Научная статья на тему 'Техногенный метаморфизм сеноманских вод (на примере Уренгойского НГКМ)'

Техногенный метаморфизм сеноманских вод (на примере Уренгойского НГКМ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
204
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЕНОМАНСКИЕ ВОДЫ / CENOMANIAN WATERS / ТЕХНОГЕНЕЗ / TECHNOGENESIS / ТЕХНОГЕННЫЙ МЕТАМОРФИЗМ / TECHNOLOGY-RELATED METAMORPHISM / УРЕНГОЙСКОЕ НГКМ / URENGOY OIL AND GAS CONDENSATE FIELD / ЗАГРЯЗНЕНИЕ / POLLUTION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Торопов Г. В.

Все природные воды Ямало-Ненецкого нефтегазодобывающего региона подвержены техногенному воздействию, сеноманские воды в том числе. Под воздействием техногенеза происходит изменение гидрогеологических условий, трансформация химического состава подземных вод и формирование техногенных гидрогеологических систем. В статье отражены результаты исследований, посвященных техногенному метаморфизму сеноманских вод на участках закачки сточных вод. Материалы и методы Используются результаты более чем 2500 проб жидкости, отобранных из разведочных, пьезометрических, наблюдательных, нагнетательных и эксплуатационных скважин в период с 1987 по 2014 гг. Результаты исследований проанализированы и обработаны методами математической статистики. Итоги В статье проанализированы гидрохимические показатели проб сточных вод, приведены усредненные составы для всех участков закачки, приведена оценка интенсивности техногенного воздействия на сеноманские воды на участках закачки сточных вод посредством построения вариационных рядов для разных временных интервалов. Рассчитана площадь загрязнения сеноманских вод по состоянию на 2006 и 2026 годы. По двум методикам проведена оценка метаморфизации сеноманских вод на участках закачки. Выводы На Уренгойском НГКМ на участках закачки сточных вод в результате закачки происходит не просто разбавление соленых сеноманских вод до слабо-соленых, а именно направленное необратимое изменение химического состава, называемое техногенным метаморфизмом. Данный вывод обоснован оценкой степени метаморфизации сеноманских вод на участках закачки по двум количественным методикам и наглядно проиллюстрирован приведенными химическими анализами сеноманских вод.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Торопов Г. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Technology-related metamorphism of the Cenomanian waters on the example of Urengoy oil and gas condensate field

All environmental waters of YamaloNenets oil and gas production region, including Cenomanian waters are affected by man-induced impact. Alteration of hydrogeological conditions, transformation of the chemical composition of subsurface watersand formation of technology-related hydrogeological systems are caused by the influence of technogenesis.The results of surveys of man-induced metamorphism of the Cenomanian waters at the sites of sewage waters injection are provided in the paper. Materials and methods The results of more than 2500 fluid samples taken from the exploration, pressureobservation, monitoring, injection and operations wells within the period from 1987 till 2014 are used. The survey results are analyzed and handled with the method of mathematical statistics. Results The author analyzed hydro-chemical characteristics of sewage waters, gave average compositions for all the sites of water injection and assessed the degree of man-made impact on the Cenomanian waters at the sewagewater injection sites by making variation series for various time intervals. There was calculated the area of contamination ofthe Cenomanian waters as of 2006 andfor 2026. The author made assessment of metamorphization of the Cenomanian waters at the injection sites. Сonclusions As a result of sewage waters injection at the sites of Urengoy oil and gas condensate field there took place not only dilution of salt Cenomanian waters tothe light-salt but also irreversible change of the chemical composition called technology-related metamorphism. The conclusion is proved by the assessment of the degree of metamorphization ofthe Cenomanian waters at the injection sites with two assay procedures and were showed an examples chemical analysis Senomanian waters.

