Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Изучение пресных подземных вод Вартовского нефтегазоносного района

ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Изучение пресных подземных вод Вартовского нефтегазоносного района"

005002252

На правах рукописи

ВАШУРИНА МАРГАРИТА ВЛАДИМИРОВНА

ИЗУЧЕНИЕ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ВАРТОВСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО РАЙОНА

Специальность 25.00.07 - Гидрогеология

1 7 НОЯ 2011

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Тюмень 2011

005002252

Работа выполнена в научно-исследовательском институте гидрогеологии и геотермии (НИИГИГ) при Тюменском Государственном Нефтегазовом университете.

Научный руководитель: - доктор геолого-минералогических наук, заслуженный

геолог Российской Федерации Курчиков Аркадий Романович

Официальные оппоненты: - доктор геолого-минералогических наук, профессор

Зашита диссертации состоится 1 декабря 2011г. в 17® часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.05 при Тюменском Государственном Нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) по адресу: 625 ООО, г. Тюмень, Володарского, 56, институт геологии и нефтегазодобычи, ауд.113.

С диссертацией можно ознакомится в библиотечно-информационном центре Тюм ГНГУ по адресу: 625 039, г.Тюмень, ул. Мельникайте, 72

Отзывы, заверенные печатью учреждения в 2-х экземплярах, просим направлять по адресу: 625 ООО, г. Тюмень, Володарского, 56, ученому секретарю диссертационного совета. Факс: 8 (3452) 46-30-10, е-так t_y_semenova@list.ru

кафедры гидрогеологии инженерной геологии и геоэкологии

Грязное Олег Николаевич

(Уральский Государственный Горный университет)

кандидат геолого-минералогических наук Цацульииков Виктор Тимофеевич (ООО «ТюменНИИгипрогаз»)

Ведущая организация:

ГП ХМАО «НАЦ РН им. В.И. Шпильмана» (г. Тюмень)

46-56-02

mvashurina@mail.ru

Автореферат разослан 29 октября 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Территория Вартовского нефтегазоносного района характеризуется высокой степенью антропогенного воздействия, связанной с интенсивным недропользованием (нефтедобыча, отбор подземной воды, закачка подтоварных и сточных вод). В районе разрабатываются более тридцати нефтегазовых месторождений. Самые крупные из них - Самотлорское и Ватинское -введены в эксплуатацию более 40 лет назад. К настоящему времени только по Самотлорскому месторождению суммарное количество добытой из недр жидкости составило порядка 12 млрд тонн, в том числе суммарное количество добытой нефти -2,6 млрд тонн. При этом в систему поддержания пластового давления (ППД) закачано около 13 млрд м3 рабочего агента (подземных, поверхностных и сточных вод). Добыча пресных подземных вод (ППВ) составила порядка 11 млн м3. Общий фонд скважин составляет около 17 тыс. единиц. Такая гигантская техногенная нагрузка (почти 10 скважин на 1 км2 площади) инициирует проявление геодинамических процессов природно-техногенного генезиса (мульдообразование), имеющих место в пределах данного и других месторождений, а также оказывает воздействие на Почвы, поверхностные и подземные воды.

В условиях постоянной нагрузки на природную среду и прогрессирующего загрязнения поверхностных вод расширение использования ППВ в питьевых целях не имеет альтернативы. При этом особую актуальность приобретают вопросы их рационального использования и охраны от истощения и загрязнения.

Более детальные гидрогеологические исследования, выполненные автором на участках с интенсивной техногенной нагрузкой, позволяют изучить закономерности формирования ресурсов ППВ и их химического состава, дать прогнозную оценку изменения их качества и перспектив дальнейшего использования.

Цель работы - изучение закономерностей формирования ППВ Вартовского нефтегазоносного района в условиях их интенсивной эксплуатации.

Основные задачи исследований: 1) изучить закономерности формирования эксплуатационных ресурсов ППВ; 2) изучить закономерности формирования химического состава ППВ в естественных и нарушенных условиях; 3) изучить эколого-гидрогеологические проблемы, возникающие при многолетней интенсивной эксплуатации ППВ.

Фактический материал и личный вклад соискателя. В основу диссертации положены результаты многолетних, начиная с 1996 года, научно-исследовательских работ. Они выполнялись Научно-исследовательским институтом гидрогеологии и геотермии (НИИГИГ) и Западно-Сибирским филиалом Института нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ЗСФ ИНГГ СО РАН) в рамках хозяйственно-договорной и государственно-бюджетной тематики. Автор принимал непосредственное участие в

3

данных работах в качестве исполнителя, либо ответственного исполнителя. В диссертации также использованы многочисленные статьи и монографии, фондовые материалы научно-производственных геологических, гидрогеоэкологических, проектно-изыскательских организаций.

Для решения поставленных задач использовались:

- обработка, анализ и обобщение фактического материала по изучению режима ППВ на крупных групповых и локальных одиночных водозаборах;

- полевые исследования, проведенные непосредственно автором и включающие в себя ежегодное обследование, гидродинамическое исследование и гидрогеохимическое опробование 149 водозаборных скважин, расположенных в пределах района;

- количественные методы оценки и обработки данных с использованием моделирования.

Результатом выполненной автором работы для территории исследований являются: 1) степень и характер воздействия водоотбора на понижение уровня ППВ атлым-новомихайловского и тавдинского водоносных горизонтов (ВГ); 2) обоснованная и подтвержденная экспериментальным путем величина фактора перетекания при формировании ресурсов ППВ; 3) установленная взаимосвязь распространения мульды оседания земной поверхности с величиной суммарного водоотбора и временным изменением уровня ППВ по ключевому наблюдательному участку (Самотлорское месторождение); 4) качественная и количественная оценка защищенности ППВ атлым-новомихайловского ВГ от загрязнения.

Для хранения и обработки информации использовались средства программ Excel, Access, для картографической обработки применялись программы ГИС Maplnfo Professional, ArcView 3.2 a GIS, Arc GIS 9.3, программа «Ovod» («Оптимальный водозабор», версия 2.0, декабрь 2005 г.).

Научная новизна.

• По многолетним данным режима эксплуатации существующих в районе водозаборов ППВ установлены величины понижения уровня воды в продуктивных для питьевых целей ВГ по отношению к уровням в естественных, ненарушенных условиях. Исследованы закономерности их изменения по площади и во времени.

• Выявлена ведущая роль процесса перетекания в формировании эксплуатационных ресурсов ППВ Вартовского нефтегазоносного района. Установлена динамика по площади величины перетекания воды из вышележащих отложений (фактор перетекания).

• На основании изучения природных особенностей формирования химического состава ППВ определена степень защищенности продуктивного атлым-новомихайловского ВГ и обоснован прогноз изменения качества добываемых для питьевых целей вод в нарушенных техногенезом условиях.

• По результатам многолетнего мониторинга ППВ и горно-экологического мониторинга на территории Самотлорского месторождения выявлено участие техногенного фактора водоотбора в формировании мульды оседания поверхности.

Защищаемые положения.

1. В формировании ресурсов пресных подземных вод для Вартовского нефтегазоносного района основополагающим является процесс их восполнения -перетекание через слабопроницаемые толщи, количественная величина которого определяется мощностью, литолого-фациальными характеристиками отложений, распространением реликтового слоя многолетнемерзлых пород.

2. Качественная и количественная оценка защищенности от загрязнения вод, используемых в районе для питьевых целей, определяется факторами природного характера - наличием в разрезе гидродинамических и геохимических барьеров на пути миграции загрязненного вещества, литологическим составов и мощностью зоны аэрации.

3. Выявленная взаимосвязь между отбором пресных подземных вод, изменением их уровня и количественной величиной оседания земной поверхности позволяет рассматривать водоотбор как один из факторов, влияющих на процесс мульдообразования.

Практическая ценность. Результаты исследований могут быть использованы:

• при управлении процессом лицензирования;

• для подсчета запасов ППВ как крупных площадных водозаборных систем, так и локальных объектов недропользования;

• при организации и ведении мониторинга ППВ с целью предотвращения их истощения и загрязнения;

• в принятии административных и организационных решений, связанных с реализацией мероприятий по рациональному использованию и охране ППВ, обеспечению экологически безопасного водоснабжения на территории крупных нефтепромыслов района.

