四川盆地油氣探區(qū)鉆前工程選址風(fēng)險分析與防控

周曉慶,薛 強

(中國石油西南油氣田分公司,成都 610051)

油氣探區(qū)鉆前工程是為油氣勘探提供鉆井場地、設(shè)備、池類及進(jìn)場道路等臨時工程,為鉆井(試油)工程順利實施提供服務(wù).本文對鉆前工程選址工程風(fēng)險的分析與防控進(jìn)行了探討.

1 四川盆地油氣探區(qū)自然地理特性

四川盆地是四周高山環(huán)繞的構(gòu)造復(fù)合盆地,其油氣探區(qū)主要位于腹地丘陵和盆周斜坡陡峻山地.探區(qū)城鎮(zhèn)密布,經(jīng)濟繁榮,河流縱橫,植被茂盛,是長江上游重要的水土保持區(qū)域.研究區(qū)有多處山洪、泥石流、滑坡、巖溶等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū).

2 鉆前工程選址自然災(zāi)害風(fēng)險分析

(1)山區(qū)常發(fā)生滑坡、泥石流、巖石崩塌地質(zhì)災(zāi)害

四川盆地的形成歷經(jīng)了多期構(gòu)造運動,斷裂發(fā)育,盆周地勢陡峭,降水集中,山區(qū)常發(fā)生滑坡、泥石流和巖石崩塌等地質(zhì)災(zāi)害.

(2)洪水誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害

6月～9月為四川盆地的雨季,平均降水量在600mm以上,是洪澇誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)期.四川油氣田每年都會發(fā)生程度不一的道路損毀、垮塌、淹沒、中斷和場站設(shè)施受損、人員受困、生產(chǎn)停滯等洪澇災(zāi)害.

(3)礦井(坑道)、溶洞災(zāi)害

四川盆地礦產(chǎn)資源豐富,煤礦井及坑道分布普遍,石灰?guī)r出露區(qū)域則溶洞、巖溶塌陷分布較廣.若鉆前工程選址調(diào)查不清,將給鉆井作業(yè)造成鉆遇坑道,或井筒氣體串入坑道,構(gòu)成惡性井漏、威脅作業(yè)人員(坑道設(shè)施)生命財產(chǎn)安全和引發(fā)礦井爆炸等重大危害風(fēng)險.

3 鉆前工程選址原則及風(fēng)險防控

3.1 鉆前工程選址原則

(1)地面服從地下原則

鉆前工程選址以滿足地下地質(zhì)目標(biāo)為前提.工程地址的確定,應(yīng)在滿足地下地質(zhì)目標(biāo)允許的地面范圍內(nèi),進(jìn)行比選.

(2)安全環(huán)保原則

鉆前工程選址以"安全第一、環(huán)保優(yōu)先、以人為本"為理念,井場及其布局應(yīng)遵循安全環(huán)保有關(guān)規(guī)定和要求.

(3)統(tǒng)籌兼顧原則

鉆前工程選址過程中,應(yīng)統(tǒng)籌兼顧地下地質(zhì)目標(biāo)、鉆井工程難度、鉆井(試油)安全風(fēng)險、鉆前工程風(fēng)險和工程造價等因素,安全距離見表1.

(4)優(yōu)化比選原則

鉆前工程選址,在滿足地下地質(zhì)目標(biāo)的地面允許范圍內(nèi),應(yīng)進(jìn)行多點比選,選優(yōu)舍劣,達(dá)到控制工程量、降低工程風(fēng)險和造價、提高投資效益的目的.

3.2 鉆前工程選址風(fēng)險分析

(1)滑坡、泥石流、巖石崩塌地質(zhì)風(fēng)險識別與防范

滑坡識別:滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移現(xiàn)象.產(chǎn)生滑坡的主要條件有:①坡度在10度以上的斜坡地貌;②組成斜坡的巖土破碎、松散;③富含地下水(雨水活動);④地震及人類工程活動堆載(或裁腳)等的外力作用.一般前緣開闊的山坡,江、河、溝的斜坡及公路、工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的部位,尤其是"下陡、中緩、上陡"堆土厚度大的山腰斜坡(平臺)是產(chǎn)生滑坡的有利地形.古滑坡體一般具有土石堆積雜亂,堆積層厚度大、含水豐富,上部常成環(huán)狀坡形的特征,如為活動滑坡體,常見樹木傾斜,地表呈不規(guī)則階梯狀,伴有裂縫等特征.

