ОБОСНОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ СБРОСА ПОПУТНЫХ ВОД НА ТВЕРСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Для повышения производительности установок и уменьшения коррозии трубопроводов осуществляется предварительный сброс пластовой воды. В настоящее время основную часть добываемой продукции на нефтяных месторождениях России, находящихся на последней стадии разработки, составляет попутно добываемая вода [1, с. 24]. Проблема сброса данных вод на рассматриваемом Тверском месторождении Самарской области и предлагаемое решение является основной целью данной статьи.

Организация сброса возрастающих излишков нефтепромысловых сточных вод намечается в ближайшие два года, в связи с чем, рекомендуется организация сброса попутно добываемой сточной воды на дожимной насосной станции с использованием всех имеющихся емкостных сооружений. Всю воду, которая будет сбрасываться в районе станции, намечается утилизировать в глубокие поглощающие горизонты.

По предварительным расчетам ожидаемый максимальный объем утилизации избытков сточных вод может составить предположительно порядка 1920 м³/сутки.

Критерии для оценки пласта-коллектора с целью утилизации сточных вод следующие:

1. пласт-коллектор должен обладать достаточной водопроводимостью, обеспечивающей экономически эффективный сброс заданного количества стоков;
2. горизонт не должен содержать пресных, а также промышленных вод, закачка стоков возможна лишь в горизонты с минерализованными водами, не пригодными для практического использования;
3. надежная изоляция поглощающих горизонтов выдержанными по мощности, регионально протяженными водоупорами от вышележащих водоносных горизонтов с пресными водами [2, с. 73];
4. совместимость пластовых вод и пород поглощающего горизонта с утилизируемыми водами при исключении образования нерастворенных осадков;
5. отсутствие тектонических нарушений в зоне залегания поглощающих горизонтов;
6. поглощающий горизонт в радиусе 20-30 км от полигона утилизируемых стоков не должен выклиниваться или иметь выходы на поверхность.

Самарская область и прилегающие к ней территории в целом характеризуются благоприятными условиями для подземного захоронения сточных вод.

В результате проведенных в Самарской области исследований прошлых лет по выявлению участков недр, пригодных для сброса попутно добываемых с нефтью вод, многолетнего практического опыта закачки этих вод на ряде разрабатываемых нефтяных месторождений в глубокие поглощающие горизонты, к наиболее перспективным отнесены пласты-коллекторы в окско-серпуховских отложениях нижнего карбона и фаменского яруса верхнего девона.

Они имеют практически повсеместное распространение, отделены от зоны активного водообмена надежными водоупорами и обладают высокими коллекторскими свойствами. Залегают они на больших глубинах, обладают значительными мощностями и содержат в себе рассолы с минерализацией до 216-273 г/дм³. В силу общего погружения осадочных отложений в юго-восточном направлении глубина залегания и мощность поглощающих горизонтов и водоупоров увеличиваются.

На территории области сооружено большое число полигонов, на которых сбрасываются попутные пластовые воды в объемах от 100 до 10000м³/сутки. В гидрогеологическом разрезе территории Тверского месторождения также имеются названные выше поглощающие горизонты.

На Тверском месторождении предлагается организовать полигон поглощения, состоящий из 4 поглощающих скважин. Если имеется такая возможность, их можно перевести из пьезометрического фонда.

На ближайшем (в пределах 6 км) разрабатываемом месторождении функционирует полигон по утилизации подтоварных вод с 1978 г. Поглощающие горизонты полигона приурочены к серпуховскому и фаменскому ярусам.

Общая мощность серпуховских отложений в этом районе составляет 166-230 м. Мощность проницаемой части колеблется от 20,0 до 33,0 м, а её среднее значение равно 25,3 м. Пористость серпуховского поглощающего горизонта принята по геофизике, равной 15,6 %.

Общая мощность фаменских отложений составляет 348-371 м, мощность проницаемой части изменяется от 47,5 до 58,6 м, а ее среднее значение равно 51,6 м. Пористость пород фаменского поглощающего горизонта определена по геофизике, равной 11,1 %.

Поглощающие горизонты изолируются от поверхностных вод глинами тульского и верейского горизонтов, а от нижележащих отложений терригенного девона – глинами тиманского (кыновского) горизонта. Эти водоупоры имеют региональное распространение и прослеживаются на всей территории Самарской области. Мощность тульского и верейского водоупоров составляет, соответственно, 40-43 и 85-98 м. Приемистость поглощающих скважин месторождения-аналога за период эксплуатации изменялась в пределах от 700 до 1100-1400 м³/сутки.

Полигон поглощения и Тверское месторождение имеют, в целом, сходные геолого-гидрогеологические условия, что позволит при обосновании предлагаемого в данной работе полигона на Тверском месторождении использовать опыт эксплуатации действующего полигона и принять его за полигон-аналог. Таким образом, имеются все предпосылки для рассмотрения к использованию вышеназванных горизонтов для захоронения подтоварных вод и на Тверском месторождении.

Наиболее перспективными для использования поглощающими горизонтами в пределах Тверского месторождения являются серпуховский и фаменский, наилучшим образом отвечающие всем основным критериям, необходимым для выбора пластов-коллекторов под закачку сточных вод.

В качестве поглощающего горизонта для утилизации избытка пластовой воды предлагается использовать серпуховский горизонт и фаменский ярус.

Разгазированная пластовая вода после очистки от нефтепродуктов и твердых взвешенных веществ по напорной герметизированной системе будет подаваться на прием насосов шурфной насосной станции. Затем по системе высоконапорных водоводов через водораспределительный пункт попутно добываемая вода будет подаваться в поглощающие скважины Тверского месторождения.

В соответствии с предлагаемой системой утилизации (поглощения) пластовой воды на Тверском месторождении, исходя из предполагаемых объемов образования избытков нефтепромысловых сточных вод и возможной приемистости поглощающей скважины ориентировочно потребуется обустройство устьев 4-х поглощающих скважин (3 рабочих, 1 резервная).

На площадке в районе дожимной насосной станции для подачи попутно добываемой воды по высоконапорным водоводам в поглощающие скважины предлагается строительство шурфной насосной станции, состоящей их двух шурфов (стендовых скважин) глубиной 60-80 м

Сброс пластовой воды по предложенным решениям необходимо осуществлять в целях обезвоживания поступающей обводненной продукции, разгрузки установки предварительного сброса воды и ближайшего полигона поглощения, а также конечного пункта – нефтестабилизационного производства. Всю воду, которая будет сбрасываться в районе дожимной насосной станции, намечается утилизировать в глубокие поглощающие горизонты. Сброс попутной пластовой воды в поглощающие скважины непосредственно в районе извлечения нефти является оптимальным вариантом ее утилизации. Во-первых, существенно сокращаются материальные затраты на формирование всей инфраструктуры по утилизации, во-вторых, уменьшается риск отрицательного воздействия на окружающую среду, связанный с порывами трубопроводов из-за высокой коррозионной активности сточных вод.

Список литературы:

1. Лебедьков А.Е., Кан А.В., Андреев А.Е., Лушникова Л.В. Справочник инженера по подготовке нефти. Учебное пособие - Нефтеюганск, 2015. – С.299.
2. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. Учебник для вузов – М.: Альянс, 2005. – С.192.