Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Техногенные изменения и охрана геологической среды при разработке нефтяных месторождений Восточной Татарии

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Техногенные изменения и охрана геологической среды при разработке нефтяных месторождений Восточной Татарии"

производственное ордена ленина и ордена трудового красного зна!ш1 объединение башнефть

Башкирский государственный ордена Трудового Краевого Знамена яаучно-исояедовательскпЯ л проектный нногитут нефтяной* црошпленнооти (БашШТПИнефгь)

На правах рукопиои

Для служейиого пользовашш

Экз. » 021

Ш 502.55:622.276.1/4 (470.41)

ибрагимов рафаидь дукманович техногенные' изменения и охрана геоюшеской •

среды при разработке нитяных местородщий восточной татарии

Специальность 04.00.17 - Геология, поиски а разведка нефтяных в газовых ыеотороздеавй

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой Степана кандидата геолого - ыпнералогвчеоких наук

Уфа - 1992

Работа выполнена в Татарском государственном научно-исследовательском и проектном институте нефтяной промышленности (ТатНИПИнефть) и Всероссийском нефтегазовой научно-исследовательском институте им. академика А.П.Крылова (ВЕИИ).

Научный руководитель: доктор геолого-минералогическпх на

профессор Ю.П.Гаттенбергор.

Официальные оппоненты: доктор геолого-шшера логических В1

профессор З.И.Азаматов

кандидат геолого-шнералогических наук Е.В.Лозин

Ведущее предприятие: Институт проблем прикладной аколоп

нефтяного производства (íПШЭHП). Защита состоится " 22 " октября 1992 года иа заседании специализированного совета К.104.С1.01 при Башкирской научно-исследовательском и проектной институте нефтяной промышленности, 450077, г.Уфа, уд.Ленина, д.86.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, зяверенш гербовой печатью учреждения, просии направлять по вышеуказанно) адресу на имя ученого секретаря специализированного совета.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке БашНШИ « нефть.

Автореферат разослан "_и _1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат геолого-манералоги-ческдх наук,

Ю.В.Голубез

з

С-ЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Возросшие за последние десятилетия ; z мзситабы воздействия производственной деятельности талона онруязЕщув среду выдвинула проблему её охраны в число пзпво-шных.

Зто касается, презде всего, нефтедобывающих рзЗсасв, гдэ ¡ходит интенсивное воздействия на округа ицую природную среду, гая геологическою среду (недра). 3 комплекса природоохранных тал вопросы охраны недр л их рациональное использование пряобре-болыпое значение особенно в отарих нефтедобывающих районах, к j которых относится Татария.

Татария, будучи одним кэ основных нефтедобывающих регионов, тзсь своеобразным полигоном испытания новых технологических а3 б области нефтедобыча. Однако наряду с интенсификацией до-нефт-н усиливалась я стешяь техногенной нагрузки на недра .Ира не всегда обращалось внимание на последствия техногенеза. Боль-рво крупных месторождений здесь находится на поздней стадии зботка. Вводятся в разработку мелкие месторождения я залежи, сложенные в слабспроницаемых коллекторах, для разработка кото-аланзруется создание пластовых давлений, превышающих естествен-в два и более раз. Учитывая наличие большого числа некачестзен-действующих скважин, пробуренных ещё в 50-60 годах, созданзе х давлений будет способствовать усилению мехшастовых заколон-перетоков еидкостз, перераспределению пластовых давлений. Посев мояет привести к разрушении ала смещению как разрабатывае-так а еще не открытых залежей яефтд. Ликвидация и предупрея-е таких явлений имеет большое практическое значение. Исследо-я, проведенные автором, позволяют пересмотреть вопросы орга-щи системы контроля за геологической средой в условиях разра-п, провести опенку защищенности нефтяных залеаеЗ и разработать

мероприятия по предотвращению отрицательных последствий нефтед бычи.

Цель работы. Оценка степени техногенной нагрузка на разра тываеыые и пер-пективные на нефть горизонты, определение допус мых пределов 3':oii нагрузка, организация системы контроля за со тояааем геологической среда в условиях разработки.

Основные зздзчи исследования.

1. Анализ и обобщение материалов по изменению гидрогеоло ческпх условий основных нефтеносных, перспективных на нефть и поглощзкпкх горизонтов.

2. Разработка методики оценки защищенности нефтяных зале и перспективных на нефть горизонтов.

3. определение допустимых пределов гидродинамического вс действия на разрабатываемые объекты.

4. Совершенствование системы контроля за состоянием reo; гическон среды в условиях разработки.

Методы решения поставленных задач

Решение поставленных зядач осуществлялось путем обобщеш и анализа результатов прошслово-геофизических, аз'рокосмогеол< ческих, гидрогеологических, гядродн нами чес ¡их исследований, pi зультатов анализов 160 проб пластовых вод, нефтей и газов, да] испытания и опробования эксплуатационных, нагнетательных и пы метрических сквзкин по 35 местороздениян Восточной Татарии.