泥石流識別:泥石流是指在地形險峻的山區(qū)或溝谷深壑,因為暴雨暴雪引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流.形成泥石流的基本條件是:①有陡峭便于集水集物的適當(dāng)?shù)匦?②上游堆積有豐富的松散固體物質(zhì);③短期內(nèi)有突發(fā)性的大量流水來源.

巖石崩塌識別:巖石崩塌是指處于懸崖、斜坡的破碎巖石或懸石,在雨水、冰凍及人類工程開挖、爆破等作用下的崩裂、垮塌.

風(fēng)險防范:

項目建設(shè)單位應(yīng)組織地質(zhì)、鉆井安全、土地、鉆前勘察設(shè)計、地質(zhì)災(zāi)害評價、環(huán)境評價等專業(yè)技術(shù)及管理人員共同參與鉆前工程井址現(xiàn)場勘定工作.

鉆前井場選址、道路選線應(yīng)在踏勘、調(diào)查、識別、判斷基礎(chǔ)上,避開滑坡、泥石流和巖石崩塌易發(fā)地段,避開沖溝,沖田、古河道、堆積體等工程不適宜區(qū)域.

(2)洪水災(zāi)害預(yù)防

鉆前工程選址應(yīng)避開低洼地帶和溝谷,避讓自然泄洪通道,井場布局和道路選線應(yīng)在水文資料調(diào)查基礎(chǔ)上,以20年一遇的洪水位進(jìn)行設(shè)防.

(3)礦井(坑道)、溶洞危害風(fēng)險識別與防控

礦井(坑道)識別:四川盆地油氣探區(qū)相遇礦井(坑道)主要為煤礦井及其坑道,其煤層多為三疊系須家河組煤系,個別為二疊系龍?zhí)督M及梁山組煤系.一般位于盆周和腹地高陡構(gòu)造的油氣探區(qū),尤其是地表出露須家河組(通常為成片松林地貌)地層的油氣井.

溶洞風(fēng)險識別:四川盆地油氣探區(qū)溶洞主要分布于二疊系地層,一般井口附近出露石灰?guī)r的油氣井,存在鉆遇溶洞的風(fēng)險.

表1 四川油氣田鉆前工程選址有關(guān)安全距離

礦井(坑道)、溶洞災(zāi)害預(yù)防:在鉆前工程選址過程中,應(yīng)用地面地質(zhì)圖結(jié)合對周邊地面調(diào)查、外圍走訪,了解礦井(坑道)和溶洞存在可能性及分布情況,避開礦井(坑道)和溶洞,保持足夠的安全距離.附近有礦井或存在對礦井(坑道)危害可能的工程,應(yīng)開展井口2km范圍的礦井、坑道詳查,查實坑道布局、范圍、走向,確保與井筒的安全距離.

(4)鉆前工程風(fēng)險防控

鉆前工程井場、廢水池及道路應(yīng)選擇地形相對平坦、基巖穩(wěn)定的場地,盡量避開溝田、富含水的厚層土體、巖石破碎帶等工程不適宜地質(zhì)體,工區(qū)與懸崖、陡坡應(yīng)保持5m以上的安全距離,井場和道路順應(yīng)地形等高線布局,盡量避免大挖大填及高擋墻,保持挖填土石方平衡,盡量將設(shè)備基礎(chǔ)置于挖方區(qū)域,避免開挖順向坡.對于基巖不清或分布異常的場地應(yīng)加密地勘.

(5)鉆井(試油)工程安全風(fēng)險預(yù)防

鉆前工程選址應(yīng)遵守鉆井井控、防火有關(guān)安全規(guī)定,應(yīng)避開場鎮(zhèn)、廠礦、學(xué)校、大型油庫、鐵路、礦井、輸電(訊、氣)設(shè)施等,盡量避讓民宅、森林、構(gòu)建筑物設(shè)施等,與其保持足夠的安全距離.四川盆地鉆前工程選址及其布局應(yīng)遵循表1安全距離有關(guān)規(guī)定.

4 結(jié)束語

綜上所述,四川盆地由于特殊的地形地貌、地質(zhì)條件,鉆前工程選址存在著諸多風(fēng)險.選址人員應(yīng)密切配合、統(tǒng)籌兼顧,增強風(fēng)險意識,提高風(fēng)險識別能力,加強工作責(zé)任心,有效規(guī)避和控制安全、環(huán)保風(fēng)險,保障油氣田勘探開發(fā)生產(chǎn)安全、平穩(wěn)、有序進(jìn)行.

[1]《西南油氣田分公司鉆前工程設(shè)計管理指導(dǎo)意見》(2009年10月09日).

[2]季偉峰,胡時有,宋 軍.中國西南地區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害及常用監(jiān)測方法[J],中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2007年12月, 38～41.