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海上油田开发清洁生产定量评价与实例分析

2014-08-14

环境与可持续发展 2014年3期
关键词:生产工艺指标体系油田

(中海石油环保服务(天津)有限公司,天津 300000)

1 引 言

清洁生产作为一种新的污染防治战略,是兼顾企业经济效益、环境效益和社会效益的一种有效措施[1]。随着我国海上油田企业环境影响评价过程中清洁生产工作的深入开展,采用一套科学的评价指标体系,不仅有助于评价企业开展清洁生产的状况,同时也可用于指导油田企业正确选择符合清洁生产技术,完善清洁生产的管理体系,推动清洁生产的顺利实施,实现油田企业可持续发展的最终目标[2]。

我国虽然已经建立了完善的清洁生产法律、法规,包括清洁生产促进法,但是法律规定过于笼统、难以操作,在我国颁布的21个行业的评价指标体系中,到目前为止还没有针对油田企业的评价指标体系,这是制约清洁生产顺利实施的重要障碍。清洁生产评价指标体系是油田企业开展清洁生产效果评价的需要,是油田企业开展清洁生产绩效评价的重要依据。评价指标体系作为评价的尺度,一方面把清洁生产变成了具有可操作、可检查、可对比的具体环境目标;另一方面体系中的各项指标有利于对油田企业清洁生产工作进行科学总结、定量考核,为环境影响评价过程中清洁生产分析提供科学依据[3]。

2 海上油田清洁生产评价指标体系

本文以海上油田为例,根据海上油气生产特征进行分析,依据不同环节的生产特点,同时根据2013年6月5日发布的《清洁生产评价指标体系编制通则(试行稿)》,以及目前国内外有关油气企业清洁生产的研究成果,初步建立海上油田定量评价指标。该评价指标分为准则层(一级指标)和评价层(二级指标)。准则层是普遍性、概括性的指标,包括生产工艺与装备、资源与能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、环境管理指标。评价层是能反映油田开发清洁生产特点的、具有代表性的、易于评价和考核的指标[4]。各级评价指标具体分析如下:

2.1 生产工艺及装备

生产工艺与装备指标主要反映出油田企业清洁生产的基本条件,生产工艺与装备要求是一类混合性指标。采用先进的工艺与设备会降低能源的消耗、提高作业的有效率以及减少污染物的生成,通常来说生产工艺与装备的先进程度决定其对环境产生影响的大小,生产设备自动化程度、各类废物回用技术是决定资源能源利用效率、废物排放量多少的关键[5]。

因此,此类指标一方面主要考虑采用较成熟的清洁生产技术、废物回收利用技术、节能装置等的先进性,另一方面通过一些指标间接反映生产工艺与装备水平。因此评价层指标包括防渗漏装置的覆盖范围、油气集输流程的密闭状况、伴生气回收装置的回收情况,油田运行过程中工艺自动监控程度、间接反映工艺水平的三个指标:注水合格率、有效注水率以及含水上升率等。

2.2 资源能源消耗

根据海上油田在施工和生产过程中的具体流程,海上油田开发的资深生产特点决定了其资源与能耗指标主要包括新鲜水耗系数、原油损耗率、油气生产综合能耗等指标。

2.3 资源综合利用

根据海上油田的实际特点,资源综合利用评价层指标推荐确定为:含油生产水利用率,伴生天然气利用率,固体废弃物利用率[7]。

2.4 污染物产生指标

针对海上油田企业而言污染物控制指标主要应包括废水外排量、COD排放量、固废产生量等三项指标。其中含水上升率是间接反映污染物产生状况的重要指标[8]。

2.5 环境管理指标

环境管理指标应从有利于提高资源能源利用效率,减少污染物产生与排放方面提出管理指标及要求。具体指标可包括环境管理组织机构、环境管理体系建立与运行情况、“三同时”执行情况等。

2.6 清洁生产评价指标体系及定量标准

根据海上油田开发过程中的生产工艺与装备、资源能源消耗、资源综合利用、污染物产生及环境管理方面的特点,以及目前国内外关于油田清洁生产评价体系的研究,海上油田开发项目清洁生产评价体系及各级标准值构成见表1。

