川渝地區(qū)油氣鉆井井場土地復(fù)墾技術(shù)探討①

王紅娟 馮 軍 張 波 杜紅瑤

(1.中國石油西南油氣田公司安全環(huán)保與技術(shù)監(jiān)督研究院)

(2.中國石油西南油氣田公司生產(chǎn)運(yùn)行處)

(3.中國石油川慶鉆探工程公司四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司)

四川盆地是一個(gè)含油氣資源十分豐富的地方，但是石油天然氣的開采過程不可避免地會(不同程度地)侵占和損毀周邊的耕地，特別是鉆井井場占地。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，單井井場的占地面積約為10 000 m2(包括臨時(shí)用地面積和永久征地面積)，而其中臨時(shí)用地就占了井場總面積的50%～95%，且井場占地多為耕地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，四川人均耕地面積不足0.7 畝(1 畝=666.667 m2)，低于聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出的人均0.8畝的警戒線，是全國人均1.43畝的47%、世界人均2.88畝的23%。重慶人均耕地也僅有1.05畝，低于全國人均耕地和世界人均耕地面積?？梢姡ㄓ宓貐^(qū)的耕地資源相當(dāng)緊張。因此，要解決能源開采和耕地保護(hù)之間的矛盾，做好土地復(fù)墾工作是關(guān)鍵。

2008年，國務(wù)院發(fā)布《全國土地利用總體規(guī)劃綱要(2006-2020年)》，提出守住18億畝土地紅線。2011年3月5日，國務(wù)院令第592號《土地復(fù)墾條例》正式生效。由國家財(cái)政部、發(fā)改委、水利部和中國人民銀行聯(lián)合發(fā)布的財(cái)綜[2014]8號《水土保持補(bǔ)償費(fèi)征收使用管理辦法》,自2014年5月1日起實(shí)施，其中規(guī)定，在開采期間，對石油、天然氣按照油氣生產(chǎn)井占地面積每年計(jì)征。中國石油西南油氣田公司(以下簡稱西南油氣田公司)近年來不斷加大節(jié)約集約用地管理，強(qiáng)化土地復(fù)墾工作，在優(yōu)化生產(chǎn)建設(shè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)用地理念，積極推行“先臨時(shí)后征地”節(jié)約集約用地模式，對不征收的土地全面實(shí)施了復(fù)墾。在制定的《西南油氣田公司集約用地管理辦法》中，規(guī)定了土地復(fù)墾費(fèi)用必須納入概算，明確了鉆井用地為臨時(shí)用地，確定鉆井施工方案設(shè)計(jì)必須有土地復(fù)墾設(shè)計(jì)等內(nèi)容。在這樣的背景之下，發(fā)展鉆井井場土地復(fù)墾技術(shù)，減少井場占地，對川渝地區(qū)的耕地保護(hù)有著極其重要的作用。

1 川渝地區(qū)鉆井井場土地?fù)p毀特點(diǎn)

天然氣鉆井和配套設(shè)施建設(shè)用地根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營的需要，需要征收部分土地，其他建設(shè)過程使用的土地為臨時(shí)用地，使用后進(jìn)行復(fù)墾。其臨時(shí)用地呈現(xiàn)出點(diǎn)多、面廣、單宗用地面積較小的特點(diǎn)。井場一般除了新建公路、井口及采氣生產(chǎn)裝置區(qū)作為永久占地外，巖屑池、廢水池、生活區(qū)、泥漿儲備罐、油水罐、生活區(qū)、放噴坑等其他用地均為臨時(shí)用地，需要在完井后進(jìn)行復(fù)墾。

天然氣鉆井項(xiàng)目對土地的損毀形式主要是挖損、壓占和污染損毀[1]。挖損損毀是生產(chǎn)建設(shè)活動，致使原地表形態(tài)、土壤結(jié)構(gòu)、地質(zhì)層組、地表生物等直接被摧毀，對土地資源的破壞是最直接的；壓占損毀是生產(chǎn)建設(shè)過程中因堆放剝離物、廢石、表土、施工材料等造成土地原有生產(chǎn)和生態(tài)功能喪失的過程；污染損毀是生產(chǎn)建設(shè)過程中排放的污染物，造成土壤原有理化性質(zhì)惡化、土地原有功能部分或全部喪失的過程。鉆井井場中，修建公路和建設(shè)井場的表土剝離對土地造成的損毀為挖損損毀；大型車輛碾壓路面、井架井座的建設(shè)以及其他設(shè)施的修建對土地造成的損毀為壓占損毀；建設(shè)過程中油污滴落在土地上和池類的廢屑對土地造成的損毀為污染損毀。天然氣鉆井項(xiàng)目對土地的損毀等級分為三級，分別是Ⅰ級(輕度損毀)、Ⅱ級(中度損毀)、Ⅲ級(重度損毀)。各損毀單元的損毀情況見表1。

