黄土丘陵沟壑区油田开发过程中的生态影响特征及其减缓对策

张涛+蔡欣宇+上官中华

摘要： 油田开发是比较典型的一类生态影响项目，在生态环境脆弱的黄土丘陵地区进行油田开发有其显著特征，在总结油田开发过程中不同工程类型的生态环境影响特征的基础上，提出了相应的减缓措施。

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.

关键词： 油田开发；黄土丘陵；生态影响；减缓措施

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

中图分类号：X171.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）34-0150-020 引言

黃土丘陵是黄土高原面积最为辽阔的地貌类型，面积 23.6×104 km2，占黄土高原面积的56.79%。黄土丘陵区地面崎岖、破碎，沟谷密度3～7km/km2，是黄土高原土壤侵蚀最严重，生态环境最脆弱的区域[1]，主要分布在陕西、山西、内蒙、青海、宁夏、甘肃等几个省区。长庆油田作为国家重要能源生产单位，其工作区域集中分布在以上几个省区，随着近年来油气开采规模的不断扩大，年产油气当量连续以百万吨规模攀升，由于地处生态脆弱区，油田开发过程中的生态环境影响也越来越受到重视，如何在油田开发的过程中实现生态环境的保护目标，油田公司和环保工作者已经开展了大量的实地工作。

油田开发项目具有工程内容多、影响范围大、影响因素多等特点，是比较典型的一类生态影响项目，其对生态环境的影响主要体现在通过土地的占用，使原有的土地结构、植被分布和生物量等生态因素发生变化，从而对项目建设区域内的生态环境形成一系列的影响，其次，油田项目在建设、运行过程中污染物的排放也是影响当地生态环境的重要原因，本文初步探讨了黄土丘陵沟壑区油田开发过程中生态环境影响的主要影响特征，并结合实际工作给出了相应的生态环境保护对策。

1 油田开发建设、运行过程中的主要生态影响特征

油田建设项目从工程性质的角度划分，可分为场站工程、道路工程和管线工程三大类，各类工程对生态环境的影响在施工期和运行期呈现出不同的影响方式和特点。

1.1 场站工程的生态影响特征 场站工程包括井场、增压点、接转站、注水站、联合站等建设内容，由于油田开采工艺的需要，场站工程根据开采区域内油藏埋藏特征及地理特征分散分布，目前国内油田开采多采用丛式井和水平井的钻采工艺[2]，单个井场一般布置4～8口油井，占地面积在4hm2左右，虽然单个井场占地面积较小，但数量较多，是站场工程中生态影响最广泛的一类工程。场站工程以永久占地为主，将彻底改变原土地利用的性质，对占地范围内的生态环境带来长期的不可逆影响，使得评价区域内的人工建筑斑块数量增加，景观的破碎度增加。在场站的建设和运行过程中往往会产生落地油、含油污泥和含油废水，进入环境后可以在更大范围内对生态环境造成影响。

1.2 道路工程的生态影响特征 油区道路根据连接场站类型和规模的不同分为主干线、干线和支线道路三个等级，主要为满足油田日常管理和生产需要而建设。连接大型场站之间的主干线、干线道路一般可依托地方现有道路，或与地方路网规划结合建设，在道路工程量中的比重相对较小，主要影响因素与一般道路工程相似；而连接小型场站的支线道路不仅总里程较长，在设计上也与一般的道路工程存在一定差异，支线道路普遍采取提高道路最大纵坡、减小平曲线半径、主动避让居民住户、减少占用耕地及林地面积等设计方案，使得其在生态环境影响方面和一般道路有所不同，主要表现在：①油田开发区内支线道路以主干线和干线道路为中心呈树枝状分布，加剧了对开采区域内生态环境的分割，产生比线状公路更显著的生态影响[3]；②支线道路依据地形地势修建，使得取弃土方量小，在很多的工程实践中可以做到填挖平衡，不设取弃土场，使得水土流失量大大减少；③支线道路路面一般采用砂石或粘质土路面，在施工期和运行期道路两侧一定范围内均存在扬尘污染，对影响范围内的植物生长造成干扰，使农作物的产量降低[4]，这是油区道路比较显著的一个影响；④由于考虑到征地的原因，油区道路选线会尽量避免占用良田、林地等生态价值和使用价值较高的土地，客观上使得道路建设对开采区域内重要生态环境的影响减小；⑤不同等级的道路车流量差别较大，干线道路交通量大，设计车速较高，支线道路交通量小，设计车速低，且90%以上的车型为7座以下小型车辆[5，6]，因此汽车噪声和尾气对生态环境的影响很小。道路工程特别是支线道路工程也是永久占地较多的一类工程，但与场站工程不同的是，在油田退役后主干线和干线道路仍然作为地方交通道路使用，而无法利用的支线道路需要进行拆除并恢复植被，由于支线路面没有硬化，在生态的可恢复方面要优于场站工程。

