水平井产能建设工程水土保持方案研究---以乾安采油厂大情字井油田黑275、黑152区块为例

葛秋成

(中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110015)

前言

石油作为保障国家经济命脉和政治安全的重要战略物资，随着我国石油消费和进口量的逐年增长，石油供应及能源战略安全形势非常严峻[1]。根据中国石油天然气股份有限公司的整体部署，为扩大吉林省油田产能建设规模，有必要在当地开展相关的乾安油田开展大情字井油田黑275、黑152区块4口井2022年产能建设工程。但由于项目区所在的吉林省松原市乾安县、前郭县地貌以平原为主，土壤类型为草甸土、盐碱土为主，植被类型为草甸草原，受当地风力侵蚀，随着工程的开挖建设，不可避免地会对工程所在区域的土壤和植被造成破坏，加剧原地面的水土流失，如不采取有效的水土保持防护措施进行预防，将会对项目区周边生态环境状况造成严重的不良影响[2，3]。

本文以前人研究为基础，结合本项目区的实际情况，提出了一套完整的，符合国家国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要和吉林省能源发展“十四五”规划要求的水平井产能建设工程水土保持方案，该方案对保障石油供应，促进地方经济发展具有十分重要的意义。

1 项目及项目区概况

如图1所示，大情字井油田黑275、黑152区块4口井位于吉林省松原市乾安县和前郭县境内。其中黑275区块位于吉林省松原市乾安县严字乡境内，黑152区块位于前郭县乌兰敖都乡境内。大情字井油田北距乾安县城约30km，南距长岭县城约70km，附近有乾安县乡级公路、大广高速(东南侧)、长白高速(西侧)以及西部穿过的长岭至乾安县级公路，四通八达，十分便利。本项目的建设性质属于新建建设类，新建油产能0.81×104t·a-1，工程总占地面积为17740m2，总进尺12340m，共规划部署开发井4口(其中乾安县3口，前郭县1口)，均为采油井；共编制平台1座；新建10kV高压架空线路1.50km，柱上变压器1座，位于乾安县境内[4]。

图1 项目区地理位置图

本项目所在的松原市地貌为平原，位于松嫩平原南部，地势均较为平坦，属温带季风气候，多年平均气温4.6～4.9℃，多年平均降水量415.6～420.6mm，多年平均蒸发量1478～1872mm，多年平均风速3.4～3.7m·s-1，最大风速25.4～25.9m·s-1，年≥10m·s-1风速日数为17.2～40.5d，≥10℃积温平均为2884.5～3094.1℃，无霜期145～151d，最大冻土深度1.80～2.0m[5]。该地区的土壤类型以草甸土和盐碱土为主。

2 水土流失分析与调查

2.1 水土流失现状

据《吉林省水土保持规划(2016—2030年)》显示，项目区属于松嫩湿地草原省级水土流失重点预防区。《吉林省水土保持公报》(吉林省水利厅，2018年)中乾安县、前郭县侵蚀面积及比例见表1，从表中可知，项目区的乾安县土壤侵蚀类型以风力侵蚀为主，风蚀面积占侵蚀总面积的78.87%，前郭县土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，水蚀面积占侵蚀总面积的64.96%。

表1 乾安县、前郭县水土流失面积汇总表

根据《全国水土保持规划(2015—2030年)》，本项目水土保持区划为东北黑土区(东北山地丘陵区)-松辽平原风沙区-松辽平原防沙农田防护区。根据水利部行业标准《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190-2007)和《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T 50434-2018)，容许土壤流失量为1000t·km-2·a-1。针对项目区域的地形、地貌、降雨、土壤、植被等水土流失影响因子的特性及预测对象受扰动的情况，通过对项目区的实地查勘，咨询当地水行政主管部门和水土保持专家，对照侵蚀强度等级标准，综合确定项目区原地貌土壤侵蚀模数为1200t·km-2·a-1。

2.2 水土流失影响因素分析

除了项目区地貌、土壤类型、植被类型和气候等自然因素造成的水土流失外，随着工程的开挖建设，不可避免地会由于人为因素造成水土流失，对周边地区的生态环境造成不良的影响。本工程建设中的人为影响因素主要为原地表遭到扰动破坏和局部地形变化两部分。

原地表遭到扰动破坏主要指在工程建设过程中，进行建筑物基础、管沟开挖及回填，场地平整，敷设管线，架设供电线路等施工活动，使地形地貌、地表植被遭受人为干扰和破坏，地表疏松裸露，从而使抗蚀力下降。根据主体工程设计资料，结合实地调查，本工程扰动地表和损毁植被情况如表2所示，从表2可知，本工程扰动地表总面积为17740m2，损坏农田植被面积为17740m2。

表2 工程扰动地表、损毁植被统计表

局部地形变化主要指开挖、填筑等活动增大了局部地面坡度。再塑地貌的物质组成与原地面物质相比，结构松散，坡度大，形成了发生侵蚀的地形条件。因此，在工程结束无新的扰动、损毁和占压地表活动后，各施工场地土体结构尚未恢复和形成稳定状态，仍将产生比工程扰动前大的水土流失，但水土流失强度会逐年减弱。

3 水土保持措施

3.1 防治区划分

根据工程布局及建设特点，结合工程项目所在地水土流失特点、地貌类型等情况，将本工程分为井场防治区、供电线路防治区共2个防治分区。其中井场防治责任范围17600m2，供电线路防治责任范围140m2。