表1 海上石油开发项目清洁生产评价指标体系

3 某海上油田清洁生产实例分析

本文以渤海湾某海上油田为例,采用层次分析法与模糊数学综合评价相结合的评价方法[6],建立综合评价数学模型,运用这种方法对该油田的清洁生产进行量化评价。

3.1 清洁生产指标权重系数计算

采用采用层次分析法确定生产工艺与装备、资源能源消耗、资源综合利用、污染物产生及环境管理等各准则层和评价层权重,根据层次分析结果各级指标的权重详见表2。

3.2 定量指标的模糊聚类与综合评价(1)评价指标体系建立

首先根据各指标实际值与标准值的关系,建立其清洁生产各项指标的综合评价矩阵。详见表3。

(2)模糊聚类评价[6]

根据一级模糊法进行评价,首先计算各准则层生产工艺与装备、资源与能源消耗、资源综合利用、污染物产生、环境管理评价分值,计算公式如下:

Ai=Wi×Ri

式中:Ai——代表第i准则层的的分值;

Wi——代表第i准则层中评价层各指标的权重;

Ri——代表第i准则层中评价层各指标的实际值的隶属度的举证。

计算结果如下:

生产工艺与装备:A1=(0.43,0.57,0)

资源与能源消耗:A2=(0.34,0.66,0)

资源综合利用:A3=(0.46,0.46,0.08)

污染物产生:A4=(0.25,0.75,0)

环境管理:A5=(0.66,0.34,0)

根据一级模糊评价结果,建立二级模糊综合评价矩阵,对油田清洁生产情况进行综合评价。

Bj=Wj×Rj

式中:Bj——代表清洁生产各级的综合评分值;

Wj——代表准则层权重值;

Rj——根据一级模糊评价结果建立的矩阵。

根据二级模糊综合评价计算的结果为:B=(0.3775,0.6121,0.0104)。

表2 海上油田开发过程中清洁生产各级指标的权重

表3 海上石油开发项目清洁生产评价指标体系

此结果表明,该海上油田清洁生产综合评价值有37.75%的概率被评价为一级,61.21%的概率被评价为二级,1.04%的概率被评为三级。

(3)综合评价

根据2013年6月5日发布的《清洁生产评价指标体系编制通则(试行稿)》中的推荐的“加权平均、逐层收敛”的方法计算清洁生产综合评价指数,计算公式为:

Wi为第个一级指标的权重,Wij为第i个一级指标下的第j个二级指标的权重。

Xij表示第i个一级指标下的第j个二级指标;gk表示二级指标基准值,Ygk(Xij)为二级指标对于级别的隶属函数。

根据计算结果YⅡ=99,根据《清洁生产评价指标体系编制通则(试行稿)》中判定标准,海上油田的清洁生产水平为Ⅱ级(国内清洁生产先进水平)。

参考文献:

[1]贾爱娟,靳敏.国内外清洁生产评价指标综述[J].陕西环境,2003(6):31-35.

[2]胡文博,莫兰兰,李迎玉.石油勘探开发项目清洁生产评价指标体系构建[J].辽宁工程技术大学学报(社会科学版),2013,15 (6):565-568.

[3]王备战,韩民,张涛.采油厂清洁生产指标体系构建与评价——基于模糊综合评价方法[J].财会通讯综合,2010,(11).

[4]曹利江,金声琅.基于生命周期评价的清洁生产模式研究[J].环境保护与循环经济,37-39.

[5]李增强,刘波.油田清洁生产定量评价体系的研究及应用[J].油气田环境保护,2004(3):12-14.

[6]王守兰,吴少华,等.清洁生产评价方法——模糊数学法[J].北京工业大学学报,2005(1):108-112.

[7]彭林.清洁生产定量评价方法及其应用[J].中国人口-资源与环境,200111(3):79-81.

[8]李何.石油天然气(稠油)清洁生产指标体系的研究[J].油气田环境保护.2003(3):16-18.

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