Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области

ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области"

На правах рукописи

003450730

ГОЛУБЕВ ЕВГЕНИЙ ВИКТОРОВИЧ

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РЕЛЬЕФА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕГО ХОЗЯЙСТВА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.25 -геоморфология и эволюционная география

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Г

Москва 2008

з о тш

003450730

Работа выполнена на кафедре геоморфологии и палеогеографии географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

доктор географических наук, профессор

Ю.Г. Симонов

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, старший научный сотрудник

К.М. Беркович

кандидат географических наук, доцент

А.Н.Кичигин

Ведущая организация:

Институт географии Российской академии наук

Защита состоится 30 октября 2008 г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета по геоморфологии и эволюционной географии, гляциологии и криолитологии Земли, картографии и геоинформатике (Д-501.001.61) в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы 1, МГУ, Географический факультет, ауд. 2109.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы 1, Главное здание МГУ, 21 этаж.

Автореферат разослан сентября 2008 г.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы 1, МГУ, Географический факультет, ученому секретарю диссертационного совета Д-501.001.61. Факс (495) 932-88-36. E-mail: science @ geop-.msu.su

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

А. Л. Шныпарков

/

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Центральная часть Тюменской области, включающая Среднеобскую нефтегазоносную область, обеспечивает более половины добычи нефти нашей страны. Регион отличается разнообразием месторождений, здесь представлен весь комплекс проблем проектирования и функционирования предприятий по добыче нефти. Инфраструктуре нефтедобывающих предприятий свойственна высокая аварийность, число аварий на промысловых трубопроводах исчисляется десятками тысяч в год. В итоге в окружающую среду попадают тысячи тонн нефтепродуктов и десятки тысяч тонн подтоварных вод. Одной из причин аварий является недостаточное внимание к природным особенностям, которые тесно связаны с рельефом поверхности территории. Это объясняется тем, что критерии оценки геоморфологических условий для предприятий нефтедобычи разработаны недостаточно, а отдельные инженерно-геоморфологические регламенты технологического проектирования нефтедобывающих предприятий отсутствуют. Практически нет обобщающих работ в этой области инженерной геоморфологии. Для их создания недостает критериев оценки рельефа для районов с длительными сроками интенсивной нефтедобычи. Это позволяет считать актуальной тему диссертационного исследования.

Цель диссертационной работы - создать критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства на примере конкретного нефтедобывающего региона - центральной части Тюменской области. Для ее достижения в диссертации решены следующие задачи:

1. Проанализировать опыт использования оценок рельефа на действующих нефтедобывающих предприятиях центральной части Тюменской области.

2. Оценить природные условия центральной части Тюменской области для выявления оснований выбора критериев оценки рельефа.

3. Выбрать методы исследований рельефа для получения геоморфологических оценок условий эксплуатации месторождений.

4. Обосновать критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства.

Материалы, используемые в работе. Для исследования использовались космические снимки ЬапсЬа! 7 (ЕТМ+), радарные снимки СТОРОЗО, БЯТМ и др., геоморфологические и другие материалы полевых исследований автора, публикации о природе региона (рельеф, геологическое строение, труды по теоретической геоморфологии), общая и отраслевая нормативная документация нефтедобывающей отрасли.

Защищаемые положения:

1. Установлено, что недоучет свойств рельефа на территории нефтегазового освоения вызывает повышение затрат на производство нефти, повышение аварийности производственных систем с потерей продукции и загрязнением окружающей среды.

2. Природные условия центральной части Тюменской области определяют необходимость учета геодинамического фактора аварийности производственных объектов, геоморфологических условий перераспределения нефтяного загрязнения от аварийных разливов нефти.

3. В качестве основных методов оценки рельефа для целей нефтедобывающих предприятий рационально использовать методы морфотектонического и бассейнового анализа, которые позволяют выявлять аварийно опасные участки трубопроводной инфраструктуры.

4. Предложены критерии оценки рельефа для организации геоморфологического обеспечения оптимизации работы нефтедобывающей промышленности центральной части Тюменской области.

Научная новизна

1. Впервые проведен анализ территориальной организации нефтедобывающего хозяйства центра Тюменской области. Выявлен недоучет геоморфологических условий эксплуатации нефтяных месторождений, ликвидация которого позволит обеспечить решение ряда проблем, связанных с недостатком информации об объекте природопользования.

2. Впервые построена карта дизъюнктивно-блокового строения центральной части Тюменской области методами морфотектоники, позволяющая полу-

чить количественную оценку влияния геоморфологически выраженных дислокаций горных пород на аварийность систем сбора промысловой продукции нефтедобывающей промышленности.

3. Проведена оценка эколого-геоморфологической обстановки по бассейнам Среднего Приобья Тюменской области в связи с их освоением для нефтедобычи.

4. Сформированы три группы критериев оценки рельефа, которые позволяют учитывать значимые для организации функционирования нефтедобывающей промышленности района свойства.

Практическая значимость работы. Предложенный комплекс критериев и методов оценки рельефа может быть использован при разработке технологических регламентов и методик проектирования и разработки месторождений. Оценка рельефа может быть выполнена на стадиях технологической схемы, проекта разработки и уточненного проекта разработки нефтяных месторождений для оптимизации размещения объектов промысловой инфраструктуры.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-практических конференциях: «Менделеевские чтения» (Тюмень, 2005 г.), «Экономика, экология и общество России в XXI столетии» (Санкт-Петербург, 2007 г.), «Молодежная составляющая инновационного развития Тюменской области - 2007» (Тюмень, 2007 г.), «100 лет падению Тунгусского метеорита» (Красноярск, 2008 г.).

Реализация и внедрение результатов работы. По материалам диссертации опубликована статья (Инженерно-геоморфологическое обеспечение нефтегазового проекта// Естественные и технические науки - 2008. - № 2. - С. 257260). Результаты работы использованы при: разработке внутренней методики экологического аудита нефтедобывающих предприятий ООО «НИИ Экологии и рационального использования природных ресурсов» (г. Тюмень) в части совершенствования способов выявления аварийных участков нефтепроводов, подготовке типовых проектов производства работ для ЗАО «НК Салым Петро-

леум Девелопмент HB», ООО «PH-Юганскнефтегаз» и проведении научно-исследовательских работ Технопарка Тюменского госуниверситета.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав основной части, заключения, списка литературы из 102 наименований и приложений. Объем текста -131 с.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.г.н., профессору Ю.Г Симонову, сотрудникам кафедры геоморфологии и палеогеографии Географического факультета МГУ, ее заведующему д.г.н., профессору Г.А. Сафьянову, к.г.н. Т.Ю. Симоновой, сотрудникам Технопарка ТюмГУ и персонально директору к.т.н. В.Ю. Рядинскому, сотрудникам НИИ Экологии и рационального использования природных ресурсов ТюмГУ и его директору д.б.н. A.B. Соромотину за неоценимую помощь в работе над диссертацией, предоставленные материалы и постоянные консультации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. Геоморфологическая изученность территории и состояние проблемы исследования

Геоморфологическая изученность центральной части Тюменской области. Первые описания рельефа района связаны с экспедициями Д. Мессер-шмидта, И. Гмелина и др. 1877-1917 гг. - работы Западно-Сибирского отделения РГО. Были выдвинуты концепции морского и ледникового (Эрман, Тан-фильев) происхождения рельефа. Важными для понимания происхождения и развития рельефа были работы В.А. Обручева и Я.С. Эдельштейна. И.П. Герасимов (1934, 1946) выдвинул гипотезу разновозрастности рельефа равнины. Прирост знаний о рельефе и особенностях его развития был получен при геологической съемке М1:1 ООО ООО и 1:200 ООО (1949-55 гг.), когда расчленение четвертичных отложений было проведено на базе концепции материковых оледенений. С 1958 г. начался новый этап исследований региона, территория стала полигоном опробования морфоструктурных методов. В это же время активно развивается морфоструктурное направление (Герасимов, 1959). Схемы морфо-

/

структурного районирования региона были созданы А.Н. Ласточкиным, Л.К. Зятьковой, В.Б. Полкановой. Ю.А. Мещеряков (1975) выделил систему орографических волн и пришел к выводу о наложенном характере выраженности субширотных и субмеридиональных структур в рельефе.