表1 項(xiàng)目區(qū)土地?fù)p毀情況表

2 鉆井井場土地復(fù)墾技術(shù)

根據(jù)不同的損毀單元的特點(diǎn)，要采取一系列工程、化學(xué)、生物等綜合措施，對項(xiàng)目區(qū)損毀的臨時(shí)用地進(jìn)行土地復(fù)墾，使被損毀的土地修復(fù)到可供利用的狀態(tài)。

2.1 土地復(fù)墾工程措施

2.1.1表土剝離與存放

在施工前對項(xiàng)目區(qū)的表土進(jìn)行剝離，是為了有效地保存土壤肥力和耕性，保護(hù)土地資源[2]。在完井后，將剝離的土壤用于復(fù)墾工程，能確保復(fù)墾后土壤肥力充足，生產(chǎn)性能良好。

川渝地區(qū)鉆井井場占地基本為耕地，因此按照TD/T 1036-2013《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》，剝離耕地土壤的厚度[3]一般為50 cm。其中，剝離表土厚度為30 cm，剝離心土厚度為20 cm。剝離時(shí)要將表土層和心土層分層剝離，并且分層存放在臨時(shí)堆土場，妥善保管，防止水土流失，待施工完成后用作復(fù)墾。堆放時(shí)應(yīng)注意不能堆放太高，一般3～4 m，且要避開雨季。

2.1.2硬物拆除與覆土[4]

按照要求，整個(gè)用地除了井口和新建公路在完鉆后留下用作永久占地以外，其他地方均要復(fù)墾。復(fù)墾時(shí)，首先是要將井場的井架基礎(chǔ)、井場地面的硬化物、生活區(qū)、罐區(qū)、放噴坑等進(jìn)行拆除，將清理完成的建筑石渣部分重復(fù)利用，未被利用的外運(yùn)至當(dāng)?shù)亟ㄖ幚韴鎏幹谩Ｓ不锊鸪院?，平整場地，對壓?shí)的土地進(jìn)行翻松，松土厚度為30 cm。土方松動后將剝離的表土鋪覆于復(fù)墾區(qū)，覆土厚度一般為50～60 cm。

2.1.3修建田埂與擋土墻

為方便農(nóng)民耕作，在復(fù)墾區(qū)內(nèi)修建田埂，田埂修建一般為上寬0.3 m，下寬0.5 m，高0.3 m的梯形斷面，最后將其他復(fù)墾區(qū)域進(jìn)行機(jī)械翻耕。在覆土后，需要在井場場邊和廢水池、巖屑池池邊修建擋土墻，對覆土進(jìn)行攔擋，防止水土流失。擋土墻高度的修建根據(jù)覆土厚度確定，一般比覆土厚度多10～25 cm。擋土墻在修建時(shí)底部留120 mm×60 mm的排水口，以排除復(fù)墾區(qū)域內(nèi)的積水，最后種植農(nóng)作物。項(xiàng)目區(qū)損毀土地盡可能地復(fù)墾為原土地利用類型，這樣既保持了與周圍土地利用類型的一致，也保持了原土地利用功能，更有利于生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。

2.2 無害化與資源化技術(shù)

廢水池及巖屑池等構(gòu)筑物同樣會對土地造成挖損和壓占，但更突出的問題是其中的廢水、巖屑會對土地造成一定程度的污染，使土地肥力下降，甚至改變土地的利用性質(zhì)。因此，需要對其進(jìn)行無害化處理和資源化利用后再復(fù)墾。

2.2.1無害化處理

井場中池類主要包括廢水池和巖屑池，它們用于存放鉆井期間產(chǎn)生的鉆井廢棄物，完井后在池內(nèi)直接進(jìn)行無害化處理，在廢水池和巖屑池表面覆蓋一層20 cm厚的水泥層與下面隔斷，將鉆井廢棄物固封在池底，這是目前油氣田企業(yè)一直采用的鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)。采用這樣的無害化處理后，由于水泥層沒有滲水性，為不影響農(nóng)作物生長，在對池類進(jìn)行復(fù)墾時(shí)，就需要在水泥層上增加覆土厚度，一般覆土80 cm，以保證土壤的耕作性。

