ПЛАСТОВЫЕ И ПОДТОВАРНЫЕ ВОДЫ

АННОТАЦИЯ

В данной работе я изучила пластовые и подтоварные воды, а также дала краткую характеристику по каждой из них.

Эти воды, относящиеся к категории производственных сточных вод, являются одним из источников загрязнения окружающей среды. Выявлено, что в законодательстве неоднозначно квалифицированы добываемые одновременно с нефтью, газом и подвергаемые обратной закачке пластовые воды и подтоварная вода, и как следствие этого, возникновение проблем. Пластовые воды отличаются насыщенностью химическими элементами разного состава, в них растворены значительные объемы газообразных составляющих. Подтоварная вода может стать источником загрязнения почв, грунтовых вод, воздуха взрывоопасными и токсичными веществами, а также иметь отношение к потерям нефти. Предложено пользователями недр для снижения финансовых рисков при размещении указанных вод в пластах горных пород в проектных документах на разработку залежей и проектах строительства нефтепромысловых объектов пользоваться только одним термином, например, попутная вода (или попутно-добываемая вода), отсутствующим в классификаторе отходов ФККО.

Бурение скважин при нефтегазодобыче нарушает естественную целостность почвенно-грунтовой толщи и может сопровождаться подъемами на поверхность подстилающих пород, в составе которых присутствуют минерализованные воды. Со временем увеличивается объем попутной воды, которая находится в пластах- коллекторах, подстилающих нефтяные или газовые залежи. В связи с интенсификацией добычи нефти и газа сопутствующие воды могут являться одним из источников загрязнения окружающей среды.

Ключевые слова: пластовые минерализованные воды, засоление почв, пластовая вода, подтоварная вода, состав подтоварной воды, плотность пластовой воды, химический состав пластовых вод.

Опасность и рациональное использование пластовых и подтоварных вод

Особенность попутно-добываемой воды заключается в том, что в отличие от обычной встречающейся на поверхности земли и в верхних водоносных горизонтах пресной воды, она обладает высокой степенью минерализации и является химическим загрязнителем.

Особой проблемой являются утечки, образующиеся после отстаивания воды, из резервуаров, в которых хранится обессоленная нефть. Такая вода становится источником загрязнения почв, грунтовых вод, воздушного бассейна пожаровзрывоопасными и токсичными веществами, а также источником потерь нефти.

Главная причина появления компонентов глубинных флюидов в приповерхностных водах — это миграционные потоки рассолов из разрабатываемых нефтяных пластов, которые пока невозможно прогнозировать и моделировать, так как нет инструментария по картированию трещин в горных массивах на больших глубинах, а они в трехмерном пространстве обычно не прямолинейны.

Пластовые воды, получаемые при добыче нефти и газа, подтоварные воды из резервуарных парков относятся к категории производственных сточных вод.

В Ханты-Мансийском автономном округе — Югре, основном центре добычи нефти в Российской Федерации, в реестр загрязненных территорий и водных объектов на 01.01.2017 г. внесено 4403 участка площадью 1040 га, загрязненных подтоварной водой (26,1 % от всей пощади округа).

Попадание пластовой воды в поверх+ностные водные объекты и на почвы наносит существенный вред окружающей среде, поскольку в естественных условиях вода с таким насыщенным химическим составом присутствует только в глубоко- залегающих подземных горизонтах.

В законодательстве неоднозначно квалифицированы добываемые одновременно с нефтью, газом и подвергаемые обратной закачке пластовые воды и под товарная вода.

Все производственные объекты газо- и нефтедобывающей промышленности имеют общую проблему — как правильно использовать пластовые и подтоварные во­ды. Важен подход рационального использования природных богатств в интересах человека с соблюдением законов и экономической выгоды предприятий.

Согласно ГОСТ Р 54910—2012 пластовая вода — это пластовый фемид, содержащий минерализованную в различной степени воду и растворенный в ней горючий газ. Пластовые фемиды — смесь углеводородных и не углеводородных компонентов, находящихся в пластовых условиях в газовой или жидкой фазе.