Текст научной работы на тему «Техногенный метаморфизм сеноманских вод (на примере Уренгойского НГКМ)»

ГЕОЛОГИЯ удк 504.06 27

Техногенный

метаморфизм сеноманских вод (на примере Уренгойского НГКм)

Г.В. Торопов

м.н.с.1

ToropovGV@tngg.ru

1ООО «ТюменНИИгипрогаз», Тюмень, Россия

Все природные воды Ямало-Ненецкого нефтегазодобывающего региона подвержены техногенному воздействию, сеноманские воды в том числе. Под воздействием техногенеза происходит изменение гидрогеологических условий, трансформация химического состава подземных вод и формирование техногенных гидрогеологических систем. В статье отражены результаты исследований, посвященных техногенному метаморфизму сеноманских вод на участках закачки сточных вод.

материалы и методы

Используются результаты более чем 2500 проб жидкости, отобранных из разведочных, пьезометрических, наблюдательных, нагнетательных и эксплуатационных скважин в период с 1987 по 2014 гг. Результаты исследований проанализированы и обработаны методами математической статистики.

Ключевые слова

сеноманские воды, техногенез, техногенный метаморфизм, Уренгойское НГКМ, загрязнение

Несмотря на актуальность проблемы, такое воздействие изучается лишь в приповерхностных слоях геологической среды, затрагивая неглубокозалегающие водоносные горизонты и почвенный покров. Вопрос о техногенном воздействии на глубокозалега-ющие водоносные комплексты (юрские, нео-комские, апт-альб-сеноманские) чаще носит дискуссионный характер.

Крупные месторождения, открытые в прошлом веке на территории Западной Сибири, обеспечивающие в последние десятилетия основные объемы по добыче нефти и газа, входят в завершающие стадии разработки, что сопровождается резким ростом обводненности добываемой продукции. В продуктивные пласты закачивается колоссальный объем вод различного качества для поддержания пластового давления: попут-но-добываемых и технологических (в т. ч. сточных) вод, различных физико-химических агентов для восстановления приемистости призабойной зоны пласта и агентов повышения нефтеотдачи. Только за последние 20 лет в недра Ямало-Ненецкого нефтегазодобывающего региона, куда входит исследуемый участок, было закачано более 1,6 млрд м3 воды [1, 2]. Это приводит к нарушениям природных условий и нарушению сложившегося экологического равновесия. Происходит формирование так называемых «техногенных гидрогеологических систем» (ТГГС).

По В. М. Матусевичу [3] под ТГГС понимается «участок гидролитосферы, где под влиянием хозяйственной деятельности формируются специфические гидрогеологические условия, характеризующиеся устойчивыми или постоянно меняющимися полями гидрогеохимических, гидродинамических, гидрогеотермических параметров, существенно отличающихся от их природных (фоновых) значений».

Территория Уренгойского НГКМ не является исключением. Рассмотрим участки закачки сточных вод, на которых через поглощающие скважины в апт-альб-сеноман-ский водоносный горизонт закачиваются по-путно-добываемые и технологические воды. Усредненный химический состав таких вод представлен в таб. 1. Наименование контролируемых показателей измеряются в мг/дм3.

Закачиваемые воды представляют собой смесь из ливневых, попутно-добываемых и технологических вод. Под технологическими водами подразумевается смесь хозяйственно-бытовых вод и вод, образующихся при производственных процессах на УКПГ, ДКС и т. д.

Закачиваемые сточные воды характеризуются хлоридно-кальциевым составом (по Сулину), средняя минерализация 2,5 г/дм3. Температура закачиваемых вод изменяется от 12 до 28°С, однако в большинстве случаев она равна 17-18°С. Плотность вод изменяется от 0,917 до 1,011 г/см3. В 90% случаев воды безсульфатные, максимальные

определенные концентрации достигали 40 мг/дм3 [2].