Для выяснения причин возникновения повышенных пластовых давлений проанализирован материал 188. скванин, в которых отме лись переливы, водопроявленяя, выбросы промывочных гкдкостей.

Для анализа состояния гидродинамических условий построе карты приведенных напоров (на примере) Роаашкинского, Ново-Ел ского, Бавлинского и др. месторождений юго-восточного склона Юкно-Татарского свода. При построении карт приведенных напоре

обработки массивов данных использовался персональный компьютер ¡гаа ВМ PC. Все расчеты проведены на основании применяемых в практике геологических, гидродинамических исследований формул .И.Силина-Бекчурина, З.П.Савченко, Б.З.Озолика.

Лля подтверждения получанных теоретических результатов проедены полевые глдрогеологячесгсае исследования в более чем ICG нваганах.

Научная новизна. Впервые для оценка степени техногенного оздействпя на те илп иные залега нейтя предложена методика сценки апдащенности нефтяных залеяе.:. По данной методике проведено тяпс-вгическое районирование зерхнетуряейских залежей нефти. Получений картографический материал позволял наметить конкретные :.:еро-¡ряятия по предупрезденив г предотвращений отрицательных послед-•твяЗ процессов нефтедобычи.

Впервые для нефтяных месторояденак Татарва определены гра-шчкые условия, при которых залежи яефтз будут смещаться или раз->ушаться.

На основания изучения результатов г. с следования пьезометра-гесхнх сквазан предложена принципиальная схема организации слстеш сонтроля за состоянием геологической среды на территориях нефте-;обнБащях предприятий объединения "Татнефть".

Основные запщпэемые научные результаты.

1. Методика оценки защищенности нефтяных залеаей я перспек-гявнах на нефть горизонтов в условиях разработки.

2. Граничные условия устойчивости залехей нефти в ловушках в процессе разработка нефтяных месторояденвЯ.

3. Схема организации системы контроля за состоянием геологической среда на территориях нефтедобнвзидах предприятий.

Практическая ценность работы.

Предложенная методика оцешш задаае.тесста позволяет получать информация об уровне техногенного воздействия яа залети не$тя л перспективные ка нефть горивонтк, разрабатывать мероприятия по предотвращению в предупреждению отрицательных последствий процессов нефтедобычи, рационально вестл разработку ечлеяей и размещать на -блвдательяую сеть. Картографический материал, полученный прг оценке защищенности, гложет быть использован для' определения источников ооолояения пресных подземных вод опгву.

Принципиальная схема организации сястеш контроля позволит дать объективную оценку существующего состояния геологической среды и прогноз его изменения.

Длг практика разработки месторождений, особенно прп репенля вопросов внедрения повышенных давления нагнетания в пласты-коллекторы, оцень вакш исследования по выяснению допустимых пределов гидродинамического воздействия. Полученные данные позволяют определиться с выбором системы воздействия, размещения нагнетательных скважин практически без ущерба для геологической среда«

Реализация результатов. Диссертация является логическим про-дожением и развита ей научно-исследовательской работы института ТатНИПйнефть по природоохранной тематике, по постановлению ГХНТ га Я 81 от 31.03.81 г. е Ш "Татнефть". Результаты исследований внедрены в объединении "Татнефть". Они отражены в тематических отчетах лаборатории гидрогеологических исследований ТатНИПИнефть (Л гос.рег. 32-83-288/11, 32-83-193/6 и др.) и ВНИИ (Л гос.рег. 01.83.0052737), а такте ясдоЕьзоваяк при составлении проектов и

технологических схем разработки.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались в обсуждались на научно-технических конференциях молодых ученых и

-ециалястов (Бугульма, I97S, 1983, 1985), яа 9-й научно-твхпачасжой жференциа молодых ученых а специалистов (Пермь, IS83), на Все -jb3Hoíí совещании "Разработка методика прогноза изменения геологи-гской среда под влиянием горно-добывающих предприятий" (Москва, 384), на научно-технических конференциях " Творческие возможности элодых нефтяников* а "Проблемы эффективности охрана округа щез зеды на нефтепрсшслах Татарии" (Альметьевск, 1987, 1988), на республиканской конференции, по проблемам геология а геофизики (Баку, Э88), на Всесоозном совещании "Проблема охраны округа щей среда нефтяной промышленности" (Уфа, 1989), на Всесоюзном семинаре Проблемы охраны округапцеЗ срег,^ при производстве соасково-разве-очкых работ (Кисловодск, 1390), а такке заседаниях секций Ученого оветз ВШИ (Москва, 1985-1989) г, ТатЯШИнефта (Бугульма, 1986-1992).

Лублккгднл. Основные положения исследований опубликовали 10 печатных работах, изложены в 4 научных отчетах.

• Объем работы» Диссертация состоят из введения, 3 глав ос-овного текста а заключения. Объем работы составляет 210 страниц яашнописяого текста, 46 рисунков, 21 таблиц 2 описок литературк-•Ш наииеноваявй.

