CC BY
27
- © Ю.В. Кириченко, Т.П. Яковлева, 2014
УДК 550.43
Ю.В. Кириченко, Т.П. Яковлева ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОИСКОВЫХ РАБОТ НА УГЛЕВОДОРОДНОЕ СЫРЬЕ
Приведена информация о состоянии минерально-сырьевой ресурсной базы Красноярской края. Приведена информация о перспективах развития инфраструктуры, необходимой для транспортировки углеводородного сырья в магистральный трубопровод Восточная Сибирь - Тихий Океан. На конкретных примерах рассмотрены и выделены фоновые геохимические ассоциации в почвогрунтах элементарных природных ландшафтов. Выявлены единицы элементарных ландшафтов с наибольшей и наименьшей устойчивостью к загрязнению. Рекомендовано учитывать полученные данные при планировании и реализации поисковых работ на углеводородное сырье. Ключевые слова: Красноярский край, элементарный ландшафт, поисковые работ, инженерно-экологический, геологоразведочные работы, поисковые работы, углеводородное сырье, почвы.
Красноярский край расположен в Восточной Сибири, в бассейне реки Енисей. Включает архипелаги и острова Северного Ледовитого океана (Северная Земля, Норденшельда, Сибирякова и др.). Простирается от Северного Ледовитого океана до горных районов Южной Сибири почти на 3000 км. Крупные города - Красноярск, Ачинск, Канск, Норильск, Красноярск-26. Административный центр -Красноярск (рис. 1). Климат резко континентальный. Рельеф края разнообразен: низменности, равнины, плоскогорья и горы. Край богат полезными ископаемыми: уголь, железная руда, цветные и редкие металлы, поваренная соль, фосфориты. В крае сосредоточено более 95% российских запасов никеля и платиноидов, более 20% золота, значительные запасы кобальта, нефелиновых руд, магнези-
тов, исландского шпата, тонких кварцевых песков, тугоплавких глин, графита, 63 вида промышленных металлов и других полезных ископаемых [1].
Рис. 1. Красноярский край на карте Сибирского федерального округа
По состоянию на 1 января 2013 г. в границах объединенного Красноярского края предоставлено и действует 1137 различных лицензий, включая 60 лицензий для геологического изучения недр. Из общего количества действующих лицензий предоставлено: 150 - на благородные металлы, 40 - на уголь, 236 - на подземные воды, 13 - на минеральные воды и лечебные грязи, 50 - на иные твердые полезные ископаемые, кроме общераспространенных, 54 - на нефть и газ, 228 - на общераспространенные полезные ископаемые, 2 - на захоронение отходов, 13 - прочие лицензии, 351 - одиночные водозаборные скважины.
Запасы углеводородного сырья (УВС) Красноярского края составляют (категории А+В+С1/С2): нефть (извлекаемые) - 855 109/992 210 тыс. т, конденсат (извлекаемые) - 45 466/ 53 108 тыс. т, газ свободный -560 693/575 589млн м3, газовая шапка-385 692/361 519 млн м3, газ растворенный - 112 203/132 878 млн м3, в т.ч. распределенный фонд - нефть (извлекаемые) - 853 118/982 005 тыс. т, конденсат (извлекаемые) - 42 279/ 52 426 тыс. т, газ свободный -456 600/494 434 млн м3, газовая шапка - 385 692/360 603 млн м3, газ растворенный - 111 950/132 110 млн м3. На территории края имеется 28 месторождений углеводородного сырья. На 18 месторождений выданы совмещенные лицензии. За 2012 г. добыча составила: нефть - 18 157 тыс. т, конденсат - 327 тыс. т, газ свободный - 2361 млн м3, газовая шапка -2948 млн м3, газ растворенный -2203 млн м3 [2].