Особое внимание в сточных водах стоит уделить метанолу, используемому в качестве растворителя. Содержание метанола в среднем 13,5 г/дм3, максимальные концентрации могут достигать 90 г/дм3. Содержание диэти-ленгликоля (ДЭГ) достигает 415 мг/дм3, при среднем содержании 116,7 мг/дм3 [4].

В закачиваемых водах встречаются кобальт (до 0,017 мг/дм3), кадмий (до 0,0757 мг/дм3), никель (до 0,031 мг/ дм3), медь (до 0,44 мг/дм3) и кремний (до 4,54 мг/дм3) [4].

Содержание фенолов всегда ниже предела определения, нефтепродукты имеют концентрации до 23,2 мг/дм3 (средняя 3,6 мг/дм3). Показатель химического потребления кислорода, как правило, больше 400 мгО2/дм3.

При закачке сточных вод в апт-альб-се-номанский водоносный комплекс происходит не просто смешение вод между собой, с последующим разбавлением более минерализованных менее минерализованными, а направленное изменение их химического состава и свойств под воздействием комплекса техногенных и природных факторов в результате физико-химических и биохимических процессов преобразования и обмена миграционных форм ингредиентов в системе «вода-порода-техногенный осадок» [2]. Речь идет именно о техногенной метаморфизации вод, поскольку загрязнение вод — обратимое понижение качества вод в результате попадания различных поллютантов (физических, химических или биологических) в водную среду. Таким образом, при закачке сточных вод в апт-альб-сеноманском водоносном комплексе происходит формирование локальных техногенных гидрогеологических систем благодаря процессам не только смешения, но и техногеннной метаморфизацией подземных вод.

На Уренгойском месторождении закачка попутно-добываемых и технологических сточных вод в сеноманский горизонт ведется с 1979 г. На месторождении эксплуатируется самый крупный в отрасли специализированный полигон захоронения. По состоянию на 2010 г. было закачано более 21 млн м3 сточных вод, а до 2026 г. в общем объеме планируется закачать еще 21,8 млн м3, со средней суммарной производительностью 3,5 тыс. м3/сут. Закачка осуществляется на базе 45 поглощающих скважин, размещенных на 20 участках закачки. Именно участки закачки сточных вод являются основным источником загрязнения [2, 4].

Автором произведена оценка техногенной метаморфизации сеноманских вод с использованием статистических методов анализа. Построена природная гидрохимическая модель сеноманских вод, в основу которой лег макрокомпонентный химический состав и ряд интегральных характеристик. Все используемые параметры имеют

Медь

о оч о

Р"4 О т-н гн

о о о о"

Кальции <1 <ч ^ ^ ° 'Л о\ ип °о -а е- II- о\ °° ^

Магний

НатриИ

Аммоний ион

Марганец

О гн О гн гн О

Гидро- Я оо 0\ карбонаты ¡2 £ Ел ^ о\ £

т-Нт-Лт-нС^ООР^т-нС^

00 о. Я-

ион ооогмоооооо

„. О^^-^^ЧО^ЧОС^С^

Ион бора 00 СО О 04 ч* гн МЗ о

Бромид-ион

О гн ^

Фториды "Я Я Я т ГН ™

<Э гн" С> С> С> С> о" о" гн" <Э <Э о"

Нитрит-ион 3 О О

гн" С> О

■а с^ ^

Нитрат-ион Ч <1

"

оооо^н^нт-ч^^ип^одгмоосо

Хлорид-ион

Н/ |^С^т-н1ч-ЧОС^001-П^т-нР^ЧГт-1

продукты Г^ 1-П ЧО ™ с. ™ |С ™ 1Л ч* Г^ гн ™

^ о гм "-о ■а-

ОчО^ЧОР'чГ^ОчОЧОГ^о0^

ДЭГ чо 04* 413 Я Ч ^ [С >4 'Л Я. ^ °° Ч

"

