繞陽河潮汐災(zāi)害預(yù)警與防范措施

方兵 欒海波 徐建立

（1.中國(guó)石油遼河油田公司高升采油廠；2.中國(guó)石油遼河油田公司安全環(huán)保處）

繞陽河潮汐災(zāi)害預(yù)警與防范措施

方兵1欒海波2徐建立2

（1.中國(guó)石油遼河油田公司高升采油廠；2.中國(guó)石油遼河油田公司安全環(huán)保處）

針對(duì)曙光采油廠繞陽河潮汐對(duì)油田生產(chǎn)及人身安全影響逐年加劇的情況，為減少潮汐對(duì)生產(chǎn)、安全等方面的影響，曙光采油廠對(duì)潮汐的變化規(guī)律及防范措施進(jìn)行研究。通過科學(xué)摸索潮汐規(guī)律，動(dòng)態(tài)調(diào)整區(qū)域油井生產(chǎn)，采取防潮、排澇，“打時(shí)間差”組織運(yùn)行，安全防護(hù)，防汛預(yù)案演練等手段，有效指導(dǎo)了潮水期間油井生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到良好的防潮汐、防污染、保安全的目的，同時(shí)對(duì)今后潮水期間的生產(chǎn)運(yùn)行具有實(shí)際的指導(dǎo)、借鑒作用。

潮水侵襲；影響規(guī)律；災(zāi)害預(yù)警；防范措施；遼河油田；繞陽河

0 引 言

為了減少潮水對(duì)生產(chǎn)、生活帶來的危害，提高全員應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的預(yù)警、處置能力，遼河油田在抗潮、防潮等工作的開展中，探索行之有效的工作方法指導(dǎo)汛期生產(chǎn)，但隨著內(nèi)澇水位逐年上漲，以往被動(dòng)式防潮方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前防潮、防汛需要。為此，結(jié)合潮汐規(guī)律進(jìn)行預(yù)警，并采取相應(yīng)的防范措施，從而將被動(dòng)式防潮轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式應(yīng)對(duì)。

遼河油田曙光采油廠主力生產(chǎn)區(qū)域采油作業(yè)六區(qū)全部位于遼河下游繞陽河岸，該區(qū)域地面被葦田覆蓋，河套內(nèi)區(qū)域地勢(shì)尤為低洼，平均海拔2 m，是繞陽河流域主要泄洪區(qū)域，繞陽河與遼河匯流后直接與入?？谙噙B。

目前，該區(qū)域以超稠油開發(fā)為主，區(qū)域內(nèi)有計(jì)量接轉(zhuǎn)站16座，油井569口，區(qū)塊年產(chǎn)能40萬t，平均日產(chǎn)1 100 t，是遼河油田防汛抗洪的重點(diǎn)區(qū)域。

1 潮汐致災(zāi)情況

該區(qū)域自2007年即開始受到潮水侵襲及洪澇影響，時(shí)間為兩個(gè)月，近年來，隨著泥砂沉積，河床逐年抬高，海水倒灌，造成水位上升，形成經(jīng)常性的潮水侵襲［1-3］，每年內(nèi)影響時(shí)間逐年延長(zhǎng)，2013年上升至近10個(gè)月，由原來防潮、防汛擴(kuò)大到冬季防凌汛。潮水淹沒兩岸井站，造成了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。歷年潮水及洪澇的影響情況和對(duì)企業(yè)造成的危害見表1。

表1 歷年潮水及洪澇影響情況

①潮水侵襲強(qiáng)度越來越大。2007年，潮水侵襲僅影響河邊近距離低洼地帶。最高水位由2007年的1.2 m達(dá)到2013年的2.5 m。

②影響區(qū)域面積越來越大。在2007年，影響3個(gè)平臺(tái)43口井，到2013年時(shí)潮水侵襲達(dá)58座站1 357口井，停爐37臺(tái)，停站16座，關(guān)井495口，關(guān)停撈油井162口。

③影響產(chǎn)量、防汛費(fèi)用逐年遞增。影響產(chǎn)量由2007年初期的0.07萬t上升到2013年的11.16萬t，每年防汛費(fèi)用投入也由最初的110萬元增加到達(dá)2 200萬元。

2 以往預(yù)警和防范措施存在的問題

2.1 對(duì)潮汐規(guī)律認(rèn)識(shí)不足

以往僅停留在簡(jiǎn)單的以經(jīng)驗(yàn)、推算、觀測(cè)為主的被動(dòng)式防汛，對(duì)每次潮水潮位高度、漲潮時(shí)間、持續(xù)時(shí)長(zhǎng)、影響周期等情況都無精確測(cè)量，僅憑著“初一、十五漲大潮”等經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)汛期的生產(chǎn)，使得生產(chǎn)組織工作始終處于被動(dòng)的應(yīng)對(duì)中［4-5］。