Автор благодарен научному руководителю, доктору геолого-тнерадогическях наук» профессору Ю.П.Гвттеябергеру, чья доддергка лособстзовала созданию работы в представленном виде. Автор нскрен-1е признателен заведующему отделом гидрогеологических исследований i охраны окрувавдеЗ среда ТатШШнефть» кандидату геолого - мне-за логических наук Б.В.Аялсиыову и заведующему лабораторией гидрогеологических исследований, кандидату геолого-шнералогических ааук Й.Н.Дорсиишу за содейсгвяе в выполнения работы, а мкае ¡»»рудникам лаборатория за большую лсиэдь в оформаешм работ.

С0£ЕР2АШ"Е РАЮГЛ

В первой главе дается характеристика основных водоносных комплексов в условиях техногенного воздействия (разработка нефтяных залеаей).

Показано, что в связа с разработкой месторондений произошли г,вменения гидрогеологических гидродинамических условия всех водоносных комплексов и горизонтов. Главным гзктором переформирования гидрогеологических и гидродинамических услозиа в глубоких во-доносн::х горизонтах и комплексах яатяется язменеггяе велзчшгы пмногоного давления, .что связано с отбором больного количества пластовых флюидов я закачкой воды с целью поддержания давления. По основным разрабатываемым горизонтам пластовые давленая сказалась з среднем на 2,3 МПа по сравнении с начальным. Пс некоторым горизонтам, особенно в пределах Роглэткикского л Ново-Елховского месторонденаЗ, наоборот, они возросла на 3 ?<!Па п более. Зоны повышенных давлений, как правило» приурочены к нагнетательным рядам скваянн, очагам сброса нефтепромысловых сточных вод и к тектонически ослабленным зонам. На разрабатываемых площадях изменились скорости и направления движения подземных вод, появились новые области питания и разгрузки водоносных горизонтов. Напорные градиенты выросли в 10-30 раз.

Например, дхя водоносного комплекса терригенных отложений девона в пределах Ронашкинского и Ново-Елховского месторождения в естественных условиях была характерна в целой спокойная гидродинамическая обстановка. Градиенты приведенных напоров колеблются в пределах 0,008-0,027 и/и. К началу разработки месторождений величина приведенного напора составляла в среднем 164 и (17,5 МПа) и скорость двиаения подземных вод - около 0,2 м/год.

В настоящее время гидродинамические условия изменились. Особенно характерно это для Ромашкинского и Ново-Еляовского месторождений.

Анализ средних по площади градиентов напора в условиях рэз~

зботки показывает, что она возросли в 10 раз по сравнению с ес-

эствеаными условия® ж колеблются в пределах 0,1-0,23 а/и. Макса-

злвная величина приведенного напор?, отмечается на 2 а га д но-Ленино-

эрской (627 м или 24 Ша) .иенямальная-яа Березовской площади

-683 и яла 10 МПа). Двлиенпе гвдксети происходит в сторону нан-

еныпах напоров. Скорость движения подземных'вод, расштаннал по

ормуле Дарен, если принята проницаемоегь девоксках песчаников

-12 -з

,5*10 ы2, вязкость вода-1,75*10 Пэ'с, плотность воды-IISO кг/и3,

оставит 1,7 м/год, то есть возросла по сравнена® с естественной в

,5 раз.

Изменения гядродг чаш чес ' лх условий в пределах контура иес-орожденпй заметно сказывайся ив законтурных областях местородде-ий. При разработке Бавлинского аесторовденвя оттоки воды за контур е^теносностя пласта Паиийского горизонта девонской системы сос-аввли с начала закачки более 3 ылн»и3. Это сказалось на звконтур-ой водоносной области Урус-Тамзкского местороздения. Пластоша дав-еияя е законтурных пьезометрических ск. 305 и 299 в течении 1979981 гг. увеличивались соответственно о 17,6 до 20,6 МЕа и с 13 до 6,5 Ша. Рост пластового давления в этих скважинах, когда отсут-твовала закачка (закачка воды была начата лишь в 1933 г.) в проективные пласты на самом месторождении и шел интенсивный отбор гадости по ыесторовденяв (в 1979 г.отбор жидкости составил 199,5тыс.т в 1981 г,-266,8 тыс.«»), нельзя объяснить иначе, как влиянием акант вода на Бааганском месторождения.

Во второй главе проводится опенка защищенности нефтяных зале-;$Я в условиях разработки, выделяется основные природные я техно-•енные факторы, влияющие на сохранность нефтяных залэхей. Для олре-;елеяия степени техногенного воздействия при разработке нефтяных шеторохдений предлоаеяа методика оценки защищенности не-Ттяных за-хеаей в перспективных на лейть горизонтов.

При разработке нефтяных месторождений, наряду с загрязнение окружающей среды, создастся условия для смещения или разрушения нефтяных залеаей," Изучением этих явлений занимались Ю.А.Большако! Н.Н.Тараканов (IS86), Г.П.Вахтеров, В.С.Ковальчук (1987), Г.П.Во-лобуев (1986), Ю.П.Гаттенбергер (i960, 1961, IS73, 1979, 1990), а.И.Гутников (IS87), А.Е.Гуревяч (1969), Э.И.Дальберг (1985), З.П. Савченко (I946-IS77), А.И.Чястоижай (1977), М.К.Хзбберг (Ii 1967) и другие.