Раств. кислород

АПАВ Взв. в-ва

ЧОт-н^Ог^^т-нс^^-ОООО^О^т-нт-нип

Г^^ГР^Г^Т-НТ-НГ^Т-НГ^Г^Г^Р^Р^Р-ЧР^Т-Н "- "- "- "- "- "- "- "- "- "- "- "- "- "- "- "-

ч01,п1-пч0|\т-нч0с^1-псч|р"100ч0т-'т-нч0 Ч^ |С чо чо оо|Счо |С ЧО чо |С оо"

ч0р-|0|\ч0т-'0ч0^^00т-'<~ч10

ед. рН \0Lni\LnLn40LnLn40LnLn404040

-е та £ £ 5 * аб Но

1-П -. 00 0 11 1-П ЧО Гч|

1= 4- 1= 1= -1 1=

К Г П-Г П-Г К Г П-Г П-Г К Г П-Г П-Г К Г П-Г П-Г П-Г П-Г Ш Г

о

N ^ СО N

^ ^ ^ СЧ ^ О

\0 Г^ Ю ^ М

ГЛ <4 т-н оо

•^ипГ^-^^МЭчоООт-нО^Оо-^ОООчОс^

Железо 40 ооч ип-^ о

обшее ^ ^ ^ ™ ™ ^ ^ ^ ^ ^ ™ гн оо чо V© 3 о

Г4- 40

•^Очг^^очипг^^^ог^о^ипчот-нг^г^

• - 00 - ^ 1 ► - - гн чо - ^ -

О^т-нОГ^т-нч01.Пт-нт-нт-н<Чт-нО

^ ГО к гН

> ^ -ч «• . — • — • О Т-Н - С^

СЛТ-НГ^Г^СЛТ-НГ^-^СЛС^Т-НОЧ-^Т-НТ-НООТ-Н

Метанол 3 ¡^^ ^^ Е^7 £ Ч Е^- *

Фосфат-

Гидрохимический показатель

рН

Общая жесткость

Минерализация

С1

БО,

Коэффициент вариации

20

213

108

132

258

Гидрохимический показатель

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

НСО3

Са

Mg

Ыа

Коэффициент вариации

184

218

196

107

Таб. 2 — Средние коэффициенты вариации по показателям, используемым в гидрохимической модели для сеноманских вод

свойства непрерывных признаков во времени. Модель включила в себя следующие показатели: водородный показатель рН- минерализацию- общую жесткость- концентрации основных катионов (натрий и калий- кальций-магний) и анионов (гидрокарбонаты- сульфаты и хлориды).

Для всех рассмотренных величин характерен логнормальный закон распределения с левоасимметричным или центральносим-метричным распределением. Одномерные статистические выборки сформированы по £ вышеперечисленным показателям- а внутри ас каждой совокупности было выделено пять § временных интервалов (1980-1990- 19902000- 2000-2005- 2005-2010- 2010-2014). § При этом в рамках каждого интервала вы-кач борка представлена с максимальной возмож-° ностью покрытия территории Уренгойского ед месторождения.

Выборка представлена более чем 2500 ых проб жидкости- отобранных из разведоч-® ных- пьезометрических- наблюдательных-§9 нагнетательных и эксплуатационных скважин об в период с 198. по 2014 г. сотрудниками ла-о боратории гидрогеологии и экологии водной го среды ООО «ТюменНИИгипрогаз»- сотрудни-® ками компаний «Газпром добыча Уренгой»-3 ВНИИГАЗ и др. Крайние значения показате-

0 лей в каждой выборке исключались.

Выборки были упорядочены и сгруппированы по временным интервалам- также были ^ построены вариационные ряды и соответству-^ ющие им графики частотного распределения. | Определение основных статистических аза показателей позволило получить более глад-§ кое распределение анализируемых величин-^ доказывая их однотипность по природным гики дрогеологическим условиям формирования с

^ химического состава.

| Для каждого показателя был рассчитан охи коэффициент вариации- он применяется др для сравнений колеблемости одного и того ги же признака в нескольких совокупностях с 2 различным средним арифметическим. Ре-^ зультаты расчета приведены в таб. 2. Среди не гидрохимических одномерных выборок наи-ред большим разбросом значений характеризу-£ ются сульфаты- кальций и общая жесткость.