Фактором, сдерживающим добычу углеводородного сырья в крае, является отсутствие магистрального нефтепровода, в который можно было бы сдавать добытое сырье. Этот факт серьезно тормозил темпы проведения
разведочных работ на нефть и газ, а также делал практически невозможным ввод открытых месторождений в эксплуатацию. Однако, в соответствии с распоряжением Правительства РФ от 17.04.2012 г., которое обязало ОАО «Транснефть» построить магистральный нефтепровод от Ку-юмбинского и Юрубчено-Тохомского месторождений по маршруту пос. Ку-юмба (Эвенкийский район Красноярского края) - головная нефтеперекачивающая станция «Тайшет» трубопроводной системы Восточная Сибирь - Тихий океан (Тайшетский район Иркутской области), пропускной способностью до 18 млн т нефти в год для транспортировки нефти из районов Красноярского края (с завершением строительства и ввода его в эксплуатацию в 2016 г.), этот вопрос будет решен. Это в безусловном порядке стимулирует в период 20142016 гг. темпы поисковых и разведочных работ на углеводородное сырье в Красноярском крае.
Однако мировой и отечественный опыт проведения геологоразведочных работ свидетельствует о значительном ухудшении экологической обстановки в районах поисков вследствие многократного возрастания техногенной нагрузки на окружающую природную среду. Известно, что сопоставление природных и техногенных поступлений микроэлементов в атмосферу показывает, что техногенное поступление элементов более значительное, чем природное. Отдельные нефтедобывающие территории по состоянию окружающей среды приближаются к районам экологического бедствия. Возникает угроза устойчивой, а иногда необратимой трансформации условий функционирования природных систем. На этих территориях возникает горнопромышленная природно-тех-ногенная система (ГПТС), зачастую с доминированием техногенной состав-
ляющей, в пределах которой подверглись негативному воздействию атмо-, гидро-, лито- и биосферы. Границы таких ГПТС значительно превышают границы непосредственного района работ [4]. Поэтому прогнозировании размера негативного влияния поисковых, разведочных и добывающих углеводородное сырье работ на окружающую среду на территории Красноярского края отталкиваться только от накопленного опыта по аналогичным работам, проведенным в старых нефтедобывающих районах (таких как, к примеру, Татария или Западная Сибирь) некорректно. Так как известно, что формы экологических реакций на техногенный пресс в нефтедобывающих районах и глубина воздействия изменений являются тер-риториально-дифференцироваными, т.е. не идентичными в разных биоклиматических и ландшафтно-климатиче-ских условиях [5]. Соответственно, изучение влияния нефтегазовых геологоразведочных работ на окружающую среду на территории перспективного Красноярского региона является актуальной научной задачей и позволит решить следующие вопросы:
• определить наиболее уязвимые компоненты природной среды и скорости их загрязнения под влиянием геологоразведочных работ с учетом территориальной дифференциации региона;
• выявить закономерности между стадиями проводимых геологоразведочных работ и оказываемым уровнем влияния на окружающую среду с учетом территориальной дифференциации региона.
С этой целью авторами в период 2006-2012 гг. на четырех нефтега-зоперспективных площадях параллельно проведению на них геологоразведочных работ проводились регулярные экологические наблюдения (экологический мониторинг). Органи-
зация работ по экологическому мониторингу (система экологического мониторинга) разрабатывалась в строгом соответствии с темпами и видами проводимых на участках геологоразведочных работ [6, 7]. Нефтегазопер-спектиные участки были разделены на две группы:
• Первая группа включала в себя два участка (Шушукский и Сейсмораз-ведочный), которые географически расположены в верховьях р. Тыча-ны - левого притока р. Чуня, впадающей в П. Тунгуску в районе п. Байкит. Административное расположение участков - Байкитский и Тунгусско-Чунский районы Эвенкийского муниципального района. Согласно современной схеме почвенно-географи-ческого районирования территория Шушукского и Сейсморазведочного участков относится к Центрально-Тунгусской горной провинции вертикально - и экспозиционно-диффе-ренцированных мезокомбинаций бу-ротаежных иллювиально-гумусовых, буротаежных и таежных торфянисто-перегнойных почв подзоны буротаеж-ных, криоземов, дерново-карбонатных почв и подзолов средней тайги.
• Вторая группа также включала в себя два участка (Белякский и Исчухский), которые географически расположены в междуречье Ангары и Подкаменной Тунгуски, в бассейне притоков рек Иркинеева и Чадобец. Административное расположение участков - Богучанскый район Красноярского края, что на 400 км южнее участков первой группы исследований.