Известно Я вида влияния техногенных изменений гидродинами -ческой обстановки на залеии нефти и газа, в результате которых залежи смещаются и переформировываются.

ito-перзых, соседние з^леаи могут смещаться по направлению j разрабатываемому ыесторовденаю, при эксплуатации которого была создана воронка депрессии.

Во-вторых, соседние залеаи смещаются в противоположном направлении от разрабатываемых месторождений, вокруг которых созда£ конусы репрессии давления при искусственном нагнетании воды в плг превде всего, пра законтурном заводнении.

Третий вид смещения залевей возникает в сторону к разрабатываемому месторождению, где воронка депрессии настолько велика, что часть углеводородов преодолевает структурный порог и мигриру< за пределы данной ловушки.

Наиболее распространены I и 2 зада смещения.

Все перечисленные вида смещения характеризуют изменение ci тояния залежей нефти пс пласту. Кроме того существует вероятност разрушения залежей в вертикальном направлении, на что указывают многочисленные случаи заселенных перетоков яидкооти в старом фон, скЕааин, появление нефтяных грифонов вокруг бурящихся сквазин, техногенные источники. Ежегодно небтедобывазщиш предприятиями Татарии ликвидируется в среднем до 6-ти нефтеЕодопроявлений.

Перетеки воды вместе с нефтью из Д£ в Дд л обратно фнкспрова-ь на Романкинсном местороэденяи и рапеа (А,Т.Горбунов, Ю.К^Кудь-зкая, '.1.1!.Король, 1958, М.М.Иванова, Г958„ В,Л.1(о1дабааскпйД564, 1, 3.Д.Лысенко„ В.И.Азматов, 1961, Р.Х.Муслимов, ВаПЛокровокий, 7). Делались попытки оценить объемы перетекающей вода и нефти. А.А.Литвинов (I960) считает, что объем перетекающей нефти из зта Rj в Дд за S лет разработки составил 460 тыс.ы3. По данным .Оноприенко (I960), максимальные потери нефти за счет перетока горизонтов ij б в пределах -Мяннкбаавокой, ЛбдрахмяиовскоИ, ловской, Вссточяо-СулеевскоЯ, Зеленогорской, внно-Ромашслнской. аетьевсяой плогдэдях составляли около 2% от общих запасов. •

многими исследователями отмечалось появление нефти в чисто йннх пьезометрических сквакинах, расположенных за контуром нефте-ности, что объяснялось горизонтальным перемещением нефти в законную область вследствие значительных объемов закачки и низких теы-отбора по отдельным пластай горизонта Д^ (В.Покровский, 1955, .Чекалюк, 1961, Н.Н.Чикин, 1963 1У77, П.В.Чирков,1957, С.А.Султа-, И.Г.Полуян, 1959). Так, С.л.Султановым и И.Г.Полуяном (1959) водилась факты фонтанирования нефтью пьезометрических скваяин и 214, находящихся за контуром нефтеносности Бавлинского место-деяия, через 6-8 лет после освоения зз.ссигурного заводнения, логичнее данные были получены по ска. 3912 и 1814 Юкно-Ромашкин-3 плоерди Fомасшшского месторождения. В скв. 3912 был зафикси-5H столб неф.та в 6G м, а в ска. IBI4-220 м.

В некоторых случаях моает произойти не только отток нефти за ouxa2 контур нефтеносности и ее частичная потеря, но в разрушение» зжей. Так B.C.Чемоданов (IS6I) высокое полозенае НИ Ново-Бавлии-i зале&и нефти в Д£ объяснял возможным вымыванием нефти из плаота Зово-Баминского месторождения со стороны длительно действующих аетательных скважин 523 а 405.

Смещенные заленд известны в настоящее время в Куйбышевской о ласти. Саратовском Пснол.т.ье, Ьашклрия, Западной Сибири. В Татарии смещенная залеаь была зафиксярсзиа в описала впервые В.Г.Кафичевым (1966) на Алексеевской месторождения (пласт - Д^).

Алексеевское месторождение расположено в 4-5 км от контура Б, линского месторождения и погружено относительно последнего на 120 в соответствии с региональным падением пластов депона. Пластовое . ленде к моменту смещения залеяи на северном крыле составляло 22 !<П на окном—о коло 18,5 ',21а. Перепад давления составил 3,5 :,Ша. В рез; тате залехь пласта ^ резко сместилась на юг по направлении града та. ВКК на шок крыле сместился на 6 м ниже при ширине залежи 2,1

Процессы смещения л разруаешш залелей нефти в условиях разрг ботки местороядений гребуюг к себе более пристального внимания и изучения, особенно в связи с истощением запасов нефти.