1 Практически все построенные вариа-^ ционные кривые имеют островершинную

Та форму с левосторонней асимметрией- реже правосторонней. В качестве фоновых показателей для каждого периода времени принимались модальные значения. На графиках прослеживается изменение химического состава вод от периода к периоду.

Повышение в правой части эмпирических графиков- представленное определенной частью выборки с аномально высокими гидрохимическими показателями- либо вы-полаживание графика- характеризуется как места проявления локальной техногенной метаморфизации химического состава вод под воздействием локального антропогенного воздействия. Такие воды автором рассматриваются как техногенно измененные.

Для оценки динамики интенсивности техногенного воздействия было произведено сравнение вариационных кривых на разных временных интервалах (рис. 1-6).

Анализ модальных значений концентрации хлора показывает снижение его содержания в сеноманских водах с 11 до 10 г/дм3-при этом наблюдается рост концентарции

Рис. 1 — График частотности содержания иона хлора в сеноманских водах

Рис. 2 — График частотности содержания гидрокарбонат иона в сеноманских водах

Рис. 3 — График частотности содержания сульфат иона в сеноманских водах

Рис. 4 — График частотности содержания иона кальция в сеноманских водах

Рис. 5 — График частотности содержания иона магния в сеноманских водах

гидрокарбонат-иона и сульфат иона. Содержание кальция в сеноманских водах увеличивается, концентрации магния и натрия, наоборот, снижаются.

Наиболее ярко ситуацию с изменением состава сеноманских вод отражает частотный график минерализации сеноманских вод (рис. 7).

График частотности по минерализации сеноманских вод выполаживается, если в начальный период эксплуатации сеноманского пласта-коллектора минерализация сеноман-ских вод почти во всех пробах изменялась в диапазоне 17,5-20,0 г/дм3, то за более чем 30-летний период граница между крайними значениями стала размытой, и сейчас при отборе проб сеноманских вод на участках закачки минерализация изменяется от 14 до 20 г/дм3, с наиболее часто встречаемым значениями в 16,5-17,0 г/дм3.

Наблюдаемое смещение значений в правую или левую сторону на частотных графиках связано с ростом и снижением абсолютных значений гидрохимических показателей по выборке. Учитывая заложенное в модели постоянство природных факторов, увеличение (уменьшение) содержания компонентов следует рассматривать как изменение химического состава благодаря процессам смешения и техногенной метаморфизации.

Изменение медианных значений гидрохимических показателей является проявлением локального загрязнения природных вод и выражается в формировании нового локального гидрогеохимического фона. Изменение формы вариационной кривой и рост среднеарифметических значений, связанные с увеличением доли техногенно-измененных вод в одномерных выборках, классифицируется автором как трансформация химического состава в результате локальных факторов техногенного воздействия.

Среднеарифметические значения вариационных рядов в большинстве случаев превышают модальные, это же касается интенсивности локального техногенного метаморфизма, который выше регионального. За рассматриваемый промежуток времени средние значения по выборке изменились практически по всем показателям (рис. 1-6), что доказывает факт загрязнения вод и отражает степень техногенной метаморфизации химического состава.

Учитывая вышеизложенное, по медианным значениям показателей автором определен локальный гидрогеохимический фон сеноманских вод Уренгойского месторождения вокруг участков закачки сточных вод, соответствующий каждому из выбранных временных интервалов стохастического моделирования и обусловленный региональными факторами как природного, так и техногенного генезиса. Ареалы сеноманских вод, подверженных техногенной метамор-физации, представлены в таб. 3.