2.2.2資源化利用

廢水池、巖屑池內(nèi)填埋的固化物會切斷水源、減小耕地土層厚度，使土地的肥力和水分下降。所以，鉆井廢棄物資源化利用，是池類用地土地復(fù)墾技術(shù)未來的發(fā)展方向。

西南油氣田公司已研發(fā)出鉆井固廢壓制免燒磚專利技術(shù)[5-6]。鉆井廢泥漿是含水量高、含土量低、重晶石粉含量高、穩(wěn)定的凝膠體系[7]，在制成免燒磚時(shí)，需要先加入適量的粗骨料和沙作為加固原料，再通過膠結(jié)劑在高壓力作用下擠壓成型。加入的膠結(jié)劑能使鉆井廢泥漿形成固結(jié)體，固結(jié)體內(nèi)部形成晶體骨架，鉆井廢泥漿中不溶性物質(zhì)和未水化的其他物質(zhì)顆粒將作為微集料填充于空隙中，形成具有一定抗壓強(qiáng)度的固結(jié)物，廢棄泥漿中的有害物質(zhì)也被固定在固結(jié)物中。將廢泥漿制成免燒磚，一方面這些磚可用于井場的建設(shè)，降低成本，并減少了大量租地，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；另一方面這也是將鉆井固體廢棄物無害化處理轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化處理的一項(xiàng)重大舉措。

西南油氣田公司研發(fā)的泥漿隨鉆不落地處理技術(shù)通過各種物理化學(xué)處理工藝，如過濾、絮凝、離心分離、真空甩干、電化學(xué)處理等，實(shí)現(xiàn)水和泥漿的循環(huán)再利用、巖屑的無害化處理與資源化利用, 最終達(dá)到鉆井廢物減量化甚至零排放的目標(biāo)，同時(shí)減小了臨時(shí)用地面積。

此外，環(huán)境微生物處理技術(shù)的研究目前也取得了一些進(jìn)展[8]。鉆井固體廢物里含有很多大分子有機(jī)物，篩選的菌種能夠利用這些大分子物質(zhì)作為它們的營養(yǎng)物質(zhì)來生長繁殖，微生物體內(nèi)有降解大分子有機(jī)物的酶，可以打斷大分子物質(zhì)的碳鏈，將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，甚至是無機(jī)物(CO2、H2O)。經(jīng)微生物處理一段時(shí)間后，鉆井固體廢物轉(zhuǎn)化為可栽種植物的土壤，并逐步融入到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)中。該土壤可達(dá)到GB 15618-1995《國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的三級標(biāo)準(zhǔn)，可以栽種植物或農(nóng)作物，節(jié)約了寶貴的土地資源，也具有重要的社會生態(tài)環(huán)境效益。

2.3 廢油污染的防治技術(shù)

油罐在儲存廢油的過程中可能會出現(xiàn)油品濺落或滲漏，從而污染土壤，使得土地?zé)o法利用，給復(fù)墾工作帶來困難。在石油鉆井井場油水罐區(qū)采用復(fù)合土工膜技術(shù)能防止鉆井工程中的油污滲到土壤中去，有效防止廢油滴漏對土地的污染[9-10]。和常規(guī)的場地平整一樣，在土石方挖填和壓實(shí)后，鋪設(shè)復(fù)合土工膜，再在土工膜上鋪設(shè)砂礫石層和碎石面層。鉆井工程結(jié)束之后，拆除薄膜可直接覆土復(fù)耕，移除的土工膜還能循環(huán)使用。復(fù)合土工膜是高分子和防老化的材料，具有非常高的阻隔功效，抗拉、抗壓性好；能耐80多種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等化學(xué)腐蝕；對人體無害，不污染環(huán)境，可重復(fù)使用，綠色環(huán)保；綜合造價(jià)低，投資節(jié)省。

2.4 高溫灼烤土地復(fù)墾技術(shù)