С.С. Воскресенский (1962) описал рельеф региона как область ледниковых и водноледниковых равнин Сибири. Итогом работ комплексной экспедиции Географического факультета МГУ (Атлас .,., 1971) стала серия морфометриче-ских карт, морфоструктурное районирование, геоморфологическая карта (Г.И. Лазуков). Тогда же начали развиваться представления о неледниковом происхождении рельефа района. В Тюменской КГРЭ составлена геоморфологическая карта области, вошедшая в карту СНИИГИМСа (1973, М 1:1500 ООО). При этом изучение рыхлых отложений и рельефа проводилось с использованием неледниковой схемы. П.П. Генералов, И.Л. Кузин, Л.А. Миняйло развили это представление в региональную концепцию ярусности рельефа.

Важным обобщением стала монография «Равнины и горы Сибири». Были построены схемы соотношения структур доюрского основания и современного рельефа, типов морфоструктур и морфоструктурного районирования, выделены оси главных линеаментов, долины крупных рек сопоставлены со структурами фундамента, описана история развития рельефа, морфоскульптура и современные процессы. Построена схема геоморфологического районирования. Схемы тектоники Западной Сибири A.A. Земцовым, Б.В. Мизеровым, В.А. Николаевым (1988) обобщены с позиций выраженности структур в рельефе, описана история развития рельефа и морфоскульптура, составлена схема геоморфологического районирования. Вопросы палеогеографии плейстоцена рассматривали С.А. Архипов, В.В. Вдовин, И.А. Волков, B.C. Волкова и др. Работы С.А. Архи-пова, Д.Г. Зилинга, Л.А. Миняйло посвящены строению и истории речных долин. Изучением рельефа при поисках и разведке нефтяных месторождений занимался ЗапСибНИГНИ (B.C. Бочкарев, П.П. Генералов, Д.П. Куликов, И.И. Нестеров, H.H. Ростовцев, М.Я. Рудкевич и др.). Большое внимание уделялось изучению выраженности тектонических структур в рельефе.

\

Остро дискуссионным остается ряд вопросов геоморфологии региона - о роли неотектоники в формировании современного рельефа, о количестве и размерах оледенений и трансгрессий Полярного бассейна, их соотношении во времени. Нет единого мнения о количестве и возрасте речных террас. Слабо изучено взаимоотношение морфоструктур и распространение залежей углеводородов. Почти нет региональных оценочных работ по проблемам строительства, транспорта и т.п. История изучения региона представляет пример конкуренции взглядов в области палеогеографии плейстоцена и происхождения геоморфологических уровней равнины. Параллельно существовали и развивались гля-циальные, ледниково-морские и антигляциальные концепции. Большая часть работ по геоморфологическому изучению территории, в особенности морфост-руктурные исследования, проходили в связке с нефтегазопоисковой геологией.

Изученность проблемы оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства. Основы прикладной геоморфологии заложены Т.В. Звонковой (1959), в качестве главной задачи поставлено изучение морфометрии рельефа и процессов, влияющих на устойчивость местности. Несколько ранее появились важные работы Л.Б. Аристарховой, показавшие значение геоморфологического обеспечения нефтегазовой промышленности и возможности структурно- и палеогеоморфологических методов поисков месторождений. В пособии по инженерной геоморфологии (Симонов, Кружалин, 1989,1990) рассмотрены методологические основы инженерной оценки рельефа и предложен принцип отбора критериев оценки рельефа на базе функционально-технологических норм строительства и эксплуатации сооружений. Рассмотрены проблемы геоморфологической индикации, изложены принципы инженерно-геоморфологического районирования, приведен состав целевых исследований и др. Разные аспекты инженерной геоморфологии освещены в трудах Э.Т. Палиенко, А.Л. Ревзона. За рубежом известен обобщающий труд R. Cook, J. Dornkamp (1973). Работы Д.А. Тимофеева, Э.А. Лихачевой, А.Н. Кичигина определили новое эколого-геоморфологическое направление. В.И. Кружалин (2001) опубликовал концепцию региональной экологической геоморфологии суши, в кото-

рой оценены рельеф, его роль и функции в сложной системе «природа-хозяйство-население». Библиографический анализ показал рост интереса к проблемам рассматриваемой тематики, что связано с увеличением потребности общества в результатах таких исследований. Специальных работ по оценке рельефа для нефтедобывающих предприятий (НДП) все еще не достает. Глава II. Геоморфологические основания выбора критериев оценки

рельефа для целей эксплуатации нефтяных месторождений

Территориальная организация нефтедобывающего хозяйства района исследований. Состав инженерных устройств в каждом виде производства определяется единством технологического цикла. Каждое из них размещается по определенному плану с учетом потребления ресурсов, влияния природных условий и др. Эти устройства и территориальная организация производства связаны с рельефом и рельефообразующими процессами.

Организация нефтедобывающего производства и рельеф. Изучаемая территория лежит в пределах Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Из 286 месторождений (на 01.01.2003) многие отличаются высокой выработан-ностью, добыта почти половина запасов по категории А,В,С1. Три основных нефтедобывающих района (Сургутский, Нефтеюганский и Нижневартовский) дают 92% ежегодной добычи всего ХМАО, здесь расположены крупнейшие уникальные месторождения с периодом эксплуатации до 44 лет, имеющие развитую промысловую инфраструктуру с высокой плотностью объектов.

В цикле добычи нефти выделяют две технологические системы: а) система разработки пласта и б) система сбора, транспорта и подготовки промысловой продукции. В местных условиях производится кустование скважин. Кустовые площадки размещают с учетом соотношения ряда показателей. Система сбора, транспорта и подготовки промысловой продукции состоит из линейных объектов - трубопроводов (для сбора продукции скважин и ее доставки до сборных пунктов, для транспорта подготовленной для закачки воды). Узловые элементы представляют собой компактно размещаемые сложные технические системы.

Анализ существующего опыта использования оценок рельефа на действующих НДП центральной части Тюменской области. Проектирование, строительство и эксплуатация оборудования и сооружений НДП обеспечено общей и отраслевой нормативной документацией. Отдельные инженерно-геоморфологические стандарты проектирования НДП отсутствуют, но учет рельефа предусмотрен в 12 из 15 основных регламентирующих документов - признается необходимость учета свойств рельефа для соблюдения требований к конструкциям и оптимизации их размещения. Главное внимание обращено на опасные процессы и уклоны. На основании действующих норм нельзя выстроить систему обеспечения принятия решений нефтегазового проекта данными о рельефе. Анализ нормативных документов выявил проблемы, для решения которых необходимы специальные геоморфологические исследования: 1) изучение морфометрии рельефа с выделением свойств, определяющих дифференциацию уклонов; 2) индикация возможности проявления процессов, вызывающих аварийность технических систем; 3) оценка возможности оптимизации транспорта продукции; 4) оценка устойчивости рельефа территории.

За 2001-05 гг. на промысловых трубопроводах ХМАО зарегистрировано более 13,5 тыс. аварий. Среди их причин предполагается стресс-коррозионное и усталостно-коррозионное разрушение труб. Для выявления таких участков полезен анализ морфотектоники района. Наиболее жесткие требования предъявляют узловые технические системы. Для оценки влияния на них рельефа необходимы крупномасштабные исследования. В настоящее время активно развивается идея мониторинга геодинамической обстановки на месторождениях нефтегазодобывающих компаний (Газпром..., 1999), встает вопрос о временной и пространственной организации наблюдательной сети, и данные морфотектоники могут стать основой планирования работ.

Глава III. Природные условия центральной части Тюменской области и особенности современного рельефообразования

Орогидрография. Изучаемый район, площадью более 282 тыс. км2, с севера ограничен водораздельной линией Сибирских Увалов - р. Малый Атлым; восточная граница проходит по долинам Нижней Оби и Нижнего Иртыша, южная - по водоразделу Нижнеиртышского и Среднеобского бассейнов, на востоке и юго-востоке - по административной границе области. Большая часть района приурочена к Среднеобской низменности, северная включает южный склон Сибирских Увалов, северо-восток - Белогорский Материк. Самая крупная река территории - Обь. В среднем течении она принимает крупные притоки: Тромъ-еган, Бол. Юган, Вах, Бол. Салым, Пим, Назым и др. Здесь находится более 200 тыс. озер с площадью зеркала более 1 га, наиболее крупные озера достигают 100 тыс. км2 (Тормэмтор, Пильтанлор, Вандмтор и др.).

