Геологическое обоснование сброса рассолов калийного производства в техногенные коллекторы надсолевого комплекса Верхнекамского месторождения

Трофимов, Владимир Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геологическое обоснование сброса рассолов калийного производства в техногенные коллекторы надсолевого комплекса Верхнекамского месторождения
ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Геологическое обоснование сброса рассолов калийного производства в техногенные коллекторы надсолевого комплекса Верхнекамского месторождения"

На правах рукописи

Трофимов Владимир Иванович

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СБРОСА РАССОЛОВ КАЛИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА В ТЕХНОГЕННЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ НАДСОЛЕВОГО КОМПЛЕКСА ВЕРХНЕКАМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Специальность 25.00.16 - Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Пермь-2005 г.

Работа выполнена в Горном институте Уральского отделения РАН

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук,

доцент Бачурин Б.А.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Катаев В.Н.

кандидат геолого-минералогических наук доцент Яковлев Ю.А.

Ведущая организация: ФГУП Межотраслевой НИИ экологии ТЭК

(МНИИЭКО ТЭК)

Защита состоится «_»_ 2005 г. в_на заседании диссертационного совета Д 004.026.01 при Горном институте УрО РАН по адресу 614007, г. Пермь, ул. Сибирская, дом 78а факс: (3422) 16-75-02; e-mail: bba@mi-perm ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Горного института УрО РАН

Автореферат разослан «_»_2005г.

Ученый секретарь ^

диссертационного совета /'У* 1 Бачурин Б.А.

г/?"6 - *

226(9

гтт

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Добыча и переработка калийно-магниевых солей сопровождаются образованием значительного количества твердых и жидких отходов производства, в том числе техногенных рассолов, складируемых на дневной поверхности и оказывающих негативное воздействие на окружающую природную среду. В настоящее время на калийных предприятиях Верхнекамского месторождения под их размещение задействовано более 1200 га площадей. Несмотря на принимаемые мероприятия по гидроизоляции объектов от-вально-шламового хозяйства, избежать поступления в окружающую среду избыточных рассолов калийного производства не удается - объемы фильтрационных утечек рассолов из накопительных бассейнов достигают десятков - сотен тысяч м3 в год. Данные процессы приводят к засолению природных геосистем (почв, фунтов, поверхностных и подземных вод) вблизи промплощадок и объектов отвально-шламового хозяйства, существенно влияя на экологическую обстановку Березниковско-Соликамской градопромышленной агломерации.

Анализ имеющейся по данному вопросу информации показывает, что утилизация техногенных рассолов может быть решена методом выпаривания, сбросом в объекты поверхностной гидросферы (как правило, морские бассейны), либо закачкой (захоронением) в подземные коллекторы (поглощающие горизонты). В условиях Верхнекамского промрайона последний из перечисленных методов является наиболее перспективным с экологической точки зрения.

Вместе с тем, промышленное внедрение данного метода во многом связано с необходимостью оптимального выбора объекта закачки (поглощающего горизонта), обеспечивающего, с одной стороны, возможность экологически безопасного захоронения требуемого объема рассолов, а с другой - экономическую эффективность его практической реализации. Проводившиеся ранее в условиях Верхнекамского региона опытно-методические работы по подземному сбросу техногенных рассолов в подсолевые (франско-фаменские) отложения показали проблематичность его практического использования, что связано со сложным строением данного природного резервуара и высокими затратами на его эксплуатацию.

Анализ особенностей геологического строения Верхнекамского региона показал принципиальную возможность осуществления подземного сброса техногенных рассолов (промстоков) калийных предприятий в надсолевые породы - в так называемый «рассольный горизонт», приуроченный к верхней подтол-ще соляно-мергельной толщи, залегающей на глубинах не более 200-300 м. Особенно перспективно его использование в пределах шахтного поля БКПРУ-3 ОАО «Урапкалий», где в результате произошедшей в 1986 г. аварии данные отложения претерпели значительную техногенную трансформацию, обусловившую повышение их емкостных и фильтрационных свойств.

Цель работы - геологическое обоснование возможности сброса промстоков калийных предприятий Верхнекамского регио торы

надсолевого комплекса.

Задачи исследований:

1 Оценка фильтрационно-емкостных свойств и гидрогеологических условий соляно-мергельной толщи, перекрывающей соленосные отложения, как возможного объекта сброса техногенных рассолов

2 Исследование химической совместимости техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами коллектора

3 Обоснование экологической безопасности подземного сброса техногенных рассолов в данный поглощающий горизонт.

Методология исследования

Для решения поставленных задач осуществлялось обобщение и анализ фондовых материалов с целью разработки геолого-гидрогеологической модели надсолевого комплекса пород в районе БКПРУ-3, проведение опытно-фильтрационных исследований и опытных закачек техногенных рассолов в поглощающий горизонт, комплекс лабораторных исследований и опытных экспериментов по оценке совместимости техногенных и природных рассолов, численное моделирование миграции закачиваемых рассолов по пласту-коллектору

Научные положения, выносимые на защиту

! Техногенная трансформация надсолевого комплекса в районе шахтного поля БКПРУ-3 обусловила формирование в нем коллекторов с высокими фильтрационно-емкостными свойствами, которые являются наиболее оптимальным объектом для подземного сброса избыточных рассолов калийного производства

2 Гидравлическая изолированность техногенного пласта-коллектора «рассольного горизонта» от вышележащих водоносных горизонтов надсолевого комплекса обуславливает возможность экологически безопасного его использования для захоронения промстоков калийного производства

3 Технологии подготовки техногенных рассолов и режимы их закачки в пласт-коллектор, минимизирующие его кольматацию и ухудшение фильтрационно-емкостных свойств.

Научная новизна работы.

На основе исследования гидрогеохимической зональности вод и пород надсолевой части разреза Верхнекамского месторождения установлено, что нижние слои соляно-мергельной толщи относятся к зоне весьма затрудненного водообмена и в условиях естественного режима гидравлически изолированы от вышележащих водоносных горизонтов.

Доказано, что деформации в горном массиве шахтного поля БКПРУ-3 и гидрогеологические процессы, сопровождающие затопление данного рудника, сформировали в отложениях нижней части соляно-мергельной толщи (СМТ2) «природно-техногенный» пласт-коллектор со значительным емкостным потенциалом

Обоснованы условия физико-химической совместимости различных видов промстоков калийного производства с пластовыми водами и водовмещающими породами пласта-коллектора

Практическая значимость работы

На основе анализа геолого-гидрогеологических условий надсолевого комплекса пород в пределах шахтного поля БКПРУ-3 обосновано оптимальное расположение полигона подземного захоронения техногенных рассолов

Дана оценка гидродинамических и емкостных параметров поглощающего горизонта, определена фактическая производительность нагнетательных скважин и потенциальная мощность опытной установки

Апробирована схема подготовки промстоков производства сульфата калия к подземному сбросу, позволяющая производить одновременную закачку сульфатных и хлоридных техногенных рассолов в одну скважину

По результатам численного моделирования миграции сбросных техногенных рассолов в коллекторе дана прогнозная оценка перспектив эксплуатации полигона подземного захоронения

На основе полученных результатов исследований в настоящее время осуществляется строительство опытной установки подземного сброса рассолов производительностью не менее 0 9 млн м3 в год

моделирования базировались на корректных математических моделях, отражающих известные физико-химические и термодинамические законы миграции Полученные выводы получили практическое подтверждение результатами опытно-фильтрационных исследований и опытных закачек Публикации и апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на региональных совещаниях по природоохранным проблемам при проведении буровых работ (Санкт-Петербург, 2000), Международном симпозиуме по бурению скважин в осложненных условиях (Санкт-Петербург, 2001), республиканской научно-практической конференции по проблемам захоронения промотходов в глубокие горизонты земных недр (Саратов, 2001)

По теме диссертации опубликовано 8 работ, запатентовано два изобретения

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения Общий объем 182 печатных страниц, включая 43 рисунка, 10 таблиц, списка использованной литературы из 134 наименований

Исходные материалы и личный вклад автора

Диссертация базируется на результатах научно-исследовательских работ 1999-2004 г г по теме «Разработать и внедрить технологию полземпою сброса техногенных рассолов (промстоков) калийных предприятий в изолированные водоносные горизонты надсолспого комплекса пород», проводимых С-Пб представительством ГИ УрО РАН Постановка и выполнение теоретических и

экспериментальных исследований, изложенных в диссертации, осуществлялись при непосредственном участии автора.

Автор выражает глубокую благодарность всему коллективу С-Пб представительства, а также искренне благодарит Б.А. Крайнева и В.К. Липницкого за ценные советы и замечания. Автор выражает сотрудникам ЛГГиОПВ ОАО «ВНИИГ» свою благодарность за консультации. Особая признательность сотрудникам УПиБГРР и БКПРУ-3 ОАО «Уралкалия» за помощь в сборе материалов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Изученность проблемы утилизации стоков калийного производства

Раздел представляет собой обзор отечественной и зарубежной литературы по проблеме утилизации промстоков (техногенных рассолов) калийного производства.

Проблема утилизации техногенных рассолов может быть решена методом выпаривания, сбросом в объекты поверхностной гидросферы (как правило, морские бассейны), либо закачкой в подземные коллекторы (поглощающие горизонты).

Выпаривание в открытых естественных или искусственных бассейнах возможно в достаточно жарком континентальном климате. В условиях Верхнекамского региона при превышении количества атмосферных осадков над испарением этот метод не приемлем. Выпаривание техногенных рассолов с использованием специального оборудования требует значительных энергетических затрат.