1.3 管线工程的生态影响特征 在油田开采区域内，原油从井口至联合站的集输过程中根据集输方向，管线主要可分为井场→增压点、增压点→接转站、接转站→联合站等几种规格，管径随着外输场站级别和外输量的提高而逐级增加，各种规格管线总长度随着管径的增加而逐级减少，基于管线布置特点，其生态影响与长输管线工程相比有一定的区别，主要表现在：①油区内的输油管线具备一般长输管线对土壤、植被和土地利用方式的影响，由于在开采区域内分布密度较大，施工也较为集中，增加了对油田开发区域内生态环境影响的强度，特别是在油田采取滚动开发的模式，在上一年造成的生态环境影响还没有完全恢复的情况下又开始了新一轮的影响，进一步延缓了油田开发区域内管线施工临时占地上生态环境的自然恢复速度。②由于原油的理化性质，在输送过程中会对原油进行加热升温，管线在运行过程中还可能会使沿线地表温度升高，并通过增大蒸发而降低土壤水分含量，引起地表植被的非正常生长[7]，特别是在西北干旱地区这一影响更为明显一些。③以主要站场为起点，逐级呈树枝状分布，使得开采区域内管线的密度增加，交叉较多，特点是规格较小的管线数量多、长度短，造成在施工作业监管、风险防控措施方面难于做到全覆盖，当发生管线腐蚀破损甚至断裂的事故后更容易出现发现不及时、应急反应较慢等情况，从日常工作中收集到的资料统计来看，井场→增压点输油管线的事故约占同类事故的80%以上，当泄漏事故发生后原油直接进入环境，会造成更大范围内的生态环境影响。endprint

2 油田开发中各类工程生态影响减缓措施

对于油田开发产生的生态影响过程和特征不尽相同，所以在生态环境影响减缓措施上既有相同的地方也有不同的侧重点。

2.1 避让、恢复措施 生态敏感区往往生态系统比较脆弱或具有重要的生态功能，包括自然保护区、风景名胜区、森林公园、重要湿地等区域，鉴于油田开发对生态环境产生的不良影响和相关法律法规要求，油田开发的各类工程均应对生态敏感区采取避让措施，一般区域内的油田开发也要对工程的选址、选线进行多方案比选，在充分的论证的基础上选出对生态环境影响最小的方案。

各类工程在施工结束都后要及时对临时占地进行植被恢复，应采用对当地自然环境适应性较强的乡土物种，以保证恢复植被与原生植被的相近程度和植被群落的稳定性，同时要进行积极的人工干预，以提高恢复植被的出苗率和成活率，加快临时占地上的植被恢复速度。

2.2 场站工程的生态影响减缓措施 井场建设要尽量控制作业面范围，采用丛式井或水平井的开采工艺，可有效减少井场的永久占地面积[8]；做好泥浆池的防漏防渗处理，泥浆尽可能的循环利用，无法利用的要進行无害化固化处理后深埋，防止泥浆中的污染物进入环境；井场在施工、运行过程中要防止含油物质的跑冒滴漏，落地油要及时清理回收；井场要尽量选择在汇水面积小的梁峁、台塬地区，减少井场内污染物的迁移机会。