Геологическое строение и краткая история геологического развития. Район является частью плиты со складчатым фундаментом, перекрытым рыхлым чехлом. В фундаменте выделяется ряд разновозрастных складчатых систем (Салымская и Центрально-Западно-Сибирская складчатые системы, Уват-Хан-тымансийский и Усть-Тымский срединные массивы). Фундамент испытал интенсивный триасовый рифтогенез и имеет блоковое строение (Сурков, Жеро, 1981), формирование его началось в конце раннего палеозоя. На рубеже средней и поздней юры плита вступила в фазу замедленного погружения. Разнонаправленные движения блоков с общей тенденцией к опусканию обеспечивали чередование трансгрессий и регрессий моря. Глубина залегания фундамента -3,4-4 км. Его поверхность осложнена положительными структурами I порядка (мегавалы, своды и др.), разделенными прогибами линейного простирания. Начиная с юры, в расположении структур превалирует субмеридиональная ориентация. Комплекс дочетвертичных отложений однороден (пески, алевриты и глины абросимовской и пелымской свит). Плейстоценовая история сохранила преобладание прямых морфоструктур, что дает основания использовать рельеф для индикации современных тектонических движений. Чехол рыхлых отложений сильно дифференцирован по разрезу и латерали.

Рельеф и современные рельефообразующие процессы. Вопросами районирования Западной Сибири занимались Ю.А. Мещеряков, С.А. Архипов, П.П. Генералов, М.Е. Городецкая, В.А. Николаев и др., относя территорию к сложным аккумулятивно-денудационным, аллювиальным и аллювиально-озерным, внутренним аккумулятивным равнинам. Различия в определении морфоструктур связаны с неопределенностью данных о характере неотектонических процессов. В долинном комплексе выделяют двухуровневую пойму и 4 надпойменные террасы. Наибольшие площади занимает озерно-аллювиальная равнина (средний плейстоцен) высотой 80-100 м. На юге расположены фрагменты равнины высотой 90-110 м (верхний плиоцен-эоплейстоцен). Поверхности равнин плоские, слабо наклонены к долинам рек, местами сильно заболочены, происхождение их остается дискуссионным. Развита система речных бассейнов. Следы эоловых, мерзлотных процессов встречаются фрагментарно.

Климат типичен для континентальных территорий умеренных широт. Западно-восточный перенос воздушных масс, равнинность, открытость региона с севера и юга обеспечивают преобладание арктических и умеренных воздушных масс. Годовой ход температуры создает режим сезонного промерзания и оттаивания. Распределение температуры подчинено широтной зональности. Поздне-зимний и весенний периоды определяют ход снеготаяния, проявление склоновых и русловых процессов. Низкие значения суммарной солнечной радиации обеспечивают крайне медленное разложение нефтяных пленок. Годовой ход осадков относится к континентальному типу. Увлажнение почти полностью обеспечивается влагой, приносимой с запада. Климатические условия региона обеспечивают длительное (до десятилетий) сохранение нефти в окружающей среде в виде нерастворимых углеводородов (асфальтенов, парафинов).

Сток поверхностных вод. Характерно избыточное увлажнение и недостаточная теплообеспеченность. Плоский рельеф, малый эрозионный врез, большое число замкнутых понижений замедляют поверхностный и подземный сток. Годовой сток достигает максимума вблизи Сибирских Увалов (более 300 мм) и уменьшается к югу (200 мм). Особенностью рек (в большинстве текущих на celo

вер) является наступление наибольших расходов до начала ледохода. Средняя мутность воды в реках имеет невысокие значения (от 18 до 100 г/м3). Интенсивному развитию водной эрозии препятствует обилие болот, озер, запесен-ность и малые уклоны водосборов. Поверхностные воды - ультрапресные, с повышенным содержанием гуминовых веществ. Поступление загрязняющих веществ в реки и озера резко меняет химический состав вод.

Мерзлота. Территория тяготеет к южной границе криолитозоны. Глубина деятельного слоя определяется литологией и влажностью пород, экспозицией склона. Возможность сильной активизации мерзлотных процессов отсутствует. Незначительная активизация мерзлотных процессов встречается на талых породах долины Оби и междуречий, здесь наблюдается пучение, скорость развития которого менее 0,05 м/год.

Почвы и почвенный покров. Почвы региона отличаются высокой заболоченностью и гидроморфизмом, почвообразование протекает в условиях пере-увлаженения, оглеения и болотного детритогенеза. Почвенный покров пестрый, преобладают подзолистые, торфяные почвы и светлоземы. Разные типы почв имеют различный потенциал самоочищения от нефти (Солнцева, 1996). Наименьшую способность к самоочищению имеют болотные почвы, наибольшую -светлоземы хорошо дренируемых вершинных поверхностей.

Растительность и растительный покров. Зональное переувлажнение способствует формированию неоднородной структуры растительного покрова. Дренируемые участки покрыты лесами среднетаежного типа. Территория отличается широким распространением болот, характерно прогрессирующее заболачивание. Растительность выступает как фактор, влияющий на интенсивность течения экзогенных процессов, выполняя противодефляционную, склоноза-щитную, стокорегулирующую, мерзлотостабилизирующую и др. функции.

Природные условия как основания для выбора критериев оценки рельефа. Связь рельефа и других компонентов природы - одно из важнейших оснований выделения критериев оценки рельефа. Блоковое строение фундамента обеспечивает дифференциацию территории по степени стабильности. Выра-

женность структур в рельефе, выявленная ранее геологическими работами и литологическая однородность верхней части осадочного чехла создают основания для выбора морфотектонического строения территории в качестве одного из критериев оценки рельефа. Климат района создает условия для длительного сохранения нефтяного загрязнения в окружающей среде. За счет нормальной тепловлагообеспеченности, выветривания, склоновых и русловых процессов происходит перемещение нефтепродуктов в морфолитодинамических потоках, и нефтезагрязненные наносы осаждаются в пойменном аллювии. Антропогенное воздействие на растительный покров активизирует смыв и линейную эрозию, усиливая вынос нефтезагрязненных частиц. Эти условия требуют выбора геоморфологических критериев перераспределения нефтяного загрязнения аварийных разливов по речным бассейнам.

Глава IV. Геоморфологический анализ территории и обсуждение промежуточных результатов

Постановка задачи. Для выработки критериев оценки рельефа для организации НДП необходимо: 1) установить перечень инженерных сооружений; 2) определить особенности их расположения в комплексах рельефа; 3) выявить свойства рельефа, учитываемые при определении критериев оценки. В комплекс сооружений подготовки и транспорта добытой продукции входят точечные, линейные и локально-площадные объекты площадью до 1 км2. Все они предъявляют к рельефу и рельефообразующим процессам особые требования.

Состав специальных карт для получения оценок рельефа в инженерно-геоморфологических целях. Рельеф во многом определяет эффективность эксплуатации инженерных сооружений. Им обусловлено энергопотребление и транспорт, с ним связаны аварийность производств, устойчивость сооружений и др. Рельеф можно охарактеризовать высотой форм, углами наклона, длиной и площадью морфоэлементов. Отобраны 9 типов характеристик рельефа и составлены соответствующие карты. Для всех карт рассмотрены содержание и значение карты, основания для выбора метода составления, особенности изображения рельефа, приведена информация о рельефе.

12

Характеристика рельефа исследованной территории и морфометриче-ские карты. 1. Гипсометрическая карта составлена по материалам радарной съемки с разрешением 90x90 м. Детали рельефа определяются сечением горизонталей в 10 м, выявлено 23 высотных интервала в 10 м. Карта несет визуальный образ и создает основания для количественной характеристики рельефа. Территория представляет тектонически предопределенную депрессию в поверхности Западно-Сибирской равнины, асимметричную мульду. Правобережная часть - полузамкнутая низменность, южная ее часть срезается долиной Оби. По южному краю выделяется серия антиклинальных или горст-антиклинальных поднятий. Левобережье имеет иное строение, наряду с субмеридиональными и СЗ-ЮВ направлениями речной сети здесь выражено и субширотное. Долинная сеть Бол. Салыма, Бол. Югана и субширотных ложбин образует группу приподнятых расчлененных поверхностей. Ориентация долин северной и южной частей не совпадает, что говорит о наличии крупного блоко-раздела по долине Оби. В правобережье выделяется два уровня (70-80 и 90100 м), обусловленных неодинаковыми тектоническими движениями.