Реализация работы. Материалы диссертации используются при недропользовании и проведении гидрогеологических работ по оценке запасов ППВ на территории деятельности нефтегазодобывающих компаний, входящих в структуру ОАО «ТНК-ВР». На протяжении нескольких лет автор является ответственным исполнителем ежегодных отчетов по темам «Мониторинг подземных вод на территории деятельности ОАО «Самотлорнефтегаз» и «Мониторинг пресных подземных вод на Ватинском, Аганском, Мегионском и других лицензионных участках ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз». По результатам мониторинговых исследований на данных площадях для недропользователей разработана система мероприятий по оптимизации добычи ППВ и защите их от загрязнения.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на конференциях: осенняя сессия «Студенческая академия наук» (Тюмень, 2008),

5

Всероссийская научно-техническая конференция «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна» (Тюмень, 2008, 2009, 2011), XIII международный научный симпозиум имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2008), «Всероссийское совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока» (Тюмень, 2009).

Основные положения диссертации опубликованы в восьми статьях, в том числе в одной статье в журнале Известия вузов. «Нефть и газ», поименованном в списке ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Суммарный объем работы - 151 страницы компьютерного текста 14 шрифта с 36 рисунками и 14 таблицами. Список литературы содержит 129 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность за ценные советы и помощь в процессе выполнения данной работы доктору геолого-минералогических наук, профессору, заслуженному деятелю науки и техники России В.М. Матусевичу. Автор признателен руководителю Уральского отделения гидрогеологической и геоэкологической компании «ГИДЭК» С.С. Палкину, сотруднику Западно-Сибирского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН кандидату геолого-минералогических наук Ю.В. Васильеву, доктору геолого-минералогических наук fu.k. смоленцев^, кандидатам геолого-минералогических наук Ю.В. Брадучану и Т.С. Трофимовой за предоставление материалов и рекомендации при подготовке диссертации. За большое содействие и помощь в работе на разных этапах исследований автор искренне признателен своим коллегам Ю.О. Русаковой, А.З. Логиновой, Н.М. Козновой, A.B. Козновой, A.A. Ташбулатову, Е.А. Савельеву. Особую благодарность и признательность за консультации, внимание и поддержку автор выражает научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, заслуженному геологу Российской Федерации А.Р. Курчикову.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Состояние геолого-гидрогеологической изученности в районе исследований. В главе автором дан обзор истории инженерно-геологических, геолого-гидрогеологических исследований, проведенных в пределах района. Рассмотрены основные результаты выполненных тематических и поисково-разведочных работ, имеющих большую важность и практическую ценность. В процессе их систематизации автором была учтена и обобщена вся накопленная за десятилетия информация по гидродинамическому и гидрогеохимическому режиму ППВ. Региональные гидрогеологические работы, проведенные под руководством Ю.К. Смоленцева, А.И. Некрасова, С.С. Палкина и других исследователей, послужили необходимой основой для детальных эколого-гидрогеологических

исследований, выполненных автором на водозаборах участков повышенной техногенной нагрузки.

В связи с влиянием интенсивной хозяйственной деятельности (нефтедобычи и связанных с ней технологических процессов) в Вартовском нефтегазоносном районе уделяется большое внимание проблемам экологической направленности, а именно вопросам безопасного и рационального недропользования. В этом направлении начиная с 2004 года на территории деятельности нефтегазодобывающих компаний, в пределах района, выполняются работы по ведению мониторинга ППВ. По результатам наблюдений специалистами НИИГИГ ежегодно представляются отчеты, содержащие сведения о пространственно-временных изменениях гидрохимического и гидродинамического состояния ППВ в многолетнем разрезе. Автор диссертации является ответственным исполнителем при выполнении данных исследований.

Глава 2. Характеристика геологического строения района. Охарактеризованы основные черты геологического и тектонического строения. При описании геологического строения в данной работе использованы результаты групповой геологической съемки масштаба 1:200 ООО «Геологическое строение Широтного Приобья» (1991), а также материалы и публикации Ахметьева М.А., Генералова П.П., Ершова С.Б., Крапивнера Р.Б., Суркова B.C.

Исследуемый район располагается в центральной части Западно-Сибирской геосинеклизы, которая здесь имеет трехъярусное строение и состоит из платформенного чехла, позднегерцинского складчатого фундамента и прерывистой толщи осадочных и вулканогенных пород промежуточного структурного этажа. Нижний ярус - фундамент плиты, он сложен сильнодислоцированными магматическими, метаморфическими и терригенными породами доюрского возраста (докембрий, палеозой и ранний мезозой). Верхний ярус общей мощностью около 3 км образует платформенный чехол, сложенный пологозалегающими морскими и континентальными глинистыми отложениями юры, мела, палеогена и песчано-глинистыми осадками четвертичного возраста.

По отношению к тектоническому строению осадочного чехла территория располагается в пределах крупной положительной структуры 1-го порядка -Нижневартовского свода. Свод несколько вытянут в северо-западном направлении, имеет размеры ~200х300 км и амплитуду по кровле среднеюрских отложений 300-500м. Внутри свода выделяется несколько положительных структур 2-го порядка -Самотлорское куполовидное поднятие и Мегионско-Покурская система валов. Кроме того, встречаются локальные поднятия 3-го порядка, размеры которых обычно не превышают 20 км в длину и 10 км в ширину при амплитуде по глубоким горизонтам до 80 м. Вверх.по разрезу эти складки быстро выполаживаются.

Учитывая целевое назначение диссертации, описание геологического строения района приводится для толщи палеоген-четвертичного возраста, которая

характеризуется как сложно-переслаивающая песчано-алевритово-глинистая толща континентального генезиса мощностью в пределах района от 320 до 400 м.

Глава 3. Закономерности формирования ресурсов пресных подземных вод. Дана характеристика основных факторов и условий формирования ресурсов ППВ. При изучении закономерностей формирования ресурсов ППВ крупнейший вклад внесли работы А.З. Амусьи, И.С. Зекцера, И.М. Земсковой, И.В. Гармонова, B.C. Ковалевского, В.М. Матусевича, Е.В. Пиннекера, Ю.К. Смоленцева и многих других ученых.

В гидрогеологическом отношении Вартовский нефтегазоносный район расположен в центральной части Западно-Сибирского мегабассейна. Кайнозойский гидрогеологический бассейн, являющийся его составной частью, занимающий верхнюю часть разреза платформенного чехла и включающий в себя ППВ четвертичного, атлым-новомихайловского и тавдинского ВГ, является объектом изучения в данной работе. По динамике ППВ кайнозойских отложений район располагается в пределах центральной части Среднеобского бассейна стока и в гидродинамическом плане рассматривается автором как единая многослойная водообменная система с преобладанием площадного питания через верхнюю границу системы и вертикального водообмена.

Опираясь на исследования предшественников, в начале главы автор характеризует природные факторы формирования ресурсов ППВ. Определяющим фактором для района являются рыхлые, хорошо проницаемые породы олигоцен-четвертичного возраста, наличие проницаемых литологических окон и отсутствие в толще данных пород на отдельных участках выдержанных водоупоров, что способствует гидравлической взаимосвязи между ВГ. Соотношение напоров атлым-новомихайловского ВГ с вышележащим четвертичным ВГ и залегающим ниже тавдинским ВГ характеризует условия их питания и разгрузки и является характерным для многопластовой водоносной системы. На террасах долины р. Обь уровни четвертичного ВГ всегда располагаются выше уровней атлым-новомихайловского ВГ, обеспечивая его питание за счет перетекания сверху через прослои глинистых слабопроницаемых пород. Для тавдинского ВГ эта область уже является зоной слабой разгрузки в вышележащий ВГ. В пойменной же части р. Обь и ее крупных притоков - рек Ватинский Еган и .Вах - наблюдается другое соотношение уровней, обеспечивающее частичную разгрузку напорных пластов в аллювиальные четвертичные отложения. Здесь скважины на атлым-новомихайловский и тавдинский ВГ имеют отметки уровней существенно выше уровней четвертичного ВГ.

