CC BY
284
ВОЗМОЖНОСТИ ЗАКАЧКИ СТОЧНЫХ ВОД
В ГЛУБОКИЕ ГОРИЗОНТЫ НЕДР И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЕЕ СПОСОБОВ
© Анищенко Л.В.*
Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, Республика Казахстан, г. Алматы
Захоронение промышленных отходов и стоков в зоне замедленного водообмена и застойного режима, содержащей солоноватые и соленые воды, является распространенным способом оздоровления окружающей природной среды. В Западном Казахстане в целях безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды имеется опыт закачки промышленных сточных вод в терригенные надсолевые отложения. Получен первый положительный результат закачки промстоков в подсолевые карбонаты. Уделено особое внимание технике вибрационной разглинизации и очистки фильтров скважин в нефтегазовой отрасли, что может быть использовано при освоении продуктивных пластов в эксплуатационных скважинах и при закачке промышленных стоков в глубокие горизонты.
Ключевые слова промышленные стоки, резервуар закачки, процесс закачки, кольматация, техника декольматации.
Наибольшую угрозу для окружающей природной среды представляют промышленные сточные воды, которые вследствие своей способности фильтроваться и мигрировать, глубоко проникают в подземную гидросферу и переносят загрязняющие вещества на значительные расстояния. В этой связи важная роль в решении проблемы обеззараживания промышленных сточных вод отводится вопросам совершенствования и внедрения технологических процессов, уменьшающих количество жидких отходов и их токсичность.
Особо токсичные и трудно поддающиеся обеззараживанию промстоки, технология очистки которых не разработана, как за рубежом, так и в нашей стране, в последние годы все чаще подлежат захоронению в недра земли. В настоящее время известно несколько способов такого захоронения (удаления) промстоков: в зону аэрации; в массивы каменной соли; в толщи глинистых и многолетних мерзлых пород; в глубокие водоносные горизонты [1]. При этом наибольшее применение нашел последний способ, исследуемый в данной работе.
Захоронение промышленных отходов и стоков в зоне замедленного водообмена и застойного режима, содержащей солоноватые и соленые воды, является распространенным способом оздоровления окружающей природной среды. В правовом аспекте подземное захоронение промстоков регулируется Указом Президента Республики Казахстан, имеющим силу Закона «О
* Докторант кафедры Гидрогеологии и инженерной геологии.
недрах и недропользовании» от 24 июня 2010 года № 291-IV ЗРК, как Строительство и Эксплуатация подземных сооружений, не связанных с Разведкой и Добычей и Постановлением Правительства Республики Казахстан «Правила предоставления права недропользования» от 21.01.2000 г, № 108 с дополнениями от 29.06.2001 г., № 894.
Основанием для выбора участков строительства и эксплуатации полигона служат результаты интерпретации геолого-геофизических материалов по разведочным и эксплуатационным скважинам, анализ фактических сведений об опыте эксплуатации полигонов захоронения и разведочных работ на месторождениях-аналогах, и собственные опытно -экспериментальные испытания с заданным целевым назначением.
jbH-ni.ta^i,« ■ Предлагаемый опытный участок - ••
3 File Well Input I Output Edit View Calculation Interpretation Advanced Interpretation Log Plot Menu Multi-Well Tools User Programs Window Help _ r? *
I wen |162 I < I > I I I Workinasai |ди |»| у Й 11H И lg H ffi s 11 И H[ 5H И5 ИН Hn|| vt 1 11 »ИЭ||ы
1 Workarea 1
^ Scale 1 1000 File - EdllFormal Annotations Z]Fit Lock FlotRange [wnolewelll |H
Рис. 1. Пример выделения резервуара
Главным критерием выбора участков полигона захоронения является экологическая безопасность строительства и эксплуатации, при котором соблюдаются следующие основные условия [2]:
- водоносный горизонт, намечаемый для захоронения промстоков (отходов и т.п.), не должен содержать подземных вод, пригодных для водоснабжения, бальнеологических целей, извлечения полезных компонентов;
- коллектор захоронения должен быть надежно изолирован слабопроницаемыми породами от выше - и нижележащих водоносных горизонтов в пределах полигона захоронения и санитарно-защит-ных зон вокруг него. Большая надежность обеспечивается в том случае, если между водоносным горизонтом-коллектором и эксплуатирующимся для водоснабжения водоносным горизонтом находится «буферный» горизонт;
- в пределах территорий, благоприятных по геологическому строению для подземного захоронения промстоков (отходов), должны быть развиты осадочные (терригенные) или вулканогенно-осадоч-ные отложения, имеющие спокойные условия залегания. Наличие тектонических нарушений, особенно дизъюнктивных осложняет процесс захоронения, так как они способствуют перетеканию пластовых вод из одного водоносного горизонта в другой.
Горно-складчатые области, характеризующиеся сложными условиями залегания и высокой степенью метаморфизации слагающих их пород, как правило, неблагоприятны для этих целей. Исключение составляют отдельные межгорные и предгорные впадины.
