四川盆地油气探区钻前工程选址风险分析与防控

周晓庆,薛 强

(中国石油西南油气田分公司,成都 610051)

油气探区钻前工程是为油气勘探提供钻井场地、设备、池类及进场道路等临时工程,为钻井(试油)工程顺利实施提供服务.本文对钻前工程选址工程风险的分析与防控进行了探讨.

1 四川盆地油气探区自然地理特性

四川盆地是四周高山环绕的构造复合盆地,其油气探区主要位于腹地丘陵和盆周斜坡陡峻山地.探区城镇密布,经济繁荣,河流纵横,植被茂盛,是长江上游重要的水土保持区域.研究区有多处山洪、泥石流、滑坡、岩溶等地质灾害易发区.

2 钻前工程选址自然灾害风险分析

(1)山区常发生滑坡、泥石流、岩石崩塌地质灾害

四川盆地的形成历经了多期构造运动,断裂发育,盆周地势陡峭,降水集中,山区常发生滑坡、泥石流和岩石崩塌等地质灾害.

(2)洪水诱发地质灾害

6月～9月为四川盆地的雨季,平均降水量在600mm以上,是洪涝诱发地质灾害易发期.四川油气田每年都会发生程度不一的道路损毁、垮塌、淹没、中断和场站设施受损、人员受困、生产停滞等洪涝灾害.

(3)矿井(坑道)、溶洞灾害

四川盆地矿产资源丰富,煤矿井及坑道分布普遍,石灰岩出露区域则溶洞、岩溶塌陷分布较广.若钻前工程选址调查不清,将给钻井作业造成钻遇坑道,或井筒气体串入坑道,构成恶性井漏、威胁作业人员(坑道设施)生命财产安全和引发矿井爆炸等重大危害风险.

3 钻前工程选址原则及风险防控

3.1 钻前工程选址原则

(1)地面服从地下原则

钻前工程选址以满足地下地质目标为前提.工程地址的确定,应在满足地下地质目标允许的地面范围内,进行比选.

(2)安全环保原则

钻前工程选址以"安全第一、环保优先、以人为本"为理念,井场及其布局应遵循安全环保有关规定和要求.

(3)统筹兼顾原则

钻前工程选址过程中,应统筹兼顾地下地质目标、钻井工程难度、钻井(试油)安全风险、钻前工程风险和工程造价等因素,安全距离见表1.

(4)优化比选原则

钻前工程选址,在满足地下地质目标的地面允许范围内,应进行多点比选,选优舍劣,达到控制工程量、降低工程风险和造价、提高投资效益的目的.

3.2 钻前工程选址风险分析

(1)滑坡、泥石流、岩石崩塌地质风险识别与防范

滑坡识别:滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象.产生滑坡的主要条件有:①坡度在10度以上的斜坡地貌;②组成斜坡的岩土破碎、松散;③富含地下水(雨水活动);④地震及人类工程活动堆载(或裁脚)等的外力作用.一般前缘开阔的山坡,江、河、沟的斜坡及公路、工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的部位,尤其是"下陡、中缓、上陡"堆土厚度大的山腰斜坡(平台)是产生滑坡的有利地形.古滑坡体一般具有土石堆积杂乱,堆积层厚度大、含水丰富,上部常成环状坡形的特征,如为活动滑坡体,常见树木倾斜,地表呈不规则阶梯状,伴有裂缝等特征.

泥石流识别:泥石流是指在地形险峻的山区或沟谷深壑,因为暴雨暴雪引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流.形成泥石流的基本条件是:①有陡峭便于集水集物的适当地形;②上游堆积有丰富的松散固体物质;③短期内有突发性的大量流水来源.

岩石崩塌识别:岩石崩塌是指处于悬崖、斜坡的破碎岩石或悬石,在雨水、冰冻及人类工程开挖、爆破等作用下的崩裂、垮塌.

风险防范:

项目建设单位应组织地质、钻井安全、土地、钻前勘察设计、地质灾害评价、环境评价等专业技术及管理人员共同参与钻前工程井址现场勘定工作.

钻前井场选址、道路选线应在踏勘、调查、识别、判断基础上,避开滑坡、泥石流和岩石崩塌易发地段,避开冲沟,冲田、古河道、堆积体等工程不适宜区域.

(2)洪水灾害预防

钻前工程选址应避开低洼地带和沟谷,避让自然泄洪通道,井场布局和道路选线应在水文资料调查基础上,以20年一遇的洪水位进行设防.

(3)矿井(坑道)、溶洞危害风险识别与防控

矿井(坑道)识别:四川盆地油气探区相遇矿井(坑道)主要为煤矿井及其坑道,其煤层多为三叠系须家河组煤系,个别为二叠系龙潭组及梁山组煤系.一般位于盆周和腹地高陡构造的油气探区,尤其是地表出露须家河组(通常为成片松林地貌)地层的油气井.

溶洞风险识别:四川盆地油气探区溶洞主要分布于二叠系地层,一般井口附近出露石灰岩的油气井,存在钻遇溶洞的风险.

表1 四川油气田钻前工程选址有关安全距离

矿井(坑道)、溶洞灾害预防:在钻前工程选址过程中,应用地面地质图结合对周边地面调查、外围走访,了解矿井(坑道)和溶洞存在可能性及分布情况,避开矿井(坑道)和溶洞,保持足够的安全距离.附近有矿井或存在对矿井(坑道)危害可能的工程,应开展井口2km范围的矿井、坑道详查,查实坑道布局、范围、走向,确保与井筒的安全距离.

(4)钻前工程风险防控

钻前工程井场、废水池及道路应选择地形相对平坦、基岩稳定的场地,尽量避开沟田、富含水的厚层土体、岩石破碎带等工程不适宜地质体,工区与悬崖、陡坡应保持5m以上的安全距离,井场和道路顺应地形等高线布局,尽量避免大挖大填及高挡墙,保持挖填土石方平衡,尽量将设备基础置于挖方区域,避免开挖顺向坡.对于基岩不清或分布异常的场地应加密地勘.

(5)钻井(试油)工程安全风险预防

钻前工程选址应遵守钻井井控、防火有关安全规定,应避开场镇、厂矿、学校、大型油库、铁路、矿井、输电(讯、气)设施等,尽量避让民宅、森林、构建筑物设施等,与其保持足够的安全距离.四川盆地钻前工程选址及其布局应遵循表1安全距离有关规定.

4 结束语

综上所述,四川盆地由于特殊的地形地貌、地质条件,钻前工程选址存在着诸多风险.选址人员应密切配合、统筹兼顾,增强风险意识,提高风险识别能力,加强工作责任心,有效规避和控制安全、环保风险,保障油气田勘探开发生产安全、平稳、有序进行.

[1]《西南油气田分公司钻前工程设计管理指导意见》(2009年10月09日).

[2]季伟峰,胡时有,宋 军.中国西南地区主要地质灾害及常用监测方法[J],中国地质灾害与防治学报,2007年12月, 38～41.