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探测泄漏石油的烦恼dd-【新闻】

发布时间:2021-04-06 01:21:49 阅读: 来源:除尘滤筒厂家

探测泄漏石油的烦恼

随着石油工业向北极地区的不断扩展,探测及处理石油泄漏的技术也不断进步。

如果油井爆炸,将给近海石油开采平台带来灾难性的破坏。有数据显示,石油泄漏到海洋中的数量已达5.3万桶/日。2010年墨西哥湾漏油事故带来多方面影响,BP因此面临巨额赔款,但其至少还能找到泄漏的石油。

尖端技术

随着越来越多的开发公司向油气资源丰富的北极地区迈进,人们不得不考虑北极地区石油泄漏的风险。在北极,石油泄漏问题可能更难处理,因为要面临暴风、大雪等极端天气和浮冰的考验。而种种挑战也促进了新的石油泄漏探测及处理技术在该地区的发展。

在墨西哥湾漏油事故中,探测石油的方法是使用卫星合成孔径雷达技术(SAR),该技术可将无线电波从轨道卫星上发射到海平面,从而能透过云层检测目标。

但在北极地区,卫星合成孔径雷达技术的作用十分有限。因为对它来说,浮冰与泄漏的石油或平静的海面几乎没有区别。只有当冰层覆盖率低于30%时,卫星合成孔径雷达技术才可发挥作用。

水面或冰雪上的石油可通过装载在船或飞机上的红外线和紫外线组合扫描仪探测出来。由于石油和浮冰有不一样的温度、热特性和反射特性,红外线和紫外线组合扫描仪可区分水平面、有冰海面和覆油海面的不同,还可通过阳光反射度和热量的释放,区别油层厚的海面和油层薄的海面。今年,埃尼的子公司埃尼挪威公司就在其应急船上配备了挪威Aptomar公司生产的摄像头,用于监测挪威北极区域的巴伦支海。

北极地区的泄漏事故很可能发生在冰层下而非冰层上。即使石油在冰层上,也会迅速被雪覆盖。在这种情况下,最有效的监测方法是探地雷达(GPR)技术。该技术可利用高频雷达信号接收来自冰面或低空飞行器的雷达信号,然后利用信号生成图像。雪、冰和石油都会发出不同的无线电波,这样冰面下泄漏石油的就可被探测到。

石油和水

探地雷达技术在探测雪下石油方面确实非常有效。2010年,挪威科技工业研究院在斯瓦尔巴岛进行了一项可控泄漏实验,装有探地雷达系统的直升机成功找出了冰层覆盖下的石油。该研究院实验项目经理大卫·狄更斯说,“与其他的成像技术一样,探地雷达近几年的实质进展在于其进行数据分析的软件,而非硬件”。

即便如此,探地雷达技术也有局限性。海冰是不规则的,冰脊、冰洞和不同冰层的厚度都会影响或分散雷达信号,降低图片清晰度,难以探测到泄漏石油。此外,盐的存在也会加大探测难度,因为盐会吸收雷达信号,使信号反射减弱。

年初,美国安全和环境执法局在埃克森美孚、壳牌和其他石油巨头的支持下,开展了高功率雷达实验,试图改进探地雷达的功能。与前几次实验相比,此次实验有了新进展,如该系统目前可勾勒冰层下的基本概况。但该实验仍显示出探地雷达技术的局限性,尤其是当冰层接近融化状态时。

为获得冰层下的石油更具体的情况,几家公司正合作开发基于核磁共振(NMR)技术的探测系统。这种技术广泛应用于医疗中,可根据信号强度不同来区别不同的物件。关键是,冰对核磁共振技术来说,如同透明物,核磁共振探测系统不会受不规则冰层的影响。

去年,美国专利局公布了埃克森美孚分公司Upstream几位科学家申请专利的细节。科学家声称,核磁共振技术解决了有冰环境下的石油泄漏反馈问题。壳牌已花费数十亿美元用于开发阿拉斯加海岸的石油,其称,公司将试图用核磁共振技术来解决泄漏石油的探测问题。

然而核磁共振技术并非完美,其无法确定石油的厚度。

最新探测冰下石油的方法是在水下进行的。该方法要依赖于两种现有的海洋技术:一种是机器人潜艇,另一种是声呐。机器人潜艇可在输入程序后,潜到冰下几千米的水中进行探测。

潜艇之梦

在新罕布什尔州的实验中,苏格兰海洋科学学会的研究人员给机器人潜艇装上了包括多束声呐在内的传感器。一旦进入到冰面下,机器人潜艇就会向上发送脉冲信号,由于冰层和石油反射的声波不同,石油的位置可被探测到。项目负责人杰瑞米·威尔金森称,利用摄像头、声呐和激光在内的多种设备,探测到的石油厚度可精确到毫米,极大提高了探测的精确度和可靠性。

尽管对冰水中泄漏石油的探测能力正在提升,但清除这些石油也是一个难题。在开放的水域,清除泄漏石油主要有两种方法:一种是将石油集中,从海面清除或进行焚烧;另一种是利用化学试剂将石油分解,这样石油更易被天然细菌吸收。

在北极地区,海冰是阻止石油大范围扩散的天然屏障。温度越低,石油越黏,扩散的也越慢。在气温较高的海域,石油中轻质、易燃的成分会在数小时内蒸发。

然而在北极清理漏油的难度是显而易见的。据统计,在墨西哥湾事故中,只有3%的石油可从海面清除。在冰层下用燃烧的方法清除石油是不可能的,而剩下的手段就只有化学试剂了。

加拿大近海油气研究中心主任肯尼斯·李说,研究表明,天然细菌分解的石油可能要比人们之前预想的多。其团队目前正致力于使用分散和加速这个自然分解的过程。鉴于北极地区清理工作的难度,石油工业可能会继续发展探测设备,同时尽力避免泄漏事故发生。

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