崔麗娜 謝勇

(新疆克拉瑪依市氣象局氣象臺,新疆克拉瑪依 834000)

大風(fēng)對克拉瑪依油田設(shè)施的影響

崔麗娜 謝勇

(新疆克拉瑪依市氣象局氣象臺,新疆克拉瑪依 834000)

大風(fēng)是克拉瑪依的一種重大的氣象災(zāi)害,對社會生產(chǎn)和人民生活的影響很大,同時,大風(fēng)更是油田生產(chǎn)建設(shè)中最大的災(zāi)害性天氣。該論文利用2005年—2012年克拉瑪依大風(fēng)資料統(tǒng)計得出克拉瑪依各油田大風(fēng)特征,并據(jù)此提出大風(fēng)對油田的重大影響以及一些解決辦法。

大風(fēng) 油田設(shè)施 防災(zāi)減災(zāi)

1 引言

新疆維吾爾自治區(qū)是中國盛行大風(fēng)的地區(qū)之一， 大風(fēng)日數(shù)多，風(fēng)力強(qiáng)， 持續(xù)時間長， 對工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和人民生活造成極大危害，成為新疆主要災(zāi)害性天氣之一[1-3]。

對于克拉瑪依這座石油城來說，大風(fēng)對社會生產(chǎn)及人民生活產(chǎn)生了很大的影響。例如：1996年4月22日，克拉瑪依市大風(fēng)致使市區(qū)通訊線路遭嚴(yán)重破壞，長度達(dá)1.2千米；6千伏輸電線路停電50條之多，中斷供電長達(dá)10個小時[4-6]。百口泉110千伏變電所因母線被刮斷，致使石油管理局80% 的生產(chǎn)區(qū)域停電，原油產(chǎn)量減少8300噸，造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3千多萬元以上[4-6]?？死斠朗侵匾挠吞镒鳂I(yè)區(qū)域，大風(fēng)是油田生產(chǎn)建設(shè)中最大的災(zāi)害性天氣，尤其是對于油田野外工作的影響較。本文即對克拉瑪依大風(fēng)的特征進(jìn)行了研究，并針對大風(fēng)對油田設(shè)施的影響提出了一些解決方案[1]。

2 資料與方法

本文利用氣象記日法，即 20：00—20：00記載有大風(fēng)現(xiàn)象的日子為一個大風(fēng)日進(jìn)行統(tǒng)計[2、7-10]。根據(jù)所采用的近8年的大風(fēng)資料，統(tǒng)計各年代、月大風(fēng)日數(shù)， 得出當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)的變化趨勢及季節(jié)分布特點； 根據(jù)對大風(fēng)出現(xiàn)時間及持續(xù)時間的統(tǒng)計， 從而得到克拉瑪依大風(fēng)現(xiàn)象的時間分布規(guī)律。

3 克拉瑪依大風(fēng)的基本特征

3.1 各油田大風(fēng)分布狀況

以下圖表1中列出的皆為克拉瑪依市重要的油田分布區(qū)從2006年—2012年的大風(fēng)分布狀況。從下表可以看出：獨山子的大風(fēng)年平均日數(shù)最少；百口泉的大風(fēng)最多，幾乎達(dá)到了獨山子的10倍。這除了地形的差異以外，還與測站周圍環(huán)境有著不可分割的關(guān)系。

3.2 大風(fēng)的月變化特征

以圖2為克拉瑪依市六個油區(qū)自動站的2006年—2012年各月的大風(fēng)日數(shù)，從圖2可以看出：大風(fēng)的月變化各站并不完全相同，其中白堿灘的月大風(fēng)主要集中在5月，而其它各站則一致集中在6月。各站除了冬季12、1、2月大風(fēng)日數(shù)較少外，其它各月大風(fēng)出現(xiàn)概率較大。大風(fēng)日數(shù)隨季節(jié)變化較大，其中春季和夏季大風(fēng)日數(shù)較秋冬季多，風(fēng)力強(qiáng)勁。

3.3 大風(fēng)的日變化特征

由圖3可以看出：克拉瑪依近八年大風(fēng)的日變化具有明顯的階段性，主要表現(xiàn)為下午17時到夜間23時，在這段時間，出現(xiàn)大風(fēng)的幾率很高。風(fēng)速往往在午后16時開始增大，在19時—23時風(fēng)速達(dá)到最大，入夜之后風(fēng)速有所減小。強(qiáng)對流天氣到來時，受對流氣團(tuán)的影響，風(fēng)力強(qiáng)勁。

表1 克拉瑪依市各油田區(qū)域大風(fēng)統(tǒng)計Table 1 Wind statistics in Karamay Oilfield Regional

3.4 最多風(fēng)向和最大風(fēng)風(fēng)向

經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，克拉瑪依的大風(fēng)多西北風(fēng)和西北偏西風(fēng)向，次數(shù)均達(dá)到164次之多，東、東北、東南風(fēng)向出現(xiàn)頻率較少，幾乎為0次，從未出現(xiàn)。

4 大風(fēng)對油田設(shè)施的影響

4.1 大風(fēng)對勘探工作造成的影響

石油勘探開發(fā)大部分的工作環(huán)節(jié)都是在野外分散完成的，受到自然環(huán)境的影響較大。因為石油勘探主要依據(jù)波的原理進(jìn)行工作，如果風(fēng)力過大，產(chǎn)生的不規(guī)則隨機(jī)干擾波，使測得的數(shù)據(jù)失真，影響勘探工作質(zhì)量，而且還會引起事故[11-12]。