Сброс техногенных рассолов и солеотходов калийного производства нередко осуществляется в объекты поверхностной гидросферы. Так в Канаде, в провинции Нью-Бранеуик на калийном руднике, принадлежащем фирме «Deni-son-Potacan-Potasli Со», техногенные рассолы вместе с водой из шахтного ствола перекачиваются по трубопроводу протяженностью около 34 км и сбрасываются в залив Фанди В Англии фирма «Cleveland Potash Ltd» сбрасывает в сутки отходы в количестве 300 тонн сухого хлористого натрия и 500 тонн глинистых шламов в Северное море В Бразилии фирма «Petromisc» от предприятия к морскому побережью проложила трубопровод протяженностью 35 км для сброса хвостов обогащения и техногенных рассолов в Атлантический океан Промстоки калийного производства в Израиле и Иордании сбрасываются в материковую часть Мертвого моря Считается, что сброс в море не представляет большой опасности, если производится далеко от берега в открытом море

Сброс отходов калийного производства, в том числе техногенных рассолов, в больших количествах в естественные пресные материковые водоемы и водотоки обычно существенно нарушает их режим и экологию, что лучше всего видно на примере рек Рейн и Верра в Европе. Так, например, во Франции основная часть галитовых хвостов растворялась и сбрасывалась в реку Рейн. В 1987 году сброс хлоридов в Рейн составлял около 3 млн. тонн в год. Несмотря

на ограничения сброса промстоков (до 1 5 млн тонн в год), гидрохимическому режиму реки нанесен значительный ущерб В России частичный сброс техногенных рассолов в объекты поверхностной гидросферы осуществляется на ОАО «Уралкалий», где они в объеме около 0 7 млн м3 в год (БКПРУ-1) сбрасываются в реку Кама, что приводит к негативным последствиям для окружающей среды (гидросферы, рыбного хозяйства и т д).

Подземный сброс техногенных рассолов в изолированные водоносные горизонты рассматривается во всем мире как наиболее перспективный способ их захоронения, снижающий экологическую напряженность и направленный, прежде всего, на охрану подземных и поверхностных вод Наибольшее развитие подземное захоронение промстоков калийного производства получило в Германии и Канаде В этих странах насчитывается несколько десятков полигонов по закачке техногенных рассолов в поглощающие горизонты, залегающие в интервалах глубин 300-1700 м. За время эксплуатации полигонов подземного сброса Германии и Канады в пласты-коллекторы было закачано более 1000 млн м3 рассолов.

В Германии закачка техногенных рассолов калийных производств, расположенных в долине реки Верра, производилась в коллекторы, залегающие на глубинах от 300 до 900 м. С 1925 по 1968 г.г закачено более 400 млн. м3 избыточных рассолов. Приемистость поглощающих скважин достигала 1000 м3/час 4 при максимальном давлении на устье скважин 1,1 МПа.

В Канаде первое нагнетание техногенных рассолов в поглощающие горизонты выполнялось в Эстергази (1957 г). Подземный сброс в Саскачеване осуществляется в трещиноватые известняки и доломиты, располагающиеся ниже отработанных калийных горизонтов, через скважины глубиной 1200-1750 м. В последнее время в эксплуатации находится 12 нагнетательных скважин, каждая из которых принимает от 50 до 200 м3/час при давлении на устье до 6 МПа. В районе Саскатуне (Канада) подземный сброс рассолов производится в песчаники ордовикского и кембрийского возраста, залегающие на глубине порядка 400 м под пластами калийной соли Приемистость нагнетательных скважин, работающих более 20 лет, порядка 150-200 м'/час при давлении на устье 2-6 МПа.

В бывшем СССР с 1988 года ведется закачка промстоков калийного производства в подземный пласт-коллектор на Старобинском месторождении (Белоруссия) Поглощающий горизонт (разуплотненные песчаники) приурочен к верхнепротерозойскому водоносному комплексу, залегающему значительно ниже калийной залежи на глубинах 1800-2100 м Закачка техногенных рассолов осуществляется со средним расходом 1000 м'/сутки и давлением на устьс нагнетательной скважины до 2-3 МПа За время эксплуатации полигона подземного сброса в верхнепротерозойский поглощающий горизонт закачано более 10 млн м1 техногенных рассолов

Для Верхнекамского региона первоначальная ориентировка была сделана на подземный сброс техногенных рассолов в подсолепыс отложения В качестве перспективного поглощающего горизонта был выбран франско-фаменскин водоносный комплекс, представленный рифовыми известняками, обладающими

достаточно неплохими фильтрационными свойствами, что было подтверждено опытными работами на нефтяной скважине, пройденной на Клестовском поднятии (ОАО «Сильвинит», СКРУ-3) Однако, последующие гидродинамические испытания, проведенные на глубоких скважинах серии ОГН на других участках месторождения, в частности на Чашкинском поднятии (ОАО «Сильвинит», СКРУ-2), показали практически полную безводность франско-фаменских отложений Анализ геологической информации показал, что франско-фаменские отложения, залегающие на глубинах 2100-2600 м, принадлежат к системе Камско-Кинельских прогибов, в которой наиболее проницаемые зоны приурочены к рифовым «останцам», имеющим ограниченное распространение по площади и гидравлически не связанных друг с другом В межрифовом пространстве породы франско-фаменского возраста сложены доломитами и глинистыми известняками, характеризующимися весьма низкими коллекторскими свойствами Полученные результаты опробования франско-фаменского водоносного комплекса дают основания сделать вывод о проблематичности его использования для подземного сброса промстоков.

В конце 90-х годов были выполнены теоретические исследования, которые показали принципиальную возможность осуществления подземного сброса техногенных рассолов калийных предприятий Верхнекамского региона в над-солевые породы - в так называемый «рассольный горизонт», приуроченный к верхней подтолщи соляно-мергельной толщи, непосредственно перекрывающей соленосные отложения и залегающий на глубинах не более 200-300 м

Глава 2. Гидрогеологическое районирование надсолевого комплекса шахтного поля БКПРУ-3 по условиям сброса техногенных рассолов

С целью оценки возможности сброса техногенных рассолов калийных предприятий Верхнекамского региона в коллекторы надсолевого комплекса рассмотрены природно-техногенные геологические и гидрогеологические условия шахтного поля БКПРУ-3 ОАО «Уралкапий», выбранного в качестве первоочередного участка для создания полигона подземного захоронения стоков

Шахтное поле БКПРУ-3 располагается в южной части Верхнекамского месторождения в пределах Балахонцевского участка детальной разведки, который в структурно-тектоническом отношении приурочен к месту сочленения Дурыманского прогиба с Камской депрессией (рис 1) Соляная залежь представляет собой сложное геологическое тело При относительно ровной ее подошве (кровля глинисто-ангидритовой толщи) в теле залежи прослеживаются пологие вапообразные структуры, осложненные поднятиями, чередующимися с синклинальными прогибами и мульдами (рис 2) Структурные планы соленос-ных и надсолевых отложений в целом совпадают

Соленосная толща сложена нижнепермскими (Р|к21ГП24) отложениями и включает в себя (снизу вверх) подстилающую каменную соль (ПДКС), сильви-нитовую зону (СЗ), сильвинито-карнаплитовую зону (СКЗ), покровную каменную соль (ПКС), верхнепермские (Р211 яЬ ) терригеино-галогепные породы (нижняя подтолща соляно-мергельной толщи - СМ'Г|) Надсолевые отложения относятся к всрхнепермским и включают верхнюю подтолщу соляно-мергельной толщи (СМТ2 - Р2и я!)2), терригенно-карбонатную (ТКТ - Р2и вЬ) и

Рис. I. Схема расположения шахт пых полей рудников ОАО "Урал калий" и основных структур района (по данным С.10 Книткина и др )

I - Граница Камской депрессии. 2 - Граница Дурымпнскою iipoi иба 3 - Гранины стр>ктур III порядка (I - Заячьс-Горская мульда. 2 - 1>срс<никонскин купол. Л - Дурым.шскин cip l.iлин. -I - И терский с iр mml, S - Лшшпсыш купол. 6 - |?ср\-У|и.1шиск1н'| купол. 7 - М.шо-Унмшнская мульда. X К.шлчпнцснскнн сIр чалии. 9 - МаргопскнИ cip (алии. 10 - Устi.-Яnuniickmii cip шли».

II - Молодин-Камсискни купол) 4 - I р.шпцы расположения килпипо-мш iiiicin.i\ солен 5 - I ранним ш.тныч полей 6 - Уч.ююк ihviicmiioio сброса

□

Абс.отч.. 200

11 ----

СМТ, яет-^-"'

4 i

], И.

Рис. 2. Геолого-гидрогесшогический разрез по линии I-I

Породы: 1 - песчаники, известняки, аргиллиты, алевролиты, глины ТКТ; 2 - известняки, мергели ТКТ; 3 - мергели, глины, гипсово-ангидритовые породы СМТ,; 4 - каменная соль, мергель СМТ,; 5 - выработанное пространство по пласт)- КрП; 6 - провал; 7 - зона активного водообмена; 8 - зона затрудненного водообмена; 9 - зона весьма затрудненного водообмена; уровни подземных вод: 10 • ПТ; 11 - ПТ^+ТЮ",,,,', 12 - СМТ,. 13 - скважина, интервал опробования, уровень подземных вод.

