Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины"

На правах рукописи

ЗОРИН ДЕНИС РОСТИСЛАВОВИЧ

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СОЛЯНЫХ МАССИВОВ ПРИВОЛЖСКОЙ МОНОКЛИНАЛИ И ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ

Специальность: 25 00 08 - Инженерная геология, мерчлотовсдепие я грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Волгоград 2005г

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете

Научный руководи- доктор геолого-минералогических наук, профессор В.Н. Синяков

тель:

Официальные оппо- доктор геолого-минералогических наук, профессор JI.A. Анисимов

ненты:

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Ю.П. Николаев

Ведущая организация: ВНИИГАЗ, г. Москва.

Защита состоится 23 июня 2005 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.02 при Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, Волгоград, ул. Академическая, 1, аудитория Б - 203 (зал заседаний диссертационных советов).

Факс: (844.2) 97-49-33, e-mail: postmaster@vgasa.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан «21» мая

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор геолого-минералогических профессор

2005 г.

СВ'Кузнецова

Ш6-Ч &Ъ 38

Актуальность проблемы. Изучение все более глубоких земных недр становится насущной необходимостью современной геологии и инженерной геологии. В настоящее время сложилось новое направление, которое можно назвать по Г.С. Золотареву (1990) "инженерная геология глубоких зон земной коры" со своими особенными, специфическими задачами и методиками исследований. Активное проникновение человека в недра Земли сравнимо с деятельностью природных геологических процессов.

Мировой опыт создания подземных хранилищ (ПХ) для резервирования углеводородов (УВ) и захоронения промышленных отходов показал, что наиболее рациональными и надежными вместилищами является каменная соль Это упруго-вязкая с низкой пористостью и проницаемостью среда, обладающая высокой прочностью (20-35 МПа) и практически инертная к углеводородам. Как известно, каменная соль характеризуется рядом свойств, предопределяющих инженерно-геологические условия соляных массивов: высокая растворимость - это карстовые процессы, кавернообразование, явления оседания земной поверхности, а содержание прослоев еще более растворимых калийно-магниевых солей приводит к интенсификации вышеперечисленных процессов. Наличие в массивах солей участков с пониженной плотностью и интенсивной трещиноватостью, зон дроблений, тектонических нарушений, связанных с галокинезом, обусловливают обвалы и обрушения соляных пород в подземных объектах. Соли обладают таким специфическим свойством, как пластическое течение - ползучесть на больших глубинах при высоких температурах и давлениях. Пластичность соли представляет особую опасность как для подземных хранилищ по причине конвергенции, так и для скважин, которые бурятся с различными целями и рассчитаны на длительную работу. Высокоминерализованные рассолы - рапа с сероводородом Нг8, залегающие в соляной толще, являются опасными и агрессивными зонами техногенного риска, влияющими на развитие инженерно-геологических процессов.

На Россошинской площади, расположе жской

моноклинали (ПМ), проведены инженерно-геологические исследования для строительства Волгоградского подземного хранилища газа (ВПХГ) в отложениях каменной соли. Создание хранилища подобного типа является одним из первых в России, но и оно не сможет в полной мере обеспечить такой мегаполис, как Волгоград, поэтому имеется необходимость создания ряда аналогичных ПХГ в толще солей в недалеком будущем. Для исследований соле-носных отложений на ПМ выбрана Антиповско-Балыклейская площадь, где в соляных породах отбирался керн и проводился комплекс промыслово-геофизических исследований, включая акустический каротаж. На ее территории проходят трассы системообразующих газопроводов «Оренбург-Новопсков», «Средняя Азия - Центр», что экономически целесообразно для создания ПХГ.

Массивы соляных пород Прикаспийской впадины (ПКВ) имеют достаточную мощность и глубину залегания для создания ПХ, отличаются более сложным геологическим строением, а соляная тектоника оказывает огромное влияние на комплекс инженерно-геологических условий. Основной базой для обоснования проекта и строительства подземных сооружений в массиве соляных пород является изучите физико-механических и реологических свойств.

Создание ПХ приводит к изменению напряженного состояния массива, его деформациям, в связи с этим большое внимание уделяется изучению массива в условиях естественного залегания методами акустического каротажа (АК) и акустического широкополосного каротажа (АШК). По данным скоростей распространения упругих волн в соляном массиве вычисляются деформационные свойства, дается оценка степени трещиноватости, кавернозности

Цель и задачи работы. Целью работы являлось изучение и сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов ПМ и ПКВ, исследование физико-механических свойств соляных пород по экспериментальным и геофизическим данным для создания ПХ, захоронения вредных промышленных огсходов, бурения скважин и др Для достижения

•„V' - •

поставленной цели решаются следующие задачи:

• анализ современного состояния изученности соляных массивов, геологических и тектонических условий как важнейших факторов, обусловливающих инженерно-геологические особенности территорий ПМ и ПКВ;

• сравнительная характеристика массивов соляных пород ПМ и ПКВ и их изменения под влиянием создания ПХ в толще солей;

» изучение гидрогеологических условий масслвоь соляных пород,

• анализ и изучение влияния солянокупольной тектоники на формирование физико-механических и реологических свойств массивов; выделение неблагоприятных зон для создания ПХ;

• расчеты упругих динамических характеристик - модуля упругости и коэффициента Пуассона по АК и АШК в тех же точках массива соляных пород, где отбирался и исследовался керн, с целью сопоставления экспериментальных и геофизических данных;

• определение по керну прочностных свойств каменной соли в зависимости от содержания калийно-магниевых солей ангидрита и определение связи между прочностью соляных пород и скоростью распро-с гранения продольных волн.

Научная новизна. Впервые проведено сравнение инженерно-геологических особенностей соляных массивов ПМ и ПКВ для создания в них ПХ; впервые обобщены и систематизированы материалы статических и динамических исследований физико-механических свойств соляных массивов ПМ и ПКВ; впервые рассчитаны и сравнены модуль деформации и коэффипиен г Пуассона каменной соли, сильвинита, карналлита, бииюфита по экспериментальным и акустическим данным; обобщен опыт бурения глубоких скважин в соляных отложениях на предмет ползучести солсй; по керновому материалу Антиповско-Балыклейской площади определена прочность на одноосное сжатие каменной соли в зависимости от содержания калийно-магниевых солеи и ангидрита; впервые для сильвинита, карналлита и бишофита определена зави-

симость между прочностью на одноосное сжатие и скоростью распространения продольных волн.

Защищаемые положения:

1 Соляные массивы в условиях моноклиналей и солянокупольных бассейнов представляют принципиально различные геологические тела с различными инженерно-геологическими условиями.

2 Создание базы данных физико-механических свойств соляных пород для обоснования вариантов размещения ПХ в соляных массивах, с учетом региональных геологических и тектонических особенностей

3. Прочностные характеристики каменных солей зависят от содержания в них сильвина, карналлита, бишофита и ангидрита; предел нрочнос1И соляных пород при одноосном сжатии и скорость продольных воли имеют тесную связь, что дает возможность по данным геофизических исследований скважин определить прочностные и упругие деформационные характеристики.

Практическая значимость и реализация исследований определяется тем, что создана база данных в таблицах по физико-механическим свойствам соляных пород в условиях приближенных к пластовым, что важно дм подземных сооружений на больших глубинах (более 1000 м). Результаты исследований упруго-динамических характеристик массивов соляных пород по данным АК и АШК найдут практическое применение не только при инженерно-геологических изысканиях для обоснования проекта и строительства ПХ различного назначения, но и для бурения и крепления скважин Показатели деформационных свойств соляных пород - модуль упругости Е и коэф фициент Пуассона ¡! имеют большое значение при оценке процессов деформации и разрушений соляных пород, а также для расчетов устойчивости камер выщелачивания и целиков каменной соли между подземными выработками. Определение зависимости между прочностью солей на одноосное сжатие и скоростью распространения продольных волн позволит предварительно оценить прочность солей по АК.

Фактический материал и личный вклад автора. Диссертация основана на анализе, систематизации, научном обобщении материалов изданной и фондовой литературы институтов "ЛУКОЙЛ - ВолгоградНИПИморнефть", ООО "АстраханьНИГШгаз", ООО "Подземгазпром", В от I" АС У и на результатах научных исследований проведенных автором в течение 4-х лет обучения в институте и аспирантуре. Проанализирован фактический материал исследований физико-механических свойств каменной соли по 30-ти скважинам на Антиповско-Балыклейской, Россошинской, Городищенской и Светло-ярской площадях, по трем скважинам на куполе Северный Камысколь, (где проводились инженерно-геологические исследования с целью создания ПХ) и по 15-ти скважинам Тенгизского месторождения, (на которых исследовались физико-механические свойства каменной соли для целей бурения). Автором обработано более 400 результатов лабораторных определений физико-механических свойств каменной соли на Тенгизском месторождении и до 200 исследований, проведенных в Днепровско-Донецкой впадине. Проанализированы геофизические исследования соляных пород по 50 скважинам, в том числе по АК более 20 скважин. Автором, при прохождении производственной практики в институте "ЛУКОЙЛ - ВолгоградНИПИморнефть", по керну из скважин Антиповско-Балыклейской площади, в количестве 109 образцов определены прочность сильвинита, карналлита и бишофита, а также влияние примесей на прочность каменной соли. По данным АК и АШК рассчитаны модуль упругости и коэффициент Пуассона, которые имеют большое значение при оценке процессов деформации и разрушений соляных пород, для площадей ПМ и ГЖВ в тех же точках массива, где отбирался и исследовался керн. Для солей определена связь между прочностью на одноосное сжатие и скоростью распространения продольных волн.

