大風對克拉瑪依油田設施的影響

崔麗娜 謝勇

(新疆克拉瑪依市氣象局氣象臺,新疆克拉瑪依 834000)

大風對克拉瑪依油田設施的影響

崔麗娜 謝勇

(新疆克拉瑪依市氣象局氣象臺,新疆克拉瑪依 834000)

大風是克拉瑪依的一種重大的氣象災害,對社會生產和人民生活的影響很大,同時,大風更是油田生產建設中最大的災害性天氣。該論文利用2005年—2012年克拉瑪依大風資料統計得出克拉瑪依各油田大風特征,并據此提出大風對油田的重大影響以及一些解決辦法。

大風 油田設施 防災減災

1 引言

新疆維吾爾自治區是中國盛行大風的地區之一， 大風日數多，風力強， 持續時間長， 對工農業、交通運輸和人民生活造成極大危害，成為新疆主要災害性天氣之一[1-3]。

對于克拉瑪依這座石油城來說，大風對社會生產及人民生活產生了很大的影響。例如：1996年4月22日，克拉瑪依市大風致使市區通訊線路遭嚴重破壞，長度達1.2千米；6千伏輸電線路停電50條之多，中斷供電長達10個小時[4-6]。百口泉110千伏變電所因母線被刮斷，致使石油管理局80% 的生產區域停電，原油產量減少8300噸，造成的經濟損失達3千多萬元以上[4-6]。克拉瑪依是重要的油田作業區域，大風是油田生產建設中最大的災害性天氣，尤其是對于油田野外工作的影響較。本文即對克拉瑪依大風的特征進行了研究，并針對大風對油田設施的影響提出了一些解決方案[1]。

2 資料與方法

本文利用氣象記日法，即 20：00—20：00記載有大風現象的日子為一個大風日進行統計[2、7-10]。根據所采用的近8年的大風資料，統計各年代、月大風日數， 得出當地大風的變化趨勢及季節分布特點； 根據對大風出現時間及持續時間的統計， 從而得到克拉瑪依大風現象的時間分布規律。

3 克拉瑪依大風的基本特征

3.1 各油田大風分布狀況

以下圖表1中列出的皆為克拉瑪依市重要的油田分布區從2006年—2012年的大風分布狀況。從下表可以看出：獨山子的大風年平均日數最少；百口泉的大風最多，幾乎達到了獨山子的10倍。這除了地形的差異以外，還與測站周圍環境有著不可分割的關系。

3.2 大風的月變化特征

以圖2為克拉瑪依市六個油區自動站的2006年—2012年各月的大風日數，從圖2可以看出：大風的月變化各站并不完全相同，其中白堿灘的月大風主要集中在5月，而其它各站則一致集中在6月。各站除了冬季12、1、2月大風日數較少外，其它各月大風出現概率較大。大風日數隨季節變化較大，其中春季和夏季大風日數較秋冬季多，風力強勁。

3.3 大風的日變化特征

由圖3可以看出：克拉瑪依近八年大風的日變化具有明顯的階段性，主要表現為下午17時到夜間23時，在這段時間，出現大風的幾率很高。風速往往在午后16時開始增大，在19時—23時風速達到最大，入夜之后風速有所減小。強對流天氣到來時，受對流氣團的影響，風力強勁。

表1 克拉瑪依市各油田區域大風統計Table 1 Wind statistics in Karamay Oilfield Regional

3.4 最多風向和最大風風向

經數據統計，克拉瑪依的大風多西北風和西北偏西風向，次數均達到164次之多，東、東北、東南風向出現頻率較少，幾乎為0次，從未出現。

4 大風對油田設施的影響

4.1 大風對勘探工作造成的影響

石油勘探開發大部分的工作環節都是在野外分散完成的，受到自然環境的影響較大。因為石油勘探主要依據波的原理進行工作，如果風力過大，產生的不規則隨機干擾波，使測得的數據失真，影響勘探工作質量，而且還會引起事故[11-12]。