Чтобы определить степень техногенной нагрузки на те или иные азлеки нефти, предложена методика оценки защищенности глубоких прс дуктишшх и перспективных на не-£ть горизонтов. Она учитывает как природную защищенность ззлехеЯ нефти, так а техногенное влияние ж них со стороны разрабатываемого объекта. Для этого наш использовг лась бальная система оценок, предложенная Е.П.Гольдбергом и С.Газ; (1984).

Основные положения методики оценки завденностн нефтяных зал(

и ей.

1. Выделяются основные ¿акторы, характеризующие природную защищенность нефтяных залвлеД, и основные техногенные факторы, влия' щие на изменение гидрогеологячзскях условий и сохранность не^тяны; эвлекеЗ.

2, Дается оценка защшценноотя по кекдоод аз выделенных '¡акторов в условных баллах (1,2 или 3 балла) на соответствувдих аналитических картах. Плохим природным условиям запущенности дается 16 слабым - 2 балла, удовлетворительны« - 3 балла. Аналогично дается

кка sanmtsaunocTa зелеаей нефти по отеяепя техногенного воадфй-ня на них э процесс® разработки. В I балд оцениваются районы ыюго техногенного воздействия, 2 балдэ-уыереаиого а 3 балля~ бого техногенного воздействия.

3. Проводится типологическое районирование меоторсвдений или опективных на нефть площадей.

Суммируя балл! по природным йакторам, мы получаем карту прямой защищенности нефтяных залежей, где наделяется 3 типа районов: ан-плохой защищенности (о наименьшей суммой баллов), 2 тип-ояа-! защищенности {со среднеП суммой баллов), 3 тяп-удовлетворятвдь-¡ защищенности (с наибольшой суммой баллов). Аналогично, суммируя иогешше факторы, получаем карту оценки техногенного' воздействия, i такие выделяются 3 типа районов: X тип-районы сильного техпоген-'о воздействия, 2 тип-умеренного а 3 тип-слабого техногенного воз-!ствия.

4. По полученным картам намечаются мероприятия по предотврв-шю отрицательного влияния процесса разработки нефтяных залежей.

.Псд природной защищенность понимается способность геодогиче-)й система в естественных условиях сохранять залезь нефти в лоте. Одним из условий сохранности залежи нефти в ловушке является качае надежной покрылпш. Надежность, по данным многих нсоледова-ией, определяется толщиной покрыикя и степенью ее тектонической рушенноста. Этот вывод подтверждается я исследованиями О.Н.Мель-ксва, (1971), З.В.Сгясеакова, Р.Х.Муелныова и др.(1988),И.А.1ароч-

ной (иСсвеоаенс5^акие методики..." I9B5 ф), Т.П.Шестакова (1981)

о

других. Оки прияла к ецводу, что концентрация углеводородов нахо-гся в прямой зависимости от толщиян покрышки и ее целостности» от se вывод был подтвержден Г.Э.Прозоровачеы (1972) и И.Н.Ушатан-ии (1971) для районов Западной Сибири и Мангышлака. Следователь, два основных фактора определят: природную защищенность неф-

тякых аалекей. Это толщина покргшки и ее тектоняческая нарушение* Исхода йз этих '¡авторов лроьсдятся оценка природной защищенности нефтяных залежей и перо пек от иных на не<*ть горизонтов.

Под термином "техногенное изменение" понимаются процессы пр< образования водонапорных систем, которые определяются хозяйствен! деятельностью человека, в первую очередь добычей не£ти, газа и вс закачкой еоды б нефтяные пласты, сбрсос:.: егочнмх вод в поглоцзгщ горизонты и т.д. Эти процессы привода? к нарушению природного рз£ новесия водонапорных систем и вызизавт развитие новых явлении. Сс ответственно факторы, приводящие к этим изменениям, называются техногенным.

В качестве основных техногенных Факторов, влияющих на измен ние гидрогеологических услсви' применительно к добыч;! нефти в Татарии, выделяются:

-онкгеняе пластового давления в продуктивных горизонтах при разра ботке залежей на естественном рсаиме;

-повышение пластовых даЕлени.1 в продуктивных л поглощающих гориэо тах в связи о зэявчкой виды, т.е. иэиененпе плаотовых давлений по

сравнению с начальник.

Эти факторы играют основной роль п камеивнии гидрогеологических условий, правде всего, в глубоких водоносных горизонтах л комплексах. Изменение гидрогеологических условий в этих кс::плскоа: происходит также из-за наличия меапластовнх заколоншх перетоков епдкости, В условиях разработки залежей нефти путяш перетоков хщ костя, чаще воего, является незацементированное или некачественно зацементированное пространство за эксплуатационными колоннами сквг жвн. Некачественное техническое состояние заколонного пространств! приводит к повышению пластовых давлений в продуктивных и поглодав-щах горизонтах. Поэтому выделяется еще один фактор-отсугстьае или налячае цемента за эксплуатационными колоннами. Учитывается та к: о наличие вли отсутствие зон поглощения.

По аналогия с проведенной оценкой защищенности по природами горам, дается оценка степени техногенного воздействия на нефтя-месторождения и перспективные на нефть горизонты по всем переленным техногенным факторам.