Расчетная суммарная площадь загрязнения сеноманских вод к 2006 г. составляла 1 277 тыс. м2, а к 2026 г. — 2 320 тыс. м2. За 20 лет площадь загрязения вырастет в 1,8 раз.

Оценка степени метаморфизации вод проводилась по двум методикам: по В. А. Су-лину [6] и Ф. И. Тютюновой [2].

Классификация Сулина широко применяется в нефтегазовой гидрогеологии для определения генетического типа вод, для оценки

направленности метаморфизации были использованы выведенные им коэффициенты (таб. 4).

Поскольку содержание N8 и С1 в результате закачки сточных вод уменьшается, а содержание Б04 и НС03 незначительно вырастает, происходит изменение сульфатно-натриевого типа на гидрокарбонатно-натриевый.

Для количественной оценки специфики формирования загрязненных подземных вод использовались коэффициенты их техногенной метаморфизации, выведенные Ф. И. Тютюновой [2]:

• К1=([С03]+[НС03])/[Б04] — Карбонатный тип;

• К2=[Б04]/([НС03]+[С1]) — Сульфатный тип;

• К3=[С1]/([НС03]+[$04]) — Хлоридный тип.

• К4=([Са]+[1ОД)/^а] — выражает изменение химической группы вод.

Период наблюдений

rNa+ - rCl-rSO4-

1980-1990 -190,0455

1990-2000 -146,1774

2000-2005 -57,1575

2005-2010 -44,5549

2010-2014 -48,6671

Таб. 4 — Результаты расчета коэффициентов по В. А. Сулину

rCl- - rNa+ rMg2+

2,3747

2,2631

3,4866

3,5732

4,3561

Рис. 6 — График частотности содержания иона натрия в сеноманских водах

Минерализация, мг/дм'

Рис. 7 — График частотности минерализации сеноманских вод

Участки Эффективная закачки толщина сточных пласта

вод

коллектора, м

Объем закачек Радиус растекания с Площадь рас- Объем Радиус Площадь

жидких учетом коэф. запаса пространения закаченных растекания с распространения

отходов по по состоянию на сточных вод по жидких отходов учетом коэф. сточных вод по