Апробация. Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и были представлены на конференциях различного уровня: Волг-ГАСА (Волгоград 2000-2003 1т.), Межрегиональной молодежной научной конференции "Север! еоэкотех-2003" (Ухта, 2003 г.), на экологических чгени-

ях Волгоградского отделения PDA (Волгоград, 2004 г ) и TIT международной научно-технической конференции (Астрахань, 2004 г). Автор награжден дипломом за участие в региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области в 2000 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения. Общий объем текста 186 страниц, 54 рисунка и 36 таблиц. Библиографический список включает 127 наименований

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д.г -м.н., профессору В.Н. Синякову за направление исследований, поддержку и помощь при работе над диссертацией. Автор искренне признателен докторам г.-м.н , профессорам C.B. Кузнецовой, О.Г. Бражникову, докторам т.н. Потапову А.Г., Новикову B.C., к.ф-м.н. Акуловой P.C. и др. за консультации, ценные практические рекомендации и замечания.

Глава 1. Анализ изученности массивов соляных пород и методика исследований. В данной главе приводится история изученное! и физико-механических свойств соляных пород и инженерно-геологических процессов на территориях ГГМ и ПКВ. Большой вклад в изучение соляных пород внесли M В Ломоносов, Н.С. Курнаков, А П. Виноградов, H M. Страхов и др Среди геологов - солевиков широко известны имена A.A. Иванова, М.Г. Валяшко, А.И. Дзенс-Литовского, С.М Кореневского, М.П. Фивега и др. Исследованию деформационных характеристик каменной соли посвящены работы Д.П. Григорьева, А.Ф. Иоффе, ГН. Кузнецова, А Салустовича и др. Первым обобщением физико-механических свойств пород месторождений минеральных солей явилась монография Н.М. Проскурякова (1973).

Идею влияния движения соляных структур на комплекс инженерно-геологических условий территории ПКВ впервые сформулировал в конце 70-х В Н. Синяков: все изменения напряженного состояния пород в солевом комплексе влияют на отложения надсолевого комплекса и достигают поверхности земли в виде различных процессов и явлений.

Изучением физико-механических и реологических свойств солевых пород для решения проблем бурения скважин и создания ПХ в занимались в разное время Р.С Акулова, Л.И. Барон, М.П Воларович, В.В. Врачев, А М. Гальперин, Н.П. Гребенников, И,А. Гриценко, Ж.С. Ержанов, 1 .Ю. Журавлева, Б.К. Лапочкин, В.А. Мазуров, И.К. Майоров, B.C. Новиков и др.

Исследования Е.С. Оксенкруга и Е.М. Шафаренко (1974, 1978), В.В. Врачева (2000) показали, что интенсивность ползучести каменной соли в рассольной среде возрастает и происходит снижение прочностных характеристик. В 1986 году институтом ВолгоградНИПИнефть произведены замеры сужения диаметра ствола скважин 33 и 44 Тенгизских, вызванные ползучее! ью соли, где интенсивность сужения составила 5,28 - 6,5 мм в сутки. В работе В.И Смирнова и др. (2000) рассматривается механизм деформации подземных полостей, созданных в 1980-1984 г.г. на Астраханском ГКМ методом ядерных взрывов в соляных отложениях, а большая конвергенция объясняется отсутствием противодавления и снижением прочностных свойств соли ядерным взрывом.

Изучением проблемы создания подземных емкостей в соляных массивах занимались В.Н. Синяков, C.B. Кузнецова, А.Я Гаев, Ю.М. Бугковский, ВЛ. Грицаеько, О.И. Серебряков, А.Н. Горбунов, Г.В. Кутлусурина, С.А. Литвинов, Ю.П. Николаев, Е.М. Шафаренко, В.Б. Сохранский, И.И. Твердохлебов, H.A. Эдиашвилли и др. (1981-2003).

В 1986 году на куполе Северный Камысколь в 1ЖВ с целью создания нефтехранилища проведены инженерно-геологические исследования институтом ВолгоградНИПИнефть совместно с ИГиРГИ. В связи с осложнениями при бурении скважин в солях на ПМ и в ПКВ P.C. Акуловой, Н.П. Гребенниковым, И.А. Гриценко и В.С.Новиковым (1975-1990) проводилось изучение физико-механических свойств солей. В работе Б.К. Лапочкина и Т.Ю. Журавлевой (2000) определены количественные параметры физико-механических свойств соли в зависимости от генезиса. На Россошинской площади ВПХГ изучалась только каменная соль, остальные соляные породы, которые широко

представлены в разрезе ПМ, не исследовались. В 2003 году в скв. 146 Анти-повско-Балыклейской, вскрывшей кунгурские солевые отложения в интервале 1276 - 2197м, был проведен АК, по данным которого и экспериментов, проведенных P.C. Акуловой, автором произведены расчеты динамического модуля упругости, коэффициента Пуассона, модуля сдвига.

В главе приводится методика исследований физико-механических свойств солей статическими и динамическими методами.

Глава 2. Сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины. В главе рассмотрены особенности инженерно-геологических условий ПМ и ПКВ, приводится их сравнительный анализ и влияние условий залегания солевых массивов на физико-механические свойства пород.

Большой вклад в изучение геологии и тектоники ПКВ и ее обрамления внесли П.Я. Авров, Г.Г. Бражников, О.Г. Бражников, Г.И. Горецкий, В.С Деревягин, B.C. Журавлев, В.А. Ермаков, B.C. Конищев, Ю.А. Косыгин, С В. Кузнецова, П В. Медведев, Н.В. Неволин, О.Г. Одолеев, A.A. Свиточ, В.Н. Синяков, А.Е. Шлезингер, АЛ. Яншин и др.

Территории ПМ и ПКВ занимают юго-восточный угол Русской плиты Восточно-Европейской платформы. ПМ представляет собой область относительно неглубокого погружения поверхности кристаллического фундамента и осадочного чехла мощностью 5-6 км ПКВ - это отрицательная платформенная структура, сформировавшаяся в результате прогибания, характеризующаяся глубоким потруженим кристаллического фундамента и мошной толщей осадочного чехла до 20 - 25 км.

В восточной части ПМ, как и в ПКВ распространены соленосные отложения кунгурского яруса нижнепермского возраста. Здесь осадочные отложения подразделяются на три комплекса - подсолевой, солевой и надсолевой. Кунгурские соленосные отложения ПМ не затронуты соляным текгогепезом, залегают в относительно спокойных и выдержанных по пчощади пластовых условиях с наклоном пластов 1-2°в сторону Прикаспийской впадины (рис 1)

Мощность солевого комплекса увеличивается по мере погружения и

достигает 900-1000 м, а в западном направлении она постелено сокращается -до полного срезания. Солевой комплекс представлен ритмичным чередовани-

Рис. 1 Геологический разрез Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины

ем пластов каменной соли, калийно-магниевых солей, ангидритов и доломитов. По данным геофизических исследований в скв. 146-Антиповско-Балыклейской условно выделены восемь ритмопачек осадконакопления. Например. седьмая ритмопачка (антиповская) с толщиной до 100 - 130 м начинается слоем ангидрита, затем залегает каменная соль, а кровля ритмопачки сложена карналлитом и бишофитом (до 38 -45 м).

ПКВ - это крупный солянокупольный бассейн с мощным развитием соляной тектоники. Формирование соляных структур происходило в Прикаспийской впадине с позднепермского времени и продолжается на современном этапе. Кузнецовой C.B. и Синяковым В.Н. (2000) установлено, что скорость роста соляных куполов в Прикаспии составляет 8,85-14 мм/год, что влияет на подземные сооружения, скважины и т.д.

По схеме инженерно-геологического районирования, разработанной В.Н. Синяковым и C.B. Кузнецовой в 1992 году, ПКВ рассматривается как инженерно-геологический регион второго порядка. В геологической истории ПКВ огромную роль играет фаза перестройки тектонического режима в оли-

гоцен-четвертичный этап развития В плиоценовое и четвертичное время Прикаспийская впадина, освободившаяся от моря в конце плейстоцена, оказалась в кольце денудационных равнин.

На территории ПМ выделена область первого порядка - область денудационных равнин, сложенных дочетвертичными отложениями, преимущественно перекрытыми лессовидными породами. Областями второго порядка выделены область денудационных равнин палеогенового возраста и область денудационных равнин плиоценово! о возраста. С лессовыми и лессовидными породами связаны процессы подтопления и заболачивания, вызванные повышением уровня грунтовых вод, с явлением подтопления в лессовых породах связан процесс просадки. Отмечается активизация оползневых процессов на территориях городов Волгограда и Камышина.

В пределах Волгоградской области в ПКВ выделены область первого порядка аккумуляшвных равнин, сложенных морскими четвертичными отложениями и область, которая объединяет долины крупных рек, сложенных аллювиальными четвертичными отложениями В четвертичное время область неоднократно затапливалась морем в результате трансгрессии Каспия. Рель-ефообразующими породами являются глинистые и песчаные отложения хва-лынского горизонта. Область аккумулятивных равнин раннехвалынского возраста выделена как область второго порядка. Для данной области характерны процессы выветривания, заболачивания, засоления, а также оползни. С появлением новых водоносных горизонтов типа верховодки связаны подтопления и процессы набухания хвалынских шоколадных глин. Областью второго порядка является Волго-Ахтубинская долина. Она занимает значительную территорию, пересекая ее с севера на юг и заканчивается веерной дельтой Для этой области характерны сгонно-нагонные явления, речная и овражная эрозия, слабые эоловые процессы, аккумуляция, засоление, а также подтопление и заболачивание

Освоение недр в совокупности с геологическими факторами оказывает влияние на инженерно-геоло! ические особенности соляных массивов. Для

ПМ и ГТКВ характерны общие инженерно-геологические особенности: нарушается установившееся равновесие при вскрытии массива солей, происходит изменение геодинамического состояния недр - породы претерпевают различные деформации от хрупкого разрушения - осыпи, обвалы, до течения солей; интенсивное растворение солей, размыв калийно-магниевых солей приводит к образованию каверн и карстообразованию, а гипсовый и соляной карст в кровле соляного массива вызывает образование блюдец проседания, трещин и провальных воронок; при высоких температурах, характерных для ПКВ, вышеназванные процессы происходят более интенсивно; на ПМ и в западной части ПКВ встречаются линзы рапы, приуроченные к интервалам залегания калийно-магниевых солей, при вскрытии которой происходит перераспределение давлений, перетоки пластовых вод и заполнение рапой хранилищ. Главное отличие инженерно-геологических особенностей ПКВ от ПМ в том, что соляной тектогенез является основным фактором инженерно-геологических процессов: интенсивная внутренняя складчатость, разуплотненные зоны, тектонические трещины, зоны дробления, миграция жидкостей и газа по трещинам, а современные тектонические движения, связанные с ростом куполов, приводят к деформациям солевой, надсолевой комплексы пород и хвалынскую аккумулятивную поверхность.

