ОЦІНКА МОЖЛИВОСТЕЙ ПІДЗЕМНОГО ЗАХОРОНЕННЯ СТІЧНИХ ВОД У МЕЖАХ СТРУКТУРИ ПИНЯНСЬКОГО ГАЗОВОГО РОДОВИЩА - Еколого-гідрогеологічні особливості підземних пластових та супутніх (стічних) вод Пинянського газового родовища

Одним з найбільш екологічних та економічно вигідних методів усунення супутніх вод нафтогазовидобувної галузі є захоронення їх у глибокі водоносні горизонти. Останнім часом широкого розвитку набуло скидання супутніх вод у законтурні частини нафтових родовищ для підтримання пластового тиску. При цьому економиться велика кількість прісної води необхідної для систем заводнення. При неможливості застосування супутніх вод вказаним методом, тоді їх закачування здійснюється у поглинаючі горизонти земної кори. Ці горизонти переважно добре виділяються при бурінні свердловин частковим чи повним поглинанням промивної рідини.

Інтенсифікація методів розробки родовищ призводить до збільшення кількості пластової води, яка добувається попутно з нафтою і газом. Отримані при цьому супутні (стічні) води забруднені нафтопродуктами, фенолами, мінеральними солями, завислими речовинами і іншими компонентами. Кількість супутніх вод на великих родовищах сягає 30-50 тис. м3/добу. Тому, використання їх у системах заводнення нафтових родовищ, а при неможливості такого застосування, скид у поглинаючі горизонти має велике значення для охорони довкілля.

У СРСР 80% нафти добувалося на родовищах, які розроблялися із застосуванням методу підтримання пластового тиску шляхом заводнення покладів. У США в останні роки із введенням нових правил скиду стічних вод метод підземного захоронення вважається найефективнішим способом охорони довкілля. Тут нагнітання висококонцентрованих солянок у глибокі горизонти складає близько 4 млн. м3/рік [33].

Сучасне насосне обладнання дозволяє досягати тиску на усті свердловини до 200-500 атм., а на момент гідророзриву пласта - до 500-600 атм. і більше. Водопоглинання свердловин у середньому становить не більше 500-600 м3/добу, в окремих випадках 2000-3000, а інколи і 5000-10000 м3/добу. Так, на Шпаковському родовищі Башкирії св.122 і 359 скинуто більше 11 млн. м3 стічних вод при середньодобовому розході 5000-10000 м3/добу. У палеокарстові пустоти намюрського ярусу скидались нафтові води (при рН 4-6, щільності 1,12-1,15, температурі 40-46 ОС), забруднені нафтопродуктами, завислими речовинами і які характеризувалися підвищеною корозійною активністю [34].

Основні передумови використання методу підземного закачування стічних і зокрема супутніх нафтових вод наступні:

    1) на глибині повинні бути достатньо пористі і проникні породи з оптимальним дебітом поглинання; 2) резервуари, які вибрані для закачування, повинні бути надійно ізольовані від експлуатаційних або придатних для експлуатації водоносних горизонтів; 3) водовмісні породи не повинні швидко кольматуватися під час експлуатації свердловин; 4) закачувані води повинні бути геохімічно сумісними з водовмісними породами і водами, які у них поширені [35].

Пластові води і твердий скелет порід-колекторів, у порах яких вони знаходяться, мають здатність до стискання при підвищенні тиску, що визначає їхній пружний запас. Властиво на цій здатності і побудований принцип захоронення екологічно шкідливих рідких відходів, зокрема і супутніх нафтових вод. Оцінка придатності певного регіону для захоронення рідких відходів в першу чергу проводиться на основі визначення пружних запасів пластових гідрогеологічно закритих систем.

Як згадувалося у розділі 3, Пинянське родовище знаходиться в завершальній стадії розробки. Падіння видобутку газу відбувається в основному через обводненість свердловин з водоносних проверстків. Більша частина експлуатованих об'єктів вичерпали свій потенціал і в перспективі можуть служити для закачування у них супутніх вод із нафтових та газових родовищ Передкарпаття, а також і стічних вод промислових підприємств.

Метою даного розділу є дослідити можливості захоронення стічних вод у межах Пинянського газового родовища, встановити найперспективніші резервуари для захоронення, оцінити їх потенційні об'єми до водопоглинання.

Виходячи з геологічних та гідрогеологічних особливостей родовища та базуючись на основних передумовах використання методу підземного закачування, найсприятливішими горизонтами є НД-7 та НД-8. Ці горизонти сформовані високопористими (8-21 %) та високопроникними (0,1-435,0 мкм2) пісковиковими породами-колекторами (табл. 9.1), що вміщують солені води (мінералізація сягає 26,9 г/л). Іонно-сольові характеристики цих вод (див. додаток А) вказують на гідродинамічно закриту обстановку, сприятливу для закачування у ці горизонти забруднених стічних вод.

Оцінка придатності певного регіону для захоронення рідких відходів в першу чергу проводиться на основі визначення пружних запасів пластових гідрогеологічно закритих систем.

Оцінка пружних ємностей пласта здійснюється згідно формули, запропонованої Н. І. Плотніковим:

ДV = вSПлHДP,

Де коефіцієнт пружної ємності пласта в = NВВ+вП; вВ - коефіцієнт пружності пластової води, см2/кгс; вП - коефіцієнт об'ємної пружності водовмісних порід, см2/кгс; ДP - перевищення пластового тиску (репресія), кгс/см2; SПл - площа пласта, м2; H - потужність, м; N - пористість, %.

Коефіцієнт стисливості пластової води ВВ обчислюється із врахуванням її газонасиченості, мінералізації, щільності, а також тиску та температури. Коефіцієнти пружної ємності порід вП визначають лабораторними методами.