Предварительная оценка фонового состояния окружающей природной среды всех исследуемых участков, проведенная в 2006-2007 гг., позволила определить геохимический фон территории в ненарушенном состоянии, установить его особенности, выявить аномальные содержания химических элементов в различных ком-
Краткая характеристика фоновых геохимических ассоциаций в почвогрунтах элементарных природных ландшафтов участков проведения работ
Вид ландшафта Ассоциация микроэлементов
N K D
Элювиальный ^3.8^2.6^1.9^1.8^1.7 ^1.5^.1^1.08^0.8 &0.6 1,70
Трансэлювиальный №1.4^^1.2^.7 ^0.66 1,60
Аккумулятивный Пойма и надпойменные террасы С04.3МП2.6РЬ2.4Си1.7А5У1.7СгТЧ.6 2П1.5№1.2Ре0.95Г0.8 1,83
Заболоченные котловины, болота С°5.9МП3.2РЬ2.3Си2 Сг№А51.32П1.2Ре0.9ТЧ.8 Яг 010.59 1,74
N - элементы, накапливающиеся относительно кларка почв мира (Кк>1,5); К - элементы с околокларко-вом содержанием (0,8 < Кк < 1,5); О - элементы с дефицитным содержанием (Кк< = 0,7); Як - среднее из значений коэффициентов концентрации. В таблице представлены усредненные значения по всем рассматриваемым участкам.
понентах окружающей природной среды. Так, на начальном этапе работ было выполнено ландшафтное геохимическое районирование. В пределах рассматриваемых участков геологоразведочных работ проводились исследований с целью выделения элементарных единиц ландшафтов, характеризуемых спецификой рельефа, общностью исходного химическо-
го состава литогенной основы, генетической однородностью и единой обстановкой водной миграции, почв, растительности, проявления экзогенных процессов, определяющих однородность условий миграции химического вещества по результатам исследований были выделены следующие элементарные единицы ландшафтов:: элювиальный (водоразделы), транс-
элювиальный (склоны) и аккумулятивный (поймы и болота).
Геохимический фон был рассчитан для почв, почвенного субстрата, поверхностных вод, донных отложений, растительности, т.е. для тех компонентов среды, химический состав которых относительно устойчив во времени. В результате были выделены характерные особенности природного фона окружающей среды на территории рассматриваемых участков (для всех типов представленных ландшафтов). Почвы, субстраты и донные отложения участков, как правило, геохимически близки и характеризуются, чаще всего, средне- и слабокислой средой, обилием органики. По сравнению с кларком почв мира в них на уровне и выше накопления находятся Сг, Мп, Со, Си, Дэ, РЬ (Кк > 1,5). В ассоциацию околокларковых входят Т1, V, N1, 7п (0,8 < Кк < 1,5). Бг и Ре относится к дефицитному элементу. Анализ параметров локального геохимического фона показывает, что уровень содержания большинства микроэлементов в почво-грунтах рассматриваемой территории близок к показателям ландшафтного регионального геохимического фона, но по отдельным элементам превышает их: Т1 (Кк = 1,75), Со (Кк рф = 1,94), Бг (Кк рф = 1,73). В донных отложениях к этим металлам присоединяется Сг, Мп, Ре, Дэ (Кк Рф = 1,7-2,7).
На основании вышеизложенного можно заключить, что самая низкая устойчивость среди ландшафтов характерна для аккумулятивных форм ландшафта, в основном из-за преобладания заболоченных участков, на которых максимальное развитие получили термокарстовые озера, западины и котловины, а также многолетние торфяные бугры на болотах. Почвы речных пойм и заболоченных котловин характеризуются наибольшим показателем накопления элементов (Як(ср) = 1,79). Наименьшее же накопление наблюдается на трансэлювиальных ландшафтах (Як = 1,60). В целом же все виды ландшафтов геохимически родственны, к примеру, динамика распределения металлов в почвах разных элементарных ландшафтов является унаследованной, что отображено на рис. 2.
Такая зависимость сохраняется на обеих группах исследованных участков. Соответственно, можно сделать вывод о том, что объекты производственной деятельности - площадки поисковых и разведочных скважин -необходимо размещать на территориях, соответствующих элювиальному виду элементарного ландшафта, как наименее подверженному накоплению загрязняющих веществ (в том числе металлов) и наиболее способному к самовосстановлению.
1. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды на территории Красноярского края за 2012 год» (опубликовано Министерством природных ресурсов и экологии Красноярского края в 2013 году).
