黃土丘陵溝壑區(qū)油田開發(fā)過程中的生態(tài)影響特征及其減緩對策

張濤+蔡欣宇+上官中華

摘要： 油田開發(fā)是比較典型的一類生態(tài)影響項目，在生態(tài)環(huán)境脆弱的黃土丘陵地區(qū)進行油田開發(fā)有其顯著特征，在總結油田開發(fā)過程中不同工程類型的生態(tài)環(huán)境影響特征的基礎上，提出了相應的減緩措施。

Abstract： Oilfield development is a typical type of ecological impact project. It has obvious characteristics in oilfield development in loess hilly areas with fragile ecological environment. On the basis of summing up the ecological and environmental impact characteristics of different engineering types in the process of oilfield development， it put forward the corresponding mitigation measures.

關鍵詞： 油田開發(fā)；黃土丘陵；生態(tài)影響；減緩措施

Key words： oilfield development；loess hills；ecological impact；mitigation measures

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0150-020 引言

黃土丘陵是黃土高原面積最為遼闊的地貌類型，面積 23.6×104 km2，占黃土高原面積的56.79%。黃土丘陵區(qū)地面崎嶇、破碎，溝谷密度3～7km/km2，是黃土高原土壤侵蝕最嚴重，生態(tài)環(huán)境最脆弱的區(qū)域[1]，主要分布在陜西、山西、內蒙、青海、寧夏、甘肅等幾個省區(qū)。長慶油田作為國家重要能源生產單位，其工作區(qū)域集中分布在以上幾個省區(qū)，隨著近年來油氣開采規(guī)模的不斷擴大，年產油氣當量連續(xù)以百萬噸規(guī)模攀升，由于地處生態(tài)脆弱區(qū)，油田開發(fā)過程中的生態(tài)環(huán)境影響也越來越受到重視，如何在油田開發(fā)的過程中實現生態(tài)環(huán)境的保護目標，油田公司和環(huán)保工作者已經開展了大量的實地工作。

油田開發(fā)項目具有工程內容多、影響范圍大、影響因素多等特點，是比較典型的一類生態(tài)影響項目，其對生態(tài)環(huán)境的影響主要體現在通過土地的占用，使原有的土地結構、植被分布和生物量等生態(tài)因素發(fā)生變化，從而對項目建設區(qū)域內的生態(tài)環(huán)境形成一系列的影響，其次，油田項目在建設、運行過程中污染物的排放也是影響當地生態(tài)環(huán)境的重要原因，本文初步探討了黃土丘陵溝壑區(qū)油田開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境影響的主要影響特征，并結合實際工作給出了相應的生態(tài)環(huán)境保護對策。

1 油田開發(fā)建設、運行過程中的主要生態(tài)影響特征

油田建設項目從工程性質的角度劃分，可分為場站工程、道路工程和管線工程三大類，各類工程對生態(tài)環(huán)境的影響在施工期和運行期呈現出不同的影響方式和特點。

1.1 場站工程的生態(tài)影響特征 場站工程包括井場、增壓點、接轉站、注水站、聯合站等建設內容，由于油田開采工藝的需要，場站工程根據開采區(qū)域內油藏埋藏特征及地理特征分散分布，目前國內油田開采多采用叢式井和水平井的鉆采工藝[2]，單個井場一般布置4～8口油井，占地面積在4hm2左右，雖然單個井場占地面積較小，但數量較多，是站場工程中生態(tài)影響最廣泛的一類工程。場站工程以永久占地為主，將徹底改變原土地利用的性質，對占地范圍內的生態(tài)環(huán)境帶來長期的不可逆影響，使得評價區(qū)域內的人工建筑斑塊數量增加，景觀的破碎度增加。在場站的建設和運行過程中往往會產生落地油、含油污泥和含油廢水，進入環(huán)境后可以在更大范圍內對生態(tài)環(huán)境造成影響。

