分析油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害與治理措施

張鵬程

【摘 要】本文在研究中以地質(zhì)災(zāi)害為核心，分析油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害，并提出科學(xué)合理的防治措施，完善油田采油區(qū)管理結(jié)構(gòu)體系，保證油田開采項(xiàng)目的順利進(jìn)行，進(jìn)而為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。

【關(guān)鍵詞】油田開采區(qū)；地質(zhì)災(zāi)害；治理措施；管理

中圖分類號(hào)： TE358；P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）09-0203-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.097

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)油田開采工程項(xiàng)目體系的進(jìn)一步完善和優(yōu)化，并對(duì)油田采油區(qū)管理工作提出新的要求。目前，油田采油區(qū)災(zāi)害還沒有一個(gè)明確的定義，無論是才采油區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面還是在相關(guān)文獻(xiàn)方面，定義的不明確主要源于油田采油區(qū)災(zāi)害因素的復(fù)雜性，無法進(jìn)行公理性定義，只泛指自然、人為或是自然和人為綜合作用引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失、設(shè)施破壞、人員傷亡以及影響工作開展的事件。一旦發(fā)生油田采油區(qū)災(zāi)害，就會(huì)造成巨大的損失，這就凸顯油田采油區(qū)災(zāi)害防治的重要性。對(duì)此，在這樣的環(huán)境背景下，探究油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害與治理措施具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害

1.1 滑坡災(zāi)害

滑坡是油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害之一，其形成原因主要表現(xiàn)為以下三方面：第一，地質(zhì)地貌條件?；率且运缮r類所形成斜坡，由于這些松散巖類的巖石性質(zhì)差異，基本上層呈現(xiàn)松散堆積層，下層為堅(jiān)硬巖石，組合形成滑坡。一般而言，滑坡滑動(dòng)面為構(gòu)造軟弱面，巖層傾向和斜坡坡向相同時(shí)，會(huì)推動(dòng)滑坡災(zāi)害的發(fā)生。第二，降水條件。自然環(huán)境的降雨與冰雪融化會(huì)增加地下水位，造成土體飽和液化問題，促發(fā)滑坡災(zāi)害。同時(shí)，一次性連降暴雨會(huì)將增加風(fēng)化后巖石的含水量，受斜坡重力影響，表層山體會(huì)沿著下部堅(jiān)硬巖石進(jìn)行表面下滑，造成滑坡。第三，人為因素。在進(jìn)行油田開采的過程中，開挖坡腳就會(huì)破壞自然斜坡穩(wěn)定性；坡頂堆積廢土，增加坡頂荷載；大爆破施工破壞斜坡穩(wěn)定性，進(jìn)而引發(fā)滑坡。

1.2 崩塌災(zāi)害

崩塌災(zāi)害受地貌地質(zhì)條件影響較大，地貌屬于崩塌災(zāi)害引發(fā)的根本因素，而坡度與高差是形成崩塌災(zāi)害的前提條件。同時(shí)，崩塌災(zāi)害還受采油區(qū)氣候條件影響，特別是受干旱地區(qū)和半干旱地區(qū)氣候溫差的影響，還有高寒山區(qū)在冰雪融化期間，加上巖石風(fēng)化嚴(yán)重，會(huì)加速崩塌災(zāi)害的形成；暴雨和冰雪融合也是促發(fā)崩塌災(zāi)害的因素之一，風(fēng)化后巖體滲入水分，增加負(fù)荷，形成崩塌。

1.3 泥石流災(zāi)害

常見泥石流區(qū)域由上游形成區(qū)、中游流通區(qū)和下游堆積區(qū)組成，其水源依靠暴雨和冰雪融水形成泥石流水源，這也決定了暴雨中心一般是泥石流分布區(qū)，暴雨量和泥石流規(guī)模具有正比例關(guān)系，暴雨量越大，其泥石流災(zāi)害爆發(fā)規(guī)模越大。除此之外，人為因素也是泥石流災(zāi)害爆發(fā)的重要因素之一，對(duì)泥石流影響巨大，在采礦區(qū)將廢棄土石進(jìn)行不合理大量堆積；植被大量破壞；建筑不合理分布等情況，都為泥石流災(zāi)害的發(fā)生提供必要條件。