2.2 防潮設(shè)施不完善

2009—2010年，遼河油田沿繞陽河畔，分兩期修建了海拔高度為2.24 m的防潮堤工程。2012年部分堤壩加高至2.74 m，2013年加高至3.6 m，防潮堤修建后，有效抑制了中小潮水的侵襲。但隨著潮水侵襲強(qiáng)度的不斷增加，特別是2013年受遼河油田近20年來最大洪潮侵襲，遼河洪峰流量達(dá)1 380 m3/s，同時(shí)與繞陽河潮水上漲疊加影響，造成近43次潮水漫堤，從而導(dǎo)致區(qū)域洪澇無法外排，進(jìn)而加重了洪澇影響。此外，位于遼河油田曙光采油廠新22號(hào)站排澇點(diǎn)，相應(yīng)的防洪堤護(hù)底、蓄水池、隔欄及走臺(tái)護(hù)欄等安全附屬工程尚未完善，不利于職工安全巡檢及洪澇外排時(shí)的污染防護(hù)。

2.3 潮水內(nèi)澇外排設(shè)備不足

甲基蓮心堿與荷葉堿作用HepG2細(xì)胞對(duì)其上清液中LDH、TGF-β1、VEGF 的比較…………………………………… 李 娜，宋金春（2·89）

以往區(qū)域內(nèi)澇潮水外排僅依靠?jī)膳_(tái)1 860 m3的排澇泵及7臺(tái)2 000 m3排澇泵，但隨著潮水侵襲次數(shù)的加大、水量的增多及排澇泵實(shí)際功率弱化等問題，排澇泵的排量已經(jīng)滿足不了潮水外排的需要。

3 潮汐規(guī)律研究

為進(jìn)一步提升對(duì)自然災(zāi)害的預(yù)控能力，遼河油田曙光采油廠依據(jù)營(yíng)口港潮汐變化規(guī)律，總結(jié)并完善了繞陽河潮汐變化規(guī)律表及配套防潮手段和管理方法，有效地指導(dǎo)了潮水期間油井生產(chǎn)運(yùn)行。

3.1 摸索潮汐規(guī)律

依據(jù)中國(guó)海洋海事局下發(fā)的營(yíng)口港潮汐表，并結(jié)合采油廠潮汐預(yù)測(cè)表及歷年的潮汐跟蹤臺(tái)帳，總結(jié)摸索出了繞陽河漲、落潮時(shí)間［6］。

成立觀測(cè)小組。在繞陽河區(qū)域設(shè)立6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)建立潮水記錄本，每日對(duì)潮水漲落情況進(jìn)行記錄，并每月歸檔。

通過對(duì)潮汐相關(guān)文件、資料的研究，確定中國(guó)海事局下發(fā)的潮汐預(yù)測(cè)表最為科學(xué)，根據(jù)地理位置相近原則，確定了以營(yíng)口港為對(duì)比基礎(chǔ)。

潮汐推算。通過查閱營(yíng)口與潮感生產(chǎn)區(qū)域地理關(guān)系，并計(jì)算出營(yíng)口港至繞陽河段的直線距離為134.2 km，同時(shí)將兩地潮汐實(shí)地跟蹤記錄情況與潮汐預(yù)測(cè)表相比照，通過計(jì)算，推算出繞陽河段的漲、落潮規(guī)律。

通過規(guī)律跟蹤，繞陽河潮水一天（一個(gè)晝夜）將發(fā)生兩次高潮和兩次低潮。兩次高潮與兩次低潮的時(shí)間間隔約為12 h；漲、落潮時(shí)間大致為6 h，而且潮差大致相等；漲、落潮交替時(shí)江面水流會(huì)出現(xiàn)靜止（停潮）的情況，一天約4次，每次靜止時(shí)間約10～20 min。正常情況下，潮差不超過1.2 m。每天滿潮、干潮（潮水退到最低的時(shí)候稱為干潮）時(shí)間比前一天延后約60 min。

3.2 對(duì)制定的潮汐表進(jìn)行修正

為確保潮汐預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)區(qū)域內(nèi)從2010年起近三年的漲潮時(shí)間、最高水位時(shí)間、退潮時(shí)間逐一進(jìn)行跟蹤比對(duì)，通過曲線、例表等方法，進(jìn)行科學(xué)分析［7-8］。營(yíng)口與生產(chǎn)區(qū)繞陽河潮水高度對(duì)比見圖1。由圖1可見，2013年?duì)I口與繞陽河最高海拔水位差為121 cm。通過計(jì)算可以得到營(yíng)口海洋潮汐波及至生產(chǎn)區(qū)域需5.67 h，最高水位時(shí)差2.05 h。 3.3進(jìn)一步修訂潮汐預(yù)警準(zhǔn)確性

圖1 營(yíng)口與生產(chǎn)區(qū)繞陽河潮水高度對(duì)比

2013年在不斷的潮汐漲落跟蹤過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)遼河流量情況也影響繞陽河水位，繞陽河段生產(chǎn)區(qū)域往南20 k m匯入遼河后入海。該地段正好處于兩河交匯處，由于河道上游流量增大，頂托效應(yīng)造成繞陽河潮水回退速度減慢。