пестроцветную (ПТ - P2u §§) толщи Граница раздела соленосных и надсоле-вых отложений не является стратиграфической, так как сформировалась в результате процессов выщелачивания соляных пород надсолевыми подземными водами и представляет собой «соляное зеркало»

Водоносные горизонты надсолевого разреза образуют кайнозойско-уфимский водоносный комплекс Коллекторские свойства горизонтов надсолевого водоносного комплекса (НВК) обусловлены преимущественно трещино-ватостью и кавернозностью, формирующейся в процессе гипергенеза пород Интенсивность гипергенных процессов обуславливается глубиной залегания пород, их литологическим составом, структурными особенностями, наличием геологических осложнений, приуроченностью к зонам различной гидродинамической и гидрохимической активности подземных вод, а также базисом выщелачивания В процессе «разработки» коллекторов происходит снижение агрессивности подземных вод относительно преобладающих компонентов состава водовмещающих пород В результате этого в породах, залегающих гипсометрически ниже соответствующих фронтов выщелачивания, сохраняются водоупорные свойства. Наличие таких водоупорных или относительно водоупорных слоев-пачек (плотных известняков, доломитов, известковистых мергелей, гипсов, гипсо-ангидритовых образований), а также прослоев седиментацион-ных глин (аргиллитов) и гипергенных глинистых образований определили гидравлическую разобщенность НВК на относительно самостоятельные водоносные горизонты.

В надсолевом разрезе водовмещающими являются отложения четвертичного возраста, трещиноватые песчаники и алевролиты пестроцветной толщи, трещинно-кавернозные известняки и трещиноватые мергели, песчаники и алевролиты терригенно-карбонатной толщи, трещиноватые и кавернозные загипсованные глинистые и известковисто-доломитовые мергели верхней подтолщи соляно-мергельной толщи Определенную роль в формировании гидрогеологических условий района сыграла приуроченность площади к приосевой части крупной отрицательной структуры - Дурыманскому прогибу

На рассматриваемой территории естественная засоленность пород коллектора, приуроченного к трещиновато-кавернозным мергелям СМТ2, по содержанию воднорастворимых компонентов, среди которых доминируют хлориды натрия, достигает 2-5% и более Содержащиеся в нем крепкие рассолы имеют минерализацию более 300 г/л, практически полностью (более 95%) обусловленную хлоридами натрия Мощность зоны развития крепких рассолов изменяется по площади от 10-20 м па участках гипсометрически приподнятого залегания пород до 50 м и более на наиболее погруженных участках Стабильно высокие концентрации рассолов, присутствие п их составе сероводорода (тио-сульфатов в водных вытяжках), который характерен для восстановительной среды, указывают на замедленное движение рассолов и приуроченность их к зоне весьма затрудненного водообмена Располагаясь в среднем ниже абсолютной отметки порядка -40 м (рис 2), коллектор характеризуется напорами -20 кгс/см2 и залеганием пьезометрического уровня вод на глубинах от 50-70 м и долинах рек до 100 м и более под водоразделами (на абсолютных отметках от

+90 м до +130 м). Приведенные уровни рассолов (пересчитанные на столб пресной воды) превышают уровни подземных вод зоны активного водообмена

От зоны активного водообмена, сток вод которой в основном перехватывается поверхностными водотоками района, коллектор отделен "буферной" зоной затрудненного водообмена, содержащей подземные воды переменной минерализации (солоноватые, слабые рассолы) Мощность данной зоны в пределах рассматриваемой площади относительно выдержана и составляет порядка 100 м. Строение "буферной" части разреза характеризуется наличием большого количества слоев слабопроницаемых и практически водоупорных пород, разобщающих водоносные горизонты

Перечисленные гидрогеологические факторы (особенности минерализации, химического и газового состава рассолов, ионно-солевого комплекса пород, присутствие в разрезах практически водоупорных и водоупорных пород) указывают на гидравлическую самостоятельность коллектора на рассматриваемой территории Гидрогеологическая защищенность его возрастает в направлении структурного погружения пород

Аварию на БКГТРУ-3 в 1986 году можно отнести к значительному техногенному фактору, существенно повлиявшему на изменение геолого-гидрогеологических условий шахтного поля Во-первых, все горные выработки (объем ~ 15.6 млн м3) были заполнены рассолом и образовали «техногенный» горизонт затопленного рудника Во-вторых, в районе прорыва вод в горные выработки образовалась провальная впадина В-третьих, сформировался «при-родно-техногенный» пласт-коллектор со значительным емкостным потенциалом, приуроченный к водовмещающим породам СМТ2

При отработке калийных солей БКПРУ-3 происходили деформации в горном массиве, которые затронули и породы СМТ2 В западной части шахтного поля глины в породах СМТ2 отсутствуют В результате деформационных процессов при формировании мульд сдвижения в этом районе в водовмещаю-щих породах СМТ2 формировались зоны и слои с повышенной проницаемостью. Именно они в первую очередь дренировались при аварии, повлекшей за собой поступление пластовых рассолов из «рассольного горизонта», циркулирующего вблизи «соляного зеркала», в выработки рудника После затопления рудника в «рассольный горизонт» в районе провала поступали подземные воды вышележащих водоносных горизонтов, которые сменили сдренированные природные пластовые рассолы В процессе этой смены произошла вторая, наиболее существенная, проработка зон и слоев повышенной проницаемости, в результате которой в центральной части шахтного поля БКПРУ-3 над отработанными выработками в водовмещающих породах СМТ2 сформировались слои с коэффициентом водопроводимости 100-200 м2/сутки и более

В пределах шахтного поля БКПРУ-3 выявлены две основные области развития ореолов загрязнения природных под, связанные в основном с наземными хранилищами отходов калийною производства участок размещения шламохранилища, расположенный у северной границы горного отвода, и площадь в центральной части поля, запятая под промышленный комплекс, включающий промплощадку, солеотнал и рассолосборники Опробование скважин.

расположенных между шламохранилищем и солеотвалом, показало наличие техногенного загрязнения практически по всему разрезу ПТ и ТКТ, вплоть до верхов загипсованной части разреза (низы ТКТ - верхи СМТг) При этом наличие наиболее крепких рассолов в разобщенных интервалах - в верхней части ТКТ (30-50 г/л) и вблизи контакта ТКТ и СМТ2 (60-80 г/л), свидетельствует о транзитном характере загрязнения Формирование ореолов загрязнения происходит, вероятно, следующим образом. Хорошие фильтрационные свойства пород ПТ, особенно верхней ее части, способствуют тому, что техногенные рассолы опускаются практически вертикально вниз (плотностная конвекция) и в плане ореол загрязнения подземных вод ПТ весьма ограничен Далее по подошве ПТ и верхней части ТКТ рассолы мигрируют от шламохранилища в южном и юго-западном направлении по падению пород, образуя в водоносных горизонтах ТКТ единый ореол загрязнения

Учитывая всю совокупность инженерно-гидрогеологических параметров коллектора, приуроченного к верхней подтолши соляно-мергельной толщи и залегающего на глубинах 200-300 м, выбран участок подземного сброса, расположенный в центральной части шахтного поля БКПРУ-3 Данный участок, приурочен к наиболее погруженной части Балахонцевского залива Дурыманского прогиба и характеризуется достаточной изолированностью коллектора от расположенных выше водоносных горизонтов, которые в свою очередь испытывают техногенное загрязнение промстоками калийного производства Расположение опытной установки в пределах ореолов засоления подземных вод зон активного и затрудненного водообменов создает дополнительную «техническую завесу» для проникновения закачиваемых техногенных рассолов в вышележащие горизонты на данном участке.

Глава 3. Анализ результатов опытно-фильтрационных исследований и опытных закачек техногенных рассолов в пласт-коллектор

В данном разделе приводится анализ результатов проведенных гидрогеологических и геофизических работ, а также опытных испытаний по закачке техногенных рассолов в опытно-исследовательские скважины Работы были направлены на определение гидродинамических характеристик водовмещаю-щих пород надсолевого комплекса, степени их проницаемости (гидродинамической зональности), засоленности (содержание лсгкорастворимых солей), химического состава подземных вод и степени их техногенного загрязнения Особое внимание уделено изучению гидродинамических параметров и граничных условий поглощающего горизонта, его емкостного потенциала, производительности нагнетательных скважин, а также оценке экологической безопасности подземного сброса

На участке подземного сброса пробурены и обустроены две оньпио-исследовательские скважины (№№ 1-ОИ, 2-ОИ глубиной » 300 м) и дне наблюдательные скважины (№№ 1-ОИ/1, 2-ОИ/! глубиной 125 м и 180 м) Кроме того, для оценки состояния массива горных пород и сложившейся гидродинамической обстановки па участке шахтных стволов {.мопленпого рудника была пробурена и оборудована скважина № 1-ОН (глубина 485 м), расположенная около шахтного ствола № 2 С 2003 года в режим наблюдений за «рассольным

горизонтом» была также включена скважина № 8мг (глубина 260 м), расположенная на расстоянии около 3500 м от опытно-исследовательских скважин

По результатам опытных исследований, проведенных на скважинах, в качестве основного поглощающего пласта-коллектора для сброса техногенных рассолов выбран горизонт, приуроченный к водовмещающим загипсованным породам нижних слоев терригенно-карбонатной толщи (мощность 10-20 м) и рассоловмещающим породам верхней подтолщи соляно-мергельной толщи Коллекторы представлены трещиновато-кавернозным глинистым мергелем Пласт-коллектор сверху перекрывается относительно водоупорными загипсованными породами мощностью 25-35 м, а снизу ограничивается кровлей соляной залежи («соляным зеркалом») В целом, поглощающий горизонт характеризуется средней водопроводимостью 100 м2/сутки и средним коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сутки, при общей мощности пласта-коллектора около 65 м и коэффициенте пьезопроводности от 6 0*104 до 1.4*105 м2/сутки При коэффициенте эффективной трещиноватости (пористости) 2 0-2.5 % и эффективной мощности около 17 м емкостной потенциал пласта-коллектора оценивается объемом не менее 15 млн м3. Средняя производительность скважин №№ 1-ОИ и 2-ОИ составляет соответственно 50 и 40 м3/час и закачка осуществляется практически без повышения давления на устье скважин.

