CC BY
69
Кутлусурин Е.С.
Газопромысловое управление ООО «Газпром добыча Астрахань»
E-mail: [email protected]
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ОСВОЕНИЯ ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ НА РАЗРАБАТЫВАЕМОМ АСТРАХАНСКОМ ГАЗОКОНДЕНСАТНОМ
МЕСТОРОЖДЕНИИ
Охарактеризованы и проанализированы результаты многолетних исследований подземных вод на разрабатываемом Астраханском газоконденсатном месторождении. Определен спектр возможного использования в народном хозяйстве и целесообразность их извлечения.
Ключевые слова: подземные промышленные воды, гидроминеральное сырье, экологические исследования, экономическая эффективность.
В целях повышения экономической эффективности освоения углеводородных месторождений неоднократно выдвигались предложения и создавались программы комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов. Попытка реализации одной из программ была предпринята на Астраханском газоконденсатном месторождении (АГКМ). Здесь с разной степенью детальности были изучены подземные воды до глубины 4000 метров. Было установлено, что по всему гидрогеологическому разрезу подземные воды обладают высокой минерализацией от 15-20 до 350 г/дм3 и выше.
Район месторождения относится к Прикаспийскому артезианскому бассейну. В его разрезе выделяются 2 крупных гидрогеологических этажа: надсолевой (верхнепермско-мезозойско-кайнозойский) и подсолевой (палеозойский), разделенных региональным водоупором - соленосной толщей кунгурского яруса нижней перми. В надсолевом гидрогеологическом этаже выделяются четвертичный, неогеновый, палеогеновый, верхнемеловой, нижнемеловой, юрский, триасовый и верхнепермский водоносные горизонты и комплексы. Все они, кроме самого верхнего, являются напорными.
Исследования подземных вод на АГКМ производились с самого начала его разработки с различными целями. Например, при бурении разведочно-эксплуатационных скважин проводилось опробование вскрываемых по разрезу водоносных горизонтов. Для обеспечения строящихся скважин технической водой было пробурено множество водяных скважин, сопровождающихся гидрохимическим опробованием. Специализированные гидродинамические и гидрогеохимические исследования водоносных пластов под закачку промышленных стоков были выполнены в 1981-82 гг.
При появлении воды в эксплуатационных скважинах систематически проводится гидрохимический контроль качества выносимой с сырьем воды. На протяжении всего периода эксплуатации месторождения осуществляются экологические исследования для оценки возможного загрязнения объектами комплекса подземных вод и гидравлически связанных с ними поверхностных водотоков. С целью поисков и получения сырья из подземных вод (в частности гипохлорита натрия) для обеззараживания питьевой воды пробурены две разведочно-эксплуатационные скважины. Выполнены необходимые исследования по установлению гидродинамического режима и оценен качественный состав воды. В настоящее время скважины подготовлены для подключения к схеме эксплуатации [1].
В процессе всех перечисленных выше исследований подземных вод наиболее детально изучен надсолевой гидрогеологический разрез. Повсеместно в нем развиты соленые воды и рассолы хлоридно-кальциевого типа. В водоносных горизонтах и комплексах было выявлено наличие ряда микрокомпонентов, таких как марганец, йод, литий, бор, медь, стронций, и др., по своим концентрациям перспективным для их извлечения на соответствующий вид сырья [2].
При проведении мониторинговых исследований в апшеронском водоносном комплексе четвертичных отложений на глубинах около 300м были выявлены подземные воды промышленного характера по извлечению йода и получению из них гипохлорита натрия. Концентрации йода варьируют в пределах от 21,0 до 30,0 мг/дм3. Наличие высоких концентраций йода, дало основание наиболее детально проанализировать весь имеющийся по АГКМ гидрогеологический материал и провести дополнитель-
ные исследования на скважинах. Были проведены одиночные и кустовые откачки, результаты которых использовались для определения расчетных гидрогеологических параметров.
На выбранном перспективном участке произведен подсчет эксплуатационных запасов промышленных вод с наиболее благоприятными гидрогеологическими показателями (Серебряков О.И., Елисеева Л.Н., и др., 2001г.). Этот участок оконтурен изолинией содержания йода 21,5 мг/дм3. Он располагается в западной части территории АГКМ, его площадь составляет около 67 км2. Было составлено технико-экономическое обоснование добычи и способов извлечения йода из сырья, схема размещения промысла с проектной производительностью скважины в 600 м3/сутки и завода по производству йода. Так как проектная схема водозабора располагается на территории разрабатываемого АГКМ, затраты на инфраструктуру (дороги, электричество, и др.) практически исключаются.
На основании проведенных исследований были подсчитаны и утверждены ГКЗ запасы йода на его добычу в количестве 200 тонн в год. Запасы утверждены по 2-м категориям: В и С4 в количестве 16,2 и 15,6 тыс.м3/сутки соответственно. Среднее содержание йода 21,5 мг/дм3, коэффициент его извлечения - 0,88. Период эксплуатации водозабора рассчитан на 25 лет, при этом предполагается получить 5 тысяч тонн йода.