1.2 道路工程的生態(tài)影響特征 油區(qū)道路根據連接場站類型和規(guī)模的不同分為主干線、干線和支線道路三個等級，主要為滿足油田日常管理和生產需要而建設。連接大型場站之間的主干線、干線道路一般可依托地方現有道路，或與地方路網規(guī)劃結合建設，在道路工程量中的比重相對較小，主要影響因素與一般道路工程相似；而連接小型場站的支線道路不僅總里程較長，在設計上也與一般的道路工程存在一定差異，支線道路普遍采取提高道路最大縱坡、減小平曲線半徑、主動避讓居民住戶、減少占用耕地及林地面積等設計方案，使得其在生態(tài)環(huán)境影響方面和一般道路有所不同，主要表現在：①油田開發(fā)區(qū)內支線道路以主干線和干線道路為中心呈樹枝狀分布，加劇了對開采區(qū)域內生態(tài)環(huán)境的分割，產生比線狀公路更顯著的生態(tài)影響[3]；②支線道路依據地形地勢修建，使得取棄土方量小，在很多的工程實踐中可以做到填挖平衡，不設取棄土場，使得水土流失量大大減少；③支線道路路面一般采用砂石或粘質土路面，在施工期和運行期道路兩側一定范圍內均存在揚塵污染，對影響范圍內的植物生長造成干擾，使農作物的產量降低[4]，這是油區(qū)道路比較顯著的一個影響；④由于考慮到征地的原因，油區(qū)道路選線會盡量避免占用良田、林地等生態(tài)價值和使用價值較高的土地，客觀上使得道路建設對開采區(qū)域內重要生態(tài)環(huán)境的影響減??；⑤不同等級的道路車流量差別較大，干線道路交通量大，設計車速較高，支線道路交通量小，設計車速低，且90%以上的車型為7座以下小型車輛[5，6]，因此汽車噪聲和尾氣對生態(tài)環(huán)境的影響很小。道路工程特別是支線道路工程也是永久占地較多的一類工程，但與場站工程不同的是，在油田退役后主干線和干線道路仍然作為地方交通道路使用，而無法利用的支線道路需要進行拆除并恢復植被，由于支線路面沒有硬化，在生態(tài)的可恢復方面要優(yōu)于場站工程。

1.3 管線工程的生態(tài)影響特征 在油田開采區(qū)域內，原油從井口至聯合站的集輸過程中根據集輸方向，管線主要可分為井場→增壓點、增壓點→接轉站、接轉站→聯合站等幾種規(guī)格，管徑隨著外輸場站級別和外輸量的提高而逐級增加，各種規(guī)格管線總長度隨著管徑的增加而逐級減少，基于管線布置特點，其生態(tài)影響與長輸管線工程相比有一定的區(qū)別，主要表現在：①油區(qū)內的輸油管線具備一般長輸管線對土壤、植被和土地利用方式的影響，由于在開采區(qū)域內分布密度較大，施工也較為集中，增加了對油田開發(fā)區(qū)域內生態(tài)環(huán)境影響的強度，特別是在油田采取滾動開發(fā)的模式，在上一年造成的生態(tài)環(huán)境影響還沒有完全恢復的情況下又開始了新一輪的影響，進一步延緩了油田開發(fā)區(qū)域內管線施工臨時占地上生態(tài)環(huán)境的自然恢復速度。②由于原油的理化性質，在輸送過程中會對原油進行加熱升溫，管線在運行過程中還可能會使沿線地表溫度升高，并通過增大蒸發(fā)而降低土壤水分含量，引起地表植被的非正常生長[7]，特別是在西北干旱地區(qū)這一影響更為明顯一些。③以主要站場為起點，逐級呈樹枝狀分布，使得開采區(qū)域內管線的密度增加，交叉較多，特點是規(guī)格較小的管線數量多、長度短，造成在施工作業(yè)監(jiān)管、風險防控措施方面難于做到全覆蓋，當發(fā)生管線腐蝕破損甚至斷裂的事故后更容易出現發(fā)現不及時、應急反應較慢等情況，從日常工作中收集到的資料統(tǒng)計來看，井場→增壓點輸油管線的事故約占同類事故的80%以上，當泄漏事故發(fā)生后原油直接進入環(huán)境，會造成更大范圍內的生態(tài)環(huán)境影響。endprint

2 油田開發(fā)中各類工程生態(tài)影響減緩措施

對于油田開發(fā)產生的生態(tài)影響過程和特征不盡相同，所以在生態(tài)環(huán)境影響減緩措施上既有相同的地方也有不同的側重點。

2.1 避讓、恢復措施 生態(tài)敏感區(qū)往往生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱或具有重要的生態(tài)功能，包括自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、森林公園、重要濕地等區(qū)域，鑒于油田開發(fā)對生態(tài)環(huán)境產生的不良影響和相關法律法規(guī)要求，油田開發(fā)的各類工程均應對生態(tài)敏感區(qū)采取避讓措施，一般區(qū)域內的油田開發(fā)也要對工程的選址、選線進行多方案比選，在充分的論證的基礎上選出對生態(tài)環(huán)境影響最小的方案。

各類工程在施工結束都后要及時對臨時占地進行植被恢復，應采用對當地自然環(huán)境適應性較強的鄉(xiāng)土物種，以保證恢復植被與原生植被的相近程度和植被群落的穩(wěn)定性，同時要進行積極的人工干預，以提高恢復植被的出苗率和成活率，加快臨時占地上的植被恢復速度。

2.2 場站工程的生態(tài)影響減緩措施 井場建設要盡量控制作業(yè)面范圍，采用叢式井或水平井的開采工藝，可有效減少井場的永久占地面積[8]；做好泥漿池的防漏防滲處理，泥漿盡可能的循環(huán)利用，無法利用的要進行無害化固化處理后深埋，防止泥漿中的污染物進入環(huán)境；井場在施工、運行過程中要防止含油物質的跑冒滴漏，落地油要及時清理回收；井場要盡量選擇在匯水面積小的梁峁、臺塬地區(qū)，減少井場內污染物的遷移機會。