Зональное изменение инфильтрационного питания, геокриологических условий, литофациальных особенностей водоносных отложений в пределах района находят свое результирующее выражение в распределении ресурсов и запасов ППВ. В целом район характеризуется высокой обеспеченностью ресурсами ППВ: модули эксплуатационных ресурсов изменяются по площади от 2,62 до 4,14 л/с.км2. Ресурсы сосредоточены здесь в атлым-новомихайловском и, в меньшей степени, в тавдинском ВГ, по региональным исследованиям, выполненным ранее, они составляют порядка 500 тыс.м3/сут.

Во второй части главы систематизированы многолетние данные по режиму эксплуатации групповых и автономных водозаборов по добыче ППВ в районе. Анализ динамики величин отбора и уровня воды за последние тридцать лет позволил определить степень воздействия добычи ППВ на изменение их уровня. Автором построены карты понижения уровня в атлым-новомихайловском и тавдинском ВГ по отношению к уровням в естественных условия. Построения выполнены по результатам личных замеров уровней, проведенных на водозаборах в 2004-20 Югг с учетом их корреляции с данными по исследованиям на территории Нижневартовского полигона мониторинга подземных вод за 2003 г. Из полученных результатов следует, что деформация естественной пьезометрической поверхности в атлым-новомихаиловском ВГ проявляется в основном на участках сосредоточенного группового каптажа (водозаборы г.Мегиопа и г.Излучинска) и на участках многолетней интенсивной нефтедобычи (Самотлорское месторождение). При этом абсолютное понижение уровня в центрах эксплуатационной нагрузки невелико и не превышает четырех метров, что свидетельствует о перетекании и активном питании данного ВГ в нарушенных гидрогеологических условиях со стороны четвертичного ВГ и подтверждено автором расчетным путем при вычислении величины фактора перетекания. По тавдинскому ВГ воронка депрессии сформировалась только на территории водозаборов г.Мегиона. Достигнутое понижение уровня в центре эксплуатационной нагрузки (около 6 тыс. м3/сут) составляет 18,5 метра.

Приведенные в главе результаты гидродинамических исследований по водозаборным скважинам Самотлорского, Ватинского, Аганского, Северо-Покурского и Ермаковского нефтепромыслов, выполненных нами за период 200420 Югг, позволили оценить изменение по площади основных фильтрационных параметров (водопроводимости, пьезопроводности, фактора перетекания) атлым-новомихайловского ВГ. На основании данных исследований и анализа геолого-гидрогеологической обстановки района обоснована гидродинамическая модель формирования ППВ. Ее основой является вертикальный водообмен - перетекание в многопластовой системе через слабопроницаемые разделяющие слои. Установлено, что изменение количественной величины - фактора перетекания (В) по площади определяется мощностью, литолого-фациальными характеристиками пород, наличием в разрезе реликтового слоя многолетнемерзлых пород. Полученные автором расчетным путем максимальные значения фактора перетекания отмечены на водозаборах, расположенных в долине рек Обь и Вах (рис.1). В северной и северовосточной части исследуемого района, на участках распространения многолетнемерзлых пород, играющих роль локальных водоупоров, происходит снижение данной величины.

Глава 4. Закономерности формирования химического состава пресных подземных вод. В главе на основе анализа результатов многолетних гидрохимических опробований выделены закономерности и установлены основные

9

Рис.1. Изменение фактора перетекания по атлым-новомихайловскому водоносному горизонту

1 - изолинии значений величины В, м; 2 - точка определения: сверху - наименование водозабора, справа - величина В, м. особенности формирования химического состава ППВ, дана оценка соответствия качества воды нормам предельно-допустимых концентраций (ПДК) по целевому назначению использования (питьевое). Вопросам, связанным с изучением закономерностей формирования химического состава ППВ, посвящены основополагающие работы С.Р. Крайнова, В.М. Матусевича, Е.В. Посохова, Ю.К. Смоленцева, С.Л. Шварцева, и других крупнейших ученых России.

Рассматриваемый район (по гидрогеологическому районированию Ю.К. Смоленцева) располагается в северной части гумидной макрозоны, относится к провинции от умеренно пресных (по градации Н.И. Толстихина) гидрокарбонатных кальциевых, натриевых, реже магниевых вод с минерализацией 0,2-0,6 г/дм3 до слабосолоноватых хлоридных натриевых с минерализацией 1,2-1,5 г/дм3.

Приведенное в главе описание химического состава исследуемых вод и выполненная автором сравнительная оценка показателей их качества с нормами ПДК позволяет сделать вывод, что ППВ кайнозойских отложений являются кондиционными по большинству обобщенных санитарно-токсикологических показателей и полностью соответствуют современным стандартам по радиологическим и микробиологическим показателям. Формирование повышенных значений отдельных показателей (цветность, мутность, окисляемость, содержание железа, марганца, аммония, кремния и бора) происходит в результате сочетания природных гидрогеохимических процессов

(растворения, окисления, восстановления, ионного обмена).

Гидрогеохимические условия района оцениваются как достаточно сложные по причине формирования в продуктивных ВГ локальных зон гидрогеохимических аномалий, характеризующихся повышенной минерализацией, окисляемостью и цветностью. Данные аномалии «высокоцветных вод» имеют природный характер и обусловлены растворенным гуматом натрия (соединение гуминовой кислоты), переходящим в воду из пород. Анализ результатов гидрогеохимических опробований высокоцветных вод атлым-новомихайловского и тавдинского ВГ, показал, что они всегда характеризуются НСОз-Q-Na или Cl-HCOrNa составом. При этом минерализация цветных вод не ниже 0,5 г/л, чаще более 0,8-0,9 г/л, концентрации гидрокарбонатного иона >270 мг/л, - иона натрия >150 мг/л. Для этих вод свойственны концентрации гуминовых кислот >8 мг/л, высокие отношения rNa/rCa (7-28), а также высокие значения перманганатной окисляемости (16-54 мг/л).

При изучении гидрогеохимического разреза в целом автором выявлено существование прямой вертикальной зональности, которая выражается в увеличении с глубиной минерализации вод, что связано с увеличением содержания хлоридов натрия и закономерной сменой геохимических типов в последовательности: НС03-Ca-Mg ~> HCOj-Cl-Na -> Cl-HC03-Na. Такая закономерность обусловлена различной промытостыо морских отложений палеогена к современному этапу геологической истории развития района.

Таким образом, результаты оценки химического состава ППВ в районе исследований показывают, что литолого-минералогический состав водовмещающих пород выступает как ведущий фактор формирования гидрохимического типа данных вод. Формирование геохимического облика ППВ осуществляется в результате сложного сочетания и наложения процессов, обусловливающих перевод вещества в раствор и вывод вещества из подземных вод, их самоочищение от ряда органических и неорганических токсичных компонентов, нормируемых питьевым стандартом.

Глава 5. Эколого-гидрогеологические проблемы при эксплуатации подземных вод в условиях техногенеза. В Вартовском нефтегазоносном районе ППВ подвержены мощному воздействию техногенных процессов на дневной поверхности, связанных с большим количеством объектов инфраструктуры нефтепромыслов. Весь период освоения нефтяных месторождений сопряжен со значительной техногенной нагрузкой на почвенный покров, водотоки, водоемы и недра земли, включая подземные воды. Важнейшей эколого-гидрогеологической задачей в данном случае является изучение режима ППВ в процессе их эксплуатации.

Вопросы, связанные с проведением систематических наблюдений за режимом ППВ, рассмотрены в разное время E.J1. Минкиным, JI.C. Язвиным, Н.И. Плотниковым, В.Д. Гродзенским, B.C. Ковалевским и многими другими исследователями. В данной главе с точки зрения рационального использования и охраны ППВ от загрязнения рассматривается комплекс необходимых наблюдений за

11

изменением величины водоотбора. колебанием уровня вод, изменением химического состава и свойств воды. Результаты и выводы по режиму эксплуатации ПИВ получены в процессе мониторинговых наблюдений на крупных нефтяных месторождениях в пределах района, проведенных как при участии автора, так и под его непосредственным руководством.

Особое внимание в главе уделяется изучению гидродинамического режима ППВ в процессе их эксплуатации на самом крупном в районе нефтяном месторождении -Самотлорском. Данный объект рассматривается как ключевой участок, где мониторинговые исследования носили более детальный характер. В 2002 году сотрудниками ЗСФ ИНГГ СО РАН при участии автора на Самотлорском месторождении создан геодинамический полигон для наблюдения за современными геодинамическими процессами, происходящими в недрах при добыче углеводородов. По результатам выполненных работ на полигоне за период 2002-2010 гг. при совмещении изолиний мульды оседания земной поверхности за период исследований с изолиниями суммарной добычи ППВ за период 1997-2010 гг. прослеживается четкая взаимосвязь (рис. 2).

