一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法技术

一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，以确保铁路工程从灾害危险等级较低的区域通过，大幅度降低选线成本和节省勘察工期，最大程度实现工程的经济性及合理性。包括如下步骤：线路通过含油气区时，布置控制性地质横剖面；根据区域地质、地质调绘、油气田勘探生产和钻井工程资料，在控制性地质横剖面上填绘地层结构和地质构造；将含油气区浅层天然气剖面划分为生气层、储气层和盖层；通过空间线位平面位置调整、空间线位纵断面位置调整的协调配合，绕避高度风险的储气层和极高风险的生气层，使铁路隧道从中

【技术实现步骤摘要】
一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法


[0001]本专利技术涉及山区铁路工程减灾选线方法，特别涉及一种含油气区浅层天然气危险性分区的确定铁路工程空间线位的方法。

技术介绍

[0002]减灾选线是自然灾害对线路工程全寿命周期作用不确定条件下的一种风险决策过程。含油气区浅层天然气铁路减灾选线是有害气体对铁路工程全寿命周期作用不确定条件下的线路方案与工程设置风险决策过程。
[0003]浅层天然气是埋藏深度一般在1500m以内地层中含有的各类天然气，主要包括生物气、油型气、煤层甲烷气、水溶气等。浅层天然气主要成份为甲烷，为无色、无味、无臭的气体，比重0.554，轻于空气，沸点为
‑
160.490℃，不容易液化，铁路隧道工程施工开挖，会毒害人的身体，甚至引起燃烧和爆炸，造成严重安全事故。当瓦斯浓度达43％～57％时，空气中含氧量降低到9％～12％，足以引起人的窒息；瓦斯含量在5％～6％以下时，不会产生爆炸，但会在高温下燃烧；当含量达6％～16％时，就会产生爆炸，当瓦斯浓度为9.5％时，其爆炸威力最大。浅层天然气的生成及赋存规律主要由生气层、储气层和盖层组成。生气层主要来源于深部的烃源岩地层，是富含有机质、大量生成油气或排除油气的岩层；储气层是具有连通孔隙、允许油气在其中储存和渗流的岩层，其中岩石裂隙和孔隙是不可缺少的，尤其是构造裂隙对储层的储渗性能起到重要的改良作用，可作为良好的渗滤通道；盖层是指位于储气层之上，能够封隔储气层使其中的油气免于向上逸散的保护层。
[0004]因此，在确定含油气区浅层天然气铁路空间线位时，应合理划分浅层天然气不同危险性等级的影响区域，通过合理确定线路高程和走向，选定危险等级相对较低的位置通过，以降低浅层天然气对铁路工程的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，以确保铁路工程从灾害危险等级较低的区域通过，大幅度降低选线成本和节省勘察工期，最大程度实现工程的经济性及合理性。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，包括如下步骤：
[0008]S01.线路通过含油气区时，布置控制性地质横剖面；
[0009]S02.根据区域地质、地质调绘、油气田勘探生产和钻井工程资料，在控制性地质横剖面上填绘地层结构和地质构造；
[0010]S03.将含油气区浅层天然气剖面划分为生气层、储气层和盖层；
[0011]S04.通过空间线位平面位置调整、空间线位纵断面位置调整的协调配合，绕避高度风险的储气层和极高风险的生气层，使铁路隧道从中
‑
低度风险的盖层通过，且避让油气钻井和深大断层一定距离。
[0012]在上述技术方案中，所述铁路隧道避让油气钻井的距离按下式确定：
[0013]L
水平
≥H
[0014]式中：L
水平
为铁路隧道距离油气钻井的水平距离，H为油气钻井天然气扩散范围，根据计算模型分析，扩散的极限距离约为250m。
[0015]在上述技术方案中，所述铁路隧道避让深大断裂距离按下式确定：
[0016](1)当铁路隧道位于断裂下盘，铁路隧道距离断层的垂直距离l
垂直
为：
[0017]l
垂直
＝sinβ
·
l
水平
≥H
下盘
[0018]式中：H
下盘
为断裂下盘天然气扩散范围，根据计算模型分析，扩散的极限距离约为300m；β为地质横剖面断层视倾角；
[0019](2)当铁路隧道位于断裂上盘，铁路隧道距离断层垂直距离l
垂直
为：
[0020]l
垂直
＝sinβ
·
l
水平
≥H
上盘
＝1.5
·
H
下盘
[0021]式中：H
