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某石油泄漏場(chǎng)地抽注水井優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)值模擬研究

文檔作者：葛華1，賀志2 文檔來源： 1. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南管道分公司 2. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司管道大連輸油氣分公司遼陽(yáng)輸氣站		更新日期： 2026年05月14日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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2016 年 11 月 Research Findings | 研究成果 | ·7·
某石油泄漏場(chǎng)地抽注水井優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)值模擬研究
葛 華1，賀 志2
（1. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南管道分公司，四川 成都 610017；2. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司管道大連輸油氣
分公司遼陽(yáng)輸氣站，遼寧 遼陽(yáng) 111214）
摘 要：文章中石油滲漏治理措施主要采用地下水異位修復(fù)的代表性措施- 地下水抽出處理措施。利用數(shù)值模擬軟件
MODFLOW 建立地下水流數(shù)值模型及溶質(zhì)運(yùn)移模型，模擬不同布井方案下污染水濃度變化的趨勢(shì)。根據(jù)模擬布井方案，結(jié)
合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在滲漏區(qū)域進(jìn)行抽注水方案設(shè)計(jì)，尋求最利于減少污染物并能達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值的抽出- 處理最優(yōu)方案。
關(guān)鍵詞：滲漏；治理；數(shù)值模擬；抽注水
中圖分類號(hào)：[X937] 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-2789（2016）11-0007-03
2013 年1 月，滲漏場(chǎng)地附近農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)田灌溉時(shí)，
在距成品油輸送管道東側(cè)約150m 的灌溉井里發(fā)現(xiàn)了油水
混合物，立即將此情況報(bào)告了中石油管轄公司。公司迅
速啟動(dòng)各項(xiàng)緊急預(yù)案，展開了滲漏處置工作。當(dāng)?shù)卣?
相關(guān)部門也成立了滲漏指揮領(lǐng)導(dǎo)小組，同時(shí)報(bào)當(dāng)?shù)毓布?
環(huán)保等部門。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后，確定是由密封膠墊老化失效，
造成管道滲漏成品油進(jìn)入地下，并通過土壤下滲到地下
水面附近擴(kuò)散，導(dǎo)致附近灌溉井中出現(xiàn)油水混合物。
1 治理采取的地下水修復(fù)措施
本次滲漏治理措施主要采用地下水異位修復(fù)的代表
性措施- 地下水抽出處理措施。通過井內(nèi)抽水，形成以抽
水井為漏斗的地下水流場(chǎng)，使地下水污染范圍得到一定
的控制。根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)地下水的流速、流向和滲透性，地
下水系統(tǒng)和水文地質(zhì)概念模型，利用地下水?dāng)?shù)值模擬軟
件MODFLOW 建立地下水流數(shù)值模型及溶質(zhì)運(yùn)移模型，
模擬不同布井方案下污染水濃度變化的趨勢(shì)。根據(jù)模擬
布井方案，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在滲漏區(qū)域進(jìn)行抽注水
方案設(shè)計(jì)。
2 抽注水井優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
2.1 模型范圍及邊界條件概化
本次模擬計(jì)算依據(jù)已查明的污染范圍、深度和污染
物濃度特點(diǎn)，針對(duì)抽出處理技術(shù)中井類型、總抽水量、
注水量，降深與抽水時(shí)間之間的關(guān)系進(jìn)行定量分析計(jì)算，
在排除不了其它確定因素基礎(chǔ)上對(duì)模型進(jìn)行通用的、簡(jiǎn)
單的概化。
模型范圍：以地下水污染范圍（0.5km×0.7km）為
邊界向四周外擴(kuò)約0.5km，即1km（東西寬）×1.25km（南
北長(zhǎng)），面積共計(jì)1.25km2。
邊界條件概化：本次模擬將研究區(qū)的西部及東部概化
為第二類邊界條件，北部和南部概化為第一類邊界條件
（見圖1）。上部為接受大氣降水、田間灌溉入滲的補(bǔ)給
邊界，下部為接受其下伏承壓水越流補(bǔ)給的補(bǔ)給邊界。
圖1 模型平面網(wǎng)格剖分及邊界條件概化
2.2 模型參數(shù)選取
建立數(shù)值模型的關(guān)鍵是模型參數(shù)的確定，通常情況通