2. Карта уклонов поверхности склонов. Уклон поверхности важен для проектирования линейных объектов НДП. Уклон рассчитан по значениям максимального изменения высоты к восьми соседним пикселям. В качестве интервалов тангенциальной шкалы приняты требования к величине уклона, входящие в строительные нормы сооружения трубопроводов: 1)при уклонах выше 5% (угол около 3°) требуется проведение мероприятий, предотвращающих развитие эрозии по линии прокладки; 2) при уклонах более 14% (8°) предусматривается срезка или подсыпка грунта и устройство полок; 3) при уклонах свыше 27% (15°) засыпка производится после устройства перемычек в траншее, меняется способ укладки плетей труб, работы со спецтехникой ведутся с предосторожностями; 4) при уклонах выше 58% (30°) применение спецтехники ограничено, многие операции проводятся вручную. Карта составлена с соответствю-щей шкалой уклонов. Выделяется Сургутское Полесье с малым уклоном и амплитудой его изменения, а также сильно обводненная область нулевых его зна-

13

чений (водораздел Тромъегана и Пима). Плоские вершины водоразделов имеют уклоны до 5%. Выделены крупные болотные гряды, вытянутые вдоль склонов. Резкое увеличение уклонов связано со склонами долин в приводораздельной зоне Сибирских Увалов и у днища Обской долины. Прослеживается сегментированная полоса малых значений уклона вдоль южного склона Сибирских Увалов, к северу крутизна склона резко растет. Уклоны резко увеличиваются на склонах долин, расчленяющих участки локальных поднятий. В южной части водораздельные поверхности заметно наклонены (0-14%), большая часть территории - пологонаклонная поверхность (3-10%). Уклоны, неблагоприятные для систем транспорта продукции скважин, связаны с пересечением долин рек.

3. Карта глубины расчленения. Глубина расчленения отражает величину потенциальной энергии земной поверхности и имеет значение для оптимизации систем сбора промысловой продукции. Карта глубины расчленения (Атлас Тюменской ..., 1971) передает глубину местных базисов эрозии по условным элементарным бассейнам (трапеция в 20 км2 - размер речного и озерного бассейна наименьшего порядка). Выделены интервалы: до 5, 5-10, 10-25, 25-50, 50-100, 100-200 м. Малые значения присущи плоским водораздельным равнинам низменности, широко они развиты в Сургутском Полесье. Увеличение глубины расчленение повсеместно связано с линейной эрозией, составляя на склонах крупных долин 5-25 м, до 25-50 м. Наиболее глубокий врез у долин Бол. Югана, Бол. Салыма и др. (до 50 м). В пределах Белогорья глубина расчленения выше 100 м, на крутых склонах коренного берега Оби - 200 м.

4. Карта густоты расчленения. Мера густоты расчленения не является в геоморфологии общепринятой. Однако этот параметр важен для проектирования и модернизации систем сбора продукции. Карта густоты расчленения (Атлас..., 1971) описывает это свойство рельефа как среднее расстояние между соседними эрозионными формами и озерными котловинами. Показатель рассчитан как отношение площади ключа к длине линейных форм или числу озер. В соответствии с кривыми распределения для линейного расчленения выбраны интервалы: более 5; 5-2,4; 2,4-1,8; 1,8-1,2; 1,2-0,6; менее 0,6; для озерного и

пойменного: 1,8-1,2; 1,2-0,6; менее 0,6. На севере выделяется область малых показателей (междуречье Лямина и Агана, правый борт бассейна Ваха). Максимальные значения тяготеют к центральным частям Белогорского Материка и Аганского Увала. Эрозионная активность резко уменьшается в приводораз-дельной части Сибирских Увалов, что может быть связано с тангенциальным тектоническим сжатием. На левобережье густота расчленения растет по направлению к верхним частям бассейнов. Озерное расчленение также неравномерно. Особой озерностью отличаются междуречья Лямина и Пима, Тромъега-на и Агана, верх междуречья Назыма и Лямина.

5. Карта экспозиции склонов. Экспозиция склонов определяет количество прямой солнечной радиации и (в меньшей степени) осадков. Данные для геоморфологической индикации (инсоляция, распределение осадков и др.) связываются с экспозицией склонов в системе С-Ю-З-В. Наибольшее количество прямой радиации получают южные и юго-западные склоны, наименьшее - северные. Экспозиция рассчитана для каждого пикселя как направление максимального уклона к соседним пикселям. Изменение экспозиции связано с густотой расчленения. Ее наибольшая неоднородность отмечается на юге Среднеоб-ской низменности и возвышенностей Белогорский Материк, Аганский Увал и др. Выделяется и северный склон долины Оби. Все вершинные поверхности возвышенных равнин наклонены на юг. Встречаемость склонов южной экспозиции как минимум вдвое превышает иные румбы.

6. Карта абсолютных высот вершинных поверхностей морфотектониче-ских блоков. Высоты вершинных поверхностей блоков отражают их дифференцированные вертикальные перемещения. С тектонически активными блокораз-делами связаны аварии на промысловых трубопроводах. Карта создана на основе морфотектонического метода (Симонов, 1972). По топокарте М1:500 ООО водотоки разделены по порядкам (по Стралеру-Философову), затем с использованием космоснимков Ьапёьа! ЕТМ+ выделены блокоразделы. В качестве блоко-разделов низшего порядка приняты днища долин 4 порядка, анализировались также взаиморасположение озер, ложбины болотного стока. Показателем тек-

тонической активности служит высота поверхности блока (11 интервалов по 25 м от 75 до 280 м). По степени риска тектонической активизации блокоразде-лов наиболее опасна зона Белогорского Материка - трещины раскрыты за счет поднятия, амплитуда между блоками 110 м. Эта область относится к Талинской нефтегазоносной площади со сложными условиями эксплуатации, в том числе за счет влияния каналов межскважинного тока аномальной проводимости (Лысенко, 2003). Высокой опасностью отличаются блокоразделы долин Агана и Коликъегана (амплитуда высот блоков больше 100 м). Относительно слабо дифференцированы морфотектонические блоки междуречья Оби и Иртыша (25 м).

7. Карта порядков речных бассейнов. Речные бассейны подразделены на порядки по Стралеру-Философову. Границы бассейнов проведены по топокар-там (1:500 000) с применением дешифрирования болотных линий стока по снимкам Landsat. Карта необходима для оценки бассейновой организации территории. Деление водотоков на порядки отражает масштаб процессов, происходящих в бассейне. Высокопорядковые водотоки вскрывают зоны трещинова-тости пород большой длины и глубины заложения. В системе бассейновой организации района анализируются бассейны рек, впадающих в Обь, не меньше III порядка. Выделено по 2 бассейна VI и V порядка, по 6 бассейнов IV и III порядка. В плановой морфологии большинство бассейнов - вытянутые асимметричные.

8. Карта эколого-геоморфологической обстановки в речных бассейнах. Речные бассейны подразделены по типам эколого-геоморфологических обста-новок (ЭГО), которая отражает нагрузку нефтепромысловой инфраструктуры на бассейны и характер перераспределения загрязняющих веществ в системе. Карта важна для оценки влияния нефтедобычи на загрязнение речных бассейнов в региональном плане и может служить основой для оптимизации систем ликвидации аварийных разливов нефти, контроля и мониторинга. Типизация бассейнов по тенденции к транзиту или аккумуляции загрязнителей проведена методом отношений структурных коэффициентов (Симонов и др., 1995), кото-

рые отражают разные характеристики единого морфолитодинамического процесса в бассейновой системе. Распределение источников воздействия характеризует индекс структуры площадей освоения - доля площади, занятой нефтепромысловой инфраструктурой. Часть бассейнов I порядка дает нагрузку, другие обеспечивают ее снижение за счет разбавления. Поэтому структура освоенности нормируется структурой площадей бассейнов, и получается индекс структуры нефтепромысловой нагрузки (при максимальной нагрузке равен 111). Нагрузка может накапливаться или выводиться из системы. Несущая способность потока определяется его энергией (уклон водотока). Структура нагрузки и структура уклонов позволяют оценить эколого-геоморфологическую обстановку бассейнов. Выделено 6 типов бассейнов по эколого-геоморфологической обстановке (ЭГО): 1) транзитные бассейны с высокой напряженностью ЭГО в интегральном звене (за счет промысловой нагрузки); 2) транзитные бассейны с высокой напряженностью ЭГО в верхнем и интегральном звеньях (за счет промысловой нагрузки); 3) аккумулятивные бассейны с высокой напряженностью ЭГО в среднем и интегральном звеньях; 4) аккумулятивные бассейны с высокой напряженностью ЭГО в интегральном звене; 5) аккумулятивные бассейны с высокой напряженностью ЭГО в средних и интегральном звеньях (за счет промысловой нагрузки); 6) с низкой напряженностью ЭГО за счет слабой освоенности (промысловой нагрузки). Почти все бассейны правобережья (кроме Агана) имеют транзитный режим. Основная часть промысловой нагрузки сосредоточена в их интегральном звене, обеспечивая вынос загрязняющих веществ в Обь. Аккумулятивный режим в интегральном звене имеют бассейны левобережья и бассейн Агана. Наиболее острая ситуация складывается в их нижнем звене (накопление загрязняющих веществ в наносах).