Рис.2. Схема взаимосвязи изолиний мульды оседания земной поверхности за период 2002-2010 гг. с изолиниями величин суммарного водоотбора пресных подземных вод на Самотлорском месторождении за период 1997-2010 гг.

1 - наименование водозаборного участка; 2 - водозаборная скважина; 3 - изолинии суммарной

добычи подземных вод за период 1999-2010 гг. (тыс.м3); 4 - изолинии мульды оседания за 2002-

2010 гг. (мм); 5 - граница территории деятельности ОАО «Самотлорнефтегаз».

Так, изолинии количественных показателей суммарной добычи ППВ по своим максимальным значениям повторяют общие контуры и местоположение изолиний максимальных показателей мульды оседания, что является характерным для центральной и северной части месторождения. Выполненные построения позволяют сделать вывод, что процесс отбора ППВ является одним из составляющих техногенных факторов мульдообразования.

Анализ пространственно-временных изменений пьезометрического уровня подземных вод атлым-новомихайловского ВГ на территории Самотлорского участка свидетельствует о том, что амплитуда колебания уровней за период наблюдений находится в диапазоне от -0,72 до +0,66 м. Сформированная воронка депрессии локализуется в центральной части исследуемой площади, что достаточно уверенно коррелируется с положением максимальных осадок земной поверхности.

Во второй части главы дана оценка пространственно-временной изменчивости качества ППВ и их природной защищенности. Приведенные результаты систематических наблюдений за гидрогеохимическим режимом ППВ атлым-новомихайловского ВГ позволили оценить техногенное воздействие нефтедобычи и сопутствующих производств на качество воды. Динамика изменения содержания в воде превышающих ПДК показателей (нефтепродуктов, бромидов, хлоридов, хрома, свинца), обусловленных техногенным воздействием объектов нефтедобычи за последние шесть лет, показывает, что постоянной тенденции к их увеличению нет. Зафиксированные разовые превышения носят несистемный характер. Вероятно, данные проявления связаны с попаданием загрязняющего вещества непосредственно через устье скважины в процессе ее ремонта. Возможны они и в результате подтягивания к водозаборам нефтепродуктов и некондиционных вод со стороны нефтедобывающих кустов вследствие нарушения герметичности обсадных колонн нефтедобывающих и нагнетательных скважин системы ППД в интервале залегания ППВ.

Достаточная защищенность ППВ от загрязнения с поверхности обусловлена геолого-гидрогеологическими условиями района, рассмотренными раннее в разделах 2, 3.1, 4.1. Она характеризуется следующими факторами: 1) наличием в разрезе слабопроницаемых глинистых пород; 2) геохимическими барьерами на пути миграции загрязняющих веществ (сорбционными, почвенным и суглинистым, окислительным биогенным); 3) геохимической буферностью химического состава подземных вод залегающего первым от поверхности полигенетического горизонта четвертичных образований к большинству загрязняющих веществ.

Стабильность химического состава ППВ при современном водоотборе отображена на картах пространственно-временных изменений содержания компонентов, играющих главную роль в формировании их гидрогеохимического облика (НС03",СГ, Са2+, №4) и минерализации, а также на графиках изменения основных органолептических и обобщенных показателей (цветности, окисляемости, количество железа общего),

содержание аммония и марганца по автономным водозаборам, расположенным в пределах крупных месторождений нефти. За последние шесть лет гидрогеохимический тип воды остается практически неизменным, колебания значений содержания компонентов происходят около их средних величин, и не отмечается тенденции к их росту. Исключение составляют участки двух автономных водозаборов, расположенных на территории Ватинского месторождения, для которых качество отбираемых вод не соответствует химическому составу, свойственному вскрываемому ими горизонту. Для подземных вод, добываемых этими водозаборами, характерны повышенные значения минерализации (до 1,3 г/дм3), концентрации хлоридных (до 373 мг/дм3) и натриевых (до 318 мг/дм3) ионов. По составу они напоминают смесь атлымских и тавдинских вод, что, скорее всего, связано здесь с опесчаниванием глин в верхней части тавдинских отложений и перетеканием воды из нижезалегающего ВГ.

Выполненные автором расчеты времени возможной фильтрации загрязненных вод по вертикали до основного эксплуатируемого пласта позволили дать количественную оценку защищенности рассматриваемых напорных вод. В результате по большинству водозаборов эксплуатируемые интервалы атлым-новомихайловского ВГ являются надежно защищенными от поверхностного загрязнения. Исключение составили водозаборные участки ДНС-2 на Северо-Покурском, КНС-1 на Аганском, ЦПС-2 на Северо-Ореховском и КСП-5, БПО на Самотлорском месторождениях. На перечисленных участках добываемые воды полностью защищены от загрязняющих веществ, время существования которых меньше времени вертикальной фильтрации, и условно защищены от загрязнения стабильными химическими соединениями.

В заключительной части главы по результатам мониторинга изложены мероприятия по охране ППВ. Они сводятся к необходимости: 1) проведения дальнейших систематических наблюдений за гидродинамическим и гидрохимическим режимом ППВ в процессе их эксплуатации, а также наблюдений за активизацией различных техногенных процессов, вызываемых при пользовании недрами; 2) перебуривания скважин автономных водозаборов, расположенных на локальных участках с вероятностью формирования высокоцветных подземных вод и принадлежащих ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» на более высокий водоносный пласт с установкой фильтров на глубину 110-120 м; 4) регулярного контроля технического состояния скважин различного назначения, обеспечение безаварийной эксплуатации водозаборных и нефтедобывающих систем; 5) более строгой регламентации использования ППВ для непитьевых целей, в частности, на водозаборах, добывающих воду для технических целей там, где эксплуатируемым является основной «питьевой» атлым-новомихайловский ВГ, необходимым является строгое соблюдение вокруг них зоны санитарной охраны; 6) создания в районе гидрогеологических заповедников, в которых мог бы быть сохранен естественный режим ППВ как эталон для будущих сопоставлений и оценок возможных

14

искусственных нарушений режима подземных вод, что имеет большое научное и практическое значение для территорий, связанных с нефтедобычей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Вартовский нефтегазоносный район характеризуется высокой антропогенной деятельностью, связанной, главным образом, с нефтедобычей и технологическими процессами по подготовке, переработке и транспортировке углеводородного сырья, с добычей ППВ групповыми и одиночными водозаборами, с закачкой различных типов вод в неоком-юрский нефтеводоносный комплекс через систему ППД. Интенсивное недропользование в районе требует систематических наблюдений за состоянием геологической среды в целом, включая ППВ.

2. Анализ многолетних данных по режиму эксплуатации существующих водозаборов ППВ позволил определить величины понижения уровня воды в продуктивных для питьевых целей ВГ по состоянию на 2010 год. Выполненные картографические построения свидетельствуют, что дальнейшая интенсивная эксплуатация не приведет к их истощению и связанным с ним нежелательным изменением окружающей среды, за исключением участков наиболее крупных водозаборов и нефтепромыслов, где возможно неравномерное уплотнение отложений разреза.

3. Ведущая роль в формировании эксплуатационных ресурсов ППВ в районе принадлежит процессу перетекания из вышележащих отложений. Вариации величины фактора перетекания определяются мощностью, литолого-фациальными характеристиками перекрывающих водоносный пласт отложений, а также наличием или отсутствием в разрезе реликтового слоя многолетнемерзлых пород.

4. Установленная взаимосвязь между количественными величинами отбора, изменения уровня воды и распространения мульды оседания земной поверхности позволяет рассматривать отбор ППВ как одну из составляющих факторов мульдообразования.

5. Формирование химического состава ППВ происходит в районе под влиянием, с одной стороны, природных геохимических взаимодействий в системе «вода-порода», свойственных условиям ВГ Западно-Сибирского артезианского бассейна, с другой стороны - техногенного воздействия объектов нефтедобычи.

