海洋石油退役平臺處置是各國普遍關(guān)注的問題之一,將其改造為人工魚礁已在美國等國家具有了豐富的實踐經(jīng)驗,經(jīng)濟和生態(tài)效應(yīng)顯著。結(jié)合我國目前海洋牧場的建設(shè)和即將面臨的大量石油退役平臺的處置需求,利用退役石油平臺進行造礁應(yīng)用于我國海洋牧場的建設(shè)中,具有廣闊的前景。
1退役平臺處置與造礁工程
1.1 平臺處置
海上石油勘探開發(fā)伴隨著油氣資源的枯竭、平臺壽命的終結(jié)等問題,未來 5 年全球?qū)⒂?00多座海洋石油平臺面臨退役,費用也在逐年增加,如何處置退役平臺成為沿海國家普遍關(guān)注的問題之一 。
退役平臺處置是涉及環(huán)境保護、法律法規(guī)、海洋功能區(qū)劃、海洋工程技術(shù)、成本費用及作業(yè)安全等多因素、多領(lǐng)域的系統(tǒng)工程,國外已積累了豐富的經(jīng)驗,制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或法律,如《聯(lián)合國海洋法公約》、《關(guān)于大陸架和專屬經(jīng)濟區(qū)內(nèi)海上設(shè)施與結(jié)構(gòu)拆除的原則和標(biāo)準(zhǔn)》、《人工魚礁指南》、路易斯安那州等地方法規(guī)等。
我國《海洋石油平臺棄置管理暫行辦法》中規(guī)定“平臺所有者在海上石油平臺棄置活動中,應(yīng)拆除可能造成海洋環(huán)境污染的設(shè)備和設(shè)施。第五條海洋石油平臺棄置可分為原地棄置、異地棄置和將平臺改做他用三種方式”。目前還未形成成熟的做法,處置方式主要為異地棄置,即在海上拆除完成后運輸至陸地進行后續(xù)處理,如南海陸豐22-1油田、曹妃甸1-6油田。
1.2 平臺造礁
國際上退役平臺造礁方式主要有原地傾覆式、拖運就位式、部分去除式(圖 1),第一種適用于深水,利用裝在平臺柱的炸藥炸斷,以水平方式放置在海底,成本低、速度快,但會導(dǎo)致平臺周圍的海洋生物受傷或者死亡 ;第二種適用于水深<100英尺海域,潛水員割斷平臺柱后利用駁船將其托運到允許位置,成本高,費時長,但不會對海洋生物造成影響;第三種適用于深水,拆除平臺柱上部,并放置在底部剩余部分(至少預(yù)留85英尺的通航空間)附近。
1.3 平臺造礁在海洋牧場中應(yīng)用
1972年美國實施海洋牧場計劃,到1983年,人工魚礁區(qū)達1200個,投礁材料從廢舊汽車擴展到廢舊石油平臺,因體積大、空間廣,主要為鋼制材料,壽命可達300年,無毒無害,成為一種理想的魚礁材料,吸引和附著了大量的海洋生物,建立了復(fù)雜的食物鏈網(wǎng),魚類的密度是附近開闊海域的20~30倍,到2000年,人工魚礁數(shù)量達到2400處,直接經(jīng)濟效益300億美元,海洋漁業(yè)資源是投放前的43倍。1990年美國石油天然氣公司約140個退役平臺捐贈給德克薩斯人工魚礁項目,成為項目的核心組件(占62%),每年有1582次魚礁旅行,5.2萬游客垂釣,魚礁區(qū)活動占全部活動的40%。
國內(nèi)研究較少,鄭西來等提出一種海上石油平臺廢棄結(jié)構(gòu)配置及布設(shè)人工魚礁的方法,張玉香以CB6A井組平臺進行造礁示范工程研究,李劍石認(rèn)為對平臺造礁工程對經(jīng)濟、生態(tài)效益的提高起到極大的推動作用,鄭亞男認(rèn)為需要建立適合我國的平臺造礁體系。
2我國海洋牧場
2.1 我國海洋牧場的建設(shè)
海洋牧場建設(shè)主要分生態(tài)環(huán)境建設(shè)、目標(biāo)生物篩選和培育、監(jiān)測能力建設(shè)、海洋牧場管理機制建設(shè)完善、配套技術(shù)建設(shè)五個環(huán)節(jié)。