9. Геоморфологическая (генетическая). Геоморфологическая карта (Атлас ..., 1971) составлена по морфохроногенетическому принципу. Не позволяя давать оценку рельефа для организации НДП, она нужна для обоснования границ при районировании территории по результатам оценки. Карта базируется на

представлении о синхронности трансгрессий Полярного бассейна и ледниковых эпох. Выделено несколько типов аккумулятивных равнин. Территория разделена на участки генетической и морфологической общности.

Глава V. Критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области

Критерии оценки складываются из составляющих: 1) влияние рельефа на производственные системы добычи нефти; 2) связь рельефа и производственных объектов нефтедобычи через прочие компоненты географической среды; 3) опыт предотвращения негативных воздействий, содержащийся в нормативных документах. В данном масштабе анализ критериев проведен в обобщенном виде, поэтому данная работа не снимает полностью научной проблемы. Полученные результаты могут служить основанием для разработки проблемы на более детальном уровне.

Пространственно-временная организация НДП обеспечивает ее «системность», воздействия на ее часть отзываются изменением свойств всей системы. Это позволяет выделить участки территории, трудные для организации нефтедобычи. Важной особенностью системы является наличие сети трубопроводов в подсистеме сбора продукции. Главное требование к системе транспорта продукции - безаварийность (отказы трубопроводов связывают с коррозионным разрушением металла, агрессивностью транспортируемых веществ и внешней среды). Трубопроводы прокладываются при условии минимизации длины и пересекают разные природные обстановки. Наибольшие сгущения сети связаны с внутрипромысловыми трубопроводами, наименьшие - с межпромысловыми. Основная сложность их прокладки, с геоморфологической точки зрения, связана с линейными нарушениями, уклонами, глубиной и густотой расчленения и др. Совокупность характеристик системы сбора продукции позволяет провести аналогию с природной бассейновой системой. Неблагоприятные явления в трубопроводных коммуникациях связаны с бассейновой организацией напрямую. Разрывная тектоника, будучи причиной значительной части аварий, выражена в

структуре бассейнов. Последняя сохраняет свое фрактальное подобие при из-

18

менении порядка речных систем, что позволяет использовать предложенные критерии для оценок в более крупных масштабах.

В основу региональной системы критериев оценки рельефа положен ряд параметров рельефа (выраженность нарушений в рельефе, уклоны, гипсометрия, расчлененность, бассейновая организация). Критерии располагаются по степени критичности влияния, по каждому выносится бальная оценка. Недопустимость сложения баллов требует использования формы векторной записи, и для получения интегральной оценки формируется матрица. В качестве элементарной ячейки анализа рационально принимать речной бассейн, который имеет четкие природные границы, является многофакторным образованием и в своем функционировании интегрирует все названные критерии.

заключение

Специальных работ, посвященных оценке рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области, нет. Не разработаны методики и регламенты оценки рельефа для обеспечения проектирования и эксплуатации предприятий нефтедобычи. Не выработаны критерии для проведения соответствующих оценок. Однако недоучет влияния рельефа обусловливает повышение затрат на производство нефти, повышение аварийности производственных систем с потерей продукции и загрязнением окружающей среды, снижение эффективности мероприятий по ликвидации разливов нефти.

Блоковое строение фундамента, флювиальная направленность современного рельефообразования, характер увлажнения и стока, особенности реакции почвенного покрова на нефтяное загрязнение и нарушение рельефостабилизи-рующих функций растительности свидетельствуют в пользу выбора основных критериев оценки рельефа на основе блокового и бассейнового анализа.

В качестве комплекса методов оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области на региональном уровне предлагается блок карт: 1) гипсометрическая карта; 2) карта уклонов поверхности склонов; 3) карта глубины расчленения; 4) карта густоты расчленения земной поверхности; 5) карта экспозиции склонов; 6) карта абсолютных

19

высот вершинных поверхностей морфотектонических блоков; 7) карта порядков речных бассейнов; 8) карта эколого-геоморфологической обстановки в речных бассейнах территории; 9) геоморфологическая (генетическая) карта.

В основу региональной системы критериев оценки рельефа для организации нефтедобычи положен ряд параметров рельефа. В порядке уменьшения критичности это: выраженность в рельефе наиболее опасных разрывных нарушений, уклоны поверхности, густота и глубина расчленения рельефа, бассейновая организация. Оценка по каждому критерию выполняется в баллах. Интегрированная оценка приводится в форме векторной записи.

Список опубликованных по теме диссертации работ

Статьи в журналах из списка, рекомендованных ВАК:

1. Инженерно-геоморфологическое обеспечение нефтегазового проекта//Естественные и технические науки. 2008. № 2. С. 257-260.

Прочие публикации:

2. Визуальные методы исследования шламовых амбаров// Труды Всероссийской конференции «Менделеевские чтения». Тюмень. 2005, С. 344 (соавт.

B.Ю. Рядинский, Е.В. Ким).

3. Космическое зондирование аварийных нефтяных разливов и динамически активных зон земной коры с пространственной корреляцией получаемых данных// Экономика, экология и общество России в XXI столетии. Труды конференции. СПб. 2006, С. 157-159 (соавт. В.Ю. Рядинский).

4. Геоморфологические исследования для целей нефтедобывающих предприятий// Тезисы научно-практической конференции «Молодежная составляющая инновационного развития Тюменской области - 2007». Тюмень. 2007,

C. 48-49.

5. Геоморфологические исследования при освоении нефтегазовых месторождений Сибири // 100 лет падению Тунгусского метеорита (эстафета поколений): материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Красноярск: ИПК СФУ. 2008, С. 132.

Отпечатано в ООО «Компания Слутник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 26.09.08. Тираж 120 экз. Усл. п.л 1 Изготовлено 29.09.08.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Голубев, Евгений Викторович

Введение

Глава I. Геоморфологическая изученность территории и состояние проблемы исследования

1.1. Геоморфологическая изученность центральной части Тюменской области

1.2. Изученность проблемы оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства

Глава II. Геоморфологические основания выбора критериев оценки рельефа для целей эксплуатации нефтяных месторождений

2.1 Территориальная организация нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области 2.2. Анализ существующего опыта использования оценок рельефа на действующих НДП центральной части Тюменской области 2.3 Основные направления геоморфологических исследований при решении задач НДП

Глава III. Природные условия центральной части Тюменской области и особенности современного рельефообразования

3.1 Орогидрография

3.2 Геологическое строение и краткая история геологического развития

3.3 Рельеф и современные рельефообразующие процессы

3.4 Климат

3.5 Сток поверхностных вод

3.6 Мерзлота

3.7. Почвы и почвенный покров

3.8 Растительность и растительный покров

3.9 Природные условия как основания для выбора 83 критериев оценки рельефа

Глава IV. Геоморфологический анализ территории и обсуждение 85 промежуточных результатов

4.1. Постановка задачи

4.2. Состав специальных карт для получения оценок 87 рельефа в инженерно-геоморфологических целях

4.3. Характеристика рельефа исследованной территории и 91 морфометрические карты

Глава V. Критерии оценки рельефа для организации 115 нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области"

Актуальность темы. Центральная часть Тюменской области, включающая Среднеобскую нефтегазоносную область, обеспечивает более половины отечественной добычи нефти. Рассматриваемый регион отличается разнообразием месторождений по стадиям освоения. Здесь есть месторождения на стадиях проектирования, ввода в эксплуатацию, интенсивной и завершающей добычи. На этой территории представлен весь комплекс проблем проектирования и функционирования предприятий по добыче нефти.