Виходячи з розрахункових та експериментальних даних [36] коефіцієнт пружності води для неогенових горизонтів Зовнішньої зони Передкарпаття становить 4,6 - 10-5 См2/кгс, коефіцієнт пружності пісковиків - 1,956 - 10-5 См2/кгс.

Таблиця 9. 1. Фізичні параметри порід Пинянського газового родовища

№ св.

Інтервал, м

Порода

Вік

По-рис-тість, %

Проник-ність, мкм2

Карбо-

Нат-ність, %

Питома

Вага, г/см3

31

1500-1507

Пісковик

N1Ds1-4

11,1

0,6

2,37

31

1507-1514

N1Ds1-4

8,9

0,1

13,7

2,42

31

Пісковик вапн.

N1Ds1-4

4,8

0,1

10,9

2,46

31

1514-1521

N1Ds1-4

4,7

0,1

22,5

2,57

31

1521-1528

N1Ds1-5

8,7

0,1

14,2

2,47

31

1605-1612

N1Ds1-5

8,5

0,1

16,2

2,47

31

1850-1856

N1Ds1-8

7,9

0,1

14,8

2,48

31

1856-1862

Пісковик вапн.

N1Ds1-8

6,1

0,1

23,4

2,53

31

1862-1868

N1Ds1-8

4,6

0,1

21,6

2,56

31

1880-1888

N1Ds1-8

8,2

0,1

13,4

2,46

31

1957-1963

N1Ds1-9

7,2

0,1

18,5

2,49

31

1963-1970

Пісковик вапн.

N1Ds1-9

3

0,1

24,5

2,6

31

1970-1977

N1Ds1-9

3,2

0,1

20,5

2,6

31

1977-1984

Пісковик вапн.

N1Ds1-9

4,3

0,1

19,5

2,56

31

1984-1990

N1Ds1-9

5,1

0,1

14,6

2,55

31

2205-2213

N1Ds1-10

5,1

0,1

13,3

2,54

31

2213-2220

N1Ds1-10

6,6

0,1

2,51

31

2220-2025

N1Ds1-10

4,8

0,1

16

2,56

32

1377-1384

Пісковик

N1Ds1-3

23,5

302

9

2,03

32

1634-1640

Пісковик вапн.

N1Ds1-4

4,2

0,1

29

2,57

32

1640-1645

N1Ds1-5

12,6

0,1

16,6

2,37

32

1742-1747

N1Ds1-5

4,1

0,1

21

2,55

32

1785-1791

N1Ds1-6

13

1,1

1,9

2,29

32

1791-1797

N1Ds1-7

21,8

434

8,5

2,11

32

1942-1950

N1Ds1-7

21,9

435

2,06

32

1950-1962

Пісковик

N1Ds1-7

20,1

89,7

7,5

2,11

32

1962-1973

N1Ds1-7

19,2

54,5

6,2

2,13

32

2084-2090

N1Ds1-8

21,1

323

8,7

2,09

33

1801-1810

Пісковик вапн.

N1Ds1-8

7,1

0,1

18,4

2,47

33

1874-1880

N1Ds1-9

9,9

0,1

15

2,4

33

2300-2306

N1Ds1-11

7,8

0,1

15,8

2,47

34

1343-1350

N1Ds1-4

8,1

0,1

25,5

2,47

34

1480-1487

N1Ds1-6

8,7

0,1

19

2,46

34

1487-1494

N1Ds1-6

6

0,1

24,3

2,52

34

1530-1537

N1Ds1-7

14,6

0,1

10,3

2,28

34

1554-1560

Пісковик вапн.

N1Ds1-7

3,5

0,1

26

2,6

34

1683-1693

Пісковик

N1Ds1-8

10,2

0,1

16,5

2,44

34

1693-1700

Пісковик вапн.

N1Ds1-8

11,4

0,1

15

2,41

34

1759-1769

N1Ds1-8

8,9

0,1

16,8

2,47

34

1769-1779

N1Ds1-9

13,5

0,1

21,1

2,34

Площа структури Пинянського родовища становить близько 80,6 км2.

Потужність пісковикових горизонтів серед загальної товщини горизонту НД-7 (133 м) не перевищує 30 м (див. табл. 9.1). Пластовий тиск у цьому горизонті на глибині 1790 м становить 182,7 атм (див. додаток В). Середня пористість водовмісних порід-колекторів становить 20 %. Звідси ДV Для НД-7 при репресії 10 атм становитиме 22 - 106 м3.

Потужність горизонтів пісковиків у межах горизонту НД-8 сягає 26 м (див. табл. 9.1). Пластовий тиск на глибині 2135 м становить 244,7 атм (див. додаток В). Пористість пісковикових відкладів становить 12 %. ДV для НД-8 при репресії 10 атм становить 11,9 - 106 м3.

Як бачимо з розрахунків, пружні запаси глибоких горизонтів Пинянського родовища доволі значні, а їх ємнісний потенціал достатній для закачування промислових стоків підприємств регіону протягом десятків років. Геологічні характеристики Пинянської структури (перекриття потужним насувом моласових утворень) сприятимуть повній гідродинамічній ізоляції водоносних горизонтів, а контрольоване закачування та моніторинг стану підземної гідросфери дозволять позбутися великої низки екологічних проблем, пов'язаних з накопичення стічних вод.

Похожие статьи




ОЦІНКА МОЖЛИВОСТЕЙ ПІДЗЕМНОГО ЗАХОРОНЕННЯ СТІЧНИХ ВОД У МЕЖАХ СТРУКТУРИ ПИНЯНСЬКОГО ГАЗОВОГО РОДОВИЩА - Еколого-гідрогеологічні особливості підземних пластових та супутніх (стічних) вод Пинянського газового родовища

Предыдущая | Следующая