В своде правил при проектировании и строительства подземных хранилищ газа, нефти и продуктов их переработки определено, что подтоварная вода, образующаяся в шахтных резервуарах в породах с высокой температурой, представляет собой слой, состоящий из подземных вод, поступающих в выработку-емкость, и воды, выделившейся из хранимого продукта.

Классификатор отходов ФККО включает пластовые и подтоварные воды, относящиеся к IV и III (код 21280111393) классам опасности (таблица1). Это малоопасные отходы, им свойственна низкая (IV класс) и средняя (III класс) степень негативного воздействия на окружающую среду.

Известно, что пластовые воды представляют собой раствор минеральных солей с примесью сырой нефти, низкомолекуляр­ных углеводородов, органических кислот, тяжелых металлов, взвешенных частиц. При добыче газа пластовая вода, представляющая концентрированный рассол, является основным источником солей, поступающих в скважину. Состав и свойства пластовых вод имеют большое значение для разработки залежей нефти и газа и их добычи, так как от них зависит течение многих процессов в дренируемом пласте.

По химическому составу и оценке их качества пластовые воды классификацию по Ч. Пальмеру или В. А. Сулину.

Все пластовые воды по Ч. Пальмеру в зависимости от соотношений содержащихся в них ионов Na+, K+, Cl-, SO4, NO3 разделяются на пять классов, основными из которых являются I класс — щелочные и III класс — жесткие (хлоркальциевые) воды.

Все пластовые воды по классификации В. А. Сулина подразделяются на четыре класса:

1. сульфатнонатриевые;

2. гидрокарбонатно-натриевые;

3. хлормагниевые;

4. хлоркальциевые;

В свою очередь, каждый класс разделяется еще на три груп­пы вод: гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные, а каждая группа включает три подгруппы: кальциевые, магниевые и натриевые. Принадлежность пластовых вод к тому или иному типу устанавливают лабораторным анализом соотношения количество отдельных ионов.

Пластовые воды нефтяных месторождений отличаются высокой насыщенностью химическими элементами разного состава, среди которых преобладают Na, K, Mg, Ca, Fe, Al, Si, O, Cl, C, S, N, H, Br, I. Эти элементы находятся в воде в виде растворенных в ней солеей различных кислот:

соляной (NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2);

серной (CaSO4, MgSO,}, Ni^SO^;

угольной (Na2CO2, NaHCO2, K2CO3, KHCO3, CaCO3, MgCO3);

сероводородной (FeS, CaS).

Проблема засоления почв подтоварными водами весьма актуальна. В научной литературе отмечено, что растения в условиях засорения снижают рост, биологическую продуктивность, интенсивность функциональных процессов: фотосинтеза, дыхания, транспирации. Адаптируясь в неблагоприятной среде, организм растений создает оптимальную структуру и биомассу для выживания. Источником загрязнения атмосферного воздуха являются испарения углеводородов, эмиссия сероводорода из резервуаров-отстойников.

Попадание пластовых вод на поверхность земли губительно для растений и для ихтиофауны пресных поверхностных водоемов (через водоносные горизонты). На сегодня в Республике Коми пластовыми водами практически уничтожена вся растительность на сотнях гектаров. Аналогичная картина наблюдается и по другим нефтегазодобывающим регионам. Как правило, попутная пластовая вода попадает в природную среду в результате многочисленных порывов — разгерметизаций внутрипромысловых и межпромысловых нефтепроводов.

Список литературы:

1. Изменение квалификации попутно-добываемых пластовых вод [Электронный ресурс]: сайт «Эконадзор». — Режим доступа: http://econadzor.com/news/199.html (дата обращения 18.01.2018).
2. Роев Г. А. Очистные сооружения газонефтеперекачивающих станций и нефтебаз [Текст]: учебник для вузов. — М.: Недра, 1981. — 240 с.
3. Сведения о загрязнении и рекультивации земель [Электронный ресурс]: сайт Природнадзора ХМАО. — Режим доступа: https://prirodnadzor.admhmao.ru/ (дата обращения 23.01.2018).