CC BY
35
УДК [50.8:553.98]:551.312.3(282.247.41)
В. В. Кудинов
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ В ПРЕДЕЛАХ ЦЕНТРАЛЬНО-АСТРАХАНСКОГО СГКМ НА ОСНОВНЫХ ЭТАПАХ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
НА НЕФТЬ И ГАЗ
Территория Центрально-Астраханского серогазоконденсатного месторождения (ЦАСГКМ) приурочена к южной части Волго-Ахтубинской поймы и северной части дельты р. Волги. Геологическая среда южной части Волго-Ахтубинской поймы уникальна по многим характеристикам и обладает низким естественным потенциалом устойчивости в связи с некоторыми особенностями гидрогеологического и гидрологического режимов, экзогенных геологических процессов, характеристик ландшафтного комплекса. Вследствие этого необходима качественная геоэкологическая оценка воздействия техногенных факторов на протяжении всех этапов ее промышленного освоения.
Сравнительный анализ состояния исследуемой геологической среды на основных этапах геологоразведочных позволил выявить следующие закономерности ее техногенной трансформации.
При сравнении уровней загрязнения грунтовых вод за период бурения и непосредственно перед испытанием разведочных скважин было отмечено, что содержание большинства нормируемых компонентов не превышало предельно допустимых значений [1]. Исключение по всем режимным скважинам и по всем этапам отбора составляло содержание нефтепродуктов, марганца и органических веществ (по показателю биохимического потребления кислорода -БПК). Следует отметить, что фоновые региональные уровни содержания указанных компонентов в поверхностных водоемах также являются повышенными. Какой-либо четкой закономерности в изменении уровней основных загрязняющих веществ замечено не было, что свидетельствует о незначительном влиянии буровых работ на гидрохимический состав грунтовых вод.
Анализ наиболее значимых показателей гидрохимического состава подземных вод, характеризующих степень воздействия на них буровых работ, - минерализации и содержания нефтепродуктов, выявил следующие закономерности.
Во-первых, степень минерализации подземных вод первого водоносного горизонта практически не изменяется при рассмотрении отдельных режимных гидрогеологических скважин и колеблется в пределах 1 200 мг/л в 1-й и 3-й скважинах, 800 мг/л во 2-й скважине и 600 мг/л в 4-й фоновой скважине, т. е. разброс значений по скважинам достаточно большой, особенно по скважинам, располагающимся в пределах буровой и эталонной скважин. Однако данные значения степени минерализации остаются в пределах фоновых для данной территории.
Кроме того, территория буровой площадки расположена на границе двух региональных участков с разной степенью минерализации подземных вод, поэтому говорить о наличии сильного техногенного потока высокоминерализованных вод, попадающих в современный аллювиальный водоносный горизонт, нельзя.
Во-вторых, концентрация нефтепродуктов также не дает четкой картины ее техногенного происхождения в связи с осуществлением буровых работ. Это связано с высоким фоновым содержанием нефтепродуктов в поверхностных водотоках, с которыми первый от поверхности водоносный горизонт имеет практически прямую гидродинамическую связь, и прежде всего с основным руслом р. Волги, в котором региональное фоновое содержание нефтепродуктов находится в пределах 5 ПДК. Однако достаточно четко прослеживается повышение концентрации нефтепродуктов по двум режимным гидрогеологическим скважинам - скв. 1, расположенной в непосредственной близости от устья поисково-разведочной скважины, и скв. 2, расположенной вблизи склада горючесмазочных материалов, что говорит о возможном попадании нефтепродуктов на поверхность. Кроме того, наиболее высокие концентрации нефтепродуктов соотносятся с этапом непосредственного бурения, т. е. этапом максимальной активизации использования нефтепродуктов.
При сравнении уровней техногенного загрязнения атмосферного воздуха на основных этапах разведочного бурения было выявлено увеличение большинства нормируемых показателей во время непосредственного бурения скважины [2, 3]. Это связано с возрастанием активности действующего техногенного фактора от начальных к конечным этапам разведочных буровых работ вплоть до непосредственного испытания скважины.