3.2 措施总体布局

根据工程所在地区生态环境条件及工程建设和生产特点，在分析主体工程资料中具有水土保持功能工程的基础上，通过现场调查，提出本工程各防治分区的水土流失防治措施布局，加强预防保护措施，形成完整、科学的水土流失防治体系。本工程水土流失防治措施体系框图详见图2。

图2 水土流失防治措施体系框图

在井场防治区，施工前，主体工程对井场区挖填扰动较大的区域进行表土剥离，与低位泥浆罐坑基挖方集中分层堆放于临时堆土场，本方案新增对井场区扰动轻微的临时生活区和临时堆土场区进行铺垫保护；施工过程中，对临时堆土场周边采取编织袋装土挡护、表面采取密目网苫盖防护；施工结束后，对编织袋拦挡进行拆除，将表土回覆至井场临时占地区域，并进行土地整治，旱地交付复耕。

在供电线路防治区，施工前，主体工程对高压电杆基础开挖区域进行表土剥离，剥离的表土就近临时堆放于施工场地；施工结束后，将表土全部回覆至表土剥离区域，对供电线路临时用地区域进行土地整治，旱地交付复耕。

3.3 分区措施布设

按照《水土保持工程设计规范》(GB 51018-2014)，本工程植被恢复级别为3级，由于本项目占地类型均为旱地，施工结束后，所有临时占地均进行复耕，无林草植被恢复措施，故根据项目区实际情况，植被恢复不做要求。

根据不同水土流失防治区的特点和水土流失状况，确定各区的防治重点和措施配置。措施配置中，以工程措施控制大面积、高强度水土流失，为植物措施的实施创造条件；同时以植物措施与工程措施配套，提高水土保持效果，节省工程投资，改善生态环境。措施布置注重功效性，坚持工程措施、临时措施和植物措施相结合，做到措施布设不重不漏、系统全面。

3.3.1 井场防治区措施布设

3.3.1.1 工程措施

表土剥离：施工前，主体工程对井场区挖填、占压及扰动较大的区域(即临时生活区及临时堆土场以外的区域)耕作层表土采用74kW推土机进行剥离，可剥离面积11840m2，剥离厚度0.5m，表土剥离量5920m3。井场表土全部堆放在临时堆土场，待施工结束后用于复耕及植被恢复。

表土回覆：施工结束后，在临时用地剥离表土区域挖0.07m厚的底层土回填至井场区永久征地区域，再对临时用地剥离表土区域进行表土回填，主体工程将井场剥离的表土全部回覆至井场临时用地区域，表土回覆采用74kW推土机。表土回填面积为16000m2，回填量为5920m3，平均厚度为0.37m。

土地整治：施工结束后，将剥离表土回覆至挖填区域，然后对因施工人员和机具的踩踏和占压使土壤变得密实的区域清理整平，最后人工施复合肥，按照300kg·hm-2标准施肥，机械或人工深翻土层，深度20～30cm。经统计，土地整治面积为16000m2，土地整治后进行全面复耕，复耕面积为16000m2。

3.3.1.2 临时防护措施

密目网苫盖：施工过程中，为了防治回填土方造成风蚀等水土流失，对临时堆土顶部采用密目网进行苫盖。单井平台临时堆土场规格长×宽为30m×23m，最大堆高为3m，边坡比1∶1，容积1840.50m3，单井平台施工期临时堆土约1533m3，平台每增加一口井临时堆土场宽度增加3.5m，容积增加299.25m3，临时堆土增加约268.50m3。表土与底层土采用分层堆放，共需密目网2226m2。

编织袋拦挡及拆除：施工过程中，对临时堆土底部四周采取编织袋拦挡措施，编织袋挡护设3层，上下层互相错缝，堆码整齐，编织袋装土拦挡高度为0.5m，底宽0.5m，顶宽0.2m，拦挡防护总长度为226m，共需编织袋填土量为39.55m3，施工结束后，对编织袋拦挡进行拆除。

3.3.2 供电线路防治区措施布设

3.3.2.1 表土剥离

施工前，主体工程对高压电杆基础开挖区域耕作层表土进行剥离，剥离厚度为0.3m，就近临时堆放于施工场地。单个高压电杆基础开挖面直径1m，表土剥离面积0.79m2，剥离量0.24m3；33个高压电杆基础开挖面表土剥离面积总计24.49m2，剥离总量7.92m3。

3.3.2.2 表土回覆

施工结束后，主体工程将剥离的表土平均回覆至土地整治区域，表土回覆面积为107m2，回覆总量7.92m3。

3.3.2.3 土地整治

施工结束后，将剥离表土回覆至挖填区域，然后对因施工人员和机具的踩踏和占压使土壤变得密实的区域清理整平，最后人工施复合肥，按照300kg·hm-2标准施肥，机械或人工深翻土层，深度20～30cm。经统计，土地整治面积为107m2，土地整治后进行全面复耕。

4 结语

水平井的产能建设工程水土保持措施主要为综合考虑当地的地形地貌、气候特点以及水土流失特点，进行防治区的划分，措施总体布局以及井场防治区和供电线路防治区的措施布设。在进行水土保持措施后，能够有效地控制因项目建设而引起的水土流失，将项目建设对区域产生的负面影响降低到最低，以实现工程建设和运行生产与水土保持环境建设的双赢。