Создание ПХ предпочтительнее на Приволжской моноклинали, где со-леносная толща залегает моноклинально, имеет пластовый характер, и главное, расположена на глубинах, благоприятных заложению ПХ не свыше 2500м. В Прикаспийской впадине современные тектонические движения, сложная структура внутренней складчатости соли, неоднородность строения солевого массива, миграция вод и газов, а также большая глубина залегания солей создают определенные трудности при сооружении хранилищ.

В гидрогеологическом отношении Приволжская моноклиналь относится к восточной части Приволжско-Хоперского артезианского бассейна, который содержит напорные водоносные комплексы и горизонты, составляющие два гидрогеологических этажа, разделенных кунгурской соленосной толщей"

верхний - от четвертичных до верхнепермских отложений, и нижний - от нижнепермских до девонских отложений. В осадочном чехле ПКВ выделяют два гидрогеологических мегакомплекса - надсолезой и подсолевой, разделенные между собой соленосной толщей, которая содержит внутрисолевые воды Коллекторами внутрисолевых вод в верхней части солевою комплекса являются калийно-магниевые соли и ангидриты трещиноватые, а в нижней части солевого комплекса - трещиноватые и кавернозные сульфатно-карбонатные породы. Преобладают рассольт хлормагниевого и хлоркальциевого типа, с минерализацией 320 - 542 г/л. Выделены четыре генетических типа рассолов-седиментогенный, постседиментогенный, инфильтрогеннъш и смешанный (А.П Зорина, 2001У Присутствие подземных вод в толще солей создает неблагоприятные условия для создания ПХ, особенно в условиях ПКВ, 1де расположение рапосодержащих пластов обусловлено внутренней соляной тектоникой.

Глава 3. Исследование физико-механических и реологических свойспз солевых массивов. В главе дана характеристика основных минералов солевых пород - галита, сильвина, карналлита, бишофита, ангидрита и по-лигалита. Исследование физико-механических свойств солей Приволжской моноклинали, Прикаспийской впадины, их реологические свойства и сравнительный анализ результатов приводятся в 31 таблице и на 24 графиках. Согласно общей инженерно-геологической классификации грунтов по Е.М. Сергееву В А Приклонскому и др (1957) солевые породы относятся к осадочным породам с жесткими связями: подгруппа - химические и биохимические (органогенные), тип - сульфатные и галоидные.

Главной особенностью солей является хорошая растворимость в воде. Эта особенность используется для создания камер выщелачивания. Согласно РД 03 - 243 - 98, п.З 2.5, средняя радиальная скорость растворения минеральных солей при температуре 20° С составляет, м/сут: галита 0,12-0,15, сильвинита 0,150,29, бишофита 0,67, карналлита 0,5.

В 70-е годы прошлого столетия проводились работы на выявление в

Волгоградской области залежей калийно-магниевых солей и месторождений нефти и газа. Особый интерес вызывают работы на Ангиповско-Бальпслейской и Городищенской площадях, где в солевых отложениях отбирался керн для исследования физико-механических свойств солей динамическими и статическими методами.

Физико-механические свойства галита по данным института "Волго-градНИПИнефть" следующие: плотность составила 2.07 2.18 г/см3, общая пористость - 1 3 - 2 8%, предел прочности на одноосное сжатие - 22 0 27.5 МПа. модуль упругости - 3 58 - 3 98*104 МПа. модуль сдвига - 1.34 1.94*104 МПа, коэффициент Пуассона 0 24 - 0 29 Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что прочностные свойства определяются структурными неоднородностями' расслатщеватостью, трещиноватостью, размером кристаллов минералов В табл. 1 приведены динамические упругие характеристики ангидрита, сильвинита, карналлита и бишофита, экспериментальные и рассчитанные автором по методу АК В rIpeдeлav однотипной породы, которой является каменная соль, автором проведено исследование влияния минерального состава на прочность при одноосном сжатии

Таблица 1

Сравнение упругих характеристик солевых пород по данным АК и лабора-

торным определениям (Приволжская моноклиналь)

Название пород Плотность пород ГГК (пл), г/см3 Скорость продольн. волн Ур,км/с Скорость, поперечн; волн, У;,КМ/С Модуль упругости. Е 10", МПа Модуль сдвига, в 104, МПа Кочффиц Пуассона И Кол-во определений

Ангидрит 2,5-2,9 6,1-6,3* 6.0-6.41 3,32 6,1-8,3 6,15-7,76 - 0.29 70

Галит 2,1-2,15 4,5-4,56* 4,5-4,6 2,57-2,64 3,58-3,98 3,63-4,00 1,341,94 0,24-0.29 0.24-0,30 280

Сильвинит 1,8-2,02 3,88-3,94* 3,85-4.0 2,19-2,3 2,4-2751 2,44-2,59 0,951,05 0,27 0,29 150

Бишофит 1,541,62 3,82-3,88* 3,6-3,8 1,98-2,1 Г 2,04-2,45 1,75-2,11 0,85 ПХ2Ф0,37 0,25-0,45 80

Карналлит 1,65 3.42-4,02* 3,5-3,9 2,08 2,7-3,3 - 0,29-0,45 150

* в числителе - по экспериментальным данным, в знаменателе - по аку

стическому каротажу

Для ПМ характерны широкие вариации (от 5 до 80%) содержания в каменной соли карналлита, бишофита, сильвина и ангидрита, что позволяет выявить их роль в формировании прочностных свойств соли. Автором установлено, что содержание сильвина до 25% практически не влияет на прочность каменной соли и только содержание карналлита и бишофита даже в небольших количествах (5-12%) оказывает существенное влияние на понижение прочности. При содержании бишофита до 25% прочность каменной соли уменьшается до 11.5 МПа, содержание карналлита до 25% снижает прочность до 13-12.5 МПа, а содержание сильвина свыше 25% - до 21 МПа.

При содержании бишофита до 70% , галита до 30% (бишофитовая порода), прочность значительно уменьшается до 5.8 МПа. Влияние содержания калийно-магниевых солей на прочность каменной соли выражается тесной корреляционной зависимостью от 0.716 до 0.856 (рис 2).

Рис.2

Влияние содержания сильвина, карналлита и бишофита на прочность каменной соли (Приволжская моноклиналь).

По данным исследований каменной соли Тенгизского месторождения, где между кристаллами существует слабая связь, присутствие ангидрита даже до 30% существенно не увеличивает прочность на сжатие и она изменяется в пределах от 25 до 27.6 МПа, т е. составляет в среднем 25.9 МПа, что ха-

рактерно для чистой каменной соли (галита 98%).

По результатам АПЖ, проведенного в скважине ЗК- Тенгиз, автором уточнены следующие характеристики: коэффициент Пуассона, модуль упругости и модуль сдвига и сравнены с результа1ами исследований керновою материала, проведенных динамическим методом на установке УБВД-600 Акуловой Р.С.(1992г) (табл.2).

Таблица 2

Сравнение упругих характеристик каменной соли по лабораторным данным и АК в Прикаспийской впадине (Тенгизскос месторождение)__

№ образца Условия исследования vP, км/с Vs, км/с И ЕЛО4 МПа G.104, МПа Коч-во определений

334.01 лабораторные 4,60 2,60 0,266 3,757 1,485 55

геофизические 4,75 2,65 0,275 4,050 1,500

335.01 лабораторные 4,22 2,46 0,286 3,382 1,318 26

геофизические 4,49 2,65 0,270 4,000 1,500

С-2 лабораторные 4,5 2,58 0,268 3,326 1.457 25

геофизические 4.65 2,65 0,270 4,000 1,500

340.01 лабораторные 4,22 2,46 0,297 3,409 1,318 20

геофизические 4,51 2,70 0,285 4,000 1,350 1

Изучение физико-механических параметров каменной соли из керна разведочных скважин пробуренных на куполе Северный Камысколь проводились в Центральной Научно-Исследовательской Лаборатории в Москве Рекомендуемые для оценки устойчивости по скважинам 101-103 средние значения прочности а ¿ж определены по результатам испытаний серий образцов, т е. по скв. 100 сто* =18 1 МПа (по 18 образцам), по скв 101 а„ ~ 22 8

МПа (по 48 образцам), по скв. 102 ссж = 23.0 МПа (по 96 образцам). Средние значения упругих характеристик Е и р (динамический метод) следующие' для скв. 101 - Е - 3.26* 104 МПа, р - 0.246; для скв. 102 - Е = 3.35*104 МПа, ц = 0.241.

Испытания образцов каменной соли на прочность при объемном сжатии в классе напряженных состояний О] > о2 = ст3, когда при заданных боковых напряжениях сг3 получают некоторое значение разрушающего осевого напряжения и на основании результатов испытаний при нескольких значениях Стз построен паспорт прочности, по которому определен угол внутреннего трения ф = 28° и коэффициент сцепления породы С = 7.5 МПа.