При рассмотрении конкретных загрязнителей воздушного бассейна было выявлено следующее:
— почти в 5 раз увеличилось содержание взвешенных частиц в пределах буровой площадки на этапе бурения скважины по сравнению с предыдущим этапом вследствие активизации строительных работ, связанных с обустройством инфраструктуры буровой (перемещение большого количества сыпучих материалов, работа технологического оборудования), увеличением количества транспорта; более чем в 2 раза увеличилось содержание взвешенных частиц и в пределах санитарно-защитной зоны (СЗЗ) ЦАСГКМ, что также связано с вышеперечисленными причинами. Кроме того, увеличение концентрации взвеси в атмосфере исследуемой территории связано с неблагоприятными аэросиноптическими условиями Волго-Ахтубинской поймы к моменту завершения поисково-разведочного бурения. Однако следует отметить: как до испытания, так и после произошло значительное сокращение концентрации взвеси, что связано с завершением большинства технологических процессов;
— произошло увеличение содержания сероводорода в атмосфере исследуемой территории (как в пределах буровой площадки, так и в пределах СЗЗ ЦАСГКМ на этапах бурения и, особенно, на этапе испытания скважины, что связано с утечкой газа при испытании разведочной скважины;
— в 7-8 раз повысилась концентрация предельных углеводородов (УВ) разного состава в воздухе буровой площадки на этапе бурения по сравнению с предыдущим этапом, что связано с их выбросами при интенсивной работе дизельных установок, транспорта; на этапе испытания скважины и после испытания количество предельных УВ значительно сокращается;
— в 4,8 раза увеличилась концентрация диоксида азота в пределах буровой площадки ЦАСГКМ на этапе бурения скважины, что прежде всего связано с ускорением темпов эксплуатации различных дизельных установок, а также активизацией транспортных потоков; после испытания скважины концентрация уменьшается.
Таким образом, наблюдается явная тенденция к увеличению содержания загрязняющих примесей в приземной атмосфере от этапа обустройства буровой к этапу бурения, с максимумами концентраций большинства загрязняющих веществ именно на этом этапе. К началу этапа испытания скважины концентрации загрязняющих веществ снижаются и непосредственное сжигание газа на факеле также не приводит к значительному повышению уровня вредных примесей. Исключение составляет концентрация сероводорода, максимум которой приходится на период после испытания скважины, что явно указывает на его утечку во время работы факельной установки.
Остальные изученные показатели загрязнения воздушного бассейна на разных этапах проведения геологоразведочных работ изменялись незначительно либо вообще не изменялись.
Следует отметить, что, несмотря на возрастание концентраций определенных загрязняющих веществ в атмосфере буровой площадки и СЗЗ ЦАСГКМ на этапе бурения разведочной скважины, подавляющее большинство нормируемых показателей качества атмосферного воздуха оставалось в рамках ПДК. Исключение составляют лишь концентрации взвешенных веществ, диоксида азота и нормируемых загрязнителей, обладающих эффектом суммации (диоксид азота, оксид азота и диоксид серы), содержание которых составило 2,18; 1,21 и 1,42 ПДК соответственно. Данное обстоятельство указывает на тот факт, что при соблюдении основных правил проведения геологоразведочных работ на нефть и газ, а также реализации определенных мероприятий, направленных на защиту воздушного бассейна, эффект воздействия техногенных факторов на данный компонент геологической среды можно свести к минимуму.
При сравнительном анализе химического загрязнения поверхностного горизонта геологической среды в пределах ЦАСГКМ основное внимание уделялось уровню минерализации, содержанию тяжелых металлов, нефтепродуктов, СПАВ, фенолов и ПАУ [4, 5].
При сравнии концентрации основных компонентов минерального состава поверхностного горизонта территории буровой площадки скв. ЦА-1 ЦАСГКМ было обнаружено значительное повышение концентрации практически всех компонентов минерального состава на этапе бурения, что нашло отражение в повышении уровня общей минерализации в 2,65 раза. Это свидетельствует о достаточно интенсивном техногенном засолении исследуемой территории вследствие попадания высокоминерализованных стоков на поверхность (высокоминерализованные межпластовые воды).
Аналогичная картина наблюдается при сравнении минерального состава поверхностного горизонта территории ЦАСГКМ в пределах СЗЗ - общий уровень минерализации на этапе бурения разведочной скважины почти в 5 раз больше такового на этапе обустройства буровой, что явно указывает на поверхностный сброс высокоминерализованных пластовых вод на данной территории.