在满足油田设计规范的前提下，因地制宜优化场站平面布置，可有效减小占地面积[9]和挖填方；合理安排施工，做好施工管理，控制施工活动范围，减少临时占地的面积和对植被的破坏。

2.3 道路工程的生态影响减缓措施 严格控制道路施工作业带宽度，道路干线施工作业带两侧宽度控制在15m范围内，油区道路施工作业面宽度控制在10m范围内；不同等级的油区道路扬尘宜采取针对性的措施：井场支线道路车辆运输频次低，采用平整压实路面、限定车速、根据车辆运输规律定时路面洒水等措施，特别是井场在修井、洗井作业过程中，增加了短期内的交通量，应加强上述措施；对于站场支线道路除上诉措施外，还应当采取进一步的抑尘处理，加铺沥青路面，并加强道路养护；对于连接大型站场的干线或主干线道路起到枢纽作用，往往依托地方道路，使得地方道路的交通量增加较大，尤其是重型车辆的增加，导致路面破坏严重，应与地方道路交通主管部门加强协商，积极配合地方道路交通主管部门做好该类道路的建设、修缮和养护工作。

2.4 管线工程的生态影响减缓措施 管线施工过程中应将表层土、底层土分开堆放，回填时应分层回填，恢复原土层，保护土壤肥力，以利后期植被恢复；在坡面上铺设管道，要在施工作业带两边修筑临时排水通道，施工结束管道回填后，及时修筑挡水墙，作为永久性设施保留下来；在管线上方设置各种标志，定期巡线，避免人为破坏，加强各种防护工程的维护、保养与管理，及时发现滑坡、坍塌、泥石流等隐患，提前采取防治措施；管线埋深要根据当地气候、地质条件合理设计，在开挖面进行植被恢复时选择一般农作物及种植浅根系植被，避免被植被根系破坏；做好管线的防腐及泄漏监测，提高管线风险事故的应急响应速度。

3 结语

黄土丘陵地区生态环境脆弱，油气资源丰富，如何在资源开发过程中实现生态环境保护目标，油田公司和环保工作者多年来一直不断探索、实践，在分析了油田开发过程中生态影响特征的基础上总结了不同工程类型生态环境影响的减缓措施，这在生产实践的过程中发挥着积极的作用。虽然这些措施最大程度地将油田开发的生态影响控制在可承受的范围之内，但油田开发是一个持续的过程，多年的累积性影响使得开采区域内的生态环境产生着更加深刻的变化，如何减缓甚至消除这种累积性影响应该是下一步的研究和实践的重点。

参考文献：

[1]桑广书，陈雄，陈小.黄土丘陵地貌形成模式与地貌演变[J].干旱区地理，2007（5）：375-380.

[2]闫铁，徐婷，毕雪亮.丛式井平台井口布置方法[J].石油钻探技术，2013（3）：13-16.

[2]韩烈祥，向兴华，鄢荣. 丛式井低成本批量钻井技术[J].钻采工艺，2012（3）：5-11.

[3]李月辉，胡远满，李秀珍.道路生态研究进展[J].应用生态学报，2003（3）： 447-452.

[4]赵华军，王立，赵明，等.沙尘暴粉尘对不同作物气体交换特征的影响[J].水土保持学报，2011（6）：202-206.

[5]马筱军，孔高峰，梁孝忠，等.长庆油田油区专用道路设计中“新理念”的应用[J].石油规划设计，2011（3）：43-47.

[6]马筱军，刘二龙，梁孝忠，等.浅谈长庆油田油气区专用道路代表车型和设计交通量的确定[J].科技文汇，2011（11）：92-93.

[7]夏小林.浅析成品油管道工程建设对生态环境影响及水土保持防治措施[J].江淮水利科技，2013（5）：46-48.

[8]韩俊山，齐路恒，康文奎，等.陕北石油勘探丛式井组钻井实践[J].中国煤田地质，2006（9）：73-76.

[9]黄素兰，李杰训，李玉春.油田主要生产站（场）平面布局优化[J].石油规划设计，2003（3）：6-10.endprint