Инфраструктуре нефтедобывающих предприятий свойственна высокая аварийность. Ежегодное количество аварий на промысловых трубопроводах исчисляется десятками тысяч. В результате в окружающую среду попадают тысячи тонн нефтепродуктов и десятки тысяч тонн соленых подтоварных вод. Лицензионные участки становятся экологически неблагополучными территориями.

Одной из причин высокой аварийности производственных объектов, связанной с ней высокой концентрации нефтяного загрязнения в окружающей среде является рельеф местности. В тоже время, недостаточно разработаны критерии оценки геоморфологических условий территорий для целей проектирования и функционирования нефтедобывающих предприятий. Отдельные инженерно-геоморфологические регламенты технологического проектирования нефтедобывающих предприятий отсутствуют. В силу этого соответствующие разделы отраслевой нормативной документации нельзя считать полноценными. Нет также и обобщающих работ по данной тематике. При этом разработка методов оценки рельефа для нефтедобывающих предприятий требует формирования критериев этой оценки.

Таким образом, диссертационную работу по теме «Критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области» можно считать актуальной.

Цель диссертационной работы — создать критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства на примере конкретного нефтедобывающего региона — центральной части Тюменской области.

Задачи диссертационного исследования:

1. Провести анализ опыта использования оценок рельефа на действующих нефтедобывающих предприятиях центральной части Тюменской области.

2. Оценить природные условия центральной части Тюменской области для выявления оснований выбора критериев оценки рельефа.

3. Выбрать методы геоморфологических исследований для получения геоморфологических оценок условий эксплуатации месторождений.

4. Обосновать критерии оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства.

Материалы, используемые в работе. Для проведения исследования использовались космические снимки Landsat 7 (ЕТМ+), радарные снимки ОТОРОЗО, БЯТМ и др., геоморфологические и другие материалы полевых исследований автора, публикации о природе региона (рельеф, геологическое строение, труды по теоретическим вопросам геоморфологии), общая и отраслевая нормативная документация нефтедобывающей отрасли.

Защищаемые положения:

1. Установлено, что недоучет свойств рельефа на территории нефтегазового освоения обуславливает повышение затрат на производство нефти, повышение аварийности производственных систем с потерей продукции и загрязнением окружающей среды, снижение эффективности мероприятий по локализации и ликвидации разливов нефти.

2. Природные условия центральной части Тюменской области определяют необходимость учета геодинамического фактора аварийности производственных объектов, геоморфологических условий перераспределения нефтяного загрязнения от аварийных разливов нефти.

3. В качестве основных методов оценки рельефа для целей нефтедобывающих предприятий рационально использовать морфотектонический и бассейновый анализ. Данные методы позволяют выявлять аварийно-опасные участки трубопроводной инфраструктуры и оценивать перераспределение нефтяного загрязнения по речным бассейнам.

4. Критерии оценки рельефа для организации НДП центральной части Тюменской области являются достаточными при:

- учете наличия линейных структур рельефа, связанных с дизъюнктивными дислокациями современной активности;

- использовании морфометрических показателей уклонов и степени расчленения рельефа;

- определении структуры морфометрических показателей бассейнов аккумуляционного, транзитного и сбрасывающего типа.

Научная новизна

1. Впервые проведен анализ территориальной организации нефтедобывающего хозяйства центра Тюменской области. Выявлен недоучет геоморфологических условий эксплуатации нефтяных месторождений, ликвидация которого позволит обеспечить решение ряда проблем, связанных с недостатком информации об объекте природопользования.

2. Впервые построена карта дизъюнктивно-блокового строения центральной части Тюменской области методами морфотектоники, позволяющая получить количественную оценку влияния геоморфологически выраженных дислокаций горных пород на аварийность систем сбора промысловой продукции нефтедобывающей промышленности.

3. Проведена оценка эколого-геоморфологической обстановки по бассейнам Среднего Приобья Тюменской области в связи с их освоением для нефтедобычи.

4. Сформированы три группы критериев оценки рельефа, которые позволяют учитывать значимые для организации функционирования нефтедобывающей промышленности района свойства.

Практическая значимость работы. Предложенный комплекс критериев и методов оценки рельефа может быть использован в ходе разработки соответствующих технологических регламентов и методик проектирования и разработки месторождений. Оценка рельефа может быть выполнена на стадиях технологической схемы, проекта разработки и уточненного проекта разработки нефтяных месторождений для оптимизации размещения объектов промысловой инфраструктуры.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-практических конференциях: «Менделеевские чтения» (г. Тюмень,. 2005 г.), «Молодежная составляющая инновационного развития Тюменской области - 2007» (г. Тюмень, 2007 г.), «100 лет падению Тунгусского метеорита» (г. Красноярск, 2008 г.), др.

Реализация и внедрение результатов работы

По материалам диссертации опубликована статья в журнале из списка журналов, рекомендованных ВАК (Инженерно-геоморфологическое обеспечение нефтегазового проекта// Естественные и технические науки — 2008. — № 2. - С. 257-260).

Результаты работы использованы при: разработке внутренней методики экологического аудита нефтедобывающих предприятий ООО «НИИ Экологии и рационального использования природных ресурсов» (г. Тюмень) в части совершенствования способов выявления аварийных участков нефтепроводов, при подготовке типовых проектов производства работ для ЗАО «НК Са-лым Петролеум Девелопмент НВ», ООО «РН-Юганскнефтегаз» и при проведении научно-исследовательских работ Технопарка Тюменского государственного университета.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, заключения, пяти глав основной части, заключения и списка литературы из 102 наименований. Объем текста-131 е., приложений.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.г.н., профессору Ю.Г. Симонову, сотрудникам кафедры геоморфологии и палеогеографии Географического факультета МГУ, ее заведующему д.г.н., профессору Г.А. Сафьянову и лично к.г.н. Т.Ю. Симоновой, сотрудникам Технопарка ТюмГУ и лично директору к.т.н. В.Ю. Рядинскому, сотрудникам НИИ Экологии и рационального использования природных ресурсов ТюмГУ и лично директору д.б.н. A.B. Соромотину за неоценимую помощь в работе над диссертацией, предоставленные материалы и постоянные консультации.

Заключение Диссертация по теме "Геоморфология и эволюционная география", Голубев, Евгений Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Специальных работ, посвященных оценке рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области, нет. Не разработаны специальные методики и регламенты оценки рельефа для обеспечения проектирования и эксплуатации предприятий нефтедобычи. Не выработаны критерии для проведения соответствующих оценок. При этом, недоучет влияния рельефа обусловливает повышение затрат на производство нефти, повышение аварийности производственных систем с потерей продукции и загрязнением окружающей среды, снижение эффективности мероприятий по ликвидации разливов нефти.

Блоковое строение фундамента, флювиальная направленность современного рельефообразования, характер увлажнения и стока, особенности реакции почвенного покрова на нефтяное загрязнение и нарушение рельефо-стабилизирующих функций растительности свидетельствуют в пользу выбора основных критериев оценки рельефа на основе блокового и бассейнового анализа.

В качестве комплекса методов оценки рельефа для организации нефтедобывающего хозяйства центральной части Тюменской области на региональном уровне предлагается блок карт: 1) гипсометрическая карта; 2) карта уклонов поверхности склонов; 3) карта глубины расчленения; 4) карта густоты расчленения земной поверхности; 5) карта экспозиции склонов; 6) карта абсолютных высот вершинных поверхностей морфотектонических блоков; 7) карта порядков речных бассейнов; 8) карта эколого-геоморфологической обстановки в речных бассейнах территории; 9) геоморфологическая (генетическая) карта.