Третья глава посвящена вопросам предотвращения отрицательного яния процессов разработки нефтяных месторождений на геологическую ЯГ».

На основании разработанной методики оценки защищенности прове-о типологическое районирование кизеловско-черепетскях залежей ■та. Определены граничные условия, при которых начинается смещение разрушение нефтяных залежей.

На основании анализа данных по исследование наблюдательных и зометрических скеэкин предложена схема организации системы кон-ля за состоянием геологической среда.

Зопросами типологического районирования территории занимались ¡.Лнлсимов (1987), Б.П.Гаттенбергер (1989), Д.Г.Зядинг (1984), i,Моща некий (1984), Г.К.МихаЙлоз (1986), С..Ч.Костарев (1979, 1984), ¡.Питьева (1984), Э.И.Плотников (1983), А.И.Шеко (1985), М.А.Шубин )85) и другие.

Типизация или типологическое районирование территории nosso-' 2т: а) выделять участки, характеризующиеся общими признаками при- -иных гидрогеологических условий и близаоЗ реакцией среды на тех-геяяое воздействие, б) обоснованно проводить экстраполяции полу-нных данных на однотипные территории, в) наиболее рационально зместить наблюдательную сеть режимных скважин, г) более целена-ашгенно проводить мероприятия по снижению отрицательного воздей-вия техногенных процессов.

Для примера рассмотрен наименее защищенный как снизу, так а :ерху кнзеловско-черепетскиЗ регионально-нефтеносный горизонт 'рнеЗского яруса Татарии.

Природную защищенность кизеловско-черепетских за лелей сверх; определяют елхозская ергиллитовая покрышка и ее тектоническая на] шенность, сниау-кыновско-саргаевская покрышка и тектоническая на] шенность этой покрышки.

Оценка природной аавдщенности задедей нефти в кизеловско-че репетских отложениях по каядоцу из этих факторов приводится в условных балках на соответствующих картах.

Суммарная оценка приводится на общей карте, где выделяется £ подрайонов. Последние объединяются в три раЗона: I) плохой зада денноотл (3-5 баллов), 2)-слабой защищенности (6-7 баллов) и 3)уг летворательяой защищенности (8-9 баллов).

При опенке защищенности кизеловско-черепетских отлоаений п степени техногенного воздействия снизу во внимание принимались сл дувдае техногенные фактора: изменение пластового давления в кизеловско-черепетских нефтяных залеках в связи с разработкой, повыше •пластового давления в верхнефранскях и яикнефаменских оглашениях очагах закачки сточных вод, отсутствие цемента за эксдлуа татщовш колоннаш скважин, начиная от верхнефранских отложений и вше.

При оценке влияния техногенного воздействия сверху учитывалось изменение пластового давления в разрабатываемых залежах бобр] ковско-тульских отлсвениД, отсутствие цемента за эксплуатационным сквашзяами от турнеЁсяих отдсееяи£ л вше.

На суммарной карте техногенного воздействия выделяется 8 п< районов, которые сгруппированы в 3 типа районов. К 1-му типу, сад наго техногенного воздействия, с судао2 баллов 8-11, относятся це! тральные площади Рсшшшнского месторождения. Ко 2-о.чу типу, уыере наго техногенного воздействия, с суммой баллов 12-14, относятся краевые рус^т1 Ршашкинского, Ново-Елховского, Бавлинского, большинство тфрявмфд* и некоторые иэ ыелаих месторскдений. К 3-ыу к слабого техногенного воздействия, о суммой более 14 баллов, относя

злкае месторождения в начальной стадия разработки или не ввела в разработку а перспективные площади.

Рассмотренная принципиальная схема районирования территории риродной защищенности и по степени техногенного воздействия на га кцзеловско-черепетских отлсаениЗ может быть попользована и' оценки любого другого перспективного яа нефть горизонта. Саш ы могут быть выполнены и в другом, более крупном масштабе :ри:.:ер, 1:ЗСССС или 1:25000), более подходящем для проектов ;ков и разведки или разработки не1ртяных ыесторсядевдЯ. 3 более [нш пасщтабе при типизации кскно учесть влияние и других фак->з.

Зследствии изменения гидрогеологических в гидродинамических звай в процессе разработки залезей нефтя усиливается зероят -сь их разрушения ила смещения.

Смещение залезей нефти может происходить из ловушек раздично-гапа. Рассмотрено 2 вида смещения или разрушения залежей нефти: ю горизонтали, вследствие перепадов напоров пластовых вод храях залежи, 2) по вертикали, вследстваа наличия заколшных этоков жидкости.

Условия, вцзыващие смещение зли разрушение нефтяных залежей, саны в работах В.П.Савченко (1946-1953), Ы.К.1абберта (1553 -57), Рассела (1961), А.Б.Гуревича (1969), Н.М.Кругликова (1964), .Озслана (1967).

В диссертационной работе авторш, впервые для условий Татария, еделены перепада пластовых давлений, достаточные для начала щеяия залежей нефти по пласту при различных амплитудах ловушек :оэ<5фацвеятах усиления наклона контакта. Часть данных приведена ■аблице.