Одно из основных требований, предъявляемых к реализации подземного сброса, является изолированность пласта-коллектора от вышележащих водоносных горизонтов В средней части разреза ТКТ в пределах днища Дурыман-ского прогиба и на его бортовых участках залегают относительно водоупорные породы, что было подтверждено опытно-фильтрационными и расходометриче-скими исследованиями по скважинам Кроме того, в верхней части пласта-коллектора зафиксировано присутствие метана, что подтверждает низкую проницаемость перекрывающих поглощающий горизонт пород

Водоупорные свойства этих пород подтверждены и результатами трех опытных закачек техногенных рассолов Для обоснования экологической безопасности подземного сброса в 2002-2004 г г проводились опытные закачки избыточных рассолов из шламохранилища в скважину № 1-ОИ и техногенных промстоков (рассолов) производства хлористого калия и сульфата калия в скважину № 2-ОИ Суммарный объем промстоков, закаченных в поглощающий горизонт, составил более 250 тыс м1 Полученные данные по режимным наблюдениям за уровнем подземных вод и их качественным составом по скважине № 2-ОИ/1, обустроенной на верхнюю-среднюю часть герригенно-карбонатной толщи («буферный» водоносный горизонт), показали следующее изменение уровня подземных вод не связано с проведением закачки в подстилающий пласт-коллектор, а соответствует сезонным колебаниям; при закачке техногенных рассолов в скважины № 1-ОИ и № 2-ОИ перетока сбросных промстоков из пласта-коллектора в вышележащий водоносный горизонт не происходит - минерализация и содержание ионов ЫН/ и БО^2" в подземных водах соответствует сезонным колебаниям (рис 3) По скважине № 1-ОИ/1, обустроенной на пестроцвстную толщу зоны активного водообмена, можно констаги-

Рис 3. График изменения минерализации в "буферном" водоносном горизонте по скважине № 2-ОИ/1 за период 2001-2004 гг.

ровать, что нагнетание промстоков в пласт-коллектор не отражается на изменении уровня подземных вод, их минерализации и ионно-солевом составе

Результаты проведенных испытаний показывают, что в результате смешения закачиваемых сбросных промстоков с пластовыми рассолами в непосредственной близости от нагнетательных скважин, где происходит заполнение пласта-коллектора на всю его мощность, химический состав пластовых вод поглощающего горизонта претерпевает существенное изменение по иону аммония (возрастание на порядок) и сульфат-иону (в 1.5-2 раза). Изменение уровня подземных вод поглощающего горизонта весьма незначительное: до 2-4 м в непосредственной близости от нагнетательных скважин и до 0.5 м на расстоянии 3500 м. Распространение закачиваемых техногенных рассолов по пласту-коллектору совпадает с основными направлениями движения подземного потока, а увеличение естественной скорости потока с 0.1 м/сут до 3-7 м/сут происходит только в непосредственной близости от нагнетательных скважин

Интенсивное оседание земной поверхности в районе провала (1986-1989 г.г.) на площади около 1 км2 привело к тому, что из затопленного рудника в «рассольный горизонт» через проран поступило около 1 млн. м"1 рассолов Пробы воды, отобранные с абсолютной отметки +30 м из провала в 1988-1989гг, что соответствует глубине залегания верхней части ТКТ, имели минерализацию менее 1 г/л при хлоридно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевом составе Плотностная конвекция не позволила более плотным рассолам из затопленного

рудника подняться в вышележащие водоносные горизонты через проран в горном массиве, т.е. при продвижении закачиваемых техногенных рассолов по пласту-коллектору до провальной впадины их перетока не произойдет

Сравнительный анализ гидрогеологических характеристик показал, что нарушение границ зон водообмена и режима уровней подземных вод водоносных горизонтов надсолевого комплекса в настоящее время не отмечается. Лишь в районе провала наблюдается дренирующее воздействие впадины на подземные воды водоносного горизонта верхней-средней части пестроцветной толщи

Глава 4. Оценка совместимости сбросных техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами коллектора

Для разработки и практической реализации технологии подземного сброса техногенных рассолов (промстоков) необходимо оценить их химическую совместимость с пластовыми водами и водовмещающими породами поглощающего горизонта (пласта-коллектора). Это связано с тем, что вследствие нарушения гидрохимического равновесия в системе «водовмещающая порода - пластовая вода - техногенные рассолы» не исключено протекание физико-химических процессов, обуславливающих выпадение из результирующей смеси солей, приводящей к кольматации трещинно-кавернозно-порового пространства и снижению фильтрационных свойств пород коллектора

Проведенные в 2002-2004 г г. опытные испытания по закачке рассолов со шламохранилища и щелоков производства сульфата калия в опытно-исследовательские скважины №№ 1-ОИ и 2-ОИ показали, что количества взвешенных частиц (КВЧ) в сбросных техногенных рассолах не должно превышать 0 1 г/л.

Количественная оценка химической совместимости техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами поглощающего горизонта проводилась по результатам лабораторных исследований

Для оценки совместимости задавались следующие системы «пластовый рассол + щелока», «водовмещающая порода + щелока», «водовмещающая порода + пластовый рассол + щелока», «пластовый рассол + рассолы из шламохранилища» Оценка физико-химического равновесия производилась в диапазоне смешивания от НО до 101 при различных температурах Для количественной оценки совместимости использованы пластовые рассолы поглощающего коллектора, отобранные из скважин №№ 1-ОИ и 2-ОИ; щелока производства сульфата калия, отобранные перед их сбросом; рассолы из шламохранилища БКПРУ-3.

Качественная оценка совместимости производилась методом численного моделирования и термодинамическими расчетами Для моделирования была разработана специальная компьютерная программа, содержащая три итерационных цикла' по активности воды, насыщенности и равновесию между свободными ионами и их комплексами (ассоциатами) Термодинамические расчеты основаны на апроксимированиой зависимости для произведения солевых концентраций ионов с использованием функции, определяющейся ионной силой и составом раствора в водной системе Са504-№С1-№250.|-Н20 Результаты исследований показали:

н,

* Техногенные рассолы от производства хлористого калия химически совместимы с пластовыми водами поглощающего горизонта - при их смешивании в различных объемных соотношениях образуются стабильные растворы Результаты качественной и количественной оценки химической совместимости подтверждены опытными закачками техногенных рассолов со шламохранили-ща в пласт-коллектор в 2002-2003 г г

* Щелока производства сульфата калия без предварительной подготовки химически несовместимы ни с пластовыми водами, ни с водовмещающими породами поглощающего горизонта Результирующие растворы, образующиеся в системах "пластовый рассол - щелока", "водовмещающая порода - щелока" и "водовмешающая порода - пластовый рассол - щелока", не стабильны по составу и характеризуются выпадением 10-15 г/л твердого осадка, состоящего в основном из галита, сильвина и нашатыря Данные численного моделирования и термодинамических расчетов подтверждают нестабильность растворов, образующихся при смешивании осветленных щелоков с пластовыми водами' из 1 л раствора выпадает в осадок до 2 0-3.5 г гипса (рис 4)

Рис 4 Результаты численного моделирования взаимодействия пластовых рассолов с промстоками производства сульфата калия

При производстве сульфата калия используются насыщенные растворы КС1 и (N1-1.1)250.4, а образующиеся промстоки (неосветленные щелока) содержат твердую фазу в количестве до 10-17 г/л, представленную в основном аркани-том Промстоки производства сульфата калия содержат в повышенном количестве ионы аммония (40-50 г/л) и сульфаг-иона (30-40 г/л) Технологическая схема производства сульфата калия работала не ритмично, в связи с чем, для сохранения режима непрерывности закачки при остановках производства сульфата калия необходимо было предусмотреть подачу в поглощающие скважины техногенных рассолов со шламохрапилища При смсшивапии даже освстлсн-

ных щелоков с хлоридными рассолами в образующейся многокомпонентной системе результирующие растворы перенасыщены по солям галита, сильвина, нашатыря, гипса, арканита, что приводит к их выпадению в осадок В связи с этим, необходимо определить оптимальный состав результирующего раствора, не перенасыщенного по вышеуказанным солям и не приводящего к нарушению гидрохимического равновесия

Проведенными исследованиями решена проблема растворения твердой фазы в неосветленных щелоках производства сульфата калия путем смешивания их с рассолами шламохранилища или промышленной водой Полученные по данной технологической схеме результирующие растворы обладают стабильностью и химически совместимы с природной средой коллектора, что позволяет производить одновременную закачку сульфатных и хлоридных техногенных рассолов в одну скважину Опытная закачка сбросных техногенных рассолов показала, что при смешивании неосветленных щелоков производства сульфата калия с промышленной водой в объемном соотношении 1:1/2 1 или с рассолами со шламохранилища в объемном соотношении Г4 результирующие растворы стабильны и химически совместимы с пластовыми водами и породами пласта-коллектора.

Глава 5. Прогнозная оценка перспектив эксплуатации полигона БКПРУ-3 по закачке техногенных рассолов в коллектор надсолевого комплекса

В последнем разделе дана прогнозная оценка перспектив эксплуатации полигона подземного сброса, которая проведена по результатам численного моделирования миграции техногенных рассолов по пласту-коллектору.