6. За период наблюдений химический состав ППВ эксплуатируемого в питьевых целях атлым-новомихайловского ВГ не имеет тенденций к направленному изменению. По площади он характеризуется пространственно-временной стабильностью, что отражает его природную защищенность, подтвержденную автором количественными расчетами. Имеющиеся изменения качественных составляющих ППВ носят непостоянный характер и не имеют закономерной тенденции к ухудшению.

7. Существующее в настоящий момент в целом достаточно благоприятное качество ППВ, несмотря на столь длительный период эксплуатации нефтяных месторождений, дает основание для прогноза его сохранения в последующие годы при условии

неукоснительного соблюдения правил эксплуатации скважин различного назначения (водозаборных, нефтедобывающих и др.) и содержания в надлежащем порядке прилегающей к водозаборам территории.

Основные положения диссертации опубликованы в печати:

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Вашурина М.В., Матусевич В.М. Качество пресных подземных вод хозяйственно-питьевого назначения в Нижневартовском нефтегазоносном районе. II Известия вузов. Нефть и газ. - Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2008. С. 121-127.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

2. Вашурина М.В. Ведущие факторы формирования ресурсов пресных подземных вод в районе Самотлорского месторождения нефти. // Материалы осенней сессии студенческой академии наук. - Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2008. С. 77-79.

3. Ташбулатов А.А., Вашурина М.В., Природные факторы формирования ресурсов пресных подземных вод Среднеобского бассейна стока. И Сборник научных трудов XIII международного симпозиума имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр». - Томск, 2008. С. 216-218.

4. Вашурина М.В. Пресные подземные воды района Самотлорского месторождения нефти. // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2009. С. 125-128.

5. Вашурина М.В. Условия формирования высокоцветных пластовых вод продуктивных атлым-новомихайловского и тавдинского водоносных комплексов в пределах Нижневартовского нефтегазоносного района. // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». - Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2009. С. 128-131.

6. Вашурина М.В. Процессы формирования химического состава пресных подземных вод в Нижневартовском нефтегазоносном районе. // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». - Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2009. С. 108-111.

7. Васильев Ю.В., Вашурина М.В. Гидрогеологические исследования при геодинамическом мониторинге Самотлорского месторождения. // Материалы «Всероссийское совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока». -Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2009. С. 125-129.

8. Русакова Ю.О., Вашурина М.В. Динамика изменения значений показателей техногенного загрязнения пресных подземных вод атлым-новомихайловского водоносного комплекса на Самотлорском (южная часть) лицензионном участке. // Материалы VII Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». - Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2011. С. 215-216.

Вашурина Маргарита Владимировна

ИЗУЧЕНИЕ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД BAPTQBCKoVo НЕФТЕГАЗОНОСНОГО РАЙОНА

Специальность 25.00.07 - Гидрогеология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать Riso. Усл. печ. л. 0,96. Тираж 100 экз. Заказ 135.

Отпечатано с готового набора в типографии ООО «Вектор Бук».

625004, г. Тюмень, ул. Володарского, 45. Тел. (3452) 46-54-04,46-90-03.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Вашурина, Маргарита Владимировна

Введение.

1. Состояние геолого-гидрогеологической изученности района исследований.

2. Характеристика геологического строения района.

3. Закономерности формирования ресурсов пресных подземных вод.

3.1. Природные факторы формирования ресурсов пресных подземных вод.

3.2. Обоснование гидродинамической модели пресных подземных вод.

4. Закономерности формирования химического состава пресных подземных вод.

4.1. Химический состав пресных подземных вод. ^

4.2. Геохимические особенности формирования высокоцветных вод.

5. Эколого-гидрогеологические проблемы при эксплуатации подземных вод в условиях техногенеза.

5.1. Влияние многолетней интенсивной эксплуатации подземных вод на формирование просадочных форм рельефа земной поверхности на примере Самотлорского месторождения нефти).

5.2. Пространственно-временная изменчивость качества пресных подземных вод и оценка их природной защищенности.

5.3. Мероприятия по защите пресных подземных вод от истощения и загрязнения.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изучение пресных подземных вод Вартовского нефтегазоносного района"

Актуальность темы.

Территория Вартовского нефтегазоносного района характеризуется высокой степенью антропогенного воздействия, связанной с интенсивным недропользованием (нефтедобыча, отбор подземной воды, закачка подтоварных и сточных вод).

В настоящее время на площади района разрабатываются более тридцати нефтегазовых месторождений. Самые крупные из них Самотлорское и Ватинское введены в эксплуатацию более сорока лет назад. К настоящему времени только по Самотлорскому месторождению суммарное количество добытой из недр жидкости составило порядка 12 млрд тонн, в том числе суммарное количество добытой нефти составило порядка 2,6 млрд тонн. Для получения такого результата в систему 1111Д закачано порядка 13 млрд м рабочего агента (подземных, поверхностных и сточных вод). Кроме того, добыча попутного газа составила 273 млрд м3. Добыча пресной подземной воды составила порядка 11 млн м . Общий фонд скважин составляет порядка 17 тыс. единиц. Такая гигантская техногенная нагрузка (почти 10 скважин на 1 км площади) инициирует проявление геодинамических процессов природно-техногенного генезиса (мульдообразование), имеющих место в пределах данного и других месторождений, а также оказывает воздействие на почвы, поверхностные и пресные подземные воды.

В современных условиях социально-экономического развития района проблема обеспечения населения питьевой водой становится приоритетной наряду с другими, не менее важными социальными, экономическими и экологическими проблемами. В условиях постоянной нагрузки на природную среду и прогрессирующего загрязнения поверхностных вод расширение использования пресных подземных вод не имеет альтернативы. В то же время, нерациональная эксплуатация подземных вод может приводить к истощению и загрязнению водоносных горизонтов, являться причиной выхода из строя водозаборных сооружений. При этом особую актуальность приобретают вопросы рационального использования и охраны пресных подземных вод от истощения и загрязнения, улучшения качества воды до подачи ее потребителям, предотвращения эндемических заболеваний населения как природного, так и техногенного происхождения.

Более детальные гидрогеологические исследования, выполненные автором на участках с интенсивной техногенной нагрузкой, позволяют изучить закономерности формирования ресурсов пресных подземных вод и их химического состава, дать прогнозную оценку изменения их качества и перспектив дальнейшего использования.

Цель работы - изучить закономерности формирования пресных подземных вод Вартовского нефтегазоносного района в условиях их интенсивной эксплуатации.

Основные задачи исследований:

1) Изучить закономерности формирования эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод.

2) Изучить закономерности формирования химического состава пресных подземных вод в естественных и нарушенных условиях.

3) Изучить эколого-гидрогеологические проблемы, возникающие при многолетней интенсивной эксплуатации пресных подземных вод.

Исходные материалы, методика исследований и личный вклад автора.

Решение поставленных в диссертации задач основано на результатах многолетних, начиная с 1996 года, научно-исследовательских работ. Они выполнялись Научно-исследовательским институтом гидрогеологии и геотермии (НИИГИГ) и Западно-Сибирским филиалом Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ЗСФ ИНГГ СО РАН) в рамках хозяйственно-договорной и государственно-бюджетной (по заданиям

Комитета по нефти и газу и минеральным ресурсам Администрации Ханты-Мансийского автономного округа) тематики. Автор принимал непосредственное участие в данных работах в качестве исполнителя, либо ответственного исполнителя. В диссертации также использованы многочисленные статьи и монографии, фондовые материалы научно-производственных геологических, гидрогеоэкологических, проектно-изыскательских организаций.

Для решения поставленных задач использовались:

- сбор, обработка, анализ и обобщение фактического материала по изучению режима пресных подземных вод на крупных групповых и локальных одиночных водозаборах;

- полевые исследования, проведенные непосредственно автором и включающие в себя: ежегодное обследование, гидродинамическое исследование и гидрогеохимическое опробование 149 водозаборных скважин, расположенных в пределах района; количественные методы оценки и обработки данных с использованием моделирования.

Результатом выполненной автором работы для территории исследований являются:

1. Степень и характер воздействия водоотбора на понижение уровня пресных подземных вод атлым-новомихайловского и тавдинского горизонтов для современных условий.

2. Обоснованная и подтвержденная экспериментальным путем величина фактора перетекания при формировании ресурсов пресных подземных вод.