В скважинах на куполе Северный Камысколь был проведен АИПС и по его данным автором рассчитаны коэффициент Пуассона и модуль упругости. На куполе Северный Камысколь был выявлен наиболее благоприятный интервал 535 - 785м (скв. 101) для создания ГТХ, который характеризуется однородностью каменной соли, а прочностные характеристики ее изменяются в относительно небольшом диапазоне: прочность на одноосное сжатие составила 22.7-25.5 МПа, коэффициент Пуассона 0.22 - 0.26.

По Е.М.Сергееву (1959) корелляция между отдельными свойствами пород приобретает огромное значение, т.к. позволяет вскрыть причины, порождающие проявление тех или иных свойств. Так как свойства солевых пород определенных экспериментальным путем неоднозначны, а в пределах массива они вообще подвержены значительным изменениям, то целесообразней использовать корреляционные зависимости. По Ляховицкому (1964) выражение связи между прочностью горной породы и скоростью распространения

12Сегсж(1-Р)

упругих продольных волн выражено зависимостью:г. =,!-—--—,

V Р( 1-2/1)

где Ур - скорость распространения продольных волн; С - коэффициент пропорциональности между модулем сдвига материала и прочностью на одноосное сжатие; р - плотность породы; р - коэффициент Пуассона

На рис. 3 а, б представлены графики связи асж = [(Ур), корреляционной зависимости, где для таких солевых пород как галит, галит с ангидритом, и сильвинит прослеживается закономерность, что с ростом скорости распро-с ¡ранения продольных волн величина прочности на сжатие увеличивается. Для бишофита и карналлита проследить такую закономерность сложно, что связано с большой гигроскопичностью последних.

у=10 932х-25 2М| Яг = 0 6993 ;

|у- 8 2212х-19 259] Я2 = 06212 !

ч

|У = 6 9424х 20 Ь65[

Рис.3 Графики связи прочности <7СЖ и скорости распространения упругих волн V,, для солевых пород

Автором по методике Л.В. Шаумян (1972) было проведено установление зависимостей между показателями прочности солевых отложений и упругой характеристикой - скоростью распространения продольных воля, ¡де установлено, что для исследуемых разностей пород между величинами Осж и Ур существуют корреляционные зависимости, где коэффициент корреляции изменяется от 0,621 до 0,83, подчеркивая относительно тесную связь. Закономерное изменение параметров в зависимости 01 минеральною состава пород, трещиноватости, структурных и текстурных признаков позволяет установить корреляционные зависимости. На графиках отмечается, что при одинаковых значениях скоростей продольных волн, например 3,9 км/с, сильвинит имеет более высокую прочность, чем карналлит. Графики связи гали.а и

галита с ангидритом имеют более резкое изменение угла наклона к оси V,, (в области значений продольной скорости 4,65-4,85 км/с), и, чем прочнее порода, тем больше крутизна графика. Наибольшую прочность имеют галиты с включениями и прослоями ангидрита до 30 МПа, с наибольшей скоростью распространения упругих волн.

Анализ положения графиков позволяет сделать выводы, что для солевых пород определенному значению скорости продольных волн Ур соответствуют определенные значения прочности. Причем, одинаковая скорость продольных волн 3,84-3,85 км/с для бишофита и карналлита обозначена тем, что эти породы имеют одинаковую плотность и соответственно одинаковую прочность. Сравнительно простые зависимости между величинами сг„ и Ур, а также наличие относительно тесных корреляционных связей между ними позволяют использовать уравнения для определения предела прочности на сжатие для галита, галита с ангидритом, сильвинита, карналлита и бишофита, исходя из значений Ур (см. рис.3 а, б).

Солевые породы являются телами упруго-пластическими и характеризуются большими деформациями ползучести при постоянной нагрузке во времени. Ползучестью солей объясняется образование соляных структур. Время воздействия нагрузки является одним из важнейших факторов, определяющих поведение горных пород при взаимодействии с подземными сооружениями.

Исследования реологических свойств солей были начаты только в последние годы, поэтому количество экспериментальных данных ограничено. Опыты на ползучесть проводились Н. Картером и Ф. Хансеном (1980) по каменным солям из Нью-Мехико и с острова Айвери при постоянных деформированных напряжениях от 10.3 до 20 7 МПа, при температурах от 24 до 200°С. По данным эксперимента деформация ползучести при напряжении 10.3 МПа и ниже 115°С очень низкая в течение десяти дней. При повышенных температурах (свыше 115°С) наблюдается значительное увеличение скорости ползучести со временем и достигается стационарный режим Этот эф-

фект становится очевидным при 170°С, когда фиксируются очень большие скорости ползучести. При температуре 115°С и деформации напряжений 20.7 МПа получена очень высокая деформация ползучести до 11 % в 1ечение времени воздействия 12 часов. Следовательно, влияние деформации напряжения на режим ползучести подобно влиянию температур высокая деформация напряжений дает высокую скорость ползучести.

При строительстве и эксплуатации скважин происходи г нарушение обсадных колонн, связанное с ползучестью солей Причем отмечено, что интенсивность ползучести зависит от местоположения скважины. Па Астраханском ПСМ (25скважин) и месторождении Тенгиз (12 скважин) большинство нарушений колонн по причине "течения солей" происходит в скважинах, расположенных на склонах куполов и близ юктоиических нарушений, где породы находятся в напряженном состоянии

Одним из главных параметров горной породы, обладающей реологическими свойствами, является предел дттепъной прочности эю наибольшее постоянно действующее напряжение, при котором образец не разрешается ¡а любой промежуток времени. Согласно данным Б К Лапочкина и Т. Ю. Журавлевой (2000), образцы каменной соли отличаются относительно высокими значениями прочности на сжатие от 24 - 34 МПа, а предел длительной прочности средиезернистой каменной соли изменяется от 13,5 до 15 МПа.

Испытание на ползучесть на куполе Северный Камысколь проводились ВНИИПРОМГАЗом на 18 образцах скважины 101 из интервала 785-1082 0 м. и на 21 образце из скважины 102 из интервала 672-906 м при напряжениях (0.9 0 5)асж по скв.№ 101 и (0 9 - 0.4)осж по скв. № 102. Для каменной соли скв.№101 предел длительной прочности при одноосном сжатии а'-0.5, о"с-А-8.85 МПа или о'|=--а''сЛ .732-5 1 МПа. Предел длительной прочности каменной соли скв. №102 равен 0 5аж т.е.: ст"^ = 0.5осж - 11-0 МПа или а>а=°с/1.732 = 6.4МПа.

При сравнении упруго-динамических характеристик солевых пород, полученных по исследованиям керна и геофизическим данным для Г1М и ГЖВ, отмечается высокая сходимость результатов в пределах ПМ (Анти-

отмечается высокая сходимость результатов в пределах ПМ (Антиповско-Балыклейская площадь), что дает возможность предварительно оценивать значения модуля упругости и коэффициента Пуассона по АК и АКШ без проведения экспериментов. В условиях ПКВ, где породы находятся в напряженном состоянии, данные геофизических исследований с керновыми определениями имеют большие расхождения.

Исследования ползучести показали, что солевые массивы ПМ более устойчивые - мгновенная прочность составляет 20-35 МПа, предел длительной прочности - 13,5 - 15 МПа, тогда как на куполе Северный Камысколь в ПКВ они ниже - мгновенная прочность составляет 12-25 МПа, предел длительной прочности - 5,1 -6,4 МПа. Полученные характеристики физико-механических свойств каменной соли рекомендуется для расчетов устойчивости камер выщелачивания при создании ПХ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов ПМ и ПКВ применительно к задачам создания в каменной соли подземных хранилищ различного назначения. Большое внимание уделено изучению солевых массивов в условиях естественного залегания геофизическими методами. Изучение физико-механических свойств солевых пород по керну затруднено из-за сложности и дороговизны поднятия керна с больших глубин, поэтому для характеристики солевого массива большое значения в настоящее время имеет интерпретация геофизических исследований.

Решены следующие поставленные задачи.

1. Проведен анализ современного состояния изучения инженерно-геологических особенностей, а также обобщение материалов исследований физико-механических свойств солевых массивов для различных целей.

2. В результате исследований выявлены важнейшие особенности инженерно-геологических условий солевых массивов ПМ и ПКВ, а сравни-

тельный анализ инженерно-геолш ических особенностей солевых массивов обосновывает и подтверждает приоритеты создания ПХ в пластовых условиях.

Изучены гидрогеологические условия, что важно для создания подземных емкостей методом выщелачивания.

Проведено исследование физико-механических свойств солевых массивов в зависимости от условий залегания, и выделены неблагоприятные зоны для создания ПХ.

По данным акустического каротажа АК и АШК и экспериментальных исследований расчитаны величины модуля деформации и коэффициента Пуассона необходимые для расчетов распределения напряжений в солевом массиве, устойчивости подземных резервуаров в процессе их создания и эксплуатации.

Определены изменения прочностных свойств солевых пород в зависимости от минерального состава и установлено, что существенное влияние на понижение прочности галита оказывают содержание карналлита и бипгофита, а на повышение прочности - содержание ангидриы. присутствие сильвина до 25% на прочность галита влияет с малой степени.

Определена связь между прочностью солей и скоростью распространения упругих продольных волн, позволяющая предварительно определить г/редел прочности по геофизическим данным Изучены реологические свойства каменной соли, а на основании анализа и сопоставления результатов экспериментальных и геофизических данных физико-механических свойств солевых массивов Приволжской моноклинали и солянокупольной Прикаспийской впадины сделаны выводы о преимуществах пластового залегания для целей создания подземных хранилищ.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Зорин, Д. Р. Обеспечение экологически безопасного строительства скважин надежным креплением // V региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области : тезисы докл. по направлению №15 "Экология, охрана среды строительство", 21-24 ноября 2000. - Волгоград, 2001.-С. 15-16.