Основной задачей моделирования являлось:

- выполнение количественной оценки возможной продолжительности эксплуатации полигона при двух заданных расходах закачки, равных 0 5*106 и 1.0*106 м'/год,

- определение контура распространения «интрузии» сбросных техногенных рассолов по пласту-коллектору мощностью 1 м при производительности опытной установки равной 0 5*10 и 1 0* 106 м3/год и разных сроках ее эксплуатации.

Необходимо отметить, что выполнение такого рода задач аналитическими методами с гарантиями приемлемой их надежности не представляется возможным в силу неоднородности поля проницаемости пород пласта-коллектора и, что самое главное, из-за отсутствия аналитических методов, способных учесть разницу плотностей закачиваемой и пластовой жидкостей.

Основной особенностью численного моделирования гидрогеомиграции в рассматриваемом случае является то обстоятельство, что моделируется движение жидкостей с разной плотностью, т.е должна учитываться плотностная конвекция на контакте закачиваемых и пластовых рассолов. Поэтому в работе использовалась программа ОЕ^РШУ/^ООЗ, которая как раз и позволяет моделировать такого рода процессы.

С учетом результатов опытных испытаний было осуществлено численное моделирование с целью определения основного расчетного параметра пласта-

коллектора - значения эффективной трещиноватости (пористости) этих пород. Эффективная трещиноватость пород пласта-коллектора является важнейшим параметром, который, наряду с геометрией этого пласта, определяет емкостной потенциал последнего, т.е. перспективы полигона подземного сброса для закачки техногенных рассолов При обработке результатов опытных нагнетаний производилось калибрование модели-врезки путем подбора такого значения эффективной трещиноватости (пористости) пород пласта-коллектора, при котором модельные значения минерализации пластовых рассолов по наблюдательной скважине отвечали бы их реальным значениям на конец заранее выбранного отрезка времени, отвечающего определенным и весьма жестким условиям. Результаты численного моделирования и натурные эксперименты, проводившиеся в процессе опытных закачек, показали, что значения эффективной трещиноватости пород поглощающего горизонта совпадают. Все это, позволило рекомендовать в качестве расчетного значения коэффициента эффективной трещиноватости (пористости) мергельных и известняковых пород пласта-коллектора принять величину, равную не менее 2.0 %, а его емкостной потенциал пласта-коллектора оценить в 15 млн м3

Для оценки перспектив эксплуатации выбранного для закачки промстоков полигона решалась серия миграционных задач при различных расходах и продолжительности закачки. Просчитаны два режима закачки (с расходами 0,5><106 и 1,0><106 м3/год) продолжительностью 1, 3, 5,10, 15 и 20 лет каждый.

Результаты численного моделирования показали:

1. При расходе нагнетания 0 5*106 м3/год «интрузия» закачиваемых техногенных рассолов расширяется в основном на запад и северо-запад. Значительно более слабое расширение границ «интрузии» фиксируется на юг и восток от нагнетательных скважин, так как здесь гидравлические и плотностные градиенты «работают» в противоположных направлениях. Заполнение пласта-коллектора на всю его мощность (65 м) имеет место только в непосредственной окрестности от нагнетательной скважины и в основном к северо-западу от нее

2. При расходе нагнетания 1 0*10А м3/год западное и северо-западное направления сохраняются в качестве основных путей миграции закачиваемых техногенных рассолов Вместе с тем значительно более существенное по своим масштабам продвижение промстоков наблюдается и в южном направлении Отмечается значительное увеличение площади, в пределах которой имеет место заполнение пласта-коллектора техногенными рассолами на всю его мощность.

Практическим результатом моделирования является определение границ горного отвода для подземного размещения сбросных техногенных рассолов в поглощающем горизонте надсолевого комплекса пород Мощность «интрузии» менее 1 м в пределах прогнозного контура распространения ореола закачиваемых техногенных рассолов по пласгу-коллсктору на 15 лет (0 = I 0*106 м'/гол) и 20 лет (О =0 5*106 м7год) принимается за границу горного отвода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты выполненных исследований заключаются в следующем'

1 Проведено геологическое обоснование возможности подземного сброса техногенных рассолов калийных предприятий Верхнекамского региона в коллекторы надсолевого комплекса пород, залегающие на глубинах не более 200-300 м Обосновано, что в качестве основного поглощающего пласта-коллектора для сброса техногенных рассолов БКПРУ-3 наиболее оптимально использование горизонта, приуроченного к загипсованным породам нижних слоев терригенно-карбонатной толщи и рассоловмещающим породам верхней подтолщи соляно-мергельной толщи

2. Установлено, что техногенное изменение состояния горного массива и гидрогеологической обстановки вследствие аварии на БКПРУ-3, произошедшей в 1986 г, привело к формированию «природно-техногенного» коллектора со значительным емкостным потенциалом, приуроченного к водовмещающим породам СМТ2

3 Обоснована экологическая безопасность сброса техногенных рассолов в выбранный поглощающий горизонт Опытная закачка сбросных промстоков в скважины показала отсутствие вертикальных перетоков из поглощающего горизонта в вышележащие водоносные горизонты, что подтверждает его гидродинамическую изолированность от зоны активного водообмена

4 Дана оценка гидродинамических и емкостных параметров поглощающего горизонта, определена потенциальная мощность опытной установки и ее расположение в пределах шахтного поля БКПРУ-3 ОАО «Уралкалий» Произведена прогнозная оценка перспектив эксплуатации полигона подземного захоронения.

5 Решены вопросы химической совместимости техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами поглощающего горизонта Предложен способ подготовки сбросных техногенных рассолов (промстоков) производства хлористого калия и сульфата калия, который позволяет добиваться физико-химической совместимости промстоков с природной средой коллектора и производить их одновременную закачку в одну скважину

Результаты диссертационной работы нашли практическое применение при строительстве опытной установки подземного сброса техногенных рассолов БКПРУ-3, а также проектируемых полигонов захоронения БКПРУ-1, 4

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Трофимов В И , Молчанов В.Н Расчет скорости и времени массоперс-носа к безнапорной произвольной скважине // АН СССР Водные ресурсы, № 3 М.. 1987 С 173-175

2 Трофимов В И Подземный сброс промышленных стоков калийных предприятий // Экологические проблемы районов деятельности калийных предприятий Л. 1989 С 115-125

зиума по бурению скважин в осложненных условиях (Санкт-Петербургский государственный горный институт, 11-15 июня 2001 г) СПб • 2001 С 57

6 Трофимов В И , Липницкий В К , Морозов В П , Шпендова Т К О перспективах подземного складирования (сброса) избыточных рассолов в надсоле-вые водоносные горизонты на Верхнекамском месторождении калийных солей // Проблемы захоронения промотходов в глубокие горизонты земных недр Материалы второй Республиканской научно-практической конференции (Саратов, 17-20 сентября 2001 г ) Саратов Изд-во «Научная книга», 2001 С 111-112

7 Трофимов В.И , Липницкий В К., Морозов В.П , Квиткин С Ю , Ковальская В В Охрана окружающей среды при проведении опытно-фильтрационных работ на поглощающих скважинах // Природоохранные проблемы при проведении буровых работ: Сборник докладов двух региональных совещаний (ВНИИ методики и техники разведки, 19 сентября и 29 ноября 2000г) СПб.2002 С 115-118.

8 Трофимов В И , Липницкий В.К , Морозов В П , Квиткин С Ю , Ковальская В В Пути и методы создания подземных рассолохранилищ в районах развития калийных производств // Природоохранные проблемы при проведении буровых работ' Сборник докладов двух региональных совещаний (ВНИИ методики и техники разведки, 19 сентября и 29 ноября 2000г) СПб 2002 С 119120

9 Кузнецов Н В , Липницкий В К , Белкин В В , . Трофимов В И Способ подземного захоронения избыточных рассолов калийных предприятий // Патент РФ № 2188955, М кл 7 Н 21 F 17/16 , 10.09 2002, Бюллетень № 25

10 Дьяков С.П , Крайнев Б А , Белкин В.В , . Трофимов В И. Способ захоронения промышленных стоков предприятий // Патент РФ № 2257474, М кл 7 Е 21 F 17/16., 27.07.2005, Бюллетень № 21.

Сдано в печать 7.11.2005 г. Формат 60x84/16. Тираж 100 экз.

Отпечатано сектором НТИ Горного института УрО РАН 614007, г.Пермь, ул.Сибирская, 78а

»22 335

РНБ Русский фонд

2006-4 22619

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Трофимов, Владимир Иванович

Введение.

Глава 1. Изученность проблемы утилизации стоков калийного производства.

Глава 2. Гидрогеологическое районирование надсолевого комплекса шахтного поля БКПРУ-3 по условиям сброса техногенных рассолов.

2.1. Геологическое строение.

2.1.1. Стратиграфия и литология.

2.1.2. Структурно-тектонические особенности.

2.2. Гидрогеологические условия.

2.2.1. Гидрогеохимическая зональность

2.2.2. Водоносные горизонты надсолевого комплекса.

2.2.3. Условия питания и формирования подземных вод.

2.3. Изменения геолого-гидрогеологических условий под влиянием техногенных факторов.

2.3.1. Загрязнение подземных вод промстоками калийного производства.

2.3.2. Авария на руднике БКПРУ-3 и ее последствия.

2.4. Обоснование расположения участка подземного сброса.

3.1. Анализ результатов гидрогеологических и геофизических исследований на скважинах полигона подземного сброса.

3.2. Оценка гидродинамических и емкостных параметров поглощающего пласта-коллектора.

3.3. Обоснование экологической безопасности подземного сброса техногенных рассолов в поглощающий горизонт.

3.3.1. Режимные наблюдения за водами пласта-коллектора.