2 油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征及影響因素

2.1 特征

1）誘發(fā)性

誘發(fā)性是的油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害最突出的特征，在特定的地質(zhì)環(huán)境下，勘探及開采工作受到環(huán)境影響，會(huì)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。因此，從本質(zhì)上講，地質(zhì)災(zāi)害是因?yàn)榈貧?nèi)部能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而造成的。此外，地質(zhì)災(zāi)害是在地球運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，而且與人的勘探、開采工作有著密切聯(lián)系，所以也具有必然性。

2）不確定性

油田采油區(qū)中的地質(zhì)災(zāi)害是在多種動(dòng)力耦合作用下形成的，其中包含的多種多樣的影響因素，所以說，地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)常突然發(fā)生，且具有時(shí)間短、成災(zāi)快等特點(diǎn)。由于地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造等是油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵影響因素，因此地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度等具有較強(qiáng)的不確定性。如，某地區(qū)發(fā)生的地裂冒噴水災(zāi)害，由地表裂縫到多個(gè)噴冒點(diǎn)噴水，只經(jīng)歷了30分鐘，幾個(gè)小時(shí)之后，只剩下一個(gè)噴冒點(diǎn)，而且噴冒量大大降低。

3）多樣性

對(duì)于不同的油田采油區(qū)而言，地質(zhì)災(zāi)害的形成原因也不盡相同，即使是同一種地質(zhì)災(zāi)害，也會(huì)存在多樣性。出現(xiàn)這種情況的原因?yàn)?，?huì)受到地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域動(dòng)力學(xué)環(huán)境等各個(gè)方面因素的影響及制約。

4）可預(yù)防性

油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生包括多種原因，具有破壞力度強(qiáng)、毀滅性強(qiáng)等特點(diǎn)，而且很難進(jìn)行預(yù)防。從本質(zhì)上講，油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害是在地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)及人類開采活動(dòng)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象，通過分析地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律、特征以及觸發(fā)條件，可以針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害采用相應(yīng)的防范措施，進(jìn)而預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。

5）日漸明顯性

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，人類對(duì)石油能源提出了較高的需求，成為了社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。所以，人類獲取石油資源活動(dòng)越來越重要，油田采油區(qū)地質(zhì)環(huán)境逐漸惡化，增強(qiáng)了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率，使油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的影響日趨明顯。

2.2 影響因素

對(duì)于油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害而言，其影響因素包括：首先，地質(zhì)因素。油田采油區(qū)中的地質(zhì)情況包括地質(zhì)構(gòu)造及巖性，而斷層、節(jié)理發(fā)育地帶是滑坡易發(fā)生地帶，因?yàn)閿鄬蛹肮?jié)理會(huì)導(dǎo)致巖體破碎，降低巖體強(qiáng)度，在遭遇暴雨后容易形成泥石流；其次，地形因素。我國(guó)屬于地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的國(guó)家，主要取決于我國(guó)的特殊地形。我國(guó)地形西高東低，整體分為三個(gè)層次，第一個(gè)層次以平原為主，容易發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害為地面沉降，第二個(gè)層次以高原為主，第三個(gè)層次為青藏高原。每個(gè)層次的轉(zhuǎn)換處其地形非常陡峭，容易發(fā)生泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；最后，氣象因素。現(xiàn)階段，電視臺(tái)的天氣預(yù)報(bào)經(jīng)常與地質(zhì)災(zāi)害結(jié)合在一起，可見兩者的關(guān)系非常密切，如果某地區(qū)因?yàn)榈匦?、地質(zhì)條件等發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，在遇到暴雨天氣時(shí)這些地區(qū)需要重點(diǎn)防護(hù)，避免地質(zhì)災(zāi)害的形成。

