专利名称：监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法
技术领域：
本发明涉及一种监测方法，特别是一种用于监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法。
背景技术：
海上石油勘探和开采活动导致海底油气藏泄漏事故频发。例如，2010年4月20日，英国石油公司租赁的“深水地平线”海上石油钻井平台在美国墨西哥湾水域发生爆炸并沉没，导致美国历史上最严重的漏油事件；而2011年夏天渤海蓬莱19-3油田溢油事故则在我 国掀起轩然大波。据报道，“十五”期间在渤海海域共发生重大溢油事故16起。这些重、特大生产事故由于对海洋环境造成严重污染而引起公众和政府部门的高度关注。虽然有关部门和组织希望能够准确、及时的掌握海底油气藏泄漏的确切地点及其影响范围，但主要的技术瓶颈就是缺乏现场快速、高时空分辨检测近海海底油气藏泄漏状况的有效方法。对于某些规模不大的海底油气藏泄漏事件/事故，肉眼或光学油膜检测仪器效力不足，难以指导有针对性的采样。因此只能按照传统方法大量布点、盲目采集水样，并带回实验室分析其中的石油烃。这种方法劳动强度大，工作效率低，即使在后期工作中发现一些相关的信号，也无法回到采样水域进行确证。给油气藏泄露的监测带来了一定的困难。因此现在需要一种能够解决上述问题的监测油气藏泄露的方法。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种可以实时、快速监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法。本发明的技术解决方案是一种监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，其特征在于所述的监测方法包括以下步骤
a、在船舶行驶的状态下，利用船载水泵从海面以下l_5m水深处连续抽取海水，并将海水输送到船载实验室中的水-气平衡器之中，
b、水-气平衡器上的喷头将水样破碎成细小水滴，让水滴与水-气平衡器内的空气达到平衡，利用气泵将平衡后的空气均匀吸出，经过脱水装置脱除水分后的空气进入甲烷自动分析仪进行甲烷分压分析，分析完成后的尾气重新回到水-气平衡器之中进行再平衡，
C、甲烷分压分析的结果以每分钟一组的频率通过数据采集单元显示在显示器上，分析结果分别以数据和图表两种方式显示。所述的甲烷自动分析仪是光腔衰荡光谱分析仪器。所述的脱水装置为缓冲瓶或冷凝管。本发明同现有技术相比，具有如下优点
本发明公开了一种能够对海面以下一定深度的水层进行实时检测的方法，具体地说是一种监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，这种方法简单易行，能够实现对海水甲烷分压的实时检测，并根据该测量结果绘制出最近一段时间的甲烷分压图表，操作人员可以根据图表所示的甲烷分压异常升高来判断该海域是否出现油气藏泄露。这种利用甲烷分压的异常来判断油气藏泄露情况的方法相比于传统的判断油气藏泄露的方法，具有时效性强、方便快捷、准确率高，便于确定泄漏位置等多种优点。因此这种检测方法的市场前景和科研、社会意义都十分重大，有利于在本领域中推广应用。
图I为本发明实施例的流程示意图。
具体实施例方式下面将结合
本发明的具体实施方式
。如图I所示
一种监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，该检测方法包括以下步骤
首先在船舶行驶的状态下，利用船载水泵从水面以下l_5m水深处连续抽取海水，需要 注意的是，由于本方法所需检测的是海水中的甲烷分压，而在海水中普遍存有嗜甲烷菌，甲烷气体在海水中停留的时间越长，其分压越低，因此这个抽取海水水样的过程应使用适当长度的高密水管进行；将水样通过水管输送到船载实验室的水-气平衡器之中，水-气平衡器的喷头将水样破碎成细小的水滴状，并且让这些细小水滴在水-气平衡器内与其中的空气达到平衡，然后利用气泵将平衡后的空气均匀的吸出，这部分气体通过脱水装置进行脱水，所述的脱水装置可以为缓冲瓶或冷凝管；脱除水分后的气体进入甲烷自动分析仪，即光腔衰荡光谱分析仪器进行甲烷分压分析，分析完成后的尾气重新回到水-气平衡器之中进行再平衡；甲烷分压的分析结果通过数据采集单元后，以每分钟一组的频率显示在显示器上，并且分别以数据和图表两种方式显示，更加直观，方便操作人员进行判断；同时还将船载GPS定位系统的实时经纬度信息一并接收，储存在存储器内。