2. Зорин, Д. Р. Создание надежной и долговечной крепи при строительстве скважин // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций : материалы III Междунар, науч.-техн. конф., 27-29 марта 2003 4.IV / ВолгГАСА. - Волгоград, 2003. - С. 89-91.

3. Зорин, Д. Р. Обеспечение геоэкологических задач при бурении скважин надежным креплением // Межрегиональная молодежная науч конф. "Се-вергеоэкотех - 2003" . материалы конф. - Ухта, 2003. - С. 160-163.

4. Зорин, Д. Р. Исследование физико-механических свойств солевых массивов на Приволжской моноклинали и в Прикаспийской впадине // Вестник ВолгГАСУ. Сер. Естественные науки. 2004 Вып 3(10) - С 11'-114.

5. Зорин, Д. Р. О физико-механических свойствах солевых массивов // Южно-Российский вести, геологии, географии и глобальной энергии. -2004. - T.II, №3, - С. 79-80.

6. Зорин, Д Р. Геологические проблемы при строительстве нефтегазовых скважин, вызванные геодинамическим состоянием недр // Региональные экологические чтения. - Волгоград, 2004. - С. 74-76.

Зорин Денис Ростиславович Сравнительный анализ инженерно-геологических условий соляных массивов Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолош-минералогических наук

Подписано в печать 18 мая 2005 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура «Times New Roman». Усл.-печ. л. - 1,0. Уел .-изд. л 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №5 2Ц .

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, Центр информационных технологий, Сектор оперативной полиграфии.

РНБ Русский фонд

2006-4 8338

* ' ' Q

4

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Зорин, Денис Ростиславович

ВВЕДЕНИЕ.

1. Анализ изученности массивов соляных пород и методика исследований.

1.1. Современное состояние исследований физико-механических свойств соляных пород.

1.2. Особенности системы: массив соляных пород - подземное сооружение.

1.3. Методы исследования физико-механических свойств соляных пород.

2. Сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей

Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины.

W 2.1. Инженерно-геологические особенности Приволжской моноклинали.

2.2. Инженерно-геологические особенности Прикаспийской впадины.

2.3. Гидрогеологические условия массивов соляных пород.

2.3.1. Приволжская моноклиналь.

2.3.2. Прикаспийская впадина.

3. Исследование физико-механических и реологических свойств массивов соляных пород.

3.1. Характеристика солевых пород.

0 3.2. Физико-механические свойства массивов соляных пород.

3.2.1. Исследование массивов соляных пород в условиях пластового залегания на Приволжской моноклинали.

3.2.2. Исследование массивов соляных пород в условиях соляно-купольной Прикаспийской впадины.

3.3. Реологические характеристики солей.

3.4. Сравнение физико-механических свойств солей, определенных экспериментальными и геофизическими методами.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадины"

Актуальность проблемы. Изучение все более глубоких земных недр становится насущной необходимостью современной геологии и инженерной геологии. В настоящее время сложилось новое направление, которое можно назвать по Г.С. Золотареву (1990) "инженерная геология глубоких зон земной коры" со своими особенными, специфическими задачами и методиками исследований. Активное проникновение человека в недра Земли сравнимо с деятельностью природных геологических процессов.

Мировой опыт создания подземных хранилищ (ПХ) для резервирования углеводородов (УВ) и захоронения промышленных отходов показал, что наиболее рациональными и надежными вместилищами является каменная соль. Это упруго-вязкая с низкой пористостью и проницаемостью среда, обладающая высокой прочностью (20-35 МПа) и практически инертная к углеводородам. Как известно, каменная соль характеризуется рядом свойств, предопределяющих инженерно-геологические условия соляных массивов: высокая растворимость - это карстовые процессы, кавернообразование, явления оседания земной поверхности, а содержание прослоев еще более растворимых калийно-магниевых солей приводит к интенсификации вышеперечисленных процессов. Наличие в массивах солей участков с пониженной плотностью и интенсивной трещиноватостью, зон дроблений, тектонических нарушений, связанных с галокинезом, обусловливают обвалы и обрушения соляных пород в подземных объектах. Соли обладают таким специфическим свойством, как пластическое течение - ползучесть на больших глубинах при высоких температурах и давлениях. Пластичность соли представляет особую опасность как для подземных хранилищ по причине конвергенции, так и для скважин, которые бурятся с различными целями и рассчитаны на длительную работу. Высокоминерализованные рассолы - рапа с сероводородом H2S, залегающие в соляной толще, являются опасными и агрессивными зонами техногенного риска, влияющими на развитие инженерно-геологических процессов.

На Россошинской площади, расположенной в пределах Приволжской моноклинали (ПМ), проведены инженерно-геологические исследования для строительства Волгоградского подземного хранилища газа (ВПХГ) в отложениях каменной соли. Создание хранилища подобного типа является одним из первых в России, но и оно не сможет в полной мере обеспечить такой мегаполис, как Волгоград, поэтому имеется необходимость создания ряда аналогичных ПХГ в толще солей в недалеком будущем. Для исследований соле-носных отложений на ПМ выбрана Антиповско-Балыклейская площадь, где в соляных породах отбирался керн и проводился комплекс промыслово-геофизических исследований, включая акустический каротаж. На ее территории проходят трассы системообразующих газопроводов «Оренбург-Новопсков», «Средняя Азия - Центр», что экономически целесообразно для создания ПХГ.

Массивы соляных пород Прикаспийской впадины (ПКВ) имеют достаточную мощность и глубину залегания для создания ПХ, отличаются более сложным геологическим строением, а соляная тектоника оказывает огромное влияние на комплекс инженерно-геологических условий. Основной базой для обоснования проекта и строительства подземных сооружений в массиве соляных пород является изучение физико-механических и реологических свойств.

Создание ПХ приводит к изменению напряженного состояния массива, его деформациям, в связи с этим большое внимание уделяется изучению массива в условиях естественного залегания методами акустического каротажа (АК) и акустического широкополосного каротажа (АШК). По данным скоростей распространения упругих волн в соляном массиве вычисляются деформационные свойства, дается оценка степени трещиноватости, кавер-нозности.

Цель и задачи работы. Целью работы являлось изучение и сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов ПМ и ПКВ, исследование физико-механических свойств соляных пород по экспериментальным и геофизическим данным для создания ПХ, захоронения вредных промышленных отходов, бурения скважин и др. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

• анализ современного состояния изученности соляных массивов, геологических и тектонических условий как важнейших факторов, обусловливающих инженерно-геологические особенности территорий ПМ и ПКВ;

• сравнительная характеристика массивов соляных пород ПМ и ПКВ и их изменение под влиянием создания ПХ в толще солей;

• изучение гидрогеологических условий массивов соляных пород;

• анализ и изучение влияния солянокупольной тектоники на формирование физико-механических и реологических свойств массивов; выделение неблагоприятных зон для создания ПХ;

• расчеты упругих динамических характеристик - модуля упругости и коэффициента Пуассона по АК и АШК в тех же точках массива соляных пород, где отбирался и исследовался керн, с целью сопоставления экспериментальных и геофизических данных;

• определение по керну прочностных свойств каменной соли в зависимости от содержания калийно-магниевых солей, ангидрита и определение связи между прочностью соляных пород и скоростью распространения продольных волн.

Научная новизна. Впервые проведено сравнение инженерно-геологических особенностей соляных массивов ПМ и ПКВ для создания в них ПХ; впервые обобщены и систематизированы материалы статических и динамических исследований физико-механических свойств соляных массивов ПМ и ПКВ; впервые рассчитаны и сравнены модуль деформации и коэффициент Пуассона каменной соли, сильвинита, карналлита, бишофита по экспериментальным и акустическим данным; обобщен опыт бурения глубоких скважин в соляных отложениях на предмет ползучести солей; по керно-вому материалу Антиповско-Балыклейской площади определена прочность на одноосное сжатие каменной соли в зависимости от содержания калийно-магниевых солей и ангидрита; впервые для сильвинита, карналлита и бишофита определена зависимость между прочностью на одноосное сжатие и скоростью распространения продольных волн.

Защищаемые положения:

1. Соляные массивы в условиях моноклинали и солянокупольных бассейнов представляют принципиально различные геологические тела с различными инженерно-геологическими условиями.

2. Создание базы данных физико-механических свойств соляных пород для обоснования вариантов размещения ПХ в соляных массивах, с учетом региональных геологических и тектонических особенностей.

3. Прочностные характеристики каменных солей зависят от содержания в них сильвина, карналлита, бишофита и ангидрита; предел прочности соляных пород при одноосном сжатии и скорость продольных волн имеют тесную связь, что дает возможность по данным геофизических исследований скважин определить прочностные и упругие деформационные характеристики.

Практическая значимость и реализация исследований определяется тем, что создана база данных в таблицах по физико-механическим свойствам соляных пород в условиях приближенных к пластовым, что важно для подземных сооружений на больших глубинах (более 1 ООО м). Результаты исследований упруго-динамических характеристик массивов соляных пород по данным АК и АШК найдут практическое применение не только при инженерно-геологических изысканиях для обоснования проекта и строительства ПХ различного назначения, но и для бурения и крепления скважин. Показатели деформационных свойств соляных пород - модуль упругости Е и коэффициент Пуассона ц имеют большое значение при оценке процессов деформации и разрушений соляных пород, а также для расчетов устойчивости камер выщелачивания и целиков каменной соли между подземными выработками. Определение зависимости между прочностью солей на одноосное сжатие и скоростью распространения продольных волн позволит предварительно оценить прочность солей по АК.