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей природной среды в Российской федерации в 2012 году» (опубликовано Министерством природных ресурсов и экологии Российской федерации в 2013 году).
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Государственный доклад по Красноярскому краю за 2012 год.
4. Распоряжение Правительства РФ от 17.04.2012 № 532-р «О проектировании и строительстве магистрального нефтепровода от Куюмбинского и Юрубчено-Тохомского месторождений».
5. Кириченко Ю.В., Сенченко Д.С. Проблемы нарушенных территорий // Государственное управление ресурсами. - 2010, № 5/59. - С. 54-61.
6. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. - М.: МГУ, 1998. - 376 с.
7. Яковлева Т.П., Кириченко Ю.В. Организация и ведение экологического мониторинга при проведении геологоразведочных
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
работ // Геология и разведка. - 2008. - № 6.
8. Яковлева Т.П., Кириченко Ю.В. Организация работ по охране окружающей среды при поисковых работах на нефть и газ // Маркшейдерия и недропользование. -2008. - № 5. ЕЕН
Кириченко Юрий Васильевич - доктор технических наук, профессор, Яковлева Татьяна Петровна, аспирантка, e-mail: yakovleva17011984@gmail.com, МГИ НИТУ «МИСиС».
UDC 550.43
ENGINEERING-GEOLOGICAL AND GEOECOLOGICAL ASPECTS OF SEARCH WORKS ON HYDROCARBONIC RAW MATERIALS
Kirichenko Yu.V., Doctor of Technical Sciences, Professor, Yakovleva T.P., Graduate Student,
Moscow Mining Institute, National University of Science and Technology «MISiS».
Information on a condition of mineral and raw resource base is provided in article Krasnoyarsk edges. Information on prospects of development of the infrastructure necessary for transportation of hydrocarbon in the main pipeline Eastern Siberia-Pacific Ocean is provided. On concrete examples background geochemi-cal associations in soils of elementary natural landscapes are considered and allocated. Units of elementary landscapes with the greatest and smallest resistance to pollution are revealed. It is recommended to consider the obtained data during the planning and realization of search works on hydrocarbon.
Key words: Krasnoyarsk region, elementary landscape, search works, engineering-ecological, prospecting works, search works, hydrocarbon.
REFERENCES
1. Gosudarstvennyi doklad «O sostoyanii okruzhayushchei sredy na territorii Krasnoyarskogo kraya za 2012 god» (opublikovano Ministerstvom prirodnykh resursov i ekologii Krasnoyarskogo kraya v 2013 godu) (Governmental report «State of the Environment in the Krasnoyarsk Territory for 2012» (published by the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Krasnoyarsk Territory in 2013)).
2. Gosudarstvennyi doklad «O sostoyanii i ob okhrane okruzhayushchei prirodnoi sredy v Rossiiskoi fed-eratsii v 2012 godu» (opublikovano Ministerstvom prirodnykh resursov i ekologii Rossiiskoi Federatsii v 2013 godu) (Governmental report «State and Conservation of the Environment in Russian Federation in 2012» (published by the Ministry of Natural Resources and Ecology of Russian Federation in 2013)).
3. Gosudarstvennyi doklad po Krasnoyarskomu krayu za 2012 god (Governmental report on the Krasnoyarsk Territory for 2012).
4. Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 17.04.2012 N° 532-r «O proektirovanii i stroitel'stve magistral'nogo nefteprovoda ot Kuyumbinskogo i Yurubcheno-Tokhomskogo mestorozhdenii» (RF Government Decree on Design and Construction of Main Oil Line between the Kuyumba and Yurubcheno-Tokhom Oil Fields, no. 532-r, dated April 17, 2012).
5. Kirichenko Yu.V., Senchenko D.S. Gosudarstvennoe upravlenie resursami, 2010, no 5/59, pp. 54-61.
6. Solntseva N.P. Dobycha nefti i geokhimiya prirodnykh landshaftov (Oil recovery and natural landscape geochemistry), Moscow, MGU, 1998, 376 p.
7. Yakovleva T.P., Kirichenko Yu.V. Geologiya i razvedka, 2008, no 6.
8. Yakovleva T.P., Kirichenko Yu.V. Marksheideriya i nedropol'zovanie, 2008, no 5.