В основу региональной системы критериев оценки рельефа для организации нефтедобычи положен ряд параметров рельефа. В порядке уменьшения критичности это: выраженность наиболее опасных открытых разрывных нарушений в рельефе, уклоны поверхности, густота и глубина расчленения рельефа, бассейновая организация. Система критериев позволяет решать региональные оценочные задачи и проводить районирование. В качестве основы для районирования используется геоморфологическая карта. Данная система критериев позволяет проводить интегрированную оценку в баллах. Элементарной ячейкой может служить речной бассейн. Показатель оценки оформляется в виде векторной записи.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Голубев, Евгений Викторович, Москва

1. Аристархова Л. Б. Геоморфологические исследования при поисках нефти и газа. - М.: МГУ, 1979. - 152 с.

2. Аристархова Л. Б. Морфоструктурный анализ в связи с оценкой экологической обстановки в районах освоения нефтегазовых месторождений. — В кн.: Эколого-геоморфологические исследования. -М.: МГУ, 1995, с. 111-121.

3. Артемьев В.Н., Ибрагимов Г.З., Иванов А.И. Инженерные расчеты при разработке нефтяных месторождений. Т. 1: Скважина - промысловый сбор -ППД. - М.: Нефтегазтехнология АЛ, 2004. - 416 с.

4. Архипов С. А. Четвертичный период в Западной Сибири. Новосибирск: Наука Сибирское отделение, 1971.-331 с.

5. Архипов С.А., Волкова B.C. Геологическая история, ландшафты и климаты плейстоцена Западной Сибири. Новосибирск./ Труды НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1994, вып. 823. - 106 с.

6. Атлас СССР. М.: ГУГК, 1984. - 260 л.

7. Атлас Тюменской области. Т. I. Москва-Тюмень: ГУГК, 1971. - 232 л.

8. Атлас Ханты-Мансийского автономного округа — Югры. Т. 2: Природа и экология. - Ханты-Мансийск - Москва, 2004. - 152 л.

9. Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. М.: ГГИ, 1976.-448с.

10. Бронгулеев В.В., Жидков М.П. и др. Некоторые особенности орографии и гипсометрии Западной Сибири. Геоморфология, 2003, № 3, с. 3-9.

11. Бронгулеев В.В., Тимофеев Д.А. Место рельефа в геосистемах. В кн.: Глобальные проблемы современности: региональные аспекты. — М.: ВНИИ-СИ, 1988, вып. 5, с. 64-66.

12. Волков И.А. Роль климата и колебаний базиса эрозии в развитии речных долин (на примере бассейна Оби). — В кн.: Проблемы экзогенного рельефо-образования. Кн. 2. -М.: Наука, 1976, с. 191-228.

13. Волкова B.C. Четвертичные отложения низовьев Иртыша и их биостратиграфическая характеристика. Новосибирск: Наука Сибирское отделение, 1966.-236 с.

14. Воскресенский С.С. Геоморфология Сибири. М.: МГУ, 1962. - 352 с.

15. Газпром и современная экополитика. М.: ИРЦ Газпром, 1999. - 333 с.

16. Генералов П.П. Основные черты строения разреза и палеогеографии неогена и антропогена Западной Сибири. В кн.: Стратиграфия неогена и плейстоцена севера Западной Сибири. - Тюмень./ Труды ЗапСибНИГНИ, 1986, вып. 178, с. 34-48.

17. Генералов П.П., Миняйло Л. А. Основные черты геоморфологии ЗападноСибирской равнины. В кн.: Вопросы геологического картирования Западной Сибири и Севера Урала. - Тюмень./ Труды ЗапСибНИГНИ, 1980, вып. 153, с. 32-43.

18. Генеральные планы промышленных предприятий. СНиП П-89-80/ Госстрой СССР: Введ. с изм. Госстроя 01.11.1994, М., 1994-45 с.

19. Геологическое строение и геоморфология бассейна р. Оби между пос. Ка-рым-Кары и с. Кондинское и бассейна р. Юконды: Отчет о геологической съемке / Всесоюзный аэрогеологический трест. Л., 1951, - 645 л.: 2 кн., 5 граф. прил., 1 альб.

20. Геологическое строение Широтного Приобья: Отчет Нижневартовской ГГГП о результатах групповой геологической съемки масштаба 1:200 ООО, проведенной в 1981-91 гг. на Тромъеганской площади. Лист Р-43 / ТКГРЭ.

21. Тюмень, 1991, -2 956 л.: 13 кн. 249 граф. прил., 1 альб., 6 пап.

22. Геология и нефтегазоносность Ханты-Мансийского автономного округа: Атлас. Ханты-Мансийск: НПЦ имени Шпильмана, 2004. — 148 л.

23. Геология нефти и газа Западной Сибири / Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. М.: Недра, 1975. - 680 с.

24. Геология СССР. Т. 44. Ч. 1: Западно-Сибирская низменность. - М.: Недра, 1964.-664 с.

25. Геоморфологические исследования в решении экологических проблем / Кружалин В.И., Лукашов A.A., Симонов Ю.Г. и др. Вестник МГУ. Сер. 5, геогр., №4, 1992, с. 8-13.

26. Геоморфология Западно-Сибирской равнины. Объяснительная записка к Геоморфологической карте м-ба 1:1500000/ Варламов И. П., Кузин И. Л., Найденова Н. Е. и др. / Труды СНИИГГИМС, 1972, вып. 134. 178 с.

27. Геофизика опасных природных воздействий. СНиП 22-01-95/ Госстрой России: Введ. 01.01.1996, М., 1995. 11 с.

28. Герасимов И.П. Основные черты геоморфологии и палеогеографии Западно-Сибирской низменности. Изв. АН СССР. Сер. географ, и геофиз., 1940, №5, с.785-800.

29. Герасимов И.П. Структурные черты рельефа земной поверхности на территории СССР и их происхождение. М.: АН СССР, 1959. - 100 с.

30. Гидрогеология СССР. Т. XVI. М.: Недра, 1970. - 367 с.

31. Гончаров М.А., Талицкий В.Г., Фролова Н.С. Введение в тектонофизику: Учебное пособие. М: КДУ, 2005. - 496 с.

32. Западная Сибирь. М.: АН СССР, 1963.-481 с.

33. Западно-Сибирская равнина. М.: Наука, 1970. - 259 с.

34. Звонкова T.B. Изучение рельефа в практических целях. М.: Географгиз, 1959.-304 с.

35. Звонкова Т.В. Прикладная геоморфология. М.: Высшая школа, 1970. -272 с.

36. Земцов А. А., Мизеров Б. В., Николаев В.А. Рельеф Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука Сибирское отделение, 1988. - 192 с.

37. Земцов A.A. Геоморфология Западно-Сибирской равнины (северная и центральная части). Изд-во Томского университета, 1976. 173 с.

38. Зубаков В.А. Палеогеография Западно-Сибирской низменности в плейстоцене и позднем плиоцене. JL: Наука, 1972. - 200 с.

39. Зятькова JI. К. Геолого-геоморфологические методы выявления локальных структур (центральная часть Зап.-Сиб. низменности) / Труды ИГГ СО АН СССР, 1961. вып. 14. 286 с.

40. Зятькова JI. К. Структурная геоморфология Западной Сибири / Труды ИГГ СО АН СССР, 1979, вып. 307. 356 с.

41. Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на суше на месторождениях углеводородов поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащих. РД 51-1-96/ Минтопэнерго-Минприроды: Введ. 10.08.1996.-М., 1995.-73 с.

42. Инструкция по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири. ВСН 26-90 / Минтрансстрой СССР: Введ. 01.01.91. -М., 1990.-93 с.

43. Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов. СП 34-112-97/ Минтопэнерго России: Введ. 01.04.1998. М., 1997. - 136 с.

44. Кайнозойские отложения, почвы, мерзлотные и инженерно-геологические условия Западной Сибири. М.: МГУ, 1980. - 256 с.

45. Кружалин В.И. Экологическая геоморфология суши. М.: Научный Мир, 2001.- 176 с.

46. Кузин И.JI. Геоморфология Западно-Сибирской равнины. СПб.: Изд-во Государственной полярной академии, 2005. -176 с.

47. Лазуков Г.И. Антропоген северной половины Западной Сибири (палеогеография). М.: МГУ, 1972. - 127 с.

48. Ласточкин А. Я. Морфоструктурный анализ. В кн.: Геологическое строение и прогноз нефтегазоносности севера Западной Сибири / Труды ВНИГ-РИ, 1968, вып. 263, с. 34-47.

49. Леваднюк А.Т. Инженерно-геоморфологический анализ равнинных территорий (на примере гумидной и аридной морфоклиматических зон). Кишинев: Штиинца, 1983. - 254 с.