3.3.2. Режимные наблюдения за водоносным горизонтом нижней части пестроцветной и верхней-средней части терригенно-карбонатной толщ.

3.3.3. Режимные наблюдения за водоносным горизонтом верхней-средней части пестроцветной толщи.

3.3.4. Режимные наблюдения за подземными водами «техногенного» горизонта затопленного рудника.

Глава 4. Оценка совместимости сбросных техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами коллектора.

4.1. Химический состав пластовых вод и водных вытяжек водовмещающих пород.

4.2. Физико-химические свойства сбросных техногенных рассолов.

4.3. Результаты численного моделирования и термодинамических расчетов.

4.4. Результаты лабораторных исследований и опытных закачек сбросных техногенных рассолов в коллектор.

4.5. Качественная и количественная оценка химической совместимости

Глава 5. Прогнозная оценка перспектив эксплуатации полигона БКПРУ-3 по закачке техногенных рассолов в коллектор надсолевого комплекса.

5.1. Программное обеспечение.

5.2. Гидрогеомиграционные модели полигона и участка расположения поглощающих скважин.

5.3. Оценка величины эффективной трещиноватости (пористости) пород коллектора.

5.4. Численное моделирование миграции сбросных техногенных рассолов по пласту-коллектору.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геологическое обоснование сброса рассолов калийного производства в техногенные коллекторы надсолевого комплекса Верхнекамского месторождения"

Актуальность работы. Добыча и переработка калийно-магниевых солей сопровождаются образованием значительного количества твердых и жидких отходов производства, в том числе техногенных рассолов, складируемых на дневной поверхности и оказывающих негативное воздействие на окружающую природную среду. В настоящее время на калийных предприятиях Верхнекамского месторождения под их размещение задействовано более 1200 га площадей. Несмотря на принимаемые мероприятия по гидроизоляции объектов отвально-шламового хозяйства, избежать поступления в окружающую среду избыточных рассолов калийного производства не удается - объемы фильтрационных утечек рассолов из накопительных бассейнов достигают десятков — сотен тысяч м3 в год. Данные процессы приводят к засолению природных геосистем (почв, грунтов, поверхностных и подземных вод) вблизи промплощадок и объектов отвально-шламового хозяйства, существенно влияя на экологическую обстановку Березни-ковско-Соликамской градопромышленной агломерации.

Анализ имеющейся по данному вопросу информации показывает, что утилизация техногенных рассолов может быть решена методом выпаривания, сбросом в объекты поверхностной гидросферы (как правило, морские бассейны), либо закачкой (захоронением) в подземные коллекторы (поглощающие горизонты). В условиях Верхнекамского промрайона последний из перечисленных методов является наиболее эффективным с экологической точки зрения.

Анализ особенностей геологического строения Верхнекамского региона показал принципиальную возможность осуществления подземного сброса техногенных рассолов (промстоков) калийных предприятий в надсолевые породы - в так называемый «рассольный горизонт», приуроченный к верхней подтолщи со-ляно-мергельной толщи, залегающий на глубинах не более 200-300 м. Особенно перспективно его использование в пределах шахтного поля БКПРУ-3 ОАО «Уралкалий», где в результате произошедшей в 1986 г. аварии данные отложения претерпели значительную техногенную трансформацию, обусловившую повышение их емкостных и фильтрационных свойств.

Цель работы - геологическое обоснование возможности, сброса техногенных рассолов калийных предприятий Верхнекамского региона в коллекторы над-солевого комплекса.

Задачи исследований:

1. Оценка фильтрационно-емкостных свойств и гидрогеологических условий соляно-мергельной толщи, перекрывающей соленосные отложения, как возможного объекта сброса техногенных рассолов.

2. Исследование химической совместимости техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами коллектора.

3. Обоснование экологической безопасности подземного сброса техногенных рассолов в данный поглощающий горизонт.

Методология исследования.

Для решения поставленных задач осуществлялось обобщение и анализ фондовых материалов с целью разработки геолого-гидрогеологической модели надсолевого комплекса пород в районе БКПРУ-3, проведение опытно-фильтрационных исследований и опытных закачек техногенных рассолов флото-фабрики и производства сульфата калия в поглощающий горизонт, комплекс лабораторных исследований и опытных экспериментов по оценке совместимости техногенных и природных рассолов, численное моделирование миграции закачиваемых рассолов по пласту-коллектору.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Техногенная трансформация надсолевого комплекса в районе шахтного поля БКПРУ-3 обусловила формирование в нем коллекторов с высокими фильт-рационно-емкостными свойствами, которые являются наиболее оптимальным объектом для подземного сброса избыточных рассолов калийного производства.

2. Гидравлическая изолированность техногенного пласта-коллектора «рассольного горизонта» от вышележащих водоносных горизонтов надсолевого комплекса обуславливает возможность экологически безопасного его использования для захоронения промстоков калийного производства.

3. Технологии подготовки техногенных рассолов и режимы их закачки в пласт-коллектор, минимизирующие его кольматацию и ухудшение фильтрацион-но-емкостных свойств.

Научная новизна работы.

На основе исследования гидрогеохимической зональности вод и пород над-солевой части разреза Верхнекамского месторождения установлено, что нижние слои соляно-мергельной толщи относятся к зоне весьма затрудненного водообмена и в условиях естественного режима гидравлически изолированы от вышележащих водоносных горизонтов.

Обоснованы условия физико-химической совместимости различных видов промстоков калийного производства с пластовыми водами и водовмещающими породами пласта-коллектора.

Практическая значимость работы.

На основе полученных результатов исследований в настоящее время осу- . ществляется строительство опытной установки подземного сброса рассолов производительностью не менее 0.9 млн. м3 в год.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается большим объемом лабораторных исследований пластовых вод (более 200 анализов) и водных вытяжек пород (более 100 анализов), выполненных по аккредитованным методикам, и широким спектром физико-химических экспериментов, моделирующих взаимодействие различных видов промстоков калийного производства с пластовыми водами и породами. Использованные методы численного моделирования базировались на корректных математических моделях, отражающих известные физико-химические и термодинамические законы миграции. Полученные выводы получили практическое подтверждение результатами опытно-фильтрационных исследований и опытных закачек.

Публикации и апробация работы.

По теме диссертации опубликовано 8 работ, запатентовано два изобретения.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Общий объем 182 печатных страниц, включая 43 рисунка, 10 таблиц, списка использованной литературы из 134 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Трофимов, Владимир Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены следующие научные и практические результаты:

1. Проведено геологическое обоснование возможности подземного сброса техногенных рассолов калийных предприятий Верхнекамского региона в коллекторы надсолевого комплекса пород, залегающие на глубинах не более 200-300 м. Обосновано, что в качестве поглощающего пласта-коллектора для сброса техногенных рассолов БКПРУ-3 наиболее оптимально использование горизонта, приуроченного к загипсованным породам нижних слоев терригенно-карбонатной толщи и рассоловмещающим породам верхней подтолщи соляно-мергельной толщи.

2. Установлено, что техногенное изменение состояния горного массива и гидрогеологической обстановки вследствие аварии на БКПРУ-3, произошедшей в 1986 г., привело к формированию «природно-техногенного» коллектора со значительным емкостным потенциалом, приуроченного к водовмещающим породам СМТ2.

3. Обоснована экологическая безопасность сброса техногенных рассолов в выбранный поглощающий горизонт. Опытная закачка сбросных промстоков в скважины показала отсутствие вертикальных перетоков из поглощающего горизонта в вышележащие водоносные горизонты, что подтверждает его гидродинамическую изолированность от зоны активного водообмена.

4. Дана оценка гидродинамических и емкостных параметров поглощающего горизонта, определена потенциальная мощность опытной установки и ее расположение в пределах шахтного поля БКПРУ-3 ОАО «Уралкалий». Произведена прогнозная оценка перспектив эксплуатации полигона подземного захоронения.

5. Решены вопросы химической совместимости техногенных рассолов с пластовыми водами и водовмещающими породами поглощающего горизонта. Предложен способ подготовки сбросных техногенных рассолов (промстоков) производства хлористого калия и сульфата калия, который позволяет добиваться физико-химической совместимости промстоков с природной средой коллектора и производить их одновременную закачку в одну скважину.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Трофимов, Владимир Иванович, Пермь

1.Анализ деятельности английской фирмы CPL в области производства калийных солей. Л.: 1986. 35 с. (Фонды ВНИИГ).

2. Анализ деятельности французской государственной фирмы ЕМС в области производства калийных удобрений. Л.: 1985. 41 с. (Фонды ВНИИГ).

3. Андрейчук В.Н., Лукин B.C. Изучение тектонических условий формирования провала и динамики провальной впадины на шахтном поле БКР-3. Кунгур. 1989. 52 с. (Фонды ГИ УрО РАН).

4. Андрейчук В.Н. Трещиноватость уфимских пород (пестроцветная толща) в бортах Березниковского провала // Проблемы комплексного изучения водозащитной толщи на месторождениях калийных солей. Пермь. 1989. С. 13-14.

5. Антоненко К.И., Чаповский Е.Г. Гидрогеологические исследования для захоронения промышленных сточных вод в глубокие водоносные горизонты. М., «Недра». 1976. 310 с.

6. Барях А.А. Геомеханические аспекты защиты калийных рудников от затопления // Горный журнал (Известия вузов). № 6. 1995. С. 40-50.

7. Белоликов А.И., Дягилев Г.А. и др. Отчет о разведке Дурыманского участка Верхнекамского месторождения калийных солей. Чашкино. 1958. 150 с. (Фонды «Уралкалий»).