過野外和室內(nèi)試驗(yàn)確定。本次滲透系數(shù)是根據(jù)滲漏區(qū)所做
水文地質(zhì)勘察工作獲取的參數(shù)范圍合理選取，其他參數(shù)
取值主要根據(jù)水文地質(zhì)試驗(yàn)及收集的相關(guān)資料類比確定，
具體參數(shù)見表1。
表1 模型參數(shù)取值
層號(hào)
Kx
縱向
滲透系數(shù)
（m/d）
Ky
橫向
滲透系數(shù)
（m/d）
Kz
垂向
滲透系數(shù)
（m/d）
Sy
給水度
Ss
儲(chǔ)水系數(shù)
Kd
分配系數(shù)
（L/mg）
D
彌散度
（m）
1 15 15 1.5 0.08 1E-5 2E-7 20
2 0.001 0.001 0.0001 0.08 1E-5 2E-7 20
2.3 模型的識(shí)別與驗(yàn)證
模型校驗(yàn)是運(yùn)移模擬的靈魂，是進(jìn)一步模擬預(yù)測(cè)的基
礎(chǔ)，制約著結(jié)論預(yù)測(cè)的合理性。本次模擬的地下水位線
與實(shí)測(cè)的地下位線基本吻合（見圖2、圖3），因此模型
驗(yàn)證結(jié)果證明所建立的數(shù)學(xué)模型、邊界條件、水文地質(zhì)
參數(shù)和源匯項(xiàng)的確定都是較為合理的。初始污染羽根據(jù)
實(shí)際的污染范圍進(jìn)行校驗(yàn)（見圖4），可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)
行下一步抽注水方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.4 確定最優(yōu)抽注水方案
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已有的13 口抽水井，新增加3 口注水井，
井深20m，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際污染情況及前期處理情況，
將場(chǎng)內(nèi)所有井的抽注結(jié)合方式進(jìn)行調(diào)整，并通過數(shù)值模
擬的方法尋求最利于減少污染物并能達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值的
抽出- 處理最優(yōu)方案。
通過對(duì)不同方案的模擬計(jì)算，最終確定最優(yōu)的抽注
水井布置方式，即在漏油點(diǎn)附近新增3 口注水井，場(chǎng)地
內(nèi)的抽7 和抽8 作為注水井，抽6 作為抽水井，其余抽1、
抽2、抽3、抽4、抽5、抽9、抽10 全部抽水，井的布
設(shè)見圖5，控制水位降深不超過5m。其中，設(shè)計(jì)的注水
井注水量為200m3/d，抽6 抽水量為300m3/d，抽5 和抽
9 的抽水量為150m3/d，抽4 和抽10 抽水量為120m3/d，
抽1、抽2 和抽3 的抽水量為130m3/d。抽水井降深大于
5m 時(shí)停止抽水，停后觀測(cè)水位（每隔半小時(shí)觀測(cè)1 次），
當(dāng)水位上升至距初始水位1m 時(shí)，再次進(jìn)行抽水，如此
反復(fù)。使油跡聚集于降落漏斗范圍內(nèi)，并根據(jù)孔內(nèi)積油
的情況抽取表面油跡，通過吸油達(dá)到減少含水層中油跡
含量，阻止油跡向周邊徑流和擴(kuò)散，并逐步縮小油跡范
圍（見圖5）。
根據(jù)設(shè)計(jì)的最優(yōu)抽注水方案對(duì)場(chǎng)地污染羽及污染濃
度變化的模擬結(jié)果見圖6 ～ 14。根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果顯示，
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2016.07.003
·8· | 研究成果 | Research Findings 2016 年 11 月
圖2 實(shí)測(cè)地下水等水位線圖3 模擬地下水等水位線圖4 模型初始污染羽平面圖
圖5 抽注水井布設(shè)平面圖
圖6 第30 天污染羽及污染物濃度變化圖8 第180 天污染羽及污染物濃度變化
模擬過程中，隨著抽注水的進(jìn)行，工作區(qū)污染羽的面積總
體上隨時(shí)間的增加逐漸減小，開始時(shí)間污染物濃度變化
較大，時(shí)間越長(zhǎng)，污染物濃度變化越小，大約在1460 天
左右達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值。此種方案下污染物濃度減小所用
的時(shí)間最短，抽出- 處理效果最好。
3 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)值模擬只是預(yù)測(cè)污染物未來的運(yùn)移趨勢(shì)，由于各種
主觀及客觀原因，模擬的結(jié)果和實(shí)際情況存在一定的誤
差，不能完全準(zhǔn)確地反映污染物達(dá)到目標(biāo)值的時(shí)間和濃
度值，后續(xù)治理階段應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和檢測(cè)報(bào)告的
實(shí)際濃度作為處置關(guān)閉的時(shí)間。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳世琳，蘭為民，王輝. 注水井實(shí)時(shí)分析優(yōu)化系統(tǒng)的研究及應(yīng)
用[J], 中國(guó)石油和化工，2011.
