四川盆地油氣探區鉆前工程選址風險分析與防控

周曉慶,薛 強

(中國石油西南油氣田分公司,成都 610051)

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

1 四川盆地油氣探區自然地理特性

四川盆地是四周高山環繞的構造復合盆地,其油氣探區主要位于腹地丘陵和盆周斜坡陡峻山地.探區城鎮密布,經濟繁榮,河流縱橫,植被茂盛,是長江上游重要的水土保持區域.研究區有多處山洪、泥石流、滑坡、巖溶等地質災害易發區.

2 鉆前工程選址自然災害風險分析

(1)山區常發生滑坡、泥石流、巖石崩塌地質災害

四川盆地的形成歷經了多期構造運動,斷裂發育,盆周地勢陡峭,降水集中,山區常發生滑坡、泥石流和巖石崩塌等地質災害.

(2)洪水誘發地質災害

6月～9月為四川盆地的雨季,平均降水量在600mm以上,是洪澇誘發地質災害易發期.四川油氣田每年都會發生程度不一的道路損毀、垮塌、淹沒、中斷和場站設施受損、人員受困、生產停滯等洪澇災害.

(3)礦井(坑道)、溶洞災害

四川盆地礦產資源豐富,煤礦井及坑道分布普遍,石灰巖出露區域則溶洞、巖溶塌陷分布較廣.若鉆前工程選址調查不清,將給鉆井作業造成鉆遇坑道,或井筒氣體串入坑道,構成惡性井漏、威脅作業人員(坑道設施)生命財產安全和引發礦井爆炸等重大危害風險.

3 鉆前工程選址原則及風險防控

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目標為前提.工程地址的確定,應在滿足地下地質目標允許的地面范圍內,進行比選.

(2)安全環保原則

鉆前工程選址以"安全第一、環保優先、以人為本"為理念,井場及其布局應遵循安全環保有關規定和要求.

(3)統籌兼顧原則

鉆前工程選址過程中,應統籌兼顧地下地質目標、鉆井工程難度、鉆井(試油)安全風險、鉆前工程風險和工程造價等因素,安全距離見表1.

(4)優化比選原則

鉆前工程選址,在滿足地下地質目標的地面允許范圍內,應進行多點比選,選優舍劣,達到控制工程量、降低工程風險和造價、提高投資效益的目的.

3.2 鉆前工程選址風險分析

(1)滑坡、泥石流、巖石崩塌地質風險識別與防范

滑坡識別:滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發生的滑移現象.產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,上部常成環狀坡形的特征,如為活動滑坡體,常見樹木傾斜,地表呈不規則階梯狀,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或溝谷深壑,因為暴雨暴雪引發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地形;②上游堆積有豐富的松散固體物質;③短期內有突發性的大量流水來源.

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.

風險防范:

項目建設單位應組織地質、鉆井安全、土地、鉆前勘察設計、地質災害評價、環境評價等專業技術及管理人員共同參與鉆前工程井址現場勘定工作.

鉆前井場選址、道路選線應在踏勘、調查、識別、判斷基礎上,避開滑坡、泥石流和巖石崩塌易發地段,避開沖溝,沖田、古河道、堆積體等工程不適宜區域.

(2)洪水災害預防

鉆前工程選址應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在水文資料調查基礎上,以20年一遇的洪水位進行設防.

(3)礦井(坑道)、溶洞危害風險識別與防控

礦井(坑道)識別:四川盆地油氣探區相遇礦井(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,個別為二疊系龍潭組及梁山組煤系.一般位于盆周和腹地高陡構造的油氣探區,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.

溶洞風險識別:四川盆地油氣探區溶洞主要分布于二疊系地層,一般井口附近出露石灰巖的油氣井,存在鉆遇溶洞的風險.

表1 四川油氣田鉆前工程選址有關安全距離

礦井(坑道)、溶洞災害預防:在鉆前工程選址過程中,應用地面地質圖結合對周邊地面調查、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)鉆前工程風險防控

鉆前工程井場、廢水池及道路應選擇地形相對平坦、基巖穩定的場地,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體,工區與懸崖、陡坡應保持5m以上的安全距離,井場和道路順應地形等高線布局,盡量避免大挖大填及高擋墻,保持挖填土石方平衡,盡量將設備基礎置于挖方區域,避免開挖順向坡.對于基巖不清或分布異常的場地應加密地勘.

(5)鉆井(試油)工程安全風險預防

鉆前工程選址應遵守鉆井井控、防火有關安全規定,應避開場鎮、廠礦、學校、大型油庫、鐵路、礦井、輸電(訊、氣)設施等,盡量避讓民宅、森林、構建筑物設施等,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遵循表1安全距離有關規定.

4 結束語

綜上所述,四川盆地由于特殊的地形地貌、地質條件,鉆前工程選址存在著諸多風險.選址人員應密切配合、統籌兼顧,增強風險意識,提高風險識別能力,加強工作責任心,有效規避和控制安全、環保風險,保障油氣田勘探開發生產安全、平穩、有序進行.

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

[2]季偉峰,胡時有,宋 軍.中國西南地區主要地質災害及常用監測方法[J],中國地質災害與防治學報,2007年12月, 38～41.