Фактический материал и личный вклад автора. Диссертация основана на анализе, систематизации, научном обобщении материалов изданной и фондовой литературы институтов "ЛУКОЙЛ — ВолгоградНИПИморнефть", ООО "АстраханьНИПИгаз", ООО "Подземгазпром", ВолгГАСУ и на результатах научных исследований проведенных автором в течение 4-х лет обучения в институте и аспирантуре. Проанализирован фактический материал исследований физико-механических свойств каменной соли по 30-ти скважинам на Антиповско-Балыклейской, Россошинской, Городищенской и Свет-лоярской площадях, по трем скважинам на куполе Северный Камысколь, (где проводились инженерно-геологические исследования с целью создания ПХ) и по 15-ти скважинам Тенгизского месторождения, (на которых исследовались физико-механические свойства каменной соли для целей бурения). Автором обработано более 400 результатов лабораторных определений физико-механических свойств каменной соли на Тенгизском месторождении и до 200 исследований, проведенных в Днепровско-Донецкой впадине. Проанализированы геофизические исследования соляных пород по 50 скважинам, в том числе по АК более 20 скважин. Автором, при прохождении производственной практики в институте "ЛУКОЙЛ - ВолгоградНИПИморнефть", по керну из скважин Антиповско-Балыклейской площади, в количестве 109 образцов определены прочность сильвинита, карналлита и бишофита, а также влияние примесей на прочность каменной соли. По данным АК и AIIIK рассчитаны модуль упругости и коэффициент Пуассона, которые имеют большое значение при оценке процессов деформации и разрушений соляных пород, для площадей ПМ и ПКВ в тех же точках массива, где отбирался и исследовался керн. Для солей определена связь между прочностью на одноосное сжатие и скоростью распространения продольных волн.

Апробация. Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и были представлены на конференциях различного уровня: ВолгГАСА (Волгоград 2000-2003 гг.), Межрегиональной молодежной научной конференции "Севергеоэкотех-2003" (Ухта, 2003 г.), на экологических чтениях Волгоградского отделения РЭА (Волгоград, 2004 г.) и III международной научно-технической конференции (Астрахань, 2004 г). Автор награжден дипломом за участие в региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области в 2000 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения. Общий объем текста 186 страниц, 54 рисунка и 36 таблиц. Библиографический список включает 127 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Зорин, Денис Ростиславович

Результаты исследования физико-механических свойств солевых пород статическим методом

Площ., Интервал Обра- Условия Характеристики по циклам нагрузки разгрузке Макс. Предел скв № от-до зец, исследован. достигн. текупорода № Всесто- Темпе- 1 цикл 2 цикл 3 цикл дефор- чести, роннее давлен, МПа ратура, °С ^lmax МПа Е*104 МПа н ^lmax МПа Е*104 МПа н ^lmax МПа E*10J МПа мация, Е„% МПа

Тенгиз 3302-3309 334,02 100 85 4,882 0,936 0,40 11,041 0,780 0,45 14,531 6,594 - 1,739 11,0

ЗК галит 0,47 -

3652-3659 335,01 100 80 7,038 0,841 - 11,074 1,309 0,37 15,334 2,101 - 1,901 12,8 галит 335,02 100 80 12,645 0,843 - 14,164 4,228 0,5 15,657 11,656 - 1,5615 14,0

3903-3910 340,02 100 85 7,148 0,765 - 10,874 1,427 - 18,598 3,519 0,14 1,396 12,8 галит 0,5

Тенгиз 3150-3158 339,02 100 80 5,218 0,721 0,22 10,962 0,898 0,1 18,626 7,887 0,1 2,0915 13,6

120 галит 0,5 0,44 0,5

3860-3867 337,02 100 85 5,022 0,498 - 7,308 0,564 - - 0,78 7,25 галит

3942-3946 341,02 100 85 7,5096 0,719 - 22,003 1,034 - 27,228 12,321 0,15 0,378 ангидрит 0,35

Тенгиз 5001-5008 61,01 100 75 14,233 1,898 0,38 13,671 1,578 0,5 - - - 1,305 18,0

35 галит 61,02 100 75 7,904 1,945 0,25 11,947 1,646 0,46 - - - 2,0277 18,3

Тенгиз 3872-3879 А-1 100 75 11,25 0,792 0,26 23,28 0,905 - - - - 3,497 16,0

ЗК 3 галит А-2 100 75 11,54 0,901 0,1 23,22 0,414 0,2 - - - 3,09

Д-1 100 100 8,54 0,5331 0,3 10,66 - 0,37 - - - 3,52 9,0

В-1 100 100 10,89 0,815 - 16,69 2,086 0,11 - - - 4,27 14,1 с-з 100 125 6,09 0,676 0,3 6,13 4,715 0,4 - - - 2,41 6,0

Е-2 100 150 4,87 2,435 0,23 3,24 - 0,25 2,68 4,8

На куполе Северный Камысколь в конце 80 -х годов прошлого века были проведены инженерно — геологические изыскания с целью создания хранилища нефти. Прочностные испытания в условиях одноосного, трехосного сжатия и раскалывания, а также испытания на ползучесть при одноосном сжатии проводились ВНИИПРОМГАЗом, а определение деформационных характеристик в ЦНИСЛе [82]. Результаты испытаний керна по скважинам сведены в таблицах 3.18 и 3.19.

Для изучения физико-механических параметров каменной соли из керна разведочных скважин, пробуренных на куполе, были изготовлены цилиндрические образцы двух размеров d х h = 45 х 90 мм. и d х h = 35 х 70 мм. Все изготовленные образцы измерялись и взвешивались с целью определения значения плотности каменной соли (по стандартной методике). На образцах цилиндрической формы определялись следующие механические характеристики: предел прочности на сжатие - стс; угол внутреннего трения - (р; коэффициент сцепления - С; модуль упругости - Е; и коэффициент Пуассона - ц.

Предел прочности на одноосное сжатие при кратковременном нагруже-нии стс определялся на испытательной машине Ev - 100 ВНИИПРОМГАЗ и на разрывной машине Р-10 ЦНИСЛа Оргстройпроекта на образцах d х h = 35 х 70 мм. и d х h = 45 х 90 мм. со скоростью нагружения 1 МПа/с.

Рекомендуемые для оценки устойчивости по данным скважинам средние значения прочности стсж определены по результатам испытаний серий образцов, т.е. по скв.№100 стСж= 18.1 МПа (по 18 образцам) по скв.№101 стсж = 22.8 МПа (по 48 образцам) по скв.№102 стсж = 23.0 МПа (по 96 образцам) Определение упругих характеристик каменной соли скв.№101 и № 102 проводилось двумя методами: методом измерения скорости прохождения продольных и поперечных волн на импульсном ультразвуковом дефектоскопе ДУК-20 на образцах d х h = 45 х 90 мм (динамический метод) и стандартным

• * Щ,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей соляных массивов ПМ и ПКВ применительно к задачам создания в каменной соли подземных хранилищ различного назначения. Большое внимание уделено изучению солевых массивов в условиях естественного залегания геофизическими методами. Изучение физико-механических свойств солевых пород по керну затруднено из-за сложности и дороговизны поднятия керна с больших глубин, поэтому для характеристики солевого массива большое значения в настоящее время имеет интерпретация геофизических исследований.

Решены следующие поставленные задачи.

1. Проведен анализ современного состояния изучения инженерно-геологических особенностей, а также обобщение материалов исследований физико-механических свойств солевых массивов для различных целей.

2. В результате исследований выявлены важнейшие особенности инженерно-геологических условий солевых массивов ПМ и ПКВ, а сравнительный анализ инженерно-геологических особенностей солевых массивов обосновывает и подтверждает приоритеты создания ПХ в пластовых условиях.

3. Изучены гидрогеологические условия, что важно для создания подземных емкостей методом выщелачивания.

4. Проведено исследование физико-механических свойств солевых массивов в зависимости от условий залегания, и выделены неблагоприятные зоны для создания ПХ.

5. По данным акустического каротажа АК и AIIIK и экспериментальных исследований расчитаны величины модуля деформации и коэффициента Пуассона, необходимые для расчетов распределения напряжений в солевом массиве, устойчивости подземных резервуаров в процессе их создания и эксплуатации.

6. Определены изменения прочностных свойств солевых пород в зависимости от минерального состава и установлено, что существенное влияние на понижение прочности галита оказывают содержание карналлита и бишофита, а на повышение прочности -содержание ангидрита, присутствие сильвина до 25% на прочность галита влияет в малой степени.

7. Определена связь между прочностью солей и скоростью распространения упругих продольных волн, позволяющая предварительно определить предел прочности по геофизическим данным.

8. Изучены реологические свойства каменной соли, а на основании анализа и сопоставления результатов экспериментальных и геофизических данных физико-механических свойств солевых массивов Приволжской моноклинали и солянокупольной Прикаспийской впадины сделаны выводы о преимуществах пластового залегания для целей создания подземных хранилищ.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Зорин, Денис Ростиславович, Волгоград

1. Акулова Р. С. Акустические свойства хемогенных пород и оценка их напряженного состояния. //Технико-технологические особенности строительства в пределах Приморского свода Прикаспийской впадины. М.: ИГиРГИ, 1987. С. 30-37.

2. Акулова Р. С. Влияние температур и давления на физические свойства бишофита // Тез. Докл. YIII Всесоюзн. Совещ. по физическим св-вам горн, пород при высоких давлениях и температурах. Уфа. 1990.4.1. С.16-17.

3. Акулова Р.С. Особенности распределения теплового поля в хемогенных отложениях Тенгизской площади. // Ускоренное освоение ресурсов нефти и газа Прикаспийского региона. М. 1989. С. 74-78.

4. Акулова Р.С., Баюк Е. И., Воларович М.П. и др. Скорости упругих волн в солях при высоких давлениях и в условиях естественного залегания //Физические свойства горных пород и минералов при высоких давлениях и температурах. М.: Наука, 1978. С. 168-173.