Тектонический элемент ^Коэффициент :Еерешд пластовых :Амшшз

такта

Западный склон Шко-Тагарского свода

4.9

0,2 0,41 0,47 0,12 0,18 0,24

2 20 40 2 20 40

4,4

Его-восточвнй склон Вжно-Татарского свода

3,9

С,71 0,96 0,98

2

20

40

Влияние соотношения напоров по разрезу на условия сохранно! залежей нефти по вертикали для районов Татарля практически не яз.1 чево. Яоэтсщу автором впервые на основании расчетных данных пред л ежена зависимость 024 » определяющая условия возникновения

АН '

вертикальных перетоков жидкости, которая успешно применена на лрг тике.

В сложившейся к настоящему времени ситуации в нефтедобывав щах районах Татарии вмещался система наблюдений не дает полного представление о воздействия процессов техяогенеза на геологвческу среду и нуждается в совершенствовании.

Предложено на блюда тельную сеть орге ни зевать на двух уровнях

Первый уровень - зона' активного водообмена, создается дач наблюдения 8а состоянием пресных подземных вод.

Второй уровень-зона медленного, затрудненного и весьма затрудненного водообменов (там, где расположена основные разрабатываема объекты). Создается для контроля за изменением гидрогеологических условий основных разрабатываемых и перспективных на яефп горизонтов.

Кядгрто уровень состоят из двух подуровней.

ПерзыЗ подуровень нзблодэтельгой сети создается дт пе-гедованйя подземных вод в pera она льном плане. Количество пх должно тредехмться степенью изученности территорий.

ВгсрсГ; подуровень должен быть создан на территориях дея -зльносте яефтедобывалщаг упраелгний н предназначен ддя реаения ¡да1? по вшшяенпп £ устранению лсточялксв гггрязкегшя.

ВтороГ; уровень наблюдательное сета создастся по аналогии первый.

Первнй подуровень - для наблюдений за азменеяляг/д глдрогео-зглчеекпх я глдродинаьячес.-ах условий в региональном плане. Учи-isañ реалия сегодняшнего дня,, su долаш сметь представление о эстояняи водонзпорннх систем ¿сего ргэреза палеозоя Татария. Для гой цели предлагается использовать как существующие скванинн, так вновь намеченные в количестве 2CS.

.Пьезометрические сквааянн долша располагаться равномерно j шдадп таким о б раз о:.!, чтобы она характеризовали как прикон -ррнуа, гак я законтурную область местороадениЕ.

Отбор проб вода а исследованвя рекомендуется проводить сог-эсно методика, раэработашой ЕшШ. Частота отбора проб должна ать менее 2 раза в год.

Второй подуровень создается для решения локальных задач не-осредственно на кесторонденаях в вокруг них. Глубокае пьезонетря-вскве сквакиш на девонские и каменноугольные отложения имеются фонде каждого НГДУ. Наблвдёная по ним проводятся по инструкции, гвержденноЗ ПО "Татнерть". В настоящее время на балансе объеди-ения числятся 1792 пьезсыетрдческне сквакшш, из них S5JS хзракте-язувт отложеяяя терригенного девена и бобрнковско-тульскяе гори-эяты.Для получения полной яаформацяя о состояния водонапорных споем других горизонтов рекомендуется расширять сеть пьезометрических ■свагшя до 2173.

Предлагаемая система контроля позволит повысить эффективность работ по охране геологической среды. ЗАКЛЮЧЕНИЕ По результатам выполненных исследований можно сделать еле юие основные выводы, которые определяют значимость диссертацис работы, зе практическую и методическую ценность.

I. На йолшсм фактическом материале проанализировано сост ние водонапорных систем девона я карбона Восточной Татарии в у< ловлях разработки ыаогопластовых залеаей. Отмечены значительны! гзаеяеаая гидродинамических и гидрогеологически условии разрас тываеаых, поглощаздих и перспективных на нефть горизонтов, свяг нке, главным образом8 с изменением величаны пластового давление Практически яа всех месторождениях, в тс:л числе л ргзрабат ваешх с аоддерзанаеы пластового давления, установлено падение текущих пластовых давлений в среднем на 2,3 Ша. Это объясняете с одной стороны, недостатком воды для закзчкп, с другой-потерям закачиваемых вод из-за оттоков больших ее объемов в законтурную область и перетоков по затрубному пространству некачественно зацементированных скважин. г

Б то же время в пределах Ромашкинского и Ково-Злховского месторождений по некоторым залезай турнейсглх и бобрнковско-тулг екпх отлоаений выявлено превышение текущих пластовых давлений пс сравнению с естественными на 2-3 !Жа. Псшиешше пластовые давле ния /ШШ/ отмечены н в тех горизонтах, которые не являются объе таш разработки или разрабатываются единя чаша сквакинами без по держания пластового давления. Источником ПВД в осадочных обраэо ния центральной части Юано-Татарского свода являются рззрабатыза ыые горизонта Ж1 и ^. Ромашкинского в Ново-Еяховского кесторожде ной вз-за превышения объемов закачиваемой еидкостя над отобранно

такхе поглощающие горизонты в результата сброса в них избытка фтеяромысловых сточаых вод. Путями перераспределения давлений 1ЛЯЮТСЯ тектонические нарушения, заколоянне пространства нагне-1тельпнх и эксплуатационных скважяя с отсутствием цемента, не-_ ¡чествешшы цементированием колонны или ненадежность самой Козины, отслуживший свой срок.