При сопоставлении уровней техногенного загрязнения поверхностного горизонта такими загрязняющими веществами, как тяжелые металлы, фенолы, нефтепродукты, СПАВ большого диапазона колебаний выявлено не было.
В целом, при подсчете суммарного показателя загрязнения поверхностного горизонта территории ЦАСГКМ, были выявлены следующие закономерности.
Суммарный показатель загрязнения почвенного покрова на этапе бурения разведочной скважины превышает таковой на этапах обустройства буровой и испытания скважины. Анализ суммарного показателя загрязнения территории ЦАСГКМ показывает, что не всегда территория буровой площадки является более загрязненной, в отличие от территории СЗЗ.
Так, на этапе обустройства суммарный показатель загрязнения буровой площадки превышал таковой на территории СЗЗ, однако на этапе бурения наблюдается обратная картина, причем превышение суммарного показателя загрязнения почвенного покрова СЗЗ было достаточно значительным (в 1,8 раза). Несмотря на увеличение суммарного показателя загрязнения на этапе бурения разведочной скважины, его значение определяет уровень загрязнения территории ЦАСГКМ, согласно существующим нормативам, как «допустимое» (на этапах обустройства и испытания состояние загрязнения почвенного покрова также определяется как «допустимое»).
При сравнении средних концентраций основных токсикантов, обнаруженных в поверхностных водоемах, располагающихся в 5 км зоне от буровой площадки ЦАСГКМ, было выявлено повышение содержания загрязняющих веществ на этапах бурения и испытания поисковоразведочной скважины.
Однако превышение ПДКр.х наблюдалось по тем же компонентам, что и на предыдущем этапе. Кроме того, содержание большинства компонентов находилось либо на уровне фоновых концентраций для Волго-Ахтубинской поймы, либо было меньше. Так, средние концентрации нефтепродуктов в исследуемых водоемах не превышали ПДКр.х, в то время как фоновое содержание в р. Волге составляет 8,6 ПДК.
Наиболее загрязненными неорганическими токсикантами в основном оказались водоемы, имеющие непосредственную связь с руслом р. Волги. Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что основная масса загрязняющих веществ, содержащихся в поверхностных водоемах исследуемой территории поймы, не является следствием локального стока Пойменного СГКМ, т. е. при соблюдении надлежащих правил проведения геологоразведочных работ чрезмерного техногенного пресса рассматриваемый компонент геологической среды не испытывает.
Таким образом, анализ геохимических параметров основных компонентов геологической среды исследуемой территории указывает на их незначительную трансформацию при бурении единичных разведочных скважин - концентрация большинства загрязняющих веществ остается ниже ПДК либо на уровне фоновых значений. Однако необходимо отметить, что подобная картина будет наблюдаться только при соблюдении всех существующих нормативов на производство геологоразведочных работ и безаварийность буровых работ. В случае возникновения аварийных ситуаций их локализация, в силу особенностей функционирования гидрогеологической и гидрологической систем, высоких фильтрационных свойств отложений, слагающих поверхностный горизонт, и других особенностей геологической среды Волго-Ахтубинской поймы, будет практически невозможна, что может привести к ее необратимой техногенной трансформации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 17.1.3.1.05-82. Общие требования к охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
2. ГОСТ 17.1.3.12-86. Общие правила охраны от загрязнения при бурении и добычи нефти на суше.
3. ГН 2.1.6.695-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
4. СанПин 42-128-4433-87. Санитарные нормы допустимых концентраций химически вредных веществ в почвах.
5. РД 39-133-94. Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше.
Статья поступила в редакцию 21.10.2008
THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE CONDITION OF GEOLOGICAL ENVIRONMENT OF THE VOLGA-AKHTUBA FLOOD-LANDS WITHIN CENTRAL-ASTRAKHAN GAS-CONDENSATE FIELD AT THE GENERAL PHASES OF REALIZATION OF OIL AND GAS EXPLORATION WORK
V. V. Kudinov
Geological environment of Volga-Akhtuba flood-lands is a very vulnerable natural system, that is due to the peculiarities of exogenous geodynamics, lithologic solution of surface layer, hydrodynamic features of groundwater. The analysis of influence of exploration work on geological environment has shown that at the performance of the full complex of nature protection events it is reduced to a minimum. Any emergency, however, at realization of drilling activity may result in irreversible consequences.
Key words: Volga-Akhtuba flood-lands, geological environment, exploration work.