作者簡(jiǎn)介：葛華（1964-），男，安徽蕪湖人，研究方向：油氣儲(chǔ)
運(yùn)工程的設(shè)計(jì)及管理。
圖7 第90 天污染羽及污染物濃度變化
2016 年 11 月 Research Findings | 研究成果 | ·9·
圖10 第365 天污染羽及污染物濃度變化圖11 第545 天污染羽及污染物濃度變化
圖12 第730 天污染羽及污染物濃度變化圖13 第1000 天污染羽及污染物濃度變化圖14 第1460 天污染羽及污染物濃度變化
（上接第6 頁(yè)）受剪分析[D]. 湖南大學(xué),2013.
[33] Suleiman M T, Vande Voort T, Sritharan S. Behavior of Driven
Ultrahigh-Performance Concrete H-Piles Subjected to Vertical
and Lateral Loadings[J]. JOURNAL OF GEOTECHNICAL AND
GEOENVIRONMENTAL ENGINEERING, 2010,136(10):1403-
1413.
[34] Cavill B, Chirgwin G. The world's first RPC road bridge at
Shepherds Gully Creek, NSW: Austroads Bridge Conference, 5th,
2004, Hobart, Tasmania, Australia, 2004[C].
[35] Gunes O, Yesilmen S, Gunes B, et al. Use of UHPC in Bridge
Structures: Material Modeling and Design[J]. Advances in
Materials Science and Engineering, 2012,2012:1-12.
[36] Al-Abasi J S, Al-Saraj W K. Behavior of RC T-Beam Hollow
and Solid Section with Reactive Powder Concrete under Pure
Torsion[J]. Journal of Engineering and Development, 2015,19(2).
[37] Fortner B. Materials: FHWA Gives Superior Marks to Concrete
Bridge Girder[J]. Civil Engineering—ASCE, 2001,71(10).
[38] Blais P Y, Couture M. Precast, prestressed pedestrian bridge
- World's first reactive powder concrete structure[J]. PCI
JOURNAL, 1999,44(5):60-71.
[39] 彭艷周. 鋼渣粉活性粉末混凝土組成、結(jié)構(gòu)與性能的研究[D].
武漢理工大學(xué),2009.
[40] Candrlic V, Mandic A, Bleiziffer J. The largest concrete arch
bridge designed of RPC200: 4th Symposium on Strait Crossing
BERGEN, NORWAY, 2001[C].
[41] Owen W. Wiley Online Library[M]. 2005.
[42] Mazzacane P, Ricciotti R, Lamoureux G, et al. Roofing of the
stade Jean Bouin in UHPFRC[J]. Newsletter, 2015.
[43] Musha H, Ohkuma H, Kitamura T. Innovative UFC structures in
Japan[J]. Newsletter, 2015.
[44] 賈方方. 鋼筋與活性粉末混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究[D]. 北
京交通大學(xué),2013.
[45] Gao R, Liu Z M, Zhang L Q, et al. Static properties of plain
reactive powder concrete beams: Key Engineering Materials,
2005[C]. Trans Tech Publ.
* 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51622811），浙江省自然科
學(xué)基金資助項(xiàng)目（LR16E080001）。
作者簡(jiǎn)介：王淵（1970-），男，浙江杭州人，高級(jí)工程師，研究
方向：市政道橋工程。
圖9 第270 天污染羽及污染物濃度變化

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