四川盆地天然氣鉆前工程選址風(fēng)險識別與防控措施

周曉慶 薛強(qiáng) 羅杰

中國石油西南油氣田公司

四川盆地天然氣鉆前工程選址風(fēng)險識別與防控措施

周曉慶 薛強(qiáng) 羅杰

中國石油西南油氣田公司

四川盆地油氣探區(qū)人口稠密、河流密布、植被茂盛、環(huán)境敏感、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，屬地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，鉆前工程選址風(fēng)險因素較多，風(fēng)險較大。為了防災(zāi)減災(zāi)，有效降低鉆前工程風(fēng)險，從管理和技術(shù)的角度出發(fā)，對四川盆地油氣探區(qū)滑坡、泥石流、巖石崩塌地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境危害、洪水災(zāi)害、礦井（坑道）、溶洞危害及工程實施本身等各類風(fēng)險進(jìn)行了分類識別，并從鉆前工程選址應(yīng)遵循的原則、開展環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害評估、調(diào)查走訪、地質(zhì)勘查、控制安全距離、主動避讓等方面提出了預(yù)防和控制的措施。結(jié)論認(rèn)為，通過充分識別、診斷并采取以規(guī)避為主、處治為輔的防控措施，可以規(guī)避和降低鉆前工程選址風(fēng)險，保障四川油氣田勘探開發(fā)的順利實施，也對其他類似山地油氣勘探的鉆前工程選址具有一定的借鑒意義。

四川盆地 天然氣開發(fā) 鉆前工程 選址 工程風(fēng)險 識別 預(yù)防和控制 措施

鉆前工程是為油氣勘探開發(fā)提供鉆井場地、設(shè)備基礎(chǔ)、池類、進(jìn)場道路及供水、供電等的探區(qū)臨時工程，是鉆井（試油）工程順利實施的前提和保障。由于四川盆地特有的地質(zhì)、地形地貌、水文、人文等，探區(qū)鉆前工程選址制約因素較多，選址較為困難，存在地質(zhì)、規(guī)劃與礦權(quán)、鉆井（鉆前）工程、選址工作（人身）等諸多風(fēng)險。

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)繞的地形及構(gòu)造復(fù)合盆地，油氣探區(qū)主要位于腹地丘陵和盆周斜坡陡峻山地，丘陵交通發(fā)達(dá)，山區(qū)交通不便。探區(qū)人口稠密、城鎮(zhèn)密布、經(jīng)濟(jì)繁榮，其雨水充沛、河流縱橫、物種繁多、植被茂盛、資源豐富，是長江上游重要的水土保持區(qū)域，環(huán)境敏感，山洪、泥石流、滑坡、巖溶等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)較多。因此，鉆前工程選址需要規(guī)避相關(guān)風(fēng)險。

2 鉆前工程選址工程風(fēng)險分析

2.1 滑坡、泥石流、巖石崩塌地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險

四川盆地的發(fā)展歷經(jīng)了多期構(gòu)造運動，斷裂發(fā)育，盆周地勢陡峭，降水集中，為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域［1－2］，存在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的危險，尤其是在雨水作用或工程擾動下，容易誘發(fā)相關(guān)次生災(zāi)害。如川西龍門山前帶和川東北大巴山前帶的油氣探區(qū)就處于地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。鉆前井場、公路及設(shè)施如位于不良地質(zhì)區(qū)域，一旦發(fā)生災(zāi)害，輕則造成設(shè)備損毀、影響正常生產(chǎn)，重則造成重大經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡。

2.2 環(huán)境危害風(fēng)險

四川盆地素稱“天府之國”。鉆前工程活動、油氣鉆探開發(fā)生產(chǎn)的鉆井廢渣液、設(shè)備噪音、油污、有毒氣體、天然氣可燃性及放噴火焰等對周邊環(huán)境構(gòu)成影響，因此，鉆前工程選址應(yīng)避讓人居、森林、通訊（輸電）線路、構(gòu)（建）筑物、水庫（塘）等環(huán)境敏感區(qū)。若選址不當(dāng)，將對當(dāng)?shù)厮?、生態(tài)、生活環(huán)境等構(gòu)成環(huán)境危害風(fēng)險，也給項目規(guī)劃審批帶來困難，甚至使企業(yè)背上社會和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2.3 洪水災(zāi)害風(fēng)險

每年6—9月為四川盆地雨季，平均降水量在600 mm以上，是洪澇及其誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)期［1］。四川油氣田每年都會遭遇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。合理的鉆前工程選址及其道路選擇，能有效降低洪水災(zāi)害風(fēng)險及損失；如選址不當(dāng)，除增大洪澇災(zāi)害風(fēng)險外，還可能形成因洪水誘發(fā)的鉆井廢渣液（油污）外泄污染事故及其坍塌、滑坡等次生災(zāi)害。