8. Богашова Л.Г. Галогенез и стратиформное рудообразование. М.: изд. МГУ. 1991. 143 с.

9. П.Борисенков В.И. Минералого-геохимические параметры галогенных толщ // Условия образования месторождений калийных солей. Новосибирск: Наука, сибирское отделение. 1990. С. 3-16.

10. Валяшко М.Г., Мандрыкина Т.В. Бром в соляных отложениях как геохимический и поисковый признак // Труды ВНИИГ: выпуск 23. 1952. С. 33-40.

11. Валяшко М.Г., Жеребцова И.К., Садыков JI.3. Геохимические методы поисков месторождений калийных солей. М:: МГУ. 1966. 73 с.

12. Н.Вахрамеева В.А. К стратиграфии и тектонике Верхнекамского месторождения // Труды ВНИИГ: выпуск 32. 1956. С. 277-287.

13. Вахрамеева В.А. Годовые слои соляных пород Верхнекамского месторождения // Бром в соляных отложениях и рассолах. М.: изд. МГУ. 1976. С. 27-33.

14. Власова Н.К. Экспериментальное изучение процессов метаморфизации растворов морского галогенеза карбонатами и силикатами кальция // Закономерности формирования химического состава природных вод. М.: изд. МГУ. 1981. С. 65-70.

15. Гаев А .Я. Подземное захоронение сточных вод на предприятиях газовой промышленности. JL, «Недра». 1981. 173 с.

16. Гемп С.Д. Влияние структуры Верхнекамского месторождения калийных солей на его эксплуатацию // Отечественная геология. № 11. 1996. 51 с.

17. Гидрогеологические вопросы подземного захоронения промышленных стоков // Труды ВСЕГИНГЕО, вып. 14. М.: 1969. (Сборник статей). С. 15-30.

18. Голубев Б.М. Строение соляной толщи Верхнекамского месторождения. Автореф. на соиск. уч. степ. канд. геол.-минер.наук. Пермь. 1972. 23 с.

19. Голубев Б.М. Роль послойного течения солей во внутренней тектонике калийной зоны Березниковской брахиантиклинали Верхнекамского месторождения // Геология и условия образования месторождений калийных солей. Труды ВНИИГ: выпуск 60. 1972. С. 10-15.

20. Голубев Б.М. Особенности внутреннего строения соляной толщи Верхнекамского калийного месторождения // Проблемы соленакопления. Новосибирск: Наука. 1977. 53 с.

21. Гольдберг В.М. Подземное захоронение промстоков химической промышленности (опыт и задачи гидрогеологических исследований). Изд. ВСЕГИН-ГЕО.М.: 1968. 291 с.

22. Гольдберг В.М., Семенов С.М., Шестаков В.М. Гидрогеологические основы подземного захоронения промышленных стоков // Труды ВСЕГИНГЕО, вып. 12. М.:1968. С. 75-85.

23. Гольдберг В.М., Семенов С.М., Чаповский Е.Г., Шестаков В.М. К методике гидрогеологического обоснования подземного захоронения промышленных стоков // Разведка и охрана недр, № 3. М.:1969. С. 41-46.

24. Гольдберг В.М. Подземное захоронение промышленных сточных вод. М., «Недра». 1994. 282 с.

25. Гридин В.И. К вопросу о причинах и механизме образования форм рельефа, служащих индикаторами неотектонических движений // Основные направления развития геоморфологической теории. Новосибирск: Наука. 1982. С. 44-46.

26. Гридин В.И. Сопряженный мониторинг природных ландшафтов и техно-генно-природных объектов // Разработка концепции мониторинга природно-технических систем. М.: ИФЗ РАН. 1993. Т. 1. С. 91-100.

27. Гридин В.И. Системная организация работ по сопряженному мониторингу градопромышленных аномалий // Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах градопромышленных агломераций. Пермь: Труды ГИ УрО РАН. 1995. С. 42-43.

28. Гридин В.И., Ермаков Г.И., Петрик А.И. Методология и организация работ по сопряженному мониторингу // Горный вестник. № 1. 1997. С. 47-56.

29. Грисбах X. Результаты исследований и состояние подготовки к применению новых методов сброса рассолов в калийном бассейне Вера // Материалы второго международного конгресса «Калий-91», 26-29 апреля. Гамбург. 1991. 87 с. (Фонды ВНИИГ).

30. Джиноридзе Н.М. и др. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Соликамск. 2000. 392 с.

31. Джиноридзе Н.М. и др. Обоснование выделения региональных надвигов в южной части Верхнекамского месторождения калийных солей. СПб.: 1991. 137 с. (Фонды ВНИИГ).

32. Дзенс-Литовский А.И. Подземные воды соляных месторождений // Труды лаборатории гидрогеологических проблем АН СССР. T.III. JI.:1948. С. 73-75.

33. Дьяков С.П., Крайнев Б.А., Белкин В.В., . Трофимов В.И. Способ захоронения промышленных стоков предприятий // Патент РФ № 2257474, М. кл.7 Е 21 F 17/16., 27.07.2005, Бюллетень № 21.

34. Иванов А.А., Воронова М.Л. Верхнекамское месторождение калийных солей//Труды ВСЕГЕИ. 1975. С. 180-183.

35. Инженерная гидрогеология // Труды ВОДГЕО, вып. 56. М.:1976. (Сборник статей). С. 43-47.

36. Инструкция по производству маркшейдерских замеров и контролю горных работ на предприятиях. Минудобрений СССР. 1986. 77 с.

37. Инструкция по защите рудников от затопления и охране объектов на земной поверхности от вредного влияния подземных горных разработок в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей. Госгортехнадзор РФ. 1994. 73 с.

38. Калашников П.И., Хвоинская Р.С. Об оценки гидрогеологических условий закачки промстоков в поглощающие горизонты // Изв. выш. учеб. заведения. Геология и разведка, № 12. М.:1973. С. 100-106.

39. Квиткин С.Ю. и др. О бурении инженерно-гидрогеологических скважин на шахтном поле БКРУ-3. Березники. 1992. 30 с. (Фонды «Уралкалий»).

40. Квиткин С.Ю., Турей Р.Г., Пруцкая Л.А. и др. Отчет о работах по бурению гидрогеологических скважин в районе поступления вод в горные выработкиблока № 8 4-ой западной панели рудника БКРУ-3. Чашкино. 1986. 300 с. (Фонды «Уралкалий»).

41. Квиткин С.Ю., Ковальская В.В. и др. Технический отчет о бурении опытно-наблюдательной скважины для оценки влияния затопленного рудника на оседание земной поверхности в районе стволов БКПРУ-3. Березники. 2001. 77 с. (Фонды «Уралкалий»),

42. Квиткин С.Ю., Ковальская В.В. и др. Информационный отчет о результатах режимных наблюдений по скважине № 1-ОН, пробуренной в районе ствола № 2 БКПРУ-3. Березники. 2004. 73 с. (Фонды «Уралкалий»).

43. Квиткин С.Ю., Ковальская В.В. и др. Технический отчет о бурении наблюдательных скважин №№ 2-ОИ/1 и 2-ОИ для гидродинамических испытаний по подземному сбросу избыточных рассолов (промстоков) СП «БКПРУ-3». Березники. 2002. 84 с. (Фонды «Уралкалий»).

44. Керкис Е.Е. Удаление сточных вод методом закачки в глубокие поглощающие горизонты // Труды ВНИИГ, выпуск XLVI. JL: "Недра". 1964. С. 229237.

45. Киселева О.В., Поликарпов А.И., Липницкий В.К. Особенности дедола-митизации надсолевых пород Верхнекамского месторождения // Проблемы морского и континентального галогенеза. Новосибирск. Наука. 1991. С. 43-45.

46. Клемятов А.Н., Ковалев О.В. Анализ способов хранения отходов калийных производств за рубежом. Л.: 1988. 53 с. (Фонды ВНИИГ).

47. Клемятов А.Н., Крупкина А.К. Складирование избыточных рассолов на зарубежных калийных предприятиях. СПб.: 1992. 57 с. (Фонды ВНИИГ).

48. Климатологический справочник. Выпуск 9. 1991. С. 70-75.

49. Коз лов С.С., Шл ендова Т.К., Самарин Б.Н. и др. Отчет о составлении карты инженерно-гидрогеологического районирования шахтных полей рудников ОАО «Уралкалий». СПб.: 1990. 72 с. (Фонды ВНИИГ).

50. Козлов С.С. и др. Разработать нормативно-техническую документацию по прогнозированию горно-геологических условий эксплуатации калийных месторождений. JI.:1989. 52 с. (Фонды ВНИИГ).

51. Коносавский П.К., Румынии В.Г., Сандаловский Л.Н. Особенности численного моделирования фильтрации потоков переменной плотности // Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики: Сборник докладов конференции. СПб.:2002. С. 533-550.

52. Копнин В.И. Основные положения концептуальной тектонической модели Верхнекамского месторождения калийных солей // Региональное совещание по проблеме надвигов на ВКМКС. Пермь. 1992. С. 100-113.

53. Костенко Н.П. и др. Рельефообразующие процессы и значение их изучения в прикладных целях // Современные экзогенные процессы рельефообразова-ния. Наука. М.:1980. С. 29-36.

54. Котельников А.И. Условия и причины формирования соляного карста и провала земной поверхности на шахтном поле рудника БПКРУ-3 // Проблемы изучения тектонического карста. Кунгур. 1988. 15 с.

55. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. Пермь. 2001. 429 с.

56. Кузнецов Н.В., Липницкий В.К., Белкин В.В., . Трофимов В.И. Способ подземного захоронения избыточных рассолов калийных предприятий // Патент РФ № 2188955, М. кл.7 Е 21 F 17/16., 10.09.2002, Бюллетень № 25.