3. Установленная взаимосвязь распространения мульды оседания земной поверхности с величиной суммарного водоотбора и временным изменением уровня пресных подземных вод по ключевому наблюдательному участку (Самотлорское месторождение).

4. Качественная и количественная оценка защищенности пресных подземных вод атлым-новомихайловского горизонта от загрязнения. Для хранения и обработки информации использовались средства программ Excel, Access, для картогафической обработки применялись программы ГИС Maplnfo Professional, Arc View 3.2 a GIS, Arc GIS 9.3, программа «Ovod» («Оптимальный водозабор», версия 2.0, декабрь 2005г). Научная новизна.

• По многолетним данным режима эксплуатации существующих в районе водозаборов ППВ установлены величины понижения уровня воды в продуктивных для питьевых целей ВГ по отношению к уровням в естественных, ненарушенных условиях. Исследованы закономерности их изменения по площади и во времени.

• Выявлена ведущая роль процесса перетекания в формировании эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод Вартовского нефтегазоносного района. Установлена динамика по площади величины перетекания воды из вышележащих отложений (фактор перетекания).

• На основании изучения природных особенностей формирования химического состава пресных подземных вод определена степень защищенности продуктивного атлым-новомихайловского ВГ и обоснован прогноз изменения качества добываемых для питьевых целей вод в нарушенных техногенезом условиях.

• По результатам многолетнего мониторинга ППВ и горноэкологического мониторинга на территории Самотлорского месторождения выявлено участие техногенного фактора водоотбора в формировании мульды оседания поверхности.

Автор выносит на защиту следующие научные положения: 1. В формировании ресурсов пресных подземных вод для Вартовского нефтегазоносного района основополагающим является процесс их восполнения - перетекание через слабопроницаемые толщи, количественная величина которого определяется мощностью, литологофациальными характеристиками отложений, распространением реликтового слоя многолетнемерзлых пород.

2. Качественная и количественная оценка защищенности от загрязнения вод, используемых в районе для питьевых целей, определяется факторами ч природного характера - наличием в разрезе гидродинамических и геохимических барьеров на пути миграции загрязненного вещества, литологическим составов и мощностью зоны аэрации.

3. Выявленная взаимосвязь между отбором пресных подземных вод, изменением их уровня и количественной величиной оседания земной поверхности позволяет рассматривать водоотбор как один из факторов, влияющих на процесс мульдообразования.

Практическая ценность. Результаты исследований могут быть использованы:

• при управлении процессом лицензирования;

• для подсчета запасов пресных подземных вод, как крупных площадных водозаборных систем, так и локальных объектов недропользования;

• при организации и ведении мониторинга данных вод с целью предотвращения их истощения и загрязнения;

• в принятии административных и организационных решений, связанных с реализацией мероприятий по рациональному использованию и охране подземных вод, обеспечению экологически безопасного водоснабжения на территории крупных нефтепромыслов района.

Реализация работы. Материалы диссертации используются при недропользовании и проведении гидрогеологических работ по оценке запасов пресных подземных вод на территории деятельности нефтегазодобывающих компаний, входящих в структуру ОАО «ТНК- ВР».

На протяжении нескольких лет автор является ответственным исполнителем ежегодных отчетов по темам «Мониторинг подземных вод на территории деятельности ОАО «Самотлорнефтегаз» и «Мониторинг пресных подземных вод на Ватинском, Аганском, Мегионском и других лицензионных участках ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз». По результатам мониторинговых исследований на данных площадях для недропользователей разработана система мероприятий по оптимизации добычи пресных подземных вод, защите их от загрязнения и улучшению качества добываемой воды. В частности на автономных водозаборах Ватинского участка расположенных в локальных зонах с вероятностью формирования высокоцветных подземных вод, автором рекомендовано, перебурить эксплуатационные скважины на более высокий водоносный пласт (верхняя зона атлым-новомихайловского горизонта) с интервалом установки фильтров на глубину 110-120м.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на различных конференциях: осенняя сессия «Студенческая академия наук» (Тюмень, 2007, 2008), Всероссийская научно-техническая конференция «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна» (Тюмень, 2008, 2009), XIII международный научный симпозиум имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2008), «Всероссийское совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока» (Тюмень, 2009), VII Всероссийская научно-техническая конференция (посвященная 100-летию Байбакова Николая Константиновича) «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна» (Тюмень, 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в восьми статьях, в том числе в одной статье в журнале Известия вузов «Нефть и газ», поименованном в списке ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Суммарный объем работы 151 страниц компьютерного текста 14 шрифта с 36 рисунками и 14 таблицами. Список литературы содержит 129 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Вашурина, Маргарита Владимировна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты выполненных исследований позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. Вартовский нефтегазоносный район характеризуется высокой антропогенной деятельностью, связанной, главным образом, с нефтедобычей и технологическими процессами по подготовке, переработке и транспортировке углеводородного сырья, с добычей 1111В групповыми и одиночными водозаборами, с закачкой различных типов вод в неоком-юрский нефтеводоносный комплекс через систему ППД. Интенсивное недропользование в районе требует систематических наблюдений за состоянием геологической среды в целом, включая ППВ.

2. Анализ многолетних данных по режиму эксплуатации существующих водозаборов ППВ позволил определить величины понижения уровня воды в продуктивных для питьевых целей ВГ по состоянию на 2010 год. Выполненные картографические построения свидетельствуют, что дальнейшая интенсивная эксплуатация не приведет к их истощению и связанным с ним нежелательным изменением окружающей среды, за исключением участков наиболее крупных водозаборов и нефтепромыслов, где возможно неравномерное уплотнение отложений разреза.

3. Ведущая роль в формировании эксплуатационных ресурсов ППВ в районе принадлежит процессу перетекания из вышележащих отложений. Вариации величины фактора перетекания определяются мощностью, литолого-фациальными характеристиками перекрывающих водоносный пласт отложений, а также наличием или отсутствием в разрезе реликтового слоя многолетнемерзлых пород.

4. Установленная взаимосвязь между количественными величинами отбора, изменения уровня воды и распространения мульды оседания земной поверхности позволяет рассматривать отбор ППВ как одну из составляющих факторов мульдообразования.

5. Формирование химического состава ППВ происходит в районе под влиянием, с одной стороны, природных геохимических взаимодействий в системе «вода-порода», свойственных условиям ВГ Западно-Сибирского артезианского бассейна, с другой стороны - техногенного воздействия объектов нефтедобычи.

6. За период наблюдений химический состав ППВ эксплуатируемого в питьевых целях атлым-новомихайловского ВГ не имеет тенденций к направленному изменению. По площади исследований он характеризуется пространственно-временной стабильностью, что отражает его природную защищенность, подтвержденную автором количественными расчетами. Имеющиеся изменения качественных составляющих ППВ носят непостоянный характер и не имеют закономерной тенденции к ухудшению.

7. Существующее в настоящий момент в целом достаточно благоприятное качество ППВ, несмотря на столь длительный период эксплуатации нефтяных месторождений, дает основание для прогноза его сохранения в последующие годы при условии неукоснительного соблюдения правил эксплуатации скважин различного назначения (водозаборных, нефтедобывающих и др.) и содержания в надлежащем порядке прилегающей к водозаборам территории.

8. Полученные результаты можно использовать при решении практических задач современного и перспективного водоснабжения (оценка запасов и дальнейший мониторинг за состоянием пресных подземных вод).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Вашурина, Маргарита Владимировна, Тюмень

1. Опубликованная

2. Айлер Р. Химия кремнезема: Перевод с англ. М.: Мир, 1982. 712 с.

3. Амусья А.З., Попов О.В., Ратнер Н.С. К методике гидрогеологического обоснования оценки ресурсов подземных вод // Труды ГГИ. Вып. 300. 1984. С 3-19.

4. Ахметьев М.А., Александрова Г.Н., Беньяминовский В.Н. и др. Курганские слои нижнего олигоцена Западной Сибири и Зауралья // Стратиграфия, геологическая корреляция. № 4. - 2001. С.65-67.

5. Баулин В.В. Многолетнемерзлые породы нефтегазоносных районов СССР. М.: Недра, 1985. 176 с.

6. Боревский Б.В. Учет естественных колебаний уровня подземных вод при обработке результатов опытных откачек // Разведка и охрана недр. -№ 10.-1969. С. 45-48.