В процессе эксплуатации йодного промысла отработанные промышленные воды могут быть утилизированы в подземные водоносные пласты на полигоне промстоков газоперерабатывающего завода при условии реконструкции этого полигона за счет ввода дополнительных резервных поглощающих горизонтов (триасового, среднеюрского, верхнемелового). В настоящее время захоронение промстоков завода производится в верхнеюрский и апт-неокомский водоносные комплексы.
Кроме промышленного значения подземные воды апшеронского водоносного комплекса могут применяться в бальнеологических целях. Это подтверждено гидрохимическим контролем подземной воды разведанного участка лабораторий Пятигорского НИИ курортологии и Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии. При анализе воды скважины №313-В (интервал глубин 288,0-300,0) был установлен хлоридно-натрие-
вой тип воды с минерализацией 32,0 г/дм3 и наличие биологически активных компонентов (бром - 55,1 мг/дм3, йод - 18 мг/дм3). Бальнеологическое заключение свидетельствует о том, что высокоминерализованная вода характеризуется как йодо-бромная, соответствует анивс-кому типу и рекомендуется для наружного применения. Данный факт послужил основанием для бурения водяных разведочно-эксплуатационных скважин южнее АГКМ в г. Астрахань на территории медицинского комплекса газовиков. Были получены положительные результаты и рекомендации пятигорского НИИ курортологии об использовании вод апшеронского и вы-шезалегающего бакинского водоносных горизонтов в бальнеологических целях.
Соляные толщи кунгурских отложений, разделяющие верхний гидрогеологический этаж от нижнего, широко распространены не только на АГКМ, но и практически по всей территории Прикаспийской впадины. Они содержат богатейшие запасы не только натриевых, но и калийных солей, относящихся к разряду горно - химических ресурсов. В пределах площади горного отвода АГКМ выявлено 10 солянокупольных структур суммарной площадью 174,3 млн. км2. Рассчитанный объем извлекаемых запасов составляет 154 млрд.тонн (Григо-ров В.А. 1999г.). В процессе бурения скважин на разных глубинах в соленосных толщах вскрыты рапоносные прослои, где в промышленных концентрациях содержатся поваренная соль, бишофит, карналлит, бром, калий, стронций. В рассольных водах АГКМ в больших концентрациях обнаружены соли №2С03 (кальцинированная сода), мирабилит №2804, кальцит СаС03, магнезит М§С03, составляющие более 50% в солевом балансе. В скважине 1-й Кордонной на глубине свыше 2500 м установлено наивысшее содержание калия - 170 г/дм3, концентрация йода составила 11,0 мг/дм3. Сумма всех растворенных веществ рапоносного слоя изменялась в пределах 578 - 599г/дм3. Эти воды несомненно представляют промышленный интерес. Можно предположить, что распространение подобных рассолов носит региональный характер. На территории северо-западного обрамления Прикаспийской впадины (Саратовская и Волгоградская области) выявлены запасы калийных и магниевых солей в виде хорошо выдержанных по площади пластов и рапорояв-
лений сильвинитового, сильвин-карналлитово-го, полигалитового и бишофитового составов. Глубина залегания составляет от 600 до 1200 метров. Мощность калиеносных пород и линз колеблется от 20 до 100 метров.
Таким образом, наличие разведанных и
потенциально перспективных к использованию гидроминеральных ресурсов в пределах АГКМ, объектов для утилизации отходов, объектов инфраструктуры свидетельствует о целесообразности их освоения и применения в различных отраслях народного хозяйства.
21.01.2011
Список литературы:
1. Кутлусурин Е.С. Эколого-химические аспекты использования гидроминеральных ресурсов, сопутствующих осваиваемым месторождениям углеводородов / Е.С. Кутлусурин // Современные наукоемкие технологии. — Москва, 2006. — №3. — С. 54-55.
2. Кутлусурин Е.С. Гидроминеральная характеристика разреза АГКМ / Е.С. Кутлусурин // Современная гидрогеология нефти и газа. Фундаментальные и прикладные вопросы. Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 85-летию А.А. Карцева. — Москва, 2010. - С. 391-395.
Сведения об авторе:
Кутлусурин Е.С., слесарь-ремонтник Газопромыслового управления ООО «Газпром добыча Астрахань»
414000, г. Астрахань, ул. Ленина, 30, e-mail: [email protected]
UDC 553.98:556.314.2 Kutlusurin E.S.
E-mail: [email protected]
UTILITY OF HYDRO MINERAL RESOURCES DEVELOPMENT AT ASTRAKHAN SOUR GAS FIELD
The results of long-term research of groundwater at Astrakhan sour gas field are described and analyzed. Defined range of possible use in the national economy and expediency of extraction.
Key words: underground industrial waterfront, a hydromineral raw material, environmental studies, cost-effectiveness.
Bibliography:
1. Kutlusurin E.S. Environmental-chemical aspects of utilization of associated hydro mineral resources of hydrocarbons deposits / E.S. Kutlusurin // Modern high tech., Moscow, 2006.-№ 3.-p. 54-55.
2. Kutlusurin E.S. Hydromineral descriprion of cross-section of Astrakhan sour gas field /E.S. Kutlusurin // Modern hydrogeology of oil and gas: fundamental and applied issues. Materials of Russian scientific conference dedicated to the 85th anniversary of A.A. Kartsev. — Moscow, 2010. — s. 391-395.