上盘
为断裂上盘天然气扩散范围，为下盘天然气扩散范围H
下盘
的1.5倍即450m；β为地质横剖面断层视倾角。
[0022]本专利技术的有益效果是，从铁路工程减灾选线的角度出发，将含油气区浅层天然气剖面划分为生气层、储气层、盖层“三层”，并将隧道有害气体风险分为“四级”，即生气层为极高风险，储气层为高风险，盖层为低风险，其中油气钻井和深大断裂的扩散范围为中风险；通过空间线位平面、纵断面的协调配合，最大程度降低浅层天然气对铁路工程产生的危害，避免造成重大人员伤亡、生命财产损失、生态环境破坏的问题。大幅度降低了选线成本和节省了勘察工期，确保了含油气区浅层天然气铁路工程从灾害风险较低的区段通过，最大程度实现了工程的经济性及合理性。
附图说明
[0023]本说明书包括如下两幅附图：
[0024]图1是含油气区浅层天然气和铁路工程位置关系图；
[0025]图2是含油气区浅层天然气分带和隧道横断面位置关系图；
[0026]图中示出部位名称及所对应的标记：生气层1、储气层2、盖层3、第四系土层4、断层5、油气钻井6、断层上盘天然气扩散范围8、断层下盘天然气扩散范围9、铁路工程10、含油气区11、预设隧道A、调整隧道B、控制性地质横剖面C、地质横剖面断层视倾角、油气钻井天然气扩散范围H、断裂下盘天然气扩散范围H
下盘
、断裂上盘天然气扩散范围H
上盘
、铁路隧道距离断层的垂直距离l
垂直
、铁路隧道距离断层的垂直距离l
水平
、地质横剖面断层视倾角β。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0028]参照图1和图2，本专利技术一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，包括如下步骤：
[0029]S01.线路10通过含油气区11时，布置控制性地质横剖面C；
[0030]S02.根据区域地质、地质调绘、油气田勘探生产和钻井工程资料，在控制性地质横剖面C上填绘地层结构和地质构造；
[0031]S03.将含油气区11浅层天然气剖面划分为生气层1、储气层2和盖层3；
[0032]S04.通过空间线位平面位置调整、空间线位纵断面位置调整的协调配合，绕避高度风险的储气层2和极高风险的生气层1，使铁路隧道从中
‑
低度风险的盖层3通过，且避让油气钻井6和深大断层5一定距离。
[0033]铁路隧道位于盖层3时，瓦斯浓度低，浅层天然气风险低，但浅层天然气可能通过与深部生、储气层连通的油气钻井6和深大断裂5向地层中扩散，在一定范围内形成一定浓度的天然气气囊，对铁路隧道造成危害。铁路隧道位于盖层3时，应避让油气钻井6和深大断裂5一定距离。
[0034]所述铁路隧道避让油气钻井(6)的距离按下式确定：
[0035]L...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，包括如下步骤：S01.线路(10)通过含油气区(11)时，布置控制性地质横剖面(C)；S02.根据区域地质、地质调绘、油气田勘探生产和钻井工程资料，在控制性地质横剖面(C)上填绘地层结构和地质构造；S03.将含油气区(11)浅层天然气剖面划分为生气层(1)、储气层(2)和盖层(3)；S04.通过空间线位平面位置调整、空间线位纵断面位置调整的协调配合，绕避高度风险的储气层(2)和极高风险的生气层(1)，使铁路隧道从中
‑
低度风险的盖层(3)通过，且避让油气钻井(6)和深大断层(5)一定距离。2.如权利要求1所述一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，其特征是：所述铁路隧道避让油气钻井(6)的距离按下式确定：L
水平
≥H式中：L
水平
为铁路隧道距离油气钻井(6)的水平距离，H为油气钻井天然气扩散范围，根据计算模型分析，扩散的极限距离为250m。3.如权利要求1所述一种确定含油气区浅层天然气铁路空间线位的方法，其特征是：所述铁路隧道避让深大断裂(5)距离按下式确定：(1)当铁路隧道位于断裂下盘，铁路隧道距离断层的垂直距离l
垂直
为：l
垂直
＝sinβ
·
l
水平<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明浩，谢毅，李东，张广泽，赵晓彦，徐正宣，冯涛，张营旭，苏培东，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：