑阀门关断的海底管道溢油量预测方法[J].世界科技研究与发展,2016,38(3):550-555.[9]王世宗,战昭君.海上某复杂断块油藏最大可能溢油量估算[J].重庆科技学院学报,2013,15(1):120-123.[10]吴晓丹,宋金明,李学刚,等.海上溢油量获取的技术方法[J].海洋技术,2011,30(2):50-54,58.[11]吴晓丹,宋金明,李学刚,等.海洋溢油油膜厚度影响因素理论模型的构建[J].海洋科学,2011,34(2):68-74.[12]中华人民共和国国家海洋局.海洋溢油生态损害评估技术导则:H Y/T095 2007[S].北京:中国标准出版社,2007.[13]S T R I V E R W,MA C K A Y D.E v a p o r a t i o n r a t e o f s p i l l s o f h y d r o c a r b o n s a n d p e t r o l e u m m i x t u r e[J].E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e&T e c h n o l o-g y,1984,18(11):834-840.[14]马厚琎,张士魁,王振先,等.海上溢油分类和其运动规律以及溢油量㊁污染量的估算[J].环境与可持续发展,1989,14(7):12-14.[15]宋莎莎,赵宇鹏,安伟,等.海上溢油S A R遥感监测及溢油漂移快速数值预报技术研究[J].海洋科学进展,2016,34(1):138-146.[16]张春昌,靳卫卫,韩龙,等.水上溢油回收分离㊁临时存储及转运能力定量关系研究[J].海岸工程,2015,34(1):41-46.R e v i e wo n t h eM e t h o d s f o rA s s e s s m e n t o fM a r i n eO i l S p i l lV o l u m eS O N GS h a-s h a,A N W e i,L I J i a n-w e i,Z H A O Y u-p e n g,J I N W e i-w e i(C N O O CE n e r T e c h-S a f e t y&E n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o nC o.,T a n g g u300452,C h i n a)A b s t r a c t:I n r e c e n t y e a r s t h e p o l l u t i o nc a u s e db y m a r i n eo i l s p i l l o c c u r s f r e q u e n t l y a th o m ea n da b r o a d, w h i c hh a sm a d e t h ew h o l e s o c i e t yp a y m u c h a t t e n t i o n t o t h em a r i n e p o l l u t i o n.T h em a r i n e o i l s p i l l v o l u m e i s n o t o n l y a n i m p o r t a n t i n d e x f o r e v a l u a t i n g t h e t h r e a t d e g r e e o fm a r i n e o i l s p i l l a c c i d e n t a n dd e t e r m i n i n g t h e g r a d e o f o i l s p i l l a c c i d e n t,b u t a l s oa n i m p o r t a n tb a s i s f o r p o l l u t i o nc o m p e n s a t i o na n da c c o u n t a b i l i t y.A l s o,i t p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e f o r t h e i n-s i t u o i l s p i l l r e s p o n s e a n d s c i e n t i f i c d e c i s i o nm a k i n g.S e v e r a lm a-j o rm e t h o d s f o r p r e l i m i n a r y e v a l u a t i o no fm a r i n e o i l s p i l l v o l u m e a r e s u mm a r i z e da n da n a l y z e d,w h i c h i n-c l u d em a s s b a l a n c em e t h o d,t e c h n i c a l p r o c e s sm e t h o d,f i e l do b s e r v a t i o nm e t h o d a n dn u m e r i c a l s i m u l a t i o n m e t h o d.D i f f e r e n tm e t h o d s a r e s u i t a b l e f o r d i f f e r e n t s o u r c e s a n dw a y s o f o i l s p i l l s o t h a t t h e e s t i m a t e do i l s p i l l v o l u m e i s u s u a l l y n o t t h e s a m e.I n t h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n,i t i s c o mm o n t o s e l e c tm u l t i p l em e t h o d s f o r t h e c o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n t o f o i l s p i l l v o l u m e a c c o r d i n g t o t h e c o n c r e t e c o n d i t i o n s.F o r p r a c t i c a l a p-p l i c a t i o n,s e v e r a lm e t h o d s a v a i l a b l e f o r t h e a s s e s s m e n t o f o i l s p i l l v o l u m e a r ed i s c u s s e da n d i l l u s t r a t e db y c o m b i n a t i o nw i t h p r a c t i c a l c a s e s.K e y w o r d s:m a r i n e o i l s p i l l;o i l s p i l l v o l u m e;a s s e s s m e n tR e c e i v e d:N o v e m b e r3,2016。
第49卷第2期2020年6月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.49No.2Jun.2020DOI：10.3963/j.issn.1671-7953.2020.02.022基于模糊综合评价法评估海底管道溢油污染风险尹维翰V,屈植3,李耀如V,刘莹颖“2,温婷婷彳(1.国家海洋局北海环境监测中心，山东青岛266033；2,国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室，山东青岛266033；3,中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津300450)摘要:针对海底输油管道溢油的潜在因素，识别溢油风险危险源和风险诱因,确定溢油评估体系中的各级指标,采用层次分析法和专家评估法对选定指标赋予权重，最终构建出海底管道溢油风险评估指标体系，并利用模糊综合评定法对所选案例进行溢油风险评估。
评估结果适用性较好，可为海洋溢油风险评估提供依据。
关键词:海洋溢油;海底管道;模糊综合评价中图分类号:U69&7；P76；TP31文献标志码:A文章编号:1671-7953(2020)02-0084-05我国海洋溢油事故发生概率逐年增大，海洋石油勘探开发平台井喷、海底地质结构异常、海底输油管道泄漏、海上储油设施事故,以及原油运输船舶碰撞或沉船事故等溢油事件时有发生,无主漂油事件也呈上升趋势。
北海区海洋环境公报显示,2006至今，渤海共发现100余起不同规模的溢油事件⑴。
尤其是近年来油价的不稳定及天然气的供应无法达到保障,导致大型石油储备基地、石化炼化项目的建设和新增海底输油管道建设不断加快,导致我国海底管道溢油风险的识别和难度逐渐加大。
目前国内尚未建立一套完整可行的海底管道溢油风险评估技术方法,无法有效评估海底管道溢油风险⑵。
在海洋溢油尚未发生之时，需要对存在隐患的地区进行海洋溢油风险评估,防患于未然;在海洋溢油发生后,指导如何及时准确地开展海洋溢油监测、评估等应急处置⑶。
针对海洋溢油风险评估中目前研究较少的海底管道的溢油风险进行较为全面的研究,根据溢油污染特征及管理需求,确定海底管道溢油的风险因子，建立海底管道溢油可能性及溢油风险评估方法，可对存在隐患的地区进行海底管道溢油风险评估,防患潜在溢油的发生或指导溢油应急收稿日期：2019-11-30修回日期：2019-12-30基金项目:海洋环境安全重点保障专项(YFC1402300)第一作者:尹维翰(1981—)，男，博士，高级工程师研究方向:海洋环境评价处置,为海洋管理部门及石油勘探开发公司提供技术支撑。