50. Лезин В.А. Реки Ханты-Мансийского автономного округа. — Тюмень: Вектор Бук, 1999. 160 с.

51. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. Проектирование и анализ. М.: Недра-Бизнесцентр, 2003. - 638 с.

52. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. М.: Елима, 2004.-1097 с.

53. Мещеряков Ю.А. Рельеф и современная геодинамика. М.: Наука, 1981 -278 с.

54. Мещеряков Ю.А. Рельеф СССР. М.: Мысль, 1972 - 520 с.

55. Мещеряков Ю.А. Структурная геоморфология равнинных стран. М.: Наука, 1965.-390 с.

56. Миняйло Л.А. История речных долин Обского севера. Автореф. дис. . канд. геогр. наук. М., 1983. — 22 с.

57. Миняйло Л.А. Этапы развития речных долин и россыпей северной части склона Урала и Нижнего Приобья. В кн.: Геология позднего кайнозоя Обского Севера. Тюмень / Труды ЗапСибНИГНИ, 1981, вып. 167, с. 71-77.

58. Нормы проектирования промысловых стальных трубопроводов. Технология и организация. ВСН 005-88 / Миннефтегазстрой СССР: Введ. 01.01.1990. -М., 1988.-56 с.

59. Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений. ВНТП 3-85 / Мин-нефтепром СССР: Введ 01.03.1986 с изм. №1 Миннефтепрома СССР 19.04.1989.-М., 1986.-93 с.

60. Обзор «О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского автономного округа Югры в 2005 году». - Ханты-Мансийск, 2006. — 137 с.

61. Орлов В.И. Ход развития природы лесоболотной зоны Западной Сибири. Ленинград: Недра Ленинградское отделение, 1968. - 172 с.

62. Палиенко В.П., Барщевский П.Е., Швыдкий Ю.Н. Принципы регионального эколого-геоморфологического анализа. — В кн.: Экологические аспекты теоретической и прикладной геоморфологии. М., 1995, с. 39-41.

63. Песковский И.Д. Анализ гравитационного и магнитного полей Западной Сибири в геологических целях. — В кн.: Строение земной коры Западной Сибири Тюмень / Труды ЗапСибНИГНИ, 1989, с. 4-24.

64. Полканова В.Б. Возможность применения структурно-геоморфологических методов в центральной части Западно-Сибирской низменности / Труды СНИИГГИМС, 1968, вып. 54.-91 с.

65. Попов А.И. Некоторые вопросы палеогеографии четвертичного периода в Западной Сибири. Вопросы географии. - М., 1949, Сб. 12. - с 24-33.

66. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. РД 08-200-98/ Госгортехнадзор России: Введ. 01.09.1998 с изм. ПБИ 08-375(200)-00 11.08.2000. М, 2000 - 94 с.

67. Правила организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации/ Правительство РФ: Утв. Пост. Прав. РФ 15.04.2002, № 240. -М., 2002. 5 с.

68. Правила разработки нефтяных и газонефтяных месторождений. — М.: Недра, 1987.-63 с.

69. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов. ПБ 03-585-03 / Госгортехнадзор РФ: Введ. 10.06.2003, Per. Минюст РФ 19.06.2003 № 4738.-М., 2003 88 с.

70. Промысловые трубопроводы / Куликов В.Д., Шибнев А.В., Яковлев А.Е. и др. М.: Недра, 1994. - 298 с.

71. Равнины и горы Сибири. Геоморфология СССР. М: Наука, 1975. - 352 с.

72. Разработка нефтяных месторождений Т. III: Сбор и подготовка промысловой продукции. - М.: ВНИИОЭНГ, 1994. - 365 с.

73. Регламент составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газовых месторождений. РД 153-39-007-96 / Минтопэнерго России: Введ. 23.09.1996. М., 1996-46 с.

74. Рельеф среды жизни человека (экологическая геоморфология). М.: Медиа-Пресс, 2002. - 640 с.

75. Речная сеть и морфоструктура. В кн.: Структуры и динамика природы Земли (Избранные труды по геоморфологии и региональной географии). И.П. Герасимов-М.: Наука, 1993, с. 126-135.

76. Решения Межведомственного совещания по рассмотрению и принятию региональной стратиграфической схемы палеозойских образований ЗападноСибирской равнины. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1999. - 80 с.

77. Розанов JI.JI. Теоретические основы геотехноморфологии. М.: ИГ АН СССР, 1990. - 189 с.

78. Рудкевич М.Я. Глухоедов Ю.М., Максимов Е.М. Тектоническое развитие и нефтегеологическое районирование Западно-Сибирской провинции. -Свердловск: Среднеуральское кн. изд-во, 1976. 172 с.

79. Симонов Ю.Г. Основные черты современной концепции дизъюнктивной морфотектоники. Вест. МГУ, сер. геогр., 2003, № 4, с. 10-14.

80. Симонов Ю.Г. Региональный геоморфологический анализ. М: МГУ, 1972.-252 с.

81. Симонов Ю.Г. Эколого-геоморфологический анализ. Концепция и главные задачи. -В кн. Эколого-геоморфологические исследования. М.: МГУ, 1995, с. 87-92.

82. Симонов Ю.Г., Кружалин В.И. Инженерная геоморфология. Индикационный анализ и методы исследования. М.: МГУ, 1990. - 122 с.

83. Симонов Ю.Г., Кружалин В.И. Инженерная геоморфология. Основания для инженерной оценки рельефа. М.: МГУ, 1989 - 99 с.

84. Симонов Ю.Г., Симонова Т.Ю. Эколого-геоморфологические арены (обстановки) и ситуации как категории для оценки экологического состояния территории. — В кн.: Экологические аспекты теоретической и прикладной геоморфологии. -М.: МГУ, 1995, с. 48-50.

85. Симонов Ю.Г., Симонова Т.Ю., Кружалин В.И. Речные бассейны как объекты исследования в эколого-геоморфологическом анализе. В кн.: Эко-лого-геоморфологические исследования. — М.: Изд-во МГУ, 1995, с. 188-192.

86. Симонов Ю.Г., Тимофеев Д.А. Геоморфология и проблемы изучения окружающей среды. Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1989, №4, с. 8-15.

87. Словарь иностранных слов. М.: Советская энциклопедия, 1964. 643 с.

88. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: МГУ, 1998.-376 с.

89. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. 2-е изд. - М.: Альянс, 2005. - 455 с.

90. Стратиграфический словарь мезозойских и кайнозойских отложений Западно-Сибирской низменности. Л: Недра Ленинградское отделение, 1978. -183 с.

91. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Кайнозой Западной Сибири / Волкова В.С., Архипов СА., Бабушкин А.Е. и др. Новосибирск: СО РАН, филиал ГЕО, 2002. - 246 с.

92. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Палеозой Западной Сибири / Елкин Е.А., Краснов В.И., Бахарев Н.К. и др. Новосибирск: СО РАН, филиал ГЕО, 2001.- 163 с.

93. Строительство и проектирование трубопроводов из пластмассовых труб. ВСН 003-88 / Миннефтегазстрой СССР: Введ. 01.10.1988. М., 1987. - 55 с.

94. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Линии связи и электропередачи. ВСН 015-89 / Миннефтегазстрой СССР: Введ. 01.08.1989.-М., 1989.-67 с.

95. Структурный анализ рельефа и его содержание. В кн.: Структуры и динамика природы Земли (Избранные труды по геоморфологии и региональной географии). И.П. Герасимов-М.: Наука, 1993, с. 93-103.

96. Сурков В.С., Жеро О.Г. Фундамент и развитие платформенного чехла Западно-Сибирской плиты. М.: Недра, 1981. 143 с.

97. Унифицированная региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2000. - 64 с.

98. Чочиа Н.Г. Граница третичных и четвертичных отложений ЗападноСибирской низменности и проблема оледенений этого региона. В кн.: Граница третичного и четвертичного периодов. - М., 1968, с. 27-33.

99. Эделыптейн Я.С. Геоморфологический очерк Зап.-Сиб. Низменности / Труды Ин-та физ. геогр. АН СССР, 1936, вып. 20. 86 с.

100. Cooke R., Doornkamp J. Geomorphology in environmental management. An introduction Oxford: Caredon Press, 1974. - 380 c.