состоянию на 2006 г, м состоянию на по состоянию на запаса по состоянию на

2006 г, тыс. м3 2006 г, м2 2026 г, тыс. м3 состоянию на 2026 г, м 2026 г, м2

УКПГ-1А 118 1695 185 107466,5 3180 241 182374,34

УКПГ-1 139 1074 138 59798,16 2000 175 96162,5

УКПГ-2 114 1371 170 90746 2720 204 130674,24

УКПГ-3 165 860 111 38687,94 1700 149 69711,14

УКПГ-4 224 867 96 28938,24 1840 135 57226,5

УКПГ-5 129 1353 157 77397,86 2830 199 124347,14

УКПГ-6 135 737 114 40807,44 1470 145 66018,5

УКПГ-7 152 1022 126 49850,64 2060 183 105155,46

УКПГ-8 146 1044 131 53885,54 2310 180 101736

УКПГ-9 143 948 126 49850,64 1770 163 83426,66

УКПГ-10 114 1241 161 81391,94 2420 189 112163,94

УКПГ-11 154 1408 147 67852,26 3030 204 130674,24

УКПГ-12 138 1050 135 57226,5 2750 202 128124,56

УКПГ-13 141 980 129 52252,74 2410 189 112163,94

УКПГ-15 131 1349 157 77397,86 3430 239 179359,94

УТНиИ 151 656 102 32668,56 1360 139 60667,94

УПКТ 128 4829 300 282600 10820 402 507436,56

ЦПС-1 175 242 57 10201,86 850 91 26002,34

ЦПС-2 131 312 75 17662,5 1312 123 47505,06

Таб. 3 — Расчетные радиусы растекания закачанных сточных вод

Период K2 K3 K4 Период Cl HCO3 SO4 Ca Mg Na

наблюдений наблюдений

1980-1990 12,36 0,0006 120,64 0,22 1980-1990 302,43 2,32 0,19 44,00 15,01 266,78

1990-2000 20,74 0,0007 61,80 0,12 1990-2000 291,41 4,50 0,22 16,34 14,01 259,70

2000-2005 6,95 0,0020 62,93 0,11 2000-2005 297,89 4,14 0,60 20,19 9,76 263,87

2005-2010 5,23 0,0028 56,55 0,13 2005-2010 269,38 4,00 0,77 21,39 9,54 235,29

2010-2014 4,99 0,0032 50,99 0,17 2010-2014 274,13 4,48 0,90 29,00 10,03 230,44

Таб. 5 — Расчет коэффициентов метаморфизации для сеноманских вод

Таб. 6 — Усредненный химический состав сеноманских вод (в мг-экв/дм3)

K1, K2, K3 — отражают специфику формирования загрязненных подземных вод.

Стремление коэффицие нтов K1, K2, K3 к бесконечности указывает на накопление соответствующих элементов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Коэффицие нты К1, К2, К3 отражают специфику формирования загрязненных подземных вод карбонатного, сульфатного и хлоридного типов. При накоплении в водах соды, сульфатов и хлоридов коэффициенты стремятся к бесконечности. При формировании загрязнения группы натриевых вод — K4 стремится к нулю, группы кальциево-магние-вый вод K4 стремится к бесконечности.

Результаты расчетов отражены в таб. 5, расчет производился по медианным значениям в в мг-экв/дм3.

Выполненные расчеты показывают, что хлориды уменьшают свое содержание в сеноманских водах, содержание гидрокарбонатов и сульфатов незначительно растет. Кальциево-магниевый тип вод сменяет натриевый. Это же подтверждается химическим составом вод, отобранных из пьезометрических и нагнетательных скважин, результаты представлены в таб. 6.

Приведенные выше расчеты отражают изменение химического состава

сеноманских вод в результате закачки сточных вод в пласт-коллектор.

Итоги

В статье проанализированы гидрохимические показатели проб сточных вод, приведены усредненные составы для всех участков закачки, приведена оценка интенсивности техногенного воздействия на сеноманские воды на участках закачки сточных вод посредством построения вариационных рядов для разных временных интервалов. Рассчитана площадь загрязнения сеноманских вод по состоянию на 2006 и 2026 годы. По двум методикам проведена оценка метаморфиза-ции сеноманских вод на участках закачки.

Выводы

На Уренгойском НГКМ на участках закачки сточных вод в результате закачки происходит не просто разбавление соленых сеноманских вод до слабо-соленых, а именно направленное необратимое изменение химического состава, называемое техногенным метаморфизмом. Данный вывод обоснован оценкой степени метаморфизации сеноманских вод на участках закачки по двум количественным методикам и наглядно проиллюстрирован

приведенными химическими анализами се-номанских вод.

Список используемой литературы

1. Бешенцев В. А. Подземные воды Ямало-Ненецкого автономного округа. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 149 с.

2. Бешенцев В. А., Семенова Т. В. Павлова Е. И. Захоронение сточных вод на нефтегазопромыслах Севера Западной Сибири (на примере Ямало-ненецкого нефтегазодобывающего региона) // Известия высших учебных заведений. Нефть и Газ. 2014. № 5. С. 6-9.

3. Матусевич В. М., Ковяткина Л.А. Нефтегазовая гидрогеология. В 2 ч. Ч. II. Нефтегазовая гидрогеология ЗападноСибирского мегабассейна : учебное пособие. Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. 108 с.

4. Бешенцев В. А. К вопросу о возможности захоронения сточных вод в недра // Горные ведомости. 2014. № 11. С. 70-77.

5. Тютюнова Ф. И. Гидрогеохимия техногенеза. М.: Наука, 1987. 335 с.