通過資料查找，距離廠主力生產(chǎn)區(qū)域最近的繞陽河水文站為王回窩堡水文站，該處洪峰到該生產(chǎn)區(qū)域時(shí)間為42 h，遼河上距曙光采油廠最近水文站為六間房水文站，該處洪峰到該生產(chǎn)區(qū)域時(shí)間為24 h。對(duì)此，為進(jìn)一步提高主汛期預(yù)控能力，依據(jù)繞陽河王回窩堡水文站流量預(yù)報(bào)，繪制流量影響示意圖，六間房水文站流量影響示意見圖2。據(jù)統(tǒng)計(jì)，水位達(dá)到警戒高度的上游水文站流量為600 m3/s。

圖2 六間房水文站流量影響示意

4 災(zāi)害防范對(duì)策措施

①防潮。組織修建了防潮大堤，2013年從新3號(hào)站至29號(hào)站將原有防潮壩加寬至4 m、高4.5 m（因?yàn)槭锕獠捎蛷S杜84塊為繞陽河主要泄洪區(qū)，按照遼寧省政府指示，嚴(yán)禁在該區(qū)域修建永久性過高大壩，為此，只有通過修建簡(jiǎn)易土壩起到阻擋潮水的作用）。在汛期來臨前，對(duì)內(nèi)澇嚴(yán)重平臺(tái)及排澇泵、蓄水坑、涵閘等排澇設(shè)施進(jìn)行隔油欄防護(hù)處理。對(duì)低洼場(chǎng)地全部進(jìn)行抬高，并及時(shí)整改內(nèi)澇區(qū)域油井的井口配件，以保證油井的安全生產(chǎn)。

②排澇。一方面通過開啟函閘加快內(nèi)澇潮水外排速度。針對(duì)潮水退卻產(chǎn)生的壩內(nèi)外落差的情況，組織人員對(duì)防潮堤函閘開啟。在沒有函閘的低洼處，在退潮的間歇期，利用鏟車、挖溝機(jī)對(duì)防潮壩開挖，使壩內(nèi)潮水回流。另一方面根據(jù)水勢(shì)，及時(shí)啟停7臺(tái)排澇泵，同時(shí)又增加4臺(tái)2 010 m3/h的排澇泵。

③“打時(shí)間差”組織運(yùn)行。依據(jù)潮汐規(guī)律編制了潮汐日歷，對(duì)主汛期每天的漲潮時(shí)間及水勢(shì)進(jìn)行通報(bào)，針對(duì)潮水回落情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整油井措施，對(duì)災(zāi)情較輕區(qū)域?qū)嵤┋B壩抽水的方式組織作業(yè)施工，對(duì)具備注汽條件的油井，及時(shí)啟爐注汽；對(duì)不正常油井則迅速采取站內(nèi)循環(huán)洗井及熱油車洗井等措施。

④安全防護(hù)。在汛期來臨前，組織對(duì)水中操作的各個(gè)環(huán)節(jié)、部位進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。針對(duì)低壓線路、電器設(shè)備漏電和電纜破損及油井井口憋壓、刺漏、污染等37項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)，制定動(dòng)力電纜絕緣檢測(cè)、涉水作業(yè)防護(hù)等消減和控制措施20條。

⑤防汛預(yù)案演練。制定詳細(xì)的作業(yè)區(qū)、中心站、自然站三級(jí)防洪、防汛應(yīng)急措施，在5月、6月分別進(jìn)行大規(guī)模的防汛應(yīng)急演練，平時(shí)加強(qiáng)對(duì)潮水危害性的認(rèn)識(shí)，做到應(yīng)急演練實(shí)戰(zhàn)化，應(yīng)急管理常態(tài)化。

5 應(yīng)用效果

通過實(shí)施潮水及洪澇區(qū)域潮汐災(zāi)害預(yù)警與對(duì)應(yīng)防范措施，使區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)管理平穩(wěn)有序，最大限度提高油井生產(chǎn)時(shí)率，2014年以來，該區(qū)域未發(fā)生關(guān)井、關(guān)站及人員傷害事故，減輕了對(duì)產(chǎn)量的影響及設(shè)備設(shè)施的損壞。年影響產(chǎn)量由2013年的11.16萬t/a降至0.5萬t/a；防汛費(fèi)用由2 200萬元降至350萬元。

6 結(jié)束語

依據(jù)繞陽河潮汐變化規(guī)律及配套防潮手段和管理方法，可以優(yōu)化潮水期間的油井生產(chǎn)運(yùn)行，減少了油井產(chǎn)量損失，并避免人員、設(shè)備、環(huán)保、安全等方面的事故。

深入研究生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的潮水變化規(guī)律，對(duì)今后潮水期間的生產(chǎn)運(yùn)行具有指導(dǎo)作用。

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（編輯 王薇）

10.3969/j.issn.1005-3158.2015.05.026

1005-3158（2015）05-0087-03

2015-04-05）

方兵，2003年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油開采專業(yè)，現(xiàn)在中國(guó)石油遼河油田公司高升采油廠土地環(huán)保管理中心從事環(huán)保管理工作。通信地址：遼寧省盤錦市興隆臺(tái)區(qū)高升街遼河油田高升采油廠土地環(huán)保管理中心，124125