57. Кузнецов Н.В., Котельников А.Н. Анализ причин затопления рудника БКРУ-3 на Верхнекамском месторождении // Тектоника, минералообразование и их значение в решении проблемы безопасной эксплуатации месторождений калийных солей. СПб.: 1992. С. 30-35.

58. Левицкий Ю.А., Бронников Ю.В. Комплексное изучение изменений геологической среды Верхнекамского месторождения калийных солей // Проблемы комплексного изучения водозащитной толщи на месторождениях калийных солей. Пермь. 1989. С. 9-10.

59. Липницкий В.К. Подземный сброс избыточных рассолов // Труды НИИ-ТЭХИМ, М.:1989. С. 5-7.

60. Липницкий В.К., Морозов В.П., Трофимов В.И. и др. Результаты опытных гидрогеологических работ на поглощающей скважине 2-ОП ОПУ БКЗ-4. СПб.: 1993. 72 с. (Фонды ВНИИГ).

61. Липницкий В.К., Бахтин В.В., Поликарпов А.И. и др. Результаты изучения водозащитных свойств пород соляно-мергельной толщи по специальным скважинам поверхностного бурения на Верхнекамском месторождении калийных солей. Л.: 1981. 155 с. (Фонды ВНИИГ).

62. Липницкий В.К., Трофимов В.И. и др. Результаты опытных испытаний по закачке технологических рассолов флотофабрики и промстоков производства сульфата калия в поглощающий горизонт надсолевого комплекса пород. СПб.:2004. Кн.1. 190 с. (Фонды ГИ УрО РАН).

63. Липницкий В.К. и др. Инженерно-геологические и гидрогеологические параметры пород соляно-мергельной толщи Верхнекамского месторождения калийных солей. Л.: 1980. 70 с. (Фонды ВНИИГ).

64. Липницкий В.К., Мустель И.П. и др. Материалы по режимной сети наблюдательных скважин СП БКПРУ-3 ОАО «Уралкалий». С-Пб.:2000. 78 с. (Фонды ВНИИГ).

65. Липницкий В.К., Трофимов В.И. и др. Анализ результатов опытно-исследовательских работ по скважине № 1-ОИ. СПб.:2000. 82 с. (Фонды ВНИИГ).

66. Липницкий В.К., Трофимов В.И. и др. Анализ результатов опытных испытаний по закачке избыточных (оборотных) рассолов флотофабрики БКПРУ-3 в поглощающий горизонт надсолевого комплекса пород. С-Пб.:2002. 28 с. (Фонды ВНИИГ).

67. Максимов В.М. Справочное руководство гидрогеолога. JL, «Недра». 1979. Т. 2. 295 с.

68. Малькольм Ривс. Обзор потенциальных возможностей формаций дедвуд-виннипег и интерлейк в отношении захоронения калийных рассолов // Материалы канадско-советского семинара, 2-3 октября. Саскачеван. 1989. 27 с. (Фонды ВНИИГ).

69. Могильникова JI.A. и др. Отчет о бурении контрольных скважин 141/1, 141/2, 141/3. Чашкино. 1965. 115 с. (Фонды «Уралкалий»).

70. Морозов В.П. Гидрогеологические исследования для обоснования подземного сброса промстоков в районах Калуш-Голынского и Старобинского месторождений калийных солей. Диссертация на соиск. уч. степ. канд. геол.-минер.наук. JT.:1982. 183 с.

71. Морозов В.П. Перспективы подземного сброса промышленных сточных вод в франско-фаменский водоносный горизонт на Верхнекамском месторождении калийных солей // Водные ресурсы, том 21, № 6. М.:1994. С. 125-133.

72. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы фирмы «ПКС» (Канада). Годовой отчет фирмы за 1985г. 30 с. (Фонды ВНИИГ).

73. Новик-Качан В.П. Некоторые вопросы подземного захоронения жидких промышленных стоков // Советская геология, № 6. М.:1965. С. 122-130.

74. Новости науки и техники (галургическая пром-ть). СПб.: 1995. Выпуск № 80/95. 47 с. (Фонды ВНИИГ).89.0зябкин В.Н. Метод количественной оценки взаимодействия подземных вод с вмещающими породами. JI.:1974. 45 с. (Фонды ВНИГРИ).

75. Пелыпа А.Д. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Л., «Химия». 1975. Т. 2. 1063 с.

76. Поликарпов А.И., Киселева О.В. Палеогеографическое и палеогидрогео-логическое значение силифицированных галогенных пород в зоне гипергенеза. // Состав и условия образования морских галогенных формаций. Новосибирск. Наука. 1991. С. 30-33.

77. Раевский В.И. и др. Обобщить результаты геологических, гидрогеологических, геофизических и геомеханических работ в связи с аварией на БКПРУ-3. Л.: 1986. 220 с. (Фонды ВНИИГ).

78. Разработка концепции мониторинга природно-технических систем. Т.1. Концепция мониторинга литосферы и природно-технических объектов. М.: ИФЗ РАН. 1993. 215 с.

79. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрогеологическая изученность. Т. И. Средний Урал и Приуралье. Выпуск 1. Кама. Л.: Гидрометеоиздат. 1966. С. 115-133.

80. Ротькин С.М., Ризнич И.И. Перспективы подземного сброса стоков калийной промышленности // Труды НИИТЭХИМ, М.:1975. С. 17-23.

81. Сапегин Б.И. и др. Отчет о детальной разведке Балахонцевского участка Верхнекамского месторождения калийных солей. Чашкино. 1963. 145 с. (Фонды «Уралкалий»).

82. ЮО.Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О. Современное движение земной коры осадочных бассейнов. М.:1989. 183 с.

83. Складирование отходов на зарубежных калийных предприятиях. Л.: 1992. 25 с. (Фонды ВНИИГ).

84. Трофимов В.И., Липницкий В.К., Морозов В.П. Подземный сброс избыточных рассолов на калийных предприятиях // Труды ВНИИГ: Актуальные вопросы добычи и переработки природных солей. СПб.:2001. С. 202-207.

85. Ю.Трофимов В.И., Молчанов В.Н. Расчет скорости и времени массопере-носа к безнапорной произвольной скважине // АН СССР Водные ресурсы, № 3. М.:1987. С. 173-175.

86. Ходьков А.Е., Часовникова Е.В., Малкин Г.А. Палеогидрогеологическая характеристика надсолевой толщи Верхнекамского месторождения в связи с перспективой его разработки. Л.: 1975. 87 с. (Фонды ВНИИГ).

87. Ходьков А.Е., Часовникова Е.В., Малкин Г.А. Гидрогеологические особенности надсолевой толщи Верхнекамского калийного месторождения // Труды

88. ВНИИГ: Гидрогеология и охрана недр при разработке соляных месторождений. Л.:1976. С. 13-21.

89. ПЗ.Ходьков А.Е. Основные черты гидрогеологии важнейших эксплуатационных соляных (калийных) месторождений // Материалы по гидрогеологии и геологической роли подземных вод. Л.: изд. ЛГУ. 1971. 27 с.

90. М.Шабловский В.П., Третьяков Ю.А. Разрывные нарушения и зоны разу-боживания Верхнекамского калийного месторождения // Проблемы морского и континентального галогенеза. Новосибирск. 1988. 45 с.

91. Шемяков Е.И., Фисенко Г.Л., Курленя М.В., Опарин И.Н. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок // ФТПРПИ № 1. 1987. 33 с.

92. Пб.Шестаков Н.Е., Липницкий В.К. и др. Инженерно-гидрогеологические условия участка заложения шахтных стволов и анализ выполненных работ по их погашению солеотходами. С-Пб.: 2001. 33 с. (Фонды ВНИИГ).

93. Шиман М.И. Предотвращение затопления калийных рудников. М.: Недра. 1992. 175 с.

94. Шимановский Л.А. Основные факторы формирования рельефа Пермского Прикамья // Учен. зап. Пермского ун-та. № 210. 1970. 37 с.

95. Шлеймович Р.Э. Бром в соляных породах Верхнекамского месторождения // Бром в соляных отложениях и рассолах. М.: МГУ. 1976. С. 48-50.

96. Ян А.К., Белоликов А.И., Скопин В.Л. Отчет о работах по изучению гидрогеологических и инженерно-геологических условий Дурыманского участка Верхнекамского месторождения калийных солей, выполненных в 1974-77гг. Пермь. 1977. 103 с. (Фонды ПКГРЭ).

97. Canadian Mining I. № 10 // V.104. 1983. P. 7-9.

98. Canadian Mining I. № 12 // V.185. 1984. P. 50-51.

99. Canadian Mining I. № 12//V. 106. 1985. P. 16-17, P. 30-31.

100. Canadian Mining I. № 2 // V.107. 1989. P. 88-89.

101. Fertilizer International. № 186. 1984. P. 38-39, 42-43.126.1ndustrie Minerale. Mineralurgie. // VIII-IX. 1979. P. 137-146.

102. Kali und Steinsalz. // Bd. 5. H. 7. 1970. P. 244-251.

103. Kali und Steinsalz. № 67. 1973. P. 38.

104. Maki G.A., Roben R.U. Stacking of potash mill tailings. № 939 // CIM Bulletin: V.83. 1990. P. 96-98.

105. Phosphorus and Potassium. № 67. 1973. P. 38.

106. Phosphorus and Potassium. № 126. 1983. P. 17-21.

107. Phosphorus and Potassium. № 133. 1984. P. 26-29.

108. Phosphorus and Potassium. № 137. 1985. P. 23-25.