5. Акулова Р.С. Рациональный комплекс ГИС и особенности дифференциации разреза хемогенной толщи. // Технология стр-ва скважин в сложных условиях Прикаспийского региона. М. 1990. С. 91-95.

6. Анисимов J1.A. Московский Г.А. Интерпретация гидрогеологических данных по Прикаспийской впадине // Советская геология. 1990. № 3. С. 105-106.

7. Ананьев А.Н. и др. Бурение и крепление скважин в соленосных отложениях. М., 1972. 124 с.

8. Атеев А.Е. Геологическая структура и методика разведки эксплуатируемых месторождений каменной соли в СССР // Геология и полезные ископаемые соленосных толщ. Киев: Наукова думка, 1974. С. 119-127.

9. Байдюк Б.В. Механические свойства пород при высоких давлениях и температурах. М.: Гостоитехиздат, 1963. 102 с.

10. Балуховский Н.Ф. принципы генетической классификации соляных диапи-ров в связи с прогнозированием глубинной нефтегазоносности // Тектоника и нефтегазоносность солянокупольных областей СССР. -М., 1973. с.16-23

11. Баюк Е. И. Влияние высокого давления на скорость продольных волн в соли и других осадочных породах Припятской впадины. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1969. №8. С. 24-29.

12. Бражников О.Г. Михалькова В.М. Геодинамика и нефтегазоносность Прикаспийской впадины // Нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. М.: Наука, 1987. С.141-147.

13. Бражников Г.А., Салов Ю.А., Мушкетова З.Ф. и др. Структурный план западной окраины Прикаспийской впадины // Вопросы геологии и нефтегазо-ностности Волгоградской области: Тр/ВНИИНГ. М.: Недра, - 1965. - Вып.З -С.180-199.

14. Бутковский Ю. М., Грицаенко В.Г., Журавлева Т.Ю. и др. Инженерно-геологические условия создания Волгоградского ПХГ.// Газовая промышленность. 1999. №Ц. С. 56-58

15. Валяшко М.Г. Закономерности формирования месторождения солей. М.: Изд-воМГУ, 1962.

16. Валяшко М.Г., Поливанова А.И. и др. Происхождение подземных рассолов // Тез. докл. II Междунар. симп. по геохимии природных вод СССР. Ростов-на-Дону. 1982. С. 38-39.

17. Варга А.А. Инженерно-геологический анализ механизма гравитационной ползучести скальных пород // Геоэкология 2000. №4.1. С. 291-306.

18. Войтенко B.C. Управление горным давлением при бурении скважин. М. -Недра 1985- 181 с.

19. Воларович М.П. Физико-механические свойства горных пород и минералов при высоких давлениях и температурах М: Недра, 1974. 223 с.

20. Воларович М.П., Акулова Р.С. Баюк Е.И. Упругость галогенных горных пород при высоких давлениях. М.: Наука, 1986. 105 с.

21. Врачев В.В. О взаимосвязи деформируемости и пористости каменной соли. // Геоэкология 2000. №4. С. 344-351.

22. Котов В.В., Зыбинов И.И., Бочкарева Р.В. Исследование проницаемости каменной соли на моделях подземных резервуаров // Геоэкология. 2000. №3. С. 280-285.

23. Гаджиев М.С. и др. Прогнозирование горно-геологических условий строительства скважин в соленосной толще Астраханского свода // М.: ВНИИ-Эгазпром, 1983. С. 4-5.

24. Гаджиев М.С., Свинцицкий С.Б. Геологические аспекты строительства скважин в соленосных отложениях // Проблемы технологии сооружения газовых и газоконденсатных скважин: Тр. ВНИИгаз. М., 1985. С. 3-8.

25. Гальперин A.M., Шафаренко Б.М. Реологические расчеты горнотехнических сооружений.//М.: Недра. 1977. 246 с.

26. Геворкян С.Г., Голубев Б.Н О деформации полостей подземных ядерных взрывов в районе Астраханского газоконденсатного месторождения // Геоэкология. 1998. № 2. С. 17-37.

27. Геологический словарь. Т. I. М.: Недра, 1973. 487 с.

28. Геология и полезные ископаемые соленосных толщ. Киев: Наукова думка, 1974.240 с.

29. Гзовский М.В. Современные возможности оценки тектонических напряжений в земной коре. // В сб.: Тектонофизика и механические свойства горных пород. М.: Наука, 1971 г.

30. ГОСТ-21153 Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. Государственный комитет СССР по стандартам. 1984. 10 с.

31. Гребенников Н.П. Методы предупреждения нарушения обсадных колонн в соленосных отложениях, включающих пласты калийно-магниевых солей // Вопросы бурения и крепления скважин в соленосных отложениях. Саратов, 1970. С. 249-259.

32. Гребенников Н.П. Современные пластические деформации соленосных пород (по данным бурения). // Нефтегазовая геология и геофизика. 1970. № 5. С. 44-48.

33. Грицаенко В.Г., Бондаренко Н.В., Бутковский Ю.М., Эдиашвилли Н.А. Гидрогеологические исследования при проектировании ПХГ // Газовая промышленность 1999. №11. С. 56-58.

34. Гриценко И.А., Майоров И.К., Гребенников Н.П. Исследование механических свойств каменной соли и бишофита. //Бурение глубоких скважин в Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадине. М.: ИГиРГИ, 1973. С. 39-43.

35. Гриценко И.А., Гребенников Н.П., Майоров И.К. Механические свойства солевых пород. //Совершенствование технологии проводки глубоких скважин в Нижнем Поволжье. Сб. тр. ВолгоградНИПИнефть. 1975. С. 44-49.

36. Девятое Е.В. Деформация обсадных колонн в соленосных отложениях // Геология, бурение и разработка газовых месторождений: Э.И. ВНИИЭгазпром. М., 1982. Вып. 13.

37. Деревягин B.C. и др. Бишофиты Нижнего Поволжья // Ростов-на-Дону: РГУ, 1989. 96 с.

38. Деревягин B.C. и др. Нижнепермская галогенная формация Северного При-каспия. Ростов-на-Дону: РГУ, 1981. 400 с.

39. Дзенс-Литовский А.И. Гидрогеологические условия формирования вод и рассолов галогенных формаций СССР // Гидрогеология соляных месторождений и минеральные воды: Тр. ВНИИГ. Л.: Недра, 1964. Вып. 46.

40. Ержанов Ж.С., Бергман Э.И. Ползучесть соляных пород. Алма-Ата: Наука, 1977. 110 с.

41. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Алма-Ата: Наука, 1964. 49 с.

42. Ермаков В.А. и др. Постседиментационное выщелачивание солей и особенности его проявления в разрезе Приволжской моноклинали. //Проблемы со-ленакопления Том II. Наука — 1977. с.45-49.

43. Жадин В.В. Измерение поглощения продольной и поперечной волн в каменной соли. // Геология и геофизика. 1963. №5.

44. Запорожец В.М. Геофизические методы исследования скважин.// Справочник геофизика. М.: Недра, 1983. 591 с.

45. Зорина А.П. О природе образования рапосодержащих пластов // Геологич. служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века: Тез. докл. Междунар. науч.-практ. геол. конф. Санкт-Петербург, 4-6 окт., 2000 г. СПб., 2000. С. 175-176.

46. Зорин Д.Р. Обеспечение геоэкологических задач при бурении скважин надежным креплением //Межрегиональная молодежная научная конференция "Севергеоэкотех 2003" Материалы конференции. Ухта, 2003. 574 с.

47. Зорин Д.Р. Исследование физико-механических свойств солевых массивов на Приволжской моноклинали и в Прикаспийской впадине. ( Вестник ВолгГА-СУ)

48. Иванов А.А. Пермские соленосные бассейны Печоро-Камского Предуралья. СО АН СССР, Н., 1965

49. Ильницкая Е.И., Тедер Р.И., Ватолин Е.С Свойства горных пород и методы их определения / под редакцией Протодьяконова М.М.// М.: Недра, 1969. 392 с.

50. Н. Картер, Ф. Хансен. Ползучесть каменной соли. / Обз. Инф. М.-1980.

51. Кедровский O.JI. и др. Основные технические аспекты использования подземных ядерных взрывов в народном хозяйстве // Атомные взрывы в мирных целях. Сб. ст. М.: Атомиздат. 1970. 124 с.

52. Китык В.И. Особенности проводки буровых скважин в соленосных отложениях. В сб.: Тепловой режим при сверхглубоком бурении. Киев. 1971. 18 с.

53. Кларк С. Справочник физических констант горных пород / М.: Мир, 1969 -543 с.

54. Константинова С.А. Ползучесть образцов карналлита // Изв. вузов. Горный журнал. 1991 - N4 -с.5-8.

55. Крупенников Г.А. и др. Распределение напряжений в природных массивах. М.: Недра, 1972.

56. Кузнецова С.В. Синяков В.Н., Кашлев В. М. Деформация геологической среды над Светлоярским рассолопромыслом и ее связь с ползучестью каменной соли //Деп. ВИНИТИ 31.01. 94 № 268 Волгоград. 1994. 28 с.

57. Курнаков Н.С. Избранные труды М.: Наука, 1963. Т.З. 565 с.

58. Лапочкин Б.К., Журавлева Т.Ю. Инженерно-геоэкологическая оценка соляных формаций для захоронения промышленных отходов.//Геоэкология 2000. №1. С.20-27.

59. Лапочкин Б.К., Журавлева Т.Ю. Петрогенетическая природа прочности каменных солей.//Геоэкология. 2000. №3. С.241-248.

60. Литвинов С.А, ., Акимова А.А. Инициальные геоэкологические исследования на ВПГХ. // Неофициальный сервер Геологического факультета МГУ.

