[發明專利]含油氣盆地區淺層天然氣對隧道危害評價方法

在審

• 申請號: 202010317879.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111523795A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 蘇培東;曹津銘;邱鵬
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;成都蘇杜地質工程咨詢有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08
• 代理公司: 成都四合天行知識產權代理有限公司 51274
• 代理人: 周建;王記明

本發明公開了一種含油氣盆地區淺層天然氣對隧道危害評價方法，包括如下步驟：S1、選取一級評價指標，并確定每個一級評價指標包含的二級評價指標；S2、獲得評價指標分級標準；S3、確定每個二級評價指標的權重值；S4、確定目標隧道的所有二級評價指標的取值，根據目標隧道所有二級評價指標取值和其權重值計算得到目標隧道的淺層天然氣危害分級指數；S5、根據目標隧道的淺層天然氣危害分級指數確定目標隧道受淺層天然氣危害等級。與現有技術相比，本發明提供的危害評價方法通過建立評價指標分級標準，定性、量化淺層天然氣對隧道危害評價指標，獲得隧道受淺層天然氣危害分級指數，評價含油氣盆地區淺層天然氣對隧道造成的危害大小。

技術領域

本發明涉及隧道工程領域，具體是含油氣盆地區淺層天然氣對隧道危害評價方法。

背景技術

一般情況下，在大多數快速沉積的地區普遍都存在淺層氣，這是由于地層沉積速度快，地層壓力來不及釋放，從而形成了淺層氣。結合隧道工程特點(埋深一般小于1000m)，把對隧道有危害且埋深小于1500m的有害氣體稱為淺層天然氣。長期以來，隧道內瓦斯(淺層天然氣)的燃燒和爆炸一直是困擾著隧道工程施工安全的一大難題，也是隧道工程病害的主要類型之一。由于石油天然氣工業的飛速發展，對淺部的工業性油氣資源的分布情況已相當清楚，并建成了相應的油氣田。所以，基于隧道工程的淺層天然氣主要是近地表未能形成工業氣藏，但有一定濃度，能對隧道造成危害的天然氣。這類淺層天然氣源于下伏氣藏或儲集層，通過斷層、裂縫等構造裂隙自下而上的運移至淺部，以游離態和吸附態形式賦存于儲集體中。因為有著深部氣藏源源不斷的補給，所以油氣能浸染淺表地層或富集形成氣囊，從而對穿越該區域的隧道造成威脅。

四川盆地是我國最大的含油氣盆地，已發現的工業油氣田有120多個，含油氣構造有90余個，平面上分布在各個區塊，縱向上則涉及了震旦系至侏羅系中9個工業性產氣層和1個產油層。近年來，蘭渝鐵路、成貴鐵路和西成客專等線路在四川盆地內穿越川北、川中、川東、川南等多個油氣區，經過的地層主要以侏羅系、白堊系紅層為主。在白馬廟、洛帶等氣田及蘇碼頭、渡口河、觀音寺等多個淺層含氣構造中發現的次生油氣藏，直接證實了四川紅層中油氣藏的存在。這些油氣基本是由深部生氣層或油氣藏沿斷裂構造向上運移至淺地表富集形成，從而給隧道施工造成嚴重威脅。

目前，國內外淺層天然氣的研究主要是圍繞工業能源行業展開的，很少有針對工程建設的專門性研究。由于淺層天然氣的分布特征、涌出機理和運儲規律等有較強的隨機性，與煤層瓦斯有很大差異，如果繼續沿用現行瓦斯隧道的規范和標準來進行設計和施工，就顯得不太合理。同時，因缺少相關的理論和標準，以致隧道工程勘察設計時既無章可循也無法可依，加之人們常忽略含油氣盆地區淺層天然氣的存在，而造成重大財產損失和工程安全事故。所以，急需尋求一種科學的技術手段來解決這一難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺乏針對含油氣盆地區的淺層天然氣對隧道工程危害評價，造成重大財產損失和工程安全事故的不足，提供了一種含油氣盆地淺層天然氣對隧道危害評價方法，通過建立評價指標分級標準，定性、量化淺層天然氣對隧道危害評價指標，獲得隧道受淺層天然氣危害分級指數，評價含油氣盆地區淺層天然氣對隧道造成的危害大小。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：

含油氣盆地區淺層天然氣對隧道危害評價方法，包括如下步驟：

S1、選取一級評價指標，并確定每個一級評價指標包含的二級評價指標；

S2、將每個二級評價指標按其對隧道的不同危害影響程度由高到底進行等級劃分，并對每個二級評價指標中由高到低的危害影響程度等級依序賦予由高到低的取值范圍，獲得評價指標分級標準；

S3、確定每個二級評價指標的權重值；