第一個環(huán)節(jié)重要技術(shù)手段之一即投放人工魚礁,為海洋生物提供棲息、索餌、繁殖、生長的有利生境,增殖漁業(yè)資源、海洋經(jīng)濟,逐漸恢復(fù)和改善海域生態(tài)環(huán)境。人工魚礁的穩(wěn)定性與礁體材料及其結(jié)構(gòu)造型密切相關(guān),可分為天然的、廢棄的、建筑的材料等,其中廢棄材料主要有廢舊船艦、海洋平臺等 。
2.2 我國人工魚礁的應(yīng)用
1989 年馮順樓提出了建設(shè)發(fā)展人工魚礁,開辟海洋牧場的必要性和必然趨勢。國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等相繼出臺,如《人工魚礁建設(shè)技術(shù)規(guī)范》、《人工魚礁資源養(yǎng)護效果評價技術(shù)規(guī)范》、《海洋牧場建設(shè)規(guī)范》、國家以及青島等地方海洋牧場建設(shè)規(guī)劃等。2013年《國務(wù)院關(guān)于促進海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見》中提出“發(fā)展海洋牧場,加強人工魚礁投放”。2018年《渤海綜合治理攻堅戰(zhàn)行動計劃》中“鼓勵建立以人工魚礁為載體……”。至2015年底,全國投入49.8億元,建設(shè)海洋牧場233個、人工魚礁區(qū) 619.8km² ,投放人工魚礁 6094萬km³?!秶壹壓Q竽翀鍪痉秴^(qū)建設(shè)規(guī)劃 (2017-2025)》中提出“到2025年在全國建設(shè)178個國家級海洋牧場示范區(qū),全國累計投放人工魚礁超過5000萬km³ ……”,至2019年,已建五批國家級海洋牧場示范區(qū),共110個,208960公頃,以山東省數(shù)量最多,廣東省面積最廣。
3我國退役平臺造礁與海洋牧場結(jié)合展望
3.1 必要性和緊迫性
我國第一個海上油田是埕北油田(1987年投產(chǎn)),之后相繼在渤海、黃海、東海和南海發(fā)現(xiàn)并開采油氣田,但一般平臺壽命約20年,因此,未來必將有大量平臺退役,甚至超過了服務(wù)年限延壽使用,對其處置具有必要性和緊迫性。
3.2 經(jīng)濟和技術(shù)可行性
我國海洋采油平臺分布水深范圍廣,國外退役平臺造礁方式具有借鑒意義。據(jù)《海洋牧場平臺試點管理暫行辦法》,“在海洋牧場區(qū)域內(nèi)設(shè)置的,用于開展海洋牧場生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、海上管護、牧漁體驗、生態(tài)觀光、安全救助等工作的設(shè)施,主體甲板面積在200m² 以上。按其停泊方式劃分為固定式海上平臺和浮動式海上平臺;主體結(jié)構(gòu)按材質(zhì)分為鋼制材料平臺、玻璃鋼材料平臺、復(fù)合材料平臺等;按布設(shè)區(qū)域分為近海平臺和沿海平臺兩類……”,我國退役平臺在面積、區(qū)域、材質(zhì)、安裝方式上基本符合海洋牧場平臺要求,因此,在經(jīng)過相關(guān)的安全、技術(shù)等評估后,對接轉(zhuǎn)換為海洋牧場平臺也具有一定的經(jīng)濟和技術(shù)可行性。
4結(jié)語
我國退役平臺造礁與海洋牧場結(jié)合任重道遠,需多學(xué)科、多部門的配合,加大地方企業(yè)和政府的合作,合理規(guī)劃建設(shè),使海上退役石油平臺功成身退后得到再利用,構(gòu)建和完善平臺造礁技術(shù)體系,順應(yīng)推動海洋生態(tài)文明、藍色經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展的需求。