绕阳河潮汐灾害预警与防范措施

2015-11-20方兵栾海波徐建立

油气田环境保护 2015年5期

关键词：辽河油田防潮潮水

方兵栾海波徐建立

（1.中国石油辽河油田公司高升采油厂；2.中国石油辽河油田公司安全环保处）

绕阳河潮汐灾害预警与防范措施

方兵1栾海波2徐建立2

（1.中国石油辽河油田公司高升采油厂；2.中国石油辽河油田公司安全环保处）

针对曙光采油厂绕阳河潮汐对油田生产及人身安全影响逐年加剧的情况，为减少潮汐对生产、安全等方面的影响，曙光采油厂对潮汐的变化规律及防范措施进行研究。通过科学摸索潮汐规律，动态调整区域油井生产，采取防潮、排涝，“打时间差”组织运行，安全防护，防汛预案演练等手段，有效指导了潮水期间油井生产运行，达到良好的防潮汐、防污染、保安全的目的，同时对今后潮水期间的生产运行具有实际的指导、借鉴作用。

潮水侵袭；影响规律；灾害预警；防范措施；辽河油田；绕阳河

0 引言

为了减少潮水对生产、生活带来的危害，提高全员应对自然灾害的预警、处置能力，辽河油田在抗潮、防潮等工作的开展中，探索行之有效的工作方法指导汛期生产，但随着内涝水位逐年上涨，以往被动式防潮方法已经远远不能满足目前防潮、防汛需要。为此，结合潮汐规律进行预警，并采取相应的防范措施，从而将被动式防潮转变为主动式应对。

辽河油田曙光采油厂主力生产区域采油作业六区全部位于辽河下游绕阳河岸，该区域地面被苇田覆盖，河套内区域地势尤为低洼，平均海拔2 m，是绕阳河流域主要泄洪区域，绕阳河与辽河汇流后直接与入海口相连。

目前，该区域以超稠油开发为主，区域内有计量接转站16座，油井569口，区块年产能40万t，平均日产1 100 t，是辽河油田防汛抗洪的重点区域。

1 潮汐致灾情况

该区域自2007年即开始受到潮水侵袭及洪涝影响，时间为两个月，近年来，随着泥砂沉积，河床逐年抬高，海水倒灌，造成水位上升，形成经常性的潮水侵袭［1-3］，每年内影响时间逐年延长，2013年上升至近10个月，由原来防潮、防汛扩大到冬季防凌汛。潮水淹没两岸井站，造成了严重的洪涝灾害。历年潮水及洪涝的影响情况和对企业造成的危害见表1。

表1 历年潮水及洪涝影响情况

①潮水侵袭强度越来越大。2007年，潮水侵袭仅影响河边近距离低洼地带。最高水位由2007年的1.2 m达到2013年的2.5 m。

②影响区域面积越来越大。在2007年，影响3个平台43口井，到2013年时潮水侵袭达58座站1 357口井，停炉37台，停站16座，关井495口，关停捞油井162口。

③影响产量、防汛费用逐年递增。影响产量由2007年初期的0.07万t上升到2013年的11.16万t，每年防汛费用投入也由最初的110万元增加到达2 200万元。

2 以往预警和防范措施存在的问题

2.1 对潮汐规律认识不足

以往仅停留在简单的以经验、推算、观测为主的被动式防汛，对每次潮水潮位高度、涨潮时间、持续时长、影响周期等情况都无精确测量，仅凭着“初一、十五涨大潮”等经验来指导汛期的生产，使得生产组织工作始终处于被动的应对中［4-5］。

2.2 防潮设施不完善

2009—2010年，辽河油田沿绕阳河畔，分两期修建了海拔高度为2.24 m的防潮堤工程。2012年部分堤坝加高至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袭。但随着潮水侵袭强度的不断增加，特别是2013年受辽河油田近20年来最大洪潮侵袭，辽河洪峰流量达1 380 m3/s，同时与绕阳河潮水上涨叠加影响，造成近43次潮水漫堤，从而导致区域洪涝无法外排，进而加重了洪涝影响。此外，位于辽河油田曙光采油厂新22号站排涝点，相应的防洪堤护底、蓄水池、隔栏及走台护栏等安全附属工程尚未完善，不利于职工安全巡检及洪涝外排时的污染防护。

2.3 潮水内涝外排设备不足

甲基莲心碱与荷叶碱作用HepG2细胞对其上清液中LDH、TGF-β1、VEGF 的比较…………………………………… 李娜，宋金春（2·89）

以往区域内涝潮水外排仅依靠两台1 860 m3的排涝泵及7台2 000 m3排涝泵，但随着潮水侵袭次数的加大、水量的增多及排涝泵实际功率弱化等问题，排涝泵的排量已经满足不了潮水外排的需要。