7. Боревский Б.В., Самсонов Б.Г., Язвин JLC. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек. М.: Недра, 1979. 326 с.

8. Бочевер Ф.М., Лапшин Н. И., Орадовская А. Е. Формирование качества подземных вод при работе водозабора в слоистой системе пластов // Труды института ВОДГЕО. Вып. 52. 1976. С. 1215.

9. Батурина М.В. Пресные подземные воды района Самотлорского месторождения нефти // Материалы Шестой Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазоносность ЗападноСибирского мегабассейна». Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2009. С. 125128.

10. Батурина М.В. Ведуище факторы формирования ресурсов пресных подземных вод в районе Самотлорского месторождения нефти // Материалы осенней сессии студенческой академии наук. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2008. С. 77-79.

11. Батурина М.В. Процессы формирования химического состава пресных подземных вод в Нижневартовском нефтегазоносном районе // Материалы Шестой Всероссийской научно-технической конференции

12. Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна». -Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2009. С. 108-111.

13. Генералов П.П. Некоторые особенности новейшей тектоники ЗападноСибирской плиты // Труды ЗапСибНИГНИ. Вып. 153. - Тюмень, 1980. С. 8-22.

14. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. -М.: Высшая школа, 1988. 328с.

15. Гольдберг В.М. Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод. -М.: ВСЕГИНГЕО, 1980. 86 с.

16. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1984. 262с.

17. Едигарова И.А., Красюков В.Н., Лапин И.А., Никаноров A.M. Комплексообразующая способность растворенного органического вещества природных вод // Водные ресурсы. №4. - 1989. С. 122-129.

18. Ершов С.Б. Анализ новейших движений при инженерно-геологическом районировании (на примере Западно-Сибирской плиты). М.: Изд-во Московского ун-та, 1976. 144с.

19. Закутан В.П. Окислительно-восстановительные состояния хозяйственно-питьевых подземных вод // Отечественная геология. № 9. - 1992. С. 65-73.

20. Закутин В.П., Черунова H.H., Фетисенко Д.А. "Аммонийсодержащие подземные воды (условия их формирования и распространения)" // Водные ресурсы. № 6. - 1995. С. 726-737.

21. Закутин В.П. Региональные гидрогеохимические провинции пресных вод, некондиционных по содержанию компонентов // Разведка и охрана недр.-№11.- 2005. С. 9-13.

22. Зверев В.П. Подземные воды земной коры и геологические процессы. -М.: Научный мир, 2006. 256с.

23. Зекцер И.С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения. М.: Наука, 1977. 173с.

24. Зекцер И.С. Подземные воды источник водоснабжения // Вестник РАН. -№12. - 2000. С. 1069-1073.

25. Зекцер И.С., Ковалевский B.C., Джамалов Р.Г. Исследования подземного стока, ресурсов и баланса подземных вод // Водные ресурсы. №5.-1999.

26. Зекцер И.С. Подземные воды как компонент окружающей среды. М.: Научный мир, 2001. 328с.

27. Зекцер И.С, Плотников Н. И., Язвин JI. С. Об использовании пресных вод в отдаленной перспективе // Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов. I Всесоюзная научная конференция. Том 2. -М.: Наука, 1982. С. 3-7.

28. Зекцер И.С, Язвин Л. С. Научно-методические основы изучения ресурсов и запасов подземных вод. В книге: Основы гидрогеологии. Гидрогеодинамика. Новосибирск, 1983. С. 210-225.

29. Земскова И. М. Ресурсы подземных вод центральной и южной частей Западно-Сибирского артезианского бассейна // Геология и полезные ископаемые юга Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1988. С. 105108.

30. Ипитман С.И Оценка гигиенической эффективности водоохранных мероприятий//Методические рекомендации. М., 1989. 18с.

31. Использование и охрана подземных вод / Под ред. H.A. Маринова и Е.В. Пиннекера. Новосибирск: Наука, 1983. 231с.

32. Карта подземного стока СССР (зона интенсивного водообмена) масштаба 1:5 000 000. -М.: ГУГК, 1965.

33. Кирюхин В.А., Короткое А.И., Шварцев C.JI. Гидрогеохимия: Учебник для вузов. М.: Недра, 1993. 384 с.

34. Ковалевский B.C. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод. М.: Недра, 1973. 153 с.

35. Ковалевский B.C. Исследования режима подземных вод в связи с их эксплуатацией. М.: Недра, 1986. 200 с.

36. Ковалевский B.C. Влияние изменений гидрогеологических условий на окружающую среду. М.: Наука, 1994. 138 с.

37. Колмогоров В.Г. Кинематика земной поверхности Западной Сибири по результатам инструментальных методов // Геология и геофизика. №6. -Т.38.- 1997. С. 1538-1548.

38. КоноплянцевА.А., Ярцева-Попова E.H. Оседание поверхности земли в связи с понижением уровня подземных вод. М.: ВИЭМС, 1983.48 с.

39. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. М.: Недра, 1987. 237 с.

40. Крайнов С.Р., Шваров Ю.В., Гричук Д.В. и др. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии. М.: Недра, 1988. 254 с.

41. Крайнов С.Р., Закутан В.П. Геохимико-экологическое состояние подземных вод России (причины и тенденции изменения химического состава подземных вод) // Геохимия. № 3. - 1994. С.312-328.

42. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Шваров Ю.В. Возможности и ограниченияфизико-химического моделирования на ЭВМ взаимодействий "вода -порода" при решении вопросов формирования химического состава подземных вод // Геохимия. № 9. - 1983. С. 1342-1359.

43. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н. Пути и способы прогностического моделирования химического состава загрязненных подземных вод // Геохимия. -№ 5. 1994. С. 739-754.

44. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Гидрохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004. 677 с.

45. Крапивнер Р.Б. Геологическое строение Тобольского Материка между городами Тобольск и Ханты-Мансийск // Материалы к проблеме позднего кайнозоя. Л.: НИИГА, 1969. С. 37-57.

46. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Принципы и критерии новой концепции качества воды // Гигиена окружающей среды. М., 1990. 141 с.

47. Куделин Б.И., Помов О. В. Влияние климата на закономерности формирования подземного стока // Доклад совещания геологов на XXIV Международном геологическом конгрессе. В книге: Гидрогеология и инженерная геология. -М.: Наука, 1972. С. 6-13.

48. Лапшин И.Н. Оценка дополнительного питания водоносных пластов при эксплуатации водозаборов // Разведка и охрана недр. № 4. - 1971. С. 51-54.

49. Легенда Западно-Сибирской серии Тюменско-Салехардекой подсерии листов Государственной геологической карты масштаба 1:200000. Л.: ВСЕГЕИ, 1999.

50. Лозин С.Г. О гигиенической значимости отдельных факторов, влияющих на качество воды в хозяйственно-питьевом водопроводе // Тезисы доклада III Международного конгресса «Вода: экология и технология». М., 1998. С.633-634.

51. Львович М.И. Вода и жизнь. М.: Мысль, 1986. 253 с.

52. Материалы международного конгресса "Вода: экология и технология". Т. 1. - М., 1994.

53. Матусевич В.М. Гидрогеологические бассейны Западно-Сибирской равнины // 27 сессия Международного геологического конгресса: Тезисы. Т. 9. - Часть 2. - М., 1984. С.373-374.

54. Матусевич В.М. Геохимия подземных вод Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. М.: Недра, 1976. 157 с.

55. Матусевич В.М., Смоленцев Ю.К. Гидрогеологические структуры Западно-Сибирской плиты // Пресные и маломинерализованные подземные воды Западной Сибири. Межвузовский сборник научных трудов. Тюмень, 1989. С. 4-17.

56. Мезенцев B.C., Карнацевич И.В. Увлажненность Западно-Сибирской равнины. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 168с.

57. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения / Под ред. И.К. Гавич. М.: Недра, 1985.

58. Мироненко В.А., Шестаков В. М. Теория и методы интерпретации опытно-фильтрационных работ. М.: Недра, 1978. 326 с.

59. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Оценка защитных свойств пород зоны аэрации (применительно к загрязнению подземных вод) // Инженерная геология. М.: Недра, 1990. 246 с.

60. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Проблемы гидроэкологии. М.: Московский горный университет. Т. 3. - 1999. 813с.