放噴坑放噴的火焰溫度極高，必須在放噴坑內(nèi)鋪設(shè)混凝土和耐火磚。但即便如此，也難以完全避免高溫灼烤對土壤性質(zhì)的影響。高溫灼烤會使土壤中的微生物死亡，水分喪失，有機(jī)物被氧化，失去肥力，無法耕種。因此，對高溫灼烤的土地復(fù)墾時(shí)，需要對其重新培肥。土壤培肥主要是通過各種農(nóng)藝措施使土壤的耕性不斷改善、肥力不斷提高。土壤培肥的基本措施主要有以下幾個(gè)方面：①增施有機(jī)肥料，改善土壤的物理性質(zhì)，提高土壤肥力；②秸稈堆漚還田，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量與保水保肥能力，增強(qiáng)肥力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量；③合理安排耗地作物、自養(yǎng)作物、養(yǎng)地作物輪作倒插，用地養(yǎng)地相結(jié)合；④合理耕作改土，調(diào)節(jié)土壤固液氣三相的比例，增強(qiáng)土壤通透性，加快土壤熟化；⑤防止土壤被水和風(fēng)等外力侵蝕，保護(hù)土壤資源。

3 鉆井井場土地復(fù)墾存在的問題與不足

由于目前鉆井井場的土地復(fù)墾處于起步階段，因此，在復(fù)墾過程中存在一些問題與不足，對復(fù)墾工作的開展造成了不利的影響。

3.1 施工操作不當(dāng)

在現(xiàn)場調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，施工方未按設(shè)計(jì)方的要求剝離表土，沒有分層剝離、分層堆放，沒有妥善的措施對表土進(jìn)行保護(hù)，造成表土流失，肥力降低；有的甚至沒有剝離表土，而導(dǎo)致無表土復(fù)墾，需客土才能進(jìn)行復(fù)墾，這既浪費(fèi)了表土的肥力，又提高了復(fù)墾費(fèi)用。

3.2 超出用地范圍

鉆井井場在施工建設(shè)時(shí)，由于場地限制或施工人員的不負(fù)責(zé)任，會損毀租用土地外圍的一些未租用地，但復(fù)墾施工單位在施工時(shí)又只考慮租用地范圍內(nèi)的損毀土地，這樣導(dǎo)致農(nóng)民土地被損毀而得不到恢復(fù)，引起不必要的糾紛。

3.3 復(fù)墾技術(shù)落后

目前，復(fù)墾技術(shù)的研究大多停留在基本途徑的研究方面，對新型復(fù)墾技術(shù)的研究力度還不夠，特別是被污染土壤的處理。另外，目前土地復(fù)墾手段多為工程復(fù)墾技術(shù)，而生物復(fù)墾技術(shù)研究進(jìn)行的較少，尤其是植被快速恢復(fù)技術(shù)、土壤改良技術(shù)缺乏，使復(fù)墾土地土壤肥力恢復(fù)較慢，生產(chǎn)力較低。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

(1) 鉆井井場臨時(shí)用地的土地復(fù)墾是解決油氣資源開發(fā)大量占地和耕地保護(hù)之間矛盾的最有效手段。

(2) 鉆井井場不同損毀單元的損毀程度和損毀特點(diǎn)各有不同。臨時(shí)堆土場的損毀方式為壓占，損毀程度為輕度損毀；井場井架基礎(chǔ)外用地和生活區(qū)的損毀方式為挖損和壓占，損毀程度為中度損毀；池類用地、罐區(qū)基礎(chǔ)和放噴坑損毀方式為挖損、壓占和污染，損毀程度為重度損毀。

(3) 根據(jù)各損毀單元的損毀程度和損毀特點(diǎn)，其采用的土地復(fù)墾技術(shù)也有差異。輕度損毀單元和中度損毀單元采用雜物清理、土方松動、土地平整、表土覆蓋和機(jī)械翻耕就能恢復(fù)土地的用地性質(zhì)；而重度損毀單元，除采用常規(guī)復(fù)墾技術(shù)外，還需要采取防治措施，或者研發(fā)新的土地復(fù)墾技術(shù)。

4.2 建 議

(1) 建立完善的管理制度，設(shè)立監(jiān)督機(jī)構(gòu)，督促施工方嚴(yán)格按照復(fù)墾方案的要求完成對鉆井井場的施工與復(fù)墾。

(2) 廢水池和巖屑池在無害化處理不夠徹底時(shí)，會造成土壤損耗，減少了土壤量，從而影響復(fù)墾后的土壤肥力。因此，建議推行泥漿隨鉆不落地處理技術(shù)，加強(qiáng)對資源化技術(shù)的研究，力爭將廢水池和巖屑池中的廢鉆井泥漿和巖屑轉(zhuǎn)變成可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土壤。

(3) 油污的處理還處在預(yù)防階段，缺乏處理油污污染的有效手段。加強(qiáng)微生物處理技術(shù)的研究，有望通過細(xì)菌來處理土壤中的油污，保證土壤質(zhì)量。

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