3 潮汐规律研究

为进一步提升对自然灾害的预控能力，辽河油田曙光采油厂依据营口港潮汐变化规律，总结并完善了绕阳河潮汐变化规律表及配套防潮手段和管理方法，有效地指导了潮水期间油井生产运行。

3.1 摸索潮汐规律

依据中国海洋海事局下发的营口港潮汐表，并结合采油厂潮汐预测表及历年的潮汐跟踪台帐，总结摸索出了绕阳河涨、落潮时间［6］。

成立观测小组。在绕阳河区域设立6个观测点建立潮水记录本，每日对潮水涨落情况进行记录，并每月归档。

通过对潮汐相关文件、资料的研究，确定中国海事局下发的潮汐预测表最为科学，根据地理位置相近原则，确定了以营口港为对比基础。

潮汐推算。通过查阅营口与潮感生产区域地理关系，并计算出营口港至绕阳河段的直线距离为134.2 km，同时将两地潮汐实地跟踪记录情况与潮汐预测表相比照，通过计算，推算出绕阳河段的涨、落潮规律。

通过规律跟踪，绕阳河潮水一天（一个昼夜）将发生两次高潮和两次低潮。两次高潮与两次低潮的时间间隔约为12 h；涨、落潮时间大致为6 h，而且潮差大致相等；涨、落潮交替时江面水流会出现静止（停潮）的情况，一天约4次，每次静止时间约10～20 min。正常情况下，潮差不超过1.2 m。每天满潮、干潮（潮水退到最低的时候称为干潮）时间比前一天延后约60 min。

3.2 对制定的潮汐表进行修正

为确保潮汐预测的准确性，对区域内从2010年起近三年的涨潮时间、最高水位时间、退潮时间逐一进行跟踪比对，通过曲线、例表等方法，进行科学分析［7-8］。营口与生产区绕阳河潮水高度对比见图1。由图1可见，2013年营口与绕阳河最高海拔水位差为121 cm。通过计算可以得到营口海洋潮汐波及至生产区域需5.67 h，最高水位时差2.05 h。 3.3进一步修订潮汐预警准确性

图1 营口与生产区绕阳河潮水高度对比

2013年在不断的潮汐涨落跟踪过程中，逐渐发现辽河流量情况也影响绕阳河水位，绕阳河段生产区域往南20 k m汇入辽河后入海。该地段正好处于两河交汇处，由于河道上游流量增大，顶托效应造成绕阳河潮水回退速度减慢。

通过资料查找，距离厂主力生产区域最近的绕阳河水文站为王回窝堡水文站，该处洪峰到该生产区域时间为42 h，辽河上距曙光采油厂最近水文站为六间房水文站，该处洪峰到该生产区域时间为24 h。对此，为进一步提高主汛期预控能力，依据绕阳河王回窝堡水文站流量预报，绘制流量影响示意图，六间房水文站流量影响示意见图2。据统计，水位达到警戒高度的上游水文站流量为600 m3/s。

图2 六间房水文站流量影响示意

4 灾害防范对策措施

①防潮。组织修建了防潮大堤，2013年从新3号站至29号站将原有防潮坝加宽至4 m、高4.5 m（因为曙光采油厂杜84块为绕阳河主要泄洪区，按照辽宁省政府指示，严禁在该区域修建永久性过高大坝，为此，只有通过修建简易土坝起到阻挡潮水的作用）。在汛期来临前，对内涝严重平台及排涝泵、蓄水坑、涵闸等排涝设施进行隔油栏防护处理。对低洼场地全部进行抬高，并及时整改内涝区域油井的井口配件，以保证油井的安全生产。

②排涝。一方面通过开启函闸加快内涝潮水外排速度。针对潮水退却产生的坝内外落差的情况，组织人员对防潮堤函闸开启。在没有函闸的低洼处，在退潮的间歇期，利用铲车、挖沟机对防潮坝开挖，使坝内潮水回流。另一方面根据水势，及时启停7台排涝泵，同时又增加4台2 010 m3/h的排涝泵。

③“打时间差”组织运行。依据潮汐规律编制了潮汐日历，对主汛期每天的涨潮时间及水势进行通报，针对潮水回落情况，动态调整油井措施，对灾情较轻区域实施叠坝抽水的方式组织作业施工，对具备注汽条件的油井，及时启炉注汽；对不正常油井则迅速采取站内循环洗井及热油车洗井等措施。

④安全防护。在汛期来临前，组织对水中操作的各个环节、部位进行全面的风险识别。针对低压线路、电器设备漏电和电缆破损及油井井口憋压、刺漏、污染等37项安全风险，制定动力电缆绝缘检测、涉水作业防护等消减和控制措施20条。

⑤防汛预案演练。制定详细的作业区、中心站、自然站三级防洪、防汛应急措施，在5月、6月分别进行大规模的防汛应急演练，平时加强对潮水危害性的认识，做到应急演练实战化，应急管理常态化。