61. Мониторинг месторождений и участков водозаборов питьевых подземных вод // Методические рекомендации. М.: МПР РФ, 1998. 22 с.

62. Методические рекомендации по организации и введению мониторинга подземных вод на мелких групповых водозаборах и одиночных эксплуатационных скважинах. М: Государственный центр мониторинга геологической среды МПР России, 2000. 27 с.

63. Основы гидрогеологических прогнозов режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях / Под ред. Гудака С.П. Минск, 1986. С. 51-69.

64. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989.

65. Пиннекер Е.В. Проблемы региональной гидрогеологии. Закономерности распространения и формирования подземных вод. -М.: Наука, 1977. 196 с.

66. Питьева К.Е. Гидрогеохимические аспекты охраны геологической среды. М.: Наука, 1984. 221 с.

67. Плотников И.И., Карцев А.А. Научно-методические основы экологической гидрогеологии. -М.: МГУ, 1992.

68. Посохов Е.В. Формирование химического состава подземных вод (основные факторы). Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 332 с.

69. Прохоров Б.Б. Ревич Б.А. Медико-демографическая ситуация в России и состояние окружающей среды // Рабочие Доклады РАН. Вып. 6. - М.: Центр демографии и экологии человека, 1992. 26 с.

70. Ресурсы пресных и маломинерализованных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна / Отв. ред. Е.В. Пиннекер. Сост.: И.М.Земскова, Ю.К.Смоленцев, М.П. Полканов и др. -М.: Недра, 1991.262с.

71. Рудкевич М.Я. Палеотектонические критерии нефтегазоностности. -М.: Недра, 1974. 184 с.

72. Саитова Н.С. Причины загрязнения пресных подземных вод в нефтедобывающих районах // Разведка, каптаж и охрана подземных вод Тюменской области. Труды ЗапСибНИГНИ. Вып. 204. - Тюмень, 1986. С. 113-118.

73. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». -М.: Госкомсанэпиднадзор РФ, 2001.

74. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения иводопроводов хозяйственно-питьевого назначения. М.: Госсанэпиднадзор РФ, 2002.

75. Семенов C.B. Монисов A.A., Роговец А.К, Эльпинер Л.И. Гигиенические проблемы водоснабжения населения // Мелиорация и водное хозяйство. -№ 5. 1994. С.40-42.

76. Смирнов С.И. Методологические проблемы в гидрогеологических прогнозах. В кн.: Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов. - Т. 1. - М.: Наука, 1982. С. 53-67.

77. Смоленцев Ю.К. Основные региональные гидрогеохимические закономерности зоны гипергенеза Западно-Сибирской платформы // Проблемы региональной гидрогеохимии. Л., 1979. С. 87-88.

78. Стратиграфическая схема палеогена Западно-Сибирской плиты // Новосибирское межведомственное стратиграфическое совещание, сентябрь 2000 г. Новосибирск, 2000.

79. Сурков B.C., Еханин Е.В., Жеро О.Г. Фундамент Западно-Сибирской плиты, влияние его на развитие и строение платформенного мезозойско-кайнозойского чехла. Новосибирск, 1976.

80. Тютюнов И.А. Процессы изменения и преобразования почв и горных пород при отрицательной температуре (криогенез). М.: Издательство АН СССР, 1960. 144с.

81. Тютюнова Ф.И. Физико-химические процессы в подземных водах. -М.: Наука, 1976. 128с.

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

83. Федоров Л.В. Анализ нарушений герметичности эксплуатационных колонн в скважинах // Интенсификация геологоразведочных работ и добычи нефти в Западной Сибири. Труды ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1984. С. 28-30.

84. Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов // Материалы 1-ой Всесоюзной гидрогеологическойконференции. Т.1. - М.: Наука, 1982. 424с.

85. Фрид Ж. Загрязнение подземных вод. М.: Недра, 1981. 304с.

86. Хантуш М.С. Анализ данных опытных откачек из скважин в водоносных горизонтах с перетеканием // Вопросы гидрогеологических расчетов. М.: Мир, 1964. С. 27-42.

87. Хантуш М.С. Новое в теории перетекания // Вопросы гидрогеологических расчетов. -М.: Мир, 1964. С.43-61.

88. Хаустов А.П. Основы нормирования техногенных нагрузок на подземную гидросферу. М.: издательство РУДН, 2006. 99с.

89. Хубларян М.Г. Современные водные проблемы России и пути их решения // Водные проблемы на рубеже веков. М.: Наука, 1999. С. 5-10.

90. Шестаков В.М. Методика интерпретации опытно-фильтрационных наблюдений. -М.: издательство МГУ, 1982.

91. Цацульников В.Т. Районирование по условиям формирования эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод (На примере Среднеобского бассейна стока) // Тезисы доклада Всесоюзного совещания по подземным водам Востока. Иркутск - Чита, 1985. С. 68-69.

92. Шварцев С.Л. Геохимическая деятельность мерзлоты // Природа. — № 6. 1975. С. 66-73.

93. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М.: Недра, 1998. 366с.

94. Шварцев СЛ., Алексеев В.А. и др. Геологическая эволюция и самоорганизация системы «вода-порода». Т.1. Система вода - порода в земной коре: взаимодействие, кинетика, равновесие, моделирование. - Новосибирск: СО РАН, 2005. 244с.

95. Шварцев С.Л, Рыженко Б.Н., Алексеев В.А и др. Геологическая эволюция и самоорганизация системы «вода-порода». Т.2. Система вода-порода в условиях зоны гипергенеза. - Новосибирск: СО РАН, 2007. 389с.

96. Швец В.М. Органические вещества подземных вод. М., Недра,1973. 131с.

97. Элышнер Л.И. О влиянии водного фактора на состояние здоровья населения России // Водные ресурсы. № 4. - Т.22. - 1995. С.418-425.

98. Элъпинер Л.И., ЧуписА.В., Панасовский Ю.В. Социально-экологические вопросы использования водных ресурсов. М.: Наука, 1992. 135с.

99. Элъпинер Л.И., Зекцер И.С. Междисциплинарный подход к оценке условий использования подземных вод в качестве источника питьевой воды // Водные ресурсы. 1999. т.26. №4. С.389-396

100. Язвин Л.С., Зекцер И.С. Изменение ресурсов подземных вод под влиянием техногенной деятельности // Водные ресурсы. № 5. - Т.23. - 1996. С. 517-523.

101. Язвин Л.С., Зекцер И.С. Ресурсы пресных подземных вод России: современное состояние, перспективы использования, задачи исследований // Водные ресурсы. № 1. - Т.23. - 1996. С. 24-30.

102. Adams В., Foster S.S.D. Land-surface zoning for groundwater protection // J. Institution of Water and Environmental Management. 1992. P.312-320.

103. Alien RH, Gottlieb M, Clute E, Pongsiri MJ, Sherman J, Obrams Gl. Breast cancer and pesticides in Hawaii: the need for further study. Environ Health Perspect 1997Apr; 105 Suppl 3. P.679-83.

104. AllerL, Bennet T. et al. DRASTIC: a standardised system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings. U.S. Env. Prot. Agency, Ada, OK, 1987.455 p.

105. BrunerM.A., RaoM., DumontJ.N., HullM., Jones T., BantleJ.A. Ground and surface water developmental toxicity at a municipal landfill: discription and weather-related variation Ecotoxicol Environ Saf. 1998. Mar. №39 (3). P.215-226.

106. Bro-Rasmussen F Contamination by persistent chemicals in food chain and human health. Sci Total Environ 1996 Sept; 188 Suppl. 1:S. P.45-60.1. Фондовая

107. Батурина М.В. Оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод по действующим водозаборам на Ватинском лицензионном участке. Гос. регистр. № 50-07-59/1. НИИГИГ. Тюмень, 2007.

108. Курчиков А.Р., Батурина М.В. Оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод по действующим водозаборам на территории деятельности ОАО «Самотлорнефтегаз». Гос. регистр. № 50 05-61/1. ЗСФ ИГНГ СО РАН. Тюмень, 2006.

109. Смоленцев Ю.К., Шемраева C.B. и др. Оценка качества пресных питьевых подземных вод территории ХМАО. Гос. регистр. № 50-9623/115. НИИГИГ. Тюмень, 1996.