61. Лоренц Дж., Хаас Дж. и др. Геология, минералогия и некоторые геофизические и геохимические свойства соляных отложений. М.: Мир. 1980

62. Лихолатников В.М. Мониторинг геологической среды на подземных хранилищах газа в отложениях каменной соли. М.: ИРЦ Газпром. 1999. 60 с.

63. Майоров И.К., Гриценко И.А., Гребенников Н.П. Сужение незакрепленного ствола скважины в солях. // Бурение глубоких скважин на Приволжской моноклинали в Прикаспийской впадине. ВолгоградНИПИнефть. М.: 1973. Вып.20. С.34-38.

64. Мазуров В.А. Подземные газонефтехранилища в отложениях каменной соли М.: Недра, 1982. 212 с.

65. Мюллер JI. Инженерная геология. Механика скальных массивов.// Науки о Земле. Т.38.М.: Мир, 1971. 254 с.

66. Насонов JI. Н. Механика горных пород и крепление горных выработок. М.: Недра. 1969. 200 с.

67. Неволин И.В. Тектоническая природа и нефтегазоносность Прикаспийской впадины // Сов. геология 1985, N6. с.86-95

68. Новиков B.C. Некоторые проблемы и технологические решения строительства скважин в Прикаспийской впадине / B.C. Новиков, Р.С. Акулова, А.П. Зорина // Нефтепромысловое дело. 1999. - № 7. - С. 25-29.

69. Новиков B.C. и др. Разработка и совершенствование аппаратуры для изучения свойств горных пород при высоких термобарических параметрах / отчет о НИР. ВолгоградНИПИнефть. Волгоград, 1989.

70. Мыльцин В.Н. и др. Новые данные о строении центральной части Прикаспийской синеклизы.// Геологические основы создания Прикаспийского нефтегазодобывающего комплекса. М.: Наука, 1990. С. 110-115.

71. Пашкин Е.М. Панкратов А.В. Синергетика геосистем // Геоэкология. 2001. №2. С. 99-106.

72. Переяслов А.Н. Экспериментальное исследование неустановившейся ползучести каменной соли на стенках скважин. //Техника и технология бурения. М.: 1971. С.49-57.

73. Питьева К.Б. Гидрогеохимия. М.: МГУ, 1978. 328 с.

74. Проскуряков Н.М., Пермякова Р.С., Черников К.А. Физико-механические свойства соляных пород. JL: Недра, 1973. 271 с.

75. Пуарье Ж.-П. Ползучесть кристаллов. Пер. с англ. под редакцией Н.В. Жаркова М.: Мир, 1988. 287 с.

76. Синяков В.Н., Кузнецова С.В. Инженерно-геологическое районирование Нижнего Поволжья и прилегающих территорий // Инженерная геология, 1981, №4 С. 26-37.

77. Синяков В.Н. Геодинамический мониторинг зон подземных емкостей, созданных ядерными взрывами. //Процессы и оборудование экологических производств. Тез. докл. науч.техн. конф стран СНГ. Волгоград: "Перемена". -1995. Вып.2 - С. 55-64.

78. Синяков В.Н. Геоэкологические проблемы разработки месторождений солей и создания подземных емкостей в соляных массивах. Поволж. Эконом. Вестник. Волгоград, 1995. С.

79. Синяков В.Н., Кузнецова С.В., Николаев Ю.П Геоэкологические последствия создания подземных емкостей в массивах каменной соли методами выщелачивания и подземных ядерных взрывов // Сб. научных трудов ВолгГА-СА. Волгоград. 1999.

80. Смирнов В.И., Федоров Б.Н., Манукьян В.А., Шафаренко Е.М Горногеологические процессы в подземных полостях на Астраханском газокон-денсатном месторождении // Геоэкология. 2000. №3. С. 207-215.

81. Сохранский В.Б., Шафаренко Е.М. и др. Метод прогнозной оценки экранирующей способности каменной соли в приконтурной зоне подземного резервуара // Геоэкология. 2000 - № 5. с.474-478.

82. Способ закупорки соляных пластов. Пат. США, №3623554, кл.166-293, 1971.

83. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1979. 301 с.

84. Стаматиу М. Расчет целиков на соляных рудниках. ГН-ТИ, М. 1963. 108 с.

85. Стрелец Г.А. и др. Нарушения обсадных колонн в соленосных отложениях. //Нефтяное хозяйство. 1970, №2, с.28-31. 3 илл. Библиогр. 2 назв.

86. Стрелец Г.А. и др. Пластическое трение магниевых солей в скважинах.// Нефтяное хозяйство 1968. №12. М: изд-во Недра, М.: 1968.

87. Терентьев В.Д. и др. Сужение ствола глубоких скважин в толще каменной соли // Бурение. 1982. № 9. С. 29-30.

88. Трофимов В.Т. О содержании и историческом значении книги В.А. При-клонского "Общее грунтоведение" //Геоэкология. 2000. №4. С. 374— 377.

89. Фадеева Г.А. Геостатические модели уникальных месторождений Прикас-пия. Волгоград, 2003. 41 с.

90. Федоров Г.Н., Зыбинов И.И. О применении промстоков для создания подземных резервуаров в отложениях каменной соли // Физ. и хим. процессы при образовании и эксплуатации подземных резервуаров М. 1989. С. 28-32.

91. Федоров Ю.А. Формирование аномально высоких пластовых давлений (АВПД) в соленосных отложениях // Физико-химические закономерности осадконакопления в солеродных бассейнах. М.: Недра, 1986. С. 132-140.

92. Фертль У.Х. Аномальные пластовые давления. М.: Недра, 1980. 898 с.

93. Фивег М.П. Типы солеродных бассейнов: Тр. ВНИИГалургии. JI. 1956. Вып. 32. С. 102-110.

94. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых // Справочник геофизика М.: Недра, 1984. 455 с.

95. Ходьков А.Е. Роль флюидогеодинамики в познании природы изменчивости состава и структур пород калийных месторождений. // Общие проблемы галокинеза. М.: Науку, 1985. С.27-38.

96. Хрущов Д.П. Литологические предпосылки создания подземных камер-хранилищ в соляных толщах. Киев: ИГФИ АН УССР, 1982 51 с.

97. Шаумян Л.В. Физико-механические свойства массивов скальных горных пород. //Изд-во "Наука", 1972. 1-000.

98. Эдиашвилли Н.А. Бондаренко Н.В. и др. Геологические условия создания ПХГ в каменной соли на территории Волгоградской области. М.: ООО "ИРЦ Газпром", 2003. Обз. Инф. : Геология и разведка газовых и газокон-денсатных месторождений.

99. Busch. Uber die Expansivkraft des Steinsalzes. Zeitschrift fur prakt. Geologie, 1907.

100. Crossley N/G/ Sonar surveys used in gas-stop cavern analysis // Oil and Gas Journal. 1998 V.96№ 18.P/96-106.

101. Fachkunde fur den Kali und Steinsalzbergbau. Volk und Wissen Volkseigner, Verlag, berlin,1952.

102. Fulda E. Salztektonik, Zeitschr/ deutsch Geol. Gesellschaft Bd. 79, 1929.

103. Hansen F.D., Senseny P.E., RfeiFle T.W., Vogt T.J. Incluenze of impurites on the creep of salt from the Paolo Duro Basin // Key Questions in the Rock Mechanics/ Proceedings of the 29 th U.S. Symposium. Menneapolis: Univ/ Minnesota, 1088. P. 199-206.

104. Hofer K.H. Untersuchungen uber Verformungen und Spannungen um Hohl-raume in visko-clastischplastich Medien// Bergakademie. — Jahrgang, 1964. №3.

105. Infante E.F.,Chenevert M. E. Stability of boreholes drilled throngh salt formations displaying plastic behavior // SPE, Drilling Engineering. -March, 1989. -P. 57-64.

106. Lotze F. Steinsalz und Kalisalze, Teil I. Berlin, 1957

107. Spackeler G. Lehrbuck des kali und Steinsalzbergbaues. Verlag W. Knapp, Halle (Saale), 1950.б) фондовая

108. Бражников О.Г. Анализ результатов параметрического буре ния и региональных геофизических работ в западной части Прикаспийской впадины.// Отчет о НИР. ВолгоградНИПинефть Д. 11/90; Инв. № 3970. Волгоград, 1990. 228 с.

109. Бражников О.Г., Медведев П.В. и др. Определение влияния основных этапов развития Приволжского мегавала на перспективы нефтегазоносности участка II СП "Волгодеминойл".// Отчет о НИР; Инв. № 4482. Волгоград. 1996. 45 с.

110. Журавлева Т.Ю. Инженерно-геологическая характеристика соляных формаций в связи с созданием подземных хранилищ углеводородов: Автореферат дис. канд геол.-мин. наук. М.: МГУ. 1996. 17 с.

111. Зорина А.П. Эколого-геологические обоснование прогноза и предупреждения рапопроявлений в Прикаспийской впадине.// Диссертация на соиск. Уч. Степ. Канд. Геол-мин наук.

112. Новиков B.C. Изучение причин и разработка технико-технологических решений по предупреждению осложнений при бурении скважин в пластичныхотложениях на разведочных площадях Прикаспия.// Отчет о НИР. Волго-градНИПИнефть; рук. B.C. Волгоград, 1989. 98 с.

113. Новиков B.C. Разработка и совершенствование аппаратуры для изучения свойств горных пород при высоких термобарических параметрах./ Отчет о НИР., ВолгоградНИПИнефть : Волгоград, 1988 88 с.

114. Кузнецова С.В. Аномалии геологической среды солянокупольных бассейнов и их влияние на природно-технические системы и среду обитания человека. Дисс. на соиск. уч. степ, доктора, геол.-минерал. наук. Волгоград, 2000.

115. Отчет заключение о результатах разведочного бурения на куполе Северный Камысколь. // Отчет о НИР. ИГиРГИ, ВолгоградНИПИнефть. Инв.№3312. Волгоград, 1987.