3 油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防思路

3.1 合理規(guī)劃前期布局

在油田采油區(qū)的前提規(guī)劃過程中，相關(guān)人員應(yīng)該重點(diǎn)勘探該區(qū)域的地質(zhì)情況，做好布局工作，基于地質(zhì)情況制定相應(yīng)的工作方案。如果油田采油區(qū)的地質(zhì)環(huán)境比較松軟，那么就需要落實(shí)相應(yīng)的預(yù)防手段，如構(gòu)建健全的監(jiān)控體系、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害問題，采取有效措施加以處理。

3.2 降低水資源危害

油田采油區(qū)中滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成主要是因?yàn)樗Y源的影響，因此，在采油區(qū)建設(shè)過程中要降低水資源危害，采取有效措施控制水資源。針對(duì)地表水而言，在油田采油區(qū)建設(shè)過程中可以建立相應(yīng)的保護(hù)結(jié)構(gòu)，如排水溝、井口護(hù)坡等，在該種方式下將水分快速排出，從而有效控制滑坡現(xiàn)象的產(chǎn)生。與此同時(shí)，回注水也會(huì)在一定程度上誘發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害，油田采油區(qū)中的回注水應(yīng)該受到有效監(jiān)督，全面分析地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，降低回注水對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成的影響，有效預(yù)防油田采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。

3.3 增強(qiáng)坡體承載力

增強(qiáng)坡體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及承載力，能夠有效抑制滑坡地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。油田采油區(qū)中山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，其根本原因?yàn)槠麦w在受到人為影響以后，導(dǎo)致自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度發(fā)生變化，無法承受表面土層的壓力，從而發(fā)生滑坡現(xiàn)象。在這種情況下，可以在原本的力學(xué)知識(shí)下進(jìn)行坡體的改造，增強(qiáng)坡體承載力。對(duì)于一些形狀比較特別的坡體，如頭重腳輕型的坡體，可以采取削坡減重的方式來增強(qiáng)坡體承載力，即移除坡體表面的土層，降低表面重量，并且改變坡體自身結(jié)構(gòu)，加大坡體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有效預(yù)防采油區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。此外，支護(hù)措施的建立能夠預(yù)防滑坡災(zāi)害的產(chǎn)生，在建設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要對(duì)采油區(qū)的地質(zhì)情況深入探究，預(yù)測(cè)發(fā)生滑坡災(zāi)害后土壤的總重問題，進(jìn)而建立符合要求的支護(hù)結(jié)構(gòu)，這樣不僅能夠提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還能預(yù)防滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

4 油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

4.1 滑坡災(zāi)害防治措施

進(jìn)行滑坡災(zāi)害治理的過程中，一方面，工作人員要對(duì)滑坡災(zāi)害的蔓延進(jìn)行有效控制，開展抗滑工程施工，設(shè)置抗滑片石垛、抗滑墩、預(yù)應(yīng)力錨固、鋼架抗滑樁、攔砂壩工程等施工抗滑環(huán)節(jié)，尤其是抗滑樁的設(shè)置，由于抗滑性能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、施工成本較低的特點(diǎn)，在近些年的油田采油區(qū)滑坡災(zāi)害防治工程中的大量應(yīng)用，一般以人工挖孔灌注樁為主要方式，在滑坡上層設(shè)置3排左右的抗滑樁，主要應(yīng)用在淺層蠕動(dòng)擠壓時(shí)段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡趨勢(shì)的控制。若滑床屬于完整巖層，抗滑樁防治方式已經(jīng)不起作用，工作人員可以引入上擋下護(hù)的防治措施，基礎(chǔ)埋入巖層控制在0.5m以內(nèi)，滑床無法設(shè)置基礎(chǔ)巖層時(shí)，工作人員要將基礎(chǔ)設(shè)置在坡腳較為穩(wěn)定的地層內(nèi)部，其埋深要高于2m，設(shè)置在滑坡坡向下方，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡災(zāi)害的防治。另一方面，工作人員要進(jìn)一步改善滑坡位置土質(zhì)，借助灌漿處理法、化學(xué)處理法以及電滲排水法等方式優(yōu)化土質(zhì)，從根本上解決油田采油區(qū)滑坡問題，實(shí)現(xiàn)滑坡災(zāi)害的防治。