甲烷分压的监测数据与船舶航行的经纬度信息相互对应，方便进行复查。一般情况下，海水中的溶解甲烷与大气接近平衡。然而，由于甲烷是海底油气藏的一个重要组成成分，因此如果发生海底油气藏泄漏，局部海域的溶解甲烷就会异常升高，形成甲烷“热点”。所以说海水中溶解甲烷异常升高可作为指示海底油气藏泄漏的一个指标。在深水水域中，由于海水中含有嗜甲烷菌，因此溢油所形成的甲烷信号只能在1000米以下的水层中被检测到。而我国的近海油气藏开发区域通常相对较浅，如果出现油气藏泄露，油气藏所释放的甲烷能够迅速的上升至海表，因此可以通过检测海水中的甲烷分压来判断海底是否出现油气藏泄露的状况。本种方法能够实时地监测水面下l_5m深处的甲烷分压，并可根据所得到的监测结果绘制出过去一段时间内(如6小时)海表甲烷分压数据，从而直观地显示出船舶所经过海域的甲烷分压异常升高情况，为现场评估所处海域是否发生海底油气藏泄露提供依据。环境监测工作人员也可以以甲烷分压数据作为指导，有针对性地在甲烷分压异常升高的海域采集与海底油气藏泄露相关的海表水样、全水柱水样，或者沉积物等样品，带回实验室进一步分析。根据实时监测到的甲烷分压数据，绘制出过去6小时内海表甲烷分压数据表，当图表显示，在I海里以内的航程上出现海表甲烷分压尖峰，其峰值超过该海域海表甲烷本底值3倍时，可判断出航线附近存在海底油气藏泄露现象；然后调取相应的经纬度信息，能够准确的判断出油气藏泄露的位置。利用本发明所述的方法，能够直观地指示出所经过海域的甲烷分压异常升高现象，为现场评估当地是否发生海底油气藏泄漏提供依据。也可以以实时监测的甲烷数据作为指导，有针对性地在甲烷分压异常升高海域采集海表水样或者相关的全水柱水样、沉积物等样品，带回实验室作仲裁分析。
本发明所描述的方案为海洋环境监管部门在渤海等浅海海域开展油气藏泄漏监测与评估工作奠定了基础，也可用于相关生产企业对近海石油平台施工作业区进行监视性的监测分析，同时还可作为海底油气资源探测的一种技术手段。
权利要求
1.一种监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，其特征在于所述的监测方法包括以下步骤 a、在船舶行驶的状态下，利用船载水泵从海面以下l-5m水深处连续抽取海水，并将海水输送到船载实验室中的水-气平衡器之中， b、水-气平衡器上的喷头将水样破碎成细小水滴，让水滴与水-气平衡器内的空气达到平衡，利用气泵将平衡后的空气均匀吸出，经过脱水装置脱除水分后的空气进入甲烷自动分析仪进行甲烷分压分析，分析完成后的尾气重新回到水-气平衡器之中进行再平衡， C、甲烷分压分析的结果以每分钟一组的频率通过数据采集单元显示在显示器上，分析结果分别以数据和图表两种方式显示。
2.根据权利要求I所述的监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，其特征在于所述的甲烷自动分析仪是光腔衰荡光谱分析仪器。
3.根据权利要求I所述的监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，其特征在于所述的脱水装置为缓冲瓶或冷凝管。
全文摘要
监测浅海油气开采区甲烷泄露的方法，方法包括以下步骤在船舶行驶的状态下，利用船载水泵从海面以下1-5m水深处连续抽取海水，并将海水输送到船载实验室中的水-气平衡器之中；水-气平衡器上的喷头将水样破碎成细小水滴，让水滴与水-气平衡器内的空气达到平衡，利用气泵将平衡后的空气均匀吸出，经过脱水装置脱除水分后的空气进入甲烷自动分析仪进行甲烷分压分析，分析完成后的尾气重新回到水-气平衡器之中进行再平衡；甲烷分压分析的结果以每分钟一组的频率通过数据采集单元显示在显示器上，分析结果分别以数据和图表两种方式显示。这是一种可以连续、实时、高分辨率监测海洋水域一定深度内水体中甲烷分压的方法。
文档编号G01M3/04GK102967416SQ201210450838
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者翟惟东, 赵化德, 臧昆鹏, 刘志华, 陈兆林 申请人:国家海洋环境监测中心