4.2 大風(fēng)對鉆井工作造成的影響

在鉆井作業(yè)和井架拆卸、安裝時，大風(fēng)會使吊件擺動幅度過大，焊接時火力不集中。各種鉆井器械和工人的重心不穩(wěn)，大風(fēng)甚至還會刮倒井架影響鉆井作業(yè)。同時，大風(fēng)引起的沙塵暴還會侵污泥漿、破壞機(jī)械，完井時大風(fēng)會引起電纜振動，導(dǎo)致信號異常，有時甚至是難以進(jìn)行電測，從而影響油井壽命[11-12]。

4.3 大風(fēng)對采油工作造成的影響

采油是油田野外工作中一個重中之重的環(huán)節(jié)。大風(fēng)往往會對野外采油的生產(chǎn)設(shè)備造成巨大的破壞。大風(fēng)致使石油交通運(yùn)輸受阻、通信失靈、供電線路跳閘停電機(jī)械無法正常運(yùn)作、抽油機(jī)不能正常抽油，同時造成工作人員傷亡。另外大風(fēng)引起的沙塵暴會將大量塵沙吹起，污染原油，侵蝕機(jī)體、損壞機(jī)器[11-13]。

4.4 大風(fēng)對油田工程設(shè)計造成的影響

在油田工程設(shè)計時，應(yīng)充分考慮克拉瑪依各油區(qū)的極大風(fēng)速值、最多風(fēng)向及大風(fēng)持續(xù)時間，合理設(shè)計，科學(xué)施工。有時即使風(fēng)力不太大，但持續(xù)時間較長，也可以造成危害，因為建筑物并不是僅因為瞬間大風(fēng)而被吹毀的，積累破壞應(yīng)力需要一定時間[14]。所以了解克拉瑪依各個油區(qū)的10分鐘的最大風(fēng)速、風(fēng)向規(guī)律以及年極大值至關(guān)重要。

5 防御措施

由第3節(jié)的統(tǒng)計分析可見，克拉瑪依市主要的八個油田區(qū)域除去獨山子區(qū)大風(fēng)日數(shù)較少外，其它各個區(qū)域大風(fēng)日數(shù)均較多，且大風(fēng)多集中于5—6月份，日大風(fēng)高發(fā)時段為17-24時，風(fēng)向多為西北與西北偏西風(fēng)，那么可以針對克拉瑪依大風(fēng)頻發(fā)季節(jié)、出現(xiàn)時次、最多風(fēng)向?qū)τ吞镌O(shè)施大風(fēng)的防御采取針對性解決方案。

圖2 克拉瑪依各油區(qū)大風(fēng)月變化特征Fig 2 Annaal variali characteristics of gale monthes in Karamay oilfield regional

圖3 克拉瑪依各油區(qū)大風(fēng)日變化特征Fig 3 Annaal variali characteristics of gale days in Karamay Oilfield Regional

5.1 大風(fēng)前的預(yù)防工作

(1)克拉瑪依氣象局應(yīng)注重提高防范意識，特別是在大風(fēng)的高發(fā)季節(jié)5-6月份，加強(qiáng)對大風(fēng)的監(jiān)測預(yù)報能力。(2)做好克拉瑪依氣象局與油田單位的預(yù)警平臺工作，第一時間將大風(fēng)預(yù)警信息發(fā)布至油田部門，使其積極做好防御工作。(3)易燃、易爆場所要管理好明火。固井、電源、射孔等作業(yè)應(yīng)加快速度或停止作業(yè)，推遲到大風(fēng)后進(jìn)行[12]。

5.2 大風(fēng)期間的防護(hù)工作

克拉瑪依氣象局應(yīng)在大風(fēng)期間保持與各石油部門的密切聯(lián)系，及時將大風(fēng)信息告知油田部門，使其了解并嚴(yán)密監(jiān)視大風(fēng)的變化，遇到重大情況能夠及時得到解決。

5.3 大風(fēng)過后的積極搶險工作

克拉瑪依氣象局防災(zāi)減災(zāi)部門應(yīng)當(dāng)協(xié)助石油單位在風(fēng)力減小后積極組織救災(zāi)，根據(jù)需要搶修供電、通訊線路，保證各要害部門盡快恢復(fù)正常生產(chǎn)和工作。

6 結(jié)語

(1)克拉瑪依市是我國重要的石油基地，克拉瑪依大風(fēng)頻發(fā)，而且強(qiáng)度較大，油田地處野外，大風(fēng)對油田設(shè)施的影響尤為重要。

(2)經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：大風(fēng)日數(shù)隨季節(jié)變化較大，其中春季和夏季大風(fēng)日數(shù)較秋冬季多，大風(fēng)多西北風(fēng)和西北偏西風(fēng)向，次數(shù)均達(dá)到164次之多?？死斠来箫L(fēng)的日變化具有明顯的階段性，主要表現(xiàn)為下午17時到夜間23時。

(3)大風(fēng)對勘探、鉆井、采油、油田設(shè)施工作均會造成巨大影響影響，為了使大風(fēng)對克拉瑪依油田工作的影響降到最低，克拉瑪依氣象局防災(zāi)減災(zāi)辦公室應(yīng)與油田部門緊密聯(lián)系做好大風(fēng)前的預(yù)報預(yù)警、大風(fēng)過程中的積極防護(hù)、大風(fēng)后的有利搶險，將大風(fēng)災(zāi)害對油田部門的經(jīng)濟(jì)損失減小到最少。

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崔麗娜(1983—),女,工程師,從事天氣預(yù)報工作。