6. Максимов В.М., Бабушкин В.Д. и др. Справочное руководство гидрогеолога. 3-е изд., перераб. и доп. Т.1. Л.: Недра, 1979. 512 с.

ENGLISH

GEOLOGY

Technology-related metamorphism of the Cenomanian waters on the example of Urengoy oil and gas condensate field

UDC 504.06

Authors:

Gennady V. Toropov — junior researcher1; ToropovGV@tngg.ru

1LLC TyumenNIIgiprogas, Tyumen, Russian Federation

Abstract

All environmental waters of Yamalo-Nenets oil and gas production region, including Cenomanian waters are affected by man-induced impact. Alteration of hydrogeological conditions, transformation of the chemical composition of subsurface waters and formation of technology-related hydrogeological systems are caused by the influence of technogenesis. The results of surveys of man-induced metamorphism of the Cenomanian waters at the sites of sewage waters injection are provided in the paper.

Materials and methods

The results of more than 2500 fluid samples taken from the exploration, pressure

observation, monitoring, injection and operations wells within the period from 1987 till 2014 are used. The survey results are analyzed and handled with the method of mathematical statistics.

Results

The author analyzed hydro-chemical characteristics of sewage waters, gave average compositions for all the sites of water injection and assessed the degree of man-made impact on the Cenomanian waters at the sewage water injection sites by making variation series for various time intervals. There was calculated the area of contamination of the Cenomanian waters as of 2006 and for 2026. The author made assessment of metamorphization of the Cenomanian waters at the injection sites.

Conclusions

As a result of sewage waters injection at the sites of Urengoy oil and gas condensate field there took place not only dilution of salt Cenomanian waters to the light-salt but also irreversible change of the chemical composition called technology-related metamorphism. The conclusion is proved by the assessment of the degree of metamorphization of the Cenomanian waters at the injection sites with two assay procedures and were showed an examples chemical analysis Senomanian waters.

Keywords

Cenomanian waters, technogenesis, technology-related metamorphism, Urengoy oil and gas condensate field, pollution

References

1. Beshentsev V. A. Podzemnye vody Yamalo-Nenetskogo avtonomnogo okruga [Ground waters of Yamalo-Nenets Autonomous Okrug]. Yekaterinburg: Uro RAN, 2006, 149 p.

2. Beshentsev V. A., Semenova T. V. Pavlova E.I. Zakhoronenie stochnykh vod na neftegazopromyslakh Severa Zapadnoy Sibiri (na primere Yamalo-nenetskogo neftegazodobyvayushchego regiona) [Disposal of sewage water in the oil and gas fields of West Siberia north (on the

example of Yamalo-Nenets oil and gas production region)] Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Neft' i Gaz, 2014, issue 5, pp. 6-9.

3. Matusevich V. M., Kovyatkina L.A. Neftegazovaya gidrogeologiya. V2 ch. Ch. II. Neftegazovaya gidrogeologiya Zapadno-Sibirskogo megabasseyna : uchebnoe posobie [Petroleum Hydrogeology in 2 volumes. Vol. 2. Petroleum Hydrogeology of the West-Siberia mega basin: study guide]. Tyumen': TjumGNGU, 2010, 108 p.

4. Beshentsev V. A. K voprosu o vozmozhnosti

zakhoroneniya stochnykh vod v nedra [Possibilities of sewage water disposal in subsurface resources]. Gornye vedomosti, 2014, issue 11, pp. 70-77.

5. Tyutyunova F. I. Gidrogeokhimiya tekhnogeneza [Hydrogeochemistry of technogenesis]. Moscow:

Nauka, 1987, pp. 335.

6. Maksimov V.M., Babushkin V.D. i dr. Spravochnoe rukovodstvo gidrogeologa [Reference Manual for Hydrogeologist]. 3-d edition, revised and updated. Vol. 1. Leningrad: Nedra, 1979, 512 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.