Для захоронения используются водоносные горизонты, приуроченные к зоне застойного режима или в отдельных случаях к зоне замедленного водообмена. Характерным признаком таких водоносных горизонтов является повышенная минерализация пластовых вод и небольшие естественные скорости движения.
Возможность удаления сточных вод при наличии глубокого водоносного горизонта-коллектора, лимитируется глубиной его залегания и фильтрационными свойствами, определяющими приемистость скважины.
Глубина залегания водоносного горизонта является существенным фактором при определении возможности захоронения. Она должна, с одной стороны, обеспечить санитарную безопасность, а с другой - техническую осуществимость захоронения. В отношении минимальной глубины, допустимой для удаления стоков (отходов), твердые критерии отсутствуют.
Одними исследователями она принимается равной 300-400 м, другими не менее 800-900 м. Небольшие глубины залегания создают опасность выхода промстоков (отходов и т.п.) на дневную поверхность или в вышележащие горизонты, значительные глубины усложняют процесс захоронения. Поэтому, в каждом отдельном случае, глубина скважины должна определяться, исходя из особенностей геологического строения, объема и степени токсичности промышленных стоков (отходов), подлежащих закачке.
Промышленные сточные воды (отходы и т.п.), предназначенные для захоронения, содержат обычно растворенные минеральные соли, органические вещества, механические примеси и бактерии. Химические реакции, которые происходят при взаимодействии закачиваемых вод (отходов) с водоносным горизонтом, приводят к выпадению осадка, выделению тепла, газа
и пр., что вместе с ростом бактерий может вызвать кольматацию поглощающей части скважины и снижение ее приемистости.
Для предупреждения этих явлений требуется изучение совместимости подлежащих удалению стоков (отходов) с подземными водами и водовме-щающими породами и при необходимости специальная подготовка промстоков (отходов) для захоронения.
Промстоки должны отвечать нормам РДС 39-01-041-81 «Методика прогнозного определения норм качества сточных вод для внутриконтурного заводнения новых нефтяных месторождений», допускающим, в частности, содержание в закачиваемых стоках механических примесей до 15-50 мг/дм3 и нефтепродуктов до 15-50 мг/дм3. В противном случае наблюдается процесс кольматации принимающей зоны резервуара и фильтров.
1 - переходник гидровибратора; 2 - гидровибрационный рабочий орган; 3 - шпильки;
4 - пружины; 5 - фланец; 6 - гайки; 7 - зажим; 8 - мембраны; 9 - втулки; 10 - сопла;
11 - трубка; 12 - стаканы; 13 - контргайки; 14 - винт
Рис. 2. Устройство для разглинизации фильтров
Профессором Б.В. Федоровым [3] предложена новая систематизация способов декольматации водоносных пластов. Главный принцип, положенный в ее основу - вид энергии (поля), воздействующей на пласт. В соответствии с указанным принципом все способы освоения пластов делятся на физические, химические и комбинированные. Каждый из указанных спосо-
бов в свою очередь подразделяется по методам и средствам воздействия на пласт. Основное внимание здесь уделено вибрационному методу, а точнее технике вибрационной разглинизации и очистки фильтров скважин в нефтегазовой отрасли и может быть использовано при освоении продуктивных пластов в эксплуатационных скважинах и при закачке промышленных стоков в глубокие горизонты. Задачей предлагаемого технического решения является увеличение мощности гидродинамических колебаний жидкости и создание объемного поля колебаний всего столба жидкости в пределах фильтра, воздействующих на фильтр и глинистую корку. Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение эффективности очистки фильтров эксплуатационных скважин и сокращение сроков их освоения [4]. Сущность предлагаемого устройства поясняется рис. 2.
Предлагаемое устройство может быть изготовлено в соответствии с существующими стандартами, характерными для технических средств освоения продуктивных пластов и может найти преимущественное применение после их полной отработки, для закачки в пласт водных отходов продуктов переработки нефтяных эмульсий.
Список литературы:
1. Белицкий Р. С. Охрана природных ресурсов при удалении жидких отходов в недра земли. - М.: «Недра», 1976.
2. Гольдберг В.М. и др. Подземное захоронение промышленных сточных вод. - М., «Недра», 1994.
3. Федоров Б.В. Разработка комплекса технических средств для сооружения и освоения технологических скважин. - Алматы, 2010.
4. Патент на изобретение Поветкин В.В., Анищенко Л.В. «Устройство для очистки фильтров поглощающих скважин». - Алматы, 2014.
ВЛИЯНИЕ НЕТОЧНОСТИ НАСТРОЙКИ ВХОДНОГО ФИЛЬТРА В АППАРАТУРЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СРНС С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ СИГНАЛА В УСЛОВИЯХ ПОМЕХ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ОТ КОДОВЫХ К ФАЗОВЫМ НАВИГАЦИОННЫМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ
© Евтушенко О.А.*
Филиал «НИИ Аэронавигации» ФГУП ГосНИИ ГА, г. Москва
Рассматривается влияние несимметрии спектра помехи, вызванной неточностью настройки входного фильтра, на точность фазовых нави-
* Директор, кандидат технических наук, доцент.