2.4 礦井（坑道）、溶洞危害風(fēng)險

四川盆地礦產(chǎn)資源多，而位于盆周和腹地高陡構(gòu)造的油氣探區(qū)，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，未能避開這些區(qū)域，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。

2.5 鉆前工程風(fēng)險

鉆前工程是以土石方和砌筑工程量為主的野外分散的探區(qū)臨時基建工程。其土石方工程存在爆破、邊坡垮塌、滑移及墜落等損毀設(shè)備和傷害人身的施工風(fēng)險；砌筑工程存在墜落、失穩(wěn)等傷及人員和危及工程安全的風(fēng)險。

3 鉆前工程選址原則

為實現(xiàn)鉆探地質(zhì)目標(biāo)，兼顧有利于鉆井自然造斜、滿足鉆井（試油）安全規(guī)定、減少工程對環(huán)境的影響、防控工程風(fēng)險、降低鉆前工程難度、提高投資效益等因素，統(tǒng)籌功能、經(jīng)濟(jì)、風(fēng)險的關(guān)系，鉆前工程選址應(yīng)遵循以下原則［3］。

3.1 地面服從地下原則

鉆前工程選址以滿足鉆探地質(zhì)目標(biāo)為前提。工程選址應(yīng)在滿足地質(zhì)目標(biāo)允許的地面范圍內(nèi)。

3.2 安全環(huán)保原則

鉆前工程選址應(yīng)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。

3.3 統(tǒng)籌兼顧原則

在鉆前工程選址過程中，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧地質(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；在確定地質(zhì)目標(biāo)時，也應(yīng)兼顧地面因素。

3.4 優(yōu)化比選原則

在鉆前工程選址過程中，應(yīng)在滿足地質(zhì)目標(biāo)的地面允許范圍內(nèi)進(jìn)行鉆前工程地址的多點比選，井場布局、公路線路應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化和多方案比較，以達(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。

4 鉆前工程選址工程風(fēng)險識別與防控

4.1 主要地質(zhì)風(fēng)險與防范

4.1.1 滑坡

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°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。就地貌而言，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）是容易產(chǎn)生滑坡的地形。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。

4.1.2 泥石流

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。

4.1.3 巖石崩塌

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。

4.1.4 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地址現(xiàn)場勘定工作。

鉆前井場選址、道路選線應(yīng)在踏勘、走訪、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。

4.2 環(huán)境危害風(fēng)險識別與防范

4.2.1 風(fēng)險識別

鉆前工程選址存在3個方面的環(huán)境危害風(fēng)險：①鉆前工程活動（土石方、砌筑物、棄土石等）對環(huán)境影響或可能造成危害；②鉆井（試油）作業(yè)（設(shè)備噪音、鉆井渣液、油污、有毒氣體、天然氣、放噴火焰等）對環(huán)境的影響或可能造成的危害；③后期油氣開發(fā)生產(chǎn)（設(shè)備噪音、油氣、氣田水、有毒氣體、放空火焰等）對環(huán)境的影響或可能造成的危害。

4.2.2 風(fēng)險防范

在鉆前工程選址的同時開展環(huán)境影響調(diào)查工作，用現(xiàn)場初評意見指導(dǎo)選址，用環(huán)境評估報告指導(dǎo)鉆前工程設(shè)計和施工。

鉆前工程選址應(yīng)避讓場鎮(zhèn)、廠礦、學(xué)校、大型油庫、飲用水源、水庫（堰塘）、森林等環(huán)境敏感區(qū)，與之保持足夠安全距離，盡量避開民宅、水井、良田、水利設(shè)施等，盡量減少鉆前工程對環(huán)境及自然水系的影響，盡量減少占用耕地、減少構(gòu)（建）筑物拆遷、減少植被破壞。

4.3 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。

4.4 礦井（坑道）、溶洞危害風(fēng)險識別與防控

4.4.1 礦井（坑道）風(fēng)險識別

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。一般位于盆地周邊和腹地高陡構(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，存在對礦井（坑道）危害的風(fēng)險。

4.4.2 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或三疊系嘉陵江組地層，井口附近出露石灰?guī)r的油氣井，存在鉆遇溶洞的風(fēng)險。

4.4.3 礦井（坑道）、溶洞危害風(fēng)險預(yù)防

在鉆前工程選址過程中，應(yīng)用地質(zhì)圖結(jié)合對周邊地面調(diào)查、外圍走訪，了解礦井（坑道）和溶洞存在的可能性及分布情況，避開礦井和坑道，保持足夠的安全距離，盡量避開溶洞。對于附近有礦井或存在對礦井（坑道）危害可能的工程，應(yīng)開展礦井、坑道詳查，查實坑道布局、范圍、走向，確保與井筒的安全距離。