4.2 大風對鉆井工作造成的影響

在鉆井作業和井架拆卸、安裝時，大風會使吊件擺動幅度過大，焊接時火力不集中。各種鉆井器械和工人的重心不穩，大風甚至還會刮倒井架影響鉆井作業。同時，大風引起的沙塵暴還會侵污泥漿、破壞機械，完井時大風會引起電纜振動，導致信號異常，有時甚至是難以進行電測，從而影響油井壽命[11-12]。

4.3 大風對采油工作造成的影響

采油是油田野外工作中一個重中之重的環節。大風往往會對野外采油的生產設備造成巨大的破壞。大風致使石油交通運輸受阻、通信失靈、供電線路跳閘停電機械無法正常運作、抽油機不能正常抽油，同時造成工作人員傷亡。另外大風引起的沙塵暴會將大量塵沙吹起，污染原油，侵蝕機體、損壞機器[11-13]。

4.4 大風對油田工程設計造成的影響

在油田工程設計時，應充分考慮克拉瑪依各油區的極大風速值、最多風向及大風持續時間，合理設計，科學施工。有時即使風力不太大，但持續時間較長，也可以造成危害，因為建筑物并不是僅因為瞬間大風而被吹毀的，積累破壞應力需要一定時間[14]。所以了解克拉瑪依各個油區的10分鐘的最大風速、風向規律以及年極大值至關重要。

5 防御措施

由第3節的統計分析可見，克拉瑪依市主要的八個油田區域除去獨山子區大風日數較少外，其它各個區域大風日數均較多，且大風多集中于5—6月份，日大風高發時段為17-24時，風向多為西北與西北偏西風，那么可以針對克拉瑪依大風頻發季節、出現時次、最多風向對油田設施大風的防御采取針對性解決方案。

圖2 克拉瑪依各油區大風月變化特征Fig 2 Annaal variali characteristics of gale monthes in Karamay oilfield regional

圖3 克拉瑪依各油區大風日變化特征Fig 3 Annaal variali characteristics of gale days in Karamay Oilfield Regional

5.1 大風前的預防工作

(1)克拉瑪依氣象局應注重提高防范意識，特別是在大風的高發季節5-6月份，加強對大風的監測預報能力。(2)做好克拉瑪依氣象局與油田單位的預警平臺工作，第一時間將大風預警信息發布至油田部門，使其積極做好防御工作。(3)易燃、易爆場所要管理好明火。固井、電源、射孔等作業應加快速度或停止作業，推遲到大風后進行[12]。

5.2 大風期間的防護工作

克拉瑪依氣象局應在大風期間保持與各石油部門的密切聯系，及時將大風信息告知油田部門，使其了解并嚴密監視大風的變化，遇到重大情況能夠及時得到解決。

5.3 大風過后的積極搶險工作

克拉瑪依氣象局防災減災部門應當協助石油單位在風力減小后積極組織救災，根據需要搶修供電、通訊線路，保證各要害部門盡快恢復正常生產和工作。

6 結語

(1)克拉瑪依市是我國重要的石油基地，克拉瑪依大風頻發，而且強度較大，油田地處野外，大風對油田設施的影響尤為重要。

(2)經數據統計分析：大風日數隨季節變化較大，其中春季和夏季大風日數較秋冬季多，大風多西北風和西北偏西風向，次數均達到164次之多。克拉瑪依大風的日變化具有明顯的階段性，主要表現為下午17時到夜間23時。

(3)大風對勘探、鉆井、采油、油田設施工作均會造成巨大影響影響，為了使大風對克拉瑪依油田工作的影響降到最低，克拉瑪依氣象局防災減災辦公室應與油田部門緊密聯系做好大風前的預報預警、大風過程中的積極防護、大風后的有利搶險，將大風災害對油田部門的經濟損失減小到最少。

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崔麗娜(1983—),女,工程師,從事天氣預報工作。