4.2 崩塌災(zāi)害防治措施

針對(duì)崩塌災(zāi)害防治而言，結(jié)合崩塌災(zāi)害的形成原因，工作人員要從災(zāi)害控制和土質(zhì)強(qiáng)度等兩方面入手，第一，工作人員要進(jìn)行削坡工作，在穩(wěn)定巖體斜坡位置，通過爆破方式，將炸藥安裝在事前設(shè)計(jì)好的危險(xiǎn)斜坡巖體角度上，并采用機(jī)械開挖和人工開挖的方式進(jìn)行輔助，降低斜坡體荷載。同時(shí)，工作人員要及時(shí)清理危險(xiǎn)斜坡表面松散巖體，直到露出新鮮巖體為止，使得斜坡坡度達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)崩塌災(zāi)害的合理防治。在此過程中，值得注意的是，在進(jìn)行削坡的過程中，工作人員要全面考察巖體屬性，防止在破碎劇烈或是開挖影響大的斜坡巖體中進(jìn)行爆破，避免造成更大的崩塌。第二，工作人員可以在危險(xiǎn)斜坡中噴射混凝土，以機(jī)械施工為主，這種崩塌災(zāi)害防治方式具備效率高、人工勞動(dòng)量小、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可以結(jié)合地形地貌特點(diǎn)進(jìn)行防治工程的開展，設(shè)置高強(qiáng)度纖維，并將錨桿和鋼筋網(wǎng)有效結(jié)合，提高巖體強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)崩塌災(zāi)害的防治。

4.3 泥石流災(zāi)害防治措施

在進(jìn)行泥石流災(zāi)害防治的過程中，將疏通與泄流有效結(jié)合，并以此為核心，做好引水措施，在泥石流溝谷上游區(qū)域可以借助截流壩與引水渠道將其引入主溝中，并可以將其直接導(dǎo)向到主河中，使得溝谷上游區(qū)域水流迅速流失，降低泥石流水源動(dòng)力，削弱水體數(shù)量，進(jìn)而控制泥石流的規(guī)?；l(fā)展和蔓延，實(shí)現(xiàn)泥石流災(zāi)害的有效防治；工作人員要做好排導(dǎo)措施，借助工程區(qū)域使得泥石流通過采油區(qū)，引入主河或者是設(shè)定預(yù)定地點(diǎn)，避免給油田采油區(qū)形成的損失，這種排導(dǎo)工程主要包括急流槽與明洞渡槽；工作人員要做好林業(yè)措施，引入生物防治法，通過大量植被形成防護(hù)墻，阻擋大量泥石流，這一措施要結(jié)合油田采油區(qū)實(shí)際地形特點(diǎn)和周邊環(huán)境，考慮到地區(qū)生態(tài)條件進(jìn)行林種的匹配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)泥石流災(zāi)害的有效防治。

5 結(jié)束語

本文通過對(duì)油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害與治理措施的研究，讓我們知道了油田采油區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害主要涉及到滑坡災(zāi)害、崩塌災(zāi)害和泥石流災(zāi)害，為了提高治理效果，工作人員要對(duì)這些地質(zhì)災(zāi)害形成原因進(jìn)行深入分析，制定科學(xué)合理的地質(zhì)災(zāi)害治理方案，以提高地質(zhì)災(zāi)害治理效果。

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