4.5 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、陡坡保持5 m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，盡量避免開挖順向坡（自然坡向與地層傾向一致）。對于基巖不清或分布異常的場地應(yīng)加密地勘。

4.6 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。四川油氣田鉆前工程選址及其布局有關(guān)安全距離見表1［3］。

5 結(jié)論

1）四川盆地鉆前工程選址存在滑坡、泥石流、巖石崩塌地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境危害、洪水災(zāi)害、礦井（坑道）、溶洞危害及鉆前工程等各類工程風(fēng)險。

表1 四川油氣田鉆前工程選址有關(guān)安全距離表

2）四川盆地鉆前工程選址風(fēng)險具有選址前期可識別性，在工程選址、道路選線過程中，通過地質(zhì)、鉆井、安全、土地、鉆前勘察設(shè)計、地質(zhì)災(zāi)害評價、環(huán)境評價等相關(guān)專業(yè)技術(shù)及管理人員團(tuán)隊合作，現(xiàn)場踏勘、調(diào)查、判斷、識別各類工程風(fēng)險，風(fēng)險防控應(yīng)以規(guī)避為主、處治為輔。

3）四川盆地鉆前工程選址風(fēng)險識別、判斷和有效防控舉措，具有前期識別、診斷、防患于未然的可操作性和經(jīng)濟(jì)實用性，對四川盆地鉆前工程選址工作和保障油氣田勘探開發(fā)的順利實施具有重要指導(dǎo)意義，也對類似山地地區(qū)油氣勘探鉆前工程選址具有積極的借鑒意義。

［1］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，2007，18（增刊）：38－41.

［2］唐珍.川渝滑坡地質(zhì)災(zāi)害對鉆前工程的影響與防治［J］.天然氣技術(shù)，2009，3（5）：30－32.

［3］周曉慶，董澤萬，付濤，等.西南油氣田分公司鉆前工程設(shè)計管理指導(dǎo)意見［G］∥西南油氣田分公司鉆前工程管理手冊.成都：中國石油西南油氣田公司，2011：3－32.

Risk identification and prevention measures for pre－drilling site selection in the Sichuan Basin

Zhou Xiaoqing，Xue Qiang，Luo Jie
（Southwest Oil ＆Gasfield Company，PetroChina，Chengdu，Sichuan 610051，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME 32，ISSUE 8，pp.105－107，8／25／2012.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

The pre－drilling site selection is always challenged by high risks due to many factors in the hydrocarbon exploration zones in the Sichuan Basin，where，despite a dense population，there are many rivers，flourishing plants and trees.Besides，this area with environmental sensitivity is subject to geological hazards and the geological structures of formations are quite complex.In view of this，risks are identified and classified into different types：geological hazards like landslide，debris flow，eboulement，etc.，natural disasters like floods，environmental hazards，harms from mine tunnels or karst caves，and potential threats in the engineering，and so forth.On this basis，some risk prevention and control measures are put forward for the pre－drilling site selection in the following aspects：the principles to be followed，evaluation to be made on the environmental and geological hazards，safety distance to control，action to avoid any potential dangers，as well as investigation and extensive visits，geological survey，etc.In conclusion，the risks in pre－drilling site selection in the Sichuan Basin can be avoided in the first place as long as being identified and prevented by effective countermeasures，thereby to ensure the smooth operation of exploration and development in the Sichuan oil and gas fields and to provide reference for the pre－drilling site selection in other similar areas.

Sichuan Basin，natural gas exploitation，pre－drilling engineering，site selection，engineering risk，identification，prevention and control

周曉慶等.四川盆地天然氣鉆前工程選址風(fēng)險識別與防控措施.天然氣工業(yè)，2012，32（8）：105－107.

10.3787／j.issn.1000－0976.2012.08.023

周曉慶，1959年生，工程師；現(xiàn)任中國石油西南油氣田公司工程項目造價管理部副主任工程師。地址：（610051）四川省成都市府青路一段5號。電話：（028）86013145，13808191371。E－mail：zhou＿xq＠petrochina.com.cn

（修改回稿日期 2012－06－29 編輯 趙 勤）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2012.08.023

Zhou Xiaoqing，engineer，born in 1959，is now engaged in engineering project cost management.

Add：No.5，Sec.1，F(xiàn)uqing Rd.，Chengdu，Sichuan 610051，P.R.China

E－mail：zhou＿xq＠petrochina.com.cn