在滿足油田設計規(guī)范的前提下，因地制宜優(yōu)化場站平面布置，可有效減小占地面積[9]和挖填方；合理安排施工，做好施工管理，控制施工活動范圍，減少臨時占地的面積和對植被的破壞。

2.3 道路工程的生態(tài)影響減緩措施 嚴格控制道路施工作業(yè)帶寬度，道路干線施工作業(yè)帶兩側寬度控制在15m范圍內，油區(qū)道路施工作業(yè)面寬度控制在10m范圍內；不同等級的油區(qū)道路揚塵宜采取針對性的措施：井場支線道路車輛運輸頻次低，采用平整壓實路面、限定車速、根據車輛運輸規(guī)律定時路面灑水等措施，特別是井場在修井、洗井作業(yè)過程中，增加了短期內的交通量，應加強上述措施；對于站場支線道路除上訴措施外，還應當采取進一步的抑塵處理，加鋪瀝青路面，并加強道路養(yǎng)護；對于連接大型站場的干線或主干線道路起到樞紐作用，往往依托地方道路，使得地方道路的交通量增加較大，尤其是重型車輛的增加，導致路面破壞嚴重，應與地方道路交通主管部門加強協(xié)商，積極配合地方道路交通主管部門做好該類道路的建設、修繕和養(yǎng)護工作。

2.4 管線工程的生態(tài)影響減緩措施 管線施工過程中應將表層土、底層土分開堆放，回填時應分層回填，恢復原土層，保護土壤肥力，以利后期植被恢復；在坡面上鋪設管道，要在施工作業(yè)帶兩邊修筑臨時排水通道，施工結束管道回填后，及時修筑擋水墻，作為永久性設施保留下來；在管線上方設置各種標志，定期巡線，避免人為破壞，加強各種防護工程的維護、保養(yǎng)與管理，及時發(fā)現滑坡、坍塌、泥石流等隱患，提前采取防治措施；管線埋深要根據當地氣候、地質條件合理設計，在開挖面進行植被恢復時選擇一般農作物及種植淺根系植被，避免被植被根系破壞；做好管線的防腐及泄漏監(jiān)測，提高管線風險事故的應急響應速度。

3 結語

黃土丘陵地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，油氣資源豐富，如何在資源開發(fā)過程中實現生態(tài)環(huán)境保護目標，油田公司和環(huán)保工作者多年來一直不斷探索、實踐，在分析了油田開發(fā)過程中生態(tài)影響特征的基礎上總結了不同工程類型生態(tài)環(huán)境影響的減緩措施，這在生產實踐的過程中發(fā)揮著積極的作用。雖然這些措施最大程度地將油田開發(fā)的生態(tài)影響控制在可承受的范圍之內，但油田開發(fā)是一個持續(xù)的過程，多年的累積性影響使得開采區(qū)域內的生態(tài)環(huán)境產生著更加深刻的變化，如何減緩甚至消除這種累積性影響應該是下一步的研究和實踐的重點。

參考文獻：

[1]桑廣書，陳雄，陳小.黃土丘陵地貌形成模式與地貌演變[J].干旱區(qū)地理，2007（5）：375-380.

[2]閆鐵，徐婷，畢雪亮.叢式井平臺井口布置方法[J].石油鉆探技術，2013（3）：13-16.

[2]韓烈祥，向興華，鄢榮. 叢式井低成本批量鉆井技術[J].鉆采工藝，2012（3）：5-11.

[3]李月輝，胡遠滿，李秀珍.道路生態(tài)研究進展[J].應用生態(tài)學報，2003（3）： 447-452.

[4]趙華軍，王立，趙明，等.沙塵暴粉塵對不同作物氣體交換特征的影響[J].水土保持學報，2011（6）：202-206.

[5]馬筱軍，孔高峰，梁孝忠，等.長慶油田油區(qū)專用道路設計中“新理念”的應用[J].石油規(guī)劃設計，2011（3）：43-47.

[6]馬筱軍，劉二龍，梁孝忠，等.淺談長慶油田油氣區(qū)專用道路代表車型和設計交通量的確定[J].科技文匯，2011（11）：92-93.

[7]夏小林.淺析成品油管道工程建設對生態(tài)環(huán)境影響及水土保持防治措施[J].江淮水利科技，2013（5）：46-48.

[8]韓俊山，齊路恒，康文奎，等.陜北石油勘探叢式井組鉆井實踐[J].中國煤田地質，2006（9）：73-76.

[9]黃素蘭，李杰訓，李玉春.油田主要生產站（場）平面布局優(yōu)化[J].石油規(guī)劃設計，2003（3）：6-10.endprint