2. Показано, что в условиях разработка произошло увеличение коростей (в 8-10 раз) а изменение направлений движения подзем-ых вод, установлено появление новых областей питания л разгрузи водоносных горизонтов. Для измененных условий характерен рост опорных градиентов, превышающих естественные в 10-30 раз. Про-

:сходящие изменения характерны не только для разрабатываемых объектов, но и Еше - и яигелезаших пластов и горззонтсп.

3. Впервые для нефтяных месторождений Татарии оценена вероятность смещения ила разрупеная залежей. нефти как по ropas окталз /пласту/, так л по вертикала. Определены грзначные условия, прз которых залехд нефти будут смещаться или разрушаться.

4. Зпервае для оценки степени техногенного воздействия на

те или иные задеха нефти предложена методика оценки запшценноста нефтяных залеяей. По данной методике проведено типологическое районирование кизеловско-черепетских залеяей нефти. Подученный картографический материал позволил наметить конкретные мероприятия по предотвращению отрицательных последствий процессов нефтедобычи. Эти карты могут быть использованы для определения источников осолонения пресных подземных вод.

5. На основании изучения результатов исследования пьезометрических скважяя предложена принципиальная схема организация системы контроля за состоянием геологической среда на территориях нефтедобывающих предприятий объединения "Татнефть",

Слисок работ, опубликованных ло теме доссертацля

X. Аниспмов Б,Б., Гаттербергер Ю.П.,Ибрагимов Р.Л., Пу -хсв А.Г. Типизации геологической среда с целью охраны подземных вод в нефтедобывающих районах /на примере Татарии/ // Водные ресурсы. - 1988 - Л I. -С.14С-149.

2. Анненков Б.В., Ибрагямоь ?.Л., Пухов Л.Г. Основные принципы типизации геологической среда нефтедобывающих районов 2 природоохранных целях // Пути повышения эуйектлвносги геологоразведочных работ в ТАССР: Тр. / ТайЕПКнефть. - Еугульма, I987.-C.oC-7

3. Анисамоз Б.В., Ибрагимов Р.Л., Пухов ¿.Г. Ыегпластовые закаленные перетока жидкости - один аз факторов загрязнения пресных вод снизу // Проблема эёректзвнсста охраны окружавде-З среда нарнефтепромыслах Татарии: Тез. дсхл.науч.-теулач. конференции /Альметьевск, 1988, - С.42-47.

4. Ибрагимов Р.Л. С необходимости создания сети наблюдатель ных пьезометрических скважин яа перспективные горизонты разрабатываемых нефтяных месторождений // Тез. докл. 9 научно-технич. хсн-ферен. молсдых ученых/. - Пермь, 1983 - С.48-49.

5. Ибрагимов Р.Л., Доронкян К.Н. Влияние антропогенного фактора на изменение гидродинамической обстановки в пределах Ро-машкинского и Ново-Блховсхого нефтяных месторождений // Нефтеносность Татарской АССР и методика поисковых работ: Тр.ДатШШнефть.

- Бугульма, 1285. - Вып. 56 - С.135-140..

6. Ибрагимов Р.Л. Повышенные пластовые давления в пределах Ромашкинского я Ново-Елховского месторождений // Тез.докл. 19 научно-технической конференции молод.учеа. и специалистов/.

- Бугульма, 1985. - С.5С-51.

7. Ибрагимов Р.Д., Пухов А.Г. Методика охраны окружающей ¡у на нефтязых ыесторсадениях на примере Еавлинокого мвсто-сеяия // Тез.докл. науч. - твхшч. л;о:гф, молода* ученых а даалаотов/. - Бугульыа, 1586 - С.15С-151.

8. Ибрагимов Р.Л., Пухов А.Г, Прогнозирование заколонных зтоков аидкооти на нефтяных месторождениях ТАССР // Совершен-звание методов изучения геологачеокого отроения в пефтеноовооти р: Тр. ) ТатНИЕИнефть. - Бутульма, 1989. - Вып. 64. -<3.131-134.

9. Ибрагимов Р.Л.,Пухов А.Г. Основные направления решения росов охраны геологичзской среда на нефтяных мастороздекнях ария // Тез.докл. науч. - техн.конф, иолодах ученых' а спеада-тов/. - Баку, 1988. - С.193-194.

10. Ибрагимов Р.Л. Оценка защищенности нефтяных залежей а ювиях интенсивной разработки // Проблеш охраны окружающей да в нефтяной дрошшленяоота; Тез. докл. Всесоюиого оовещанил Гфа, 1989. - С.38-40.