Гидрогеологический мониторинг при разработке апт-сеноманского водоносного комплекса проводится в Западной Сибири на территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» согласно программе мониторинга подземных апт-сеноманских вод, используемых на нефтяных месторождениях для технических целей. Весь комплекс мероприятий по мониторингу подземных апт-сеноманских вод проводится с 1997 года в соответствии с Законом Российской Федерации «О недрах», Приказом по Роскомнедра № 117 от 11.07.94 г. "Об организации службы государственного мониторинга геологической среды (ГМГС)", Концепцией и Положением о государственном мониторинге геологической среды Российской Федерации.
Первый этап исследований по мониторингу подземных вод заключался в составлении и утверждении МПР России Программы государственного мониторинга подземных апт-сеноманских вод, используемых для ППД в нефтяных пластах на территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» на 1997–2001 гг. Основными пунктами программы являлись следующие:
-
Создание постоянно действующей наблюдательной сети на водозаборных участках нефтяных месторождений ОАО «Сургутнефтегаз».
-
Ведение научно-исследовательских работ по разделам Государственного водного кадастра (ГВК) и Государственного учета вод (ГУВ).
-
Организация автоматической информационной системы (АИС «Сеноман-Мониторинг») для создания и ведения базы данных по подземным апт-сеноманским водам.
В результате проведенных работ был проработан и систематизирован большой объем информации по всем работающим и проектным водозаборам, расположенным на нефтяных месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз».
В период 1999-2000 гг. разработаны программные средства для ведения мониторинга апт-сеноманских подземных вод на территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» – автоматизированная информационная система «Сеноман-Мониторинг», основными качествами которой являются простота в пользовании и возможность адаптировать ее практически к любому уровню ведения мониторинга.
Автоматизированная система «Сеноман-Мониторинг» обеспечивает формирование двух типов отчетов: стандартных и определяемых пользователем. Сформированные отчеты могут быть выведены на экран монитора в режиме предварительного просмотра, распечатаны на принтере, сохранены в виде стандартных файлов (текстовый документ, документ RTF и др.) или экспортированы в файлы других приложений.
По ряду выборок данных (по режимным наблюдениям, отборам и др.) возможно представление данных в виде графиков, с возможностью вывода их на печать.
-
Стандартные отчеты. Форма стандартных отчетов определяется техническим заданием и может быть переопределена пользователем при изменении и дополнении формы.
-
Отчёты ГВК (Государственный водный кадастр):
-
отчёт по режимным наблюдениям по водозаборным объектам;
-
отчёт по химическому составу подземных вод и растворенных газов;
-
отчет по количеству взвешенных частиц;
-
отчет по фонду наблюдательных водозаборных скважин (координаты, альтитуда, конструкция и т.д.);
-
отчёт по отборам апт-сеноманской воды по водозаборным скважинам и водозаборным участкам на территории деятельности недропользователя.
-
Отчёты ГУВ (Государственный учет вод):
-
данные об утверждённых ГКЗ запасах подземных вод по объекту;
-
данные об утверждённых ГКЗ запасах подземных вод по региону;
-
данные о проектах водозаборов и проектах горных отводов апт-сеноманских подземных вод.
Рис. 1.
Главное окно программного комплекса
Как результат использования программы «Сеноман-Мониторинг», были составлены сводные отчеты по основным разделам ведения мониторинга подземных апт-сеноманских вод на территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» по состоянию на 01.06.2000 г. На эту дату в Сургутском нефтегазоносном районе на территории деятельности ОАО "Сургутнефтегаз" были построены 21 водозаборный участок, состоящие из одного или нескольких кустов водозаборных скважин. Из них 20 водозаборов использовались для ППД в продуктивных горизонтах нефтяных месторождений, в том числе 17 действующих и три остановлены (Федоровский, Солкинский и Восточно-Сургутский), в основном по причине перехода на подтоварную и пресную воду. Один водозабор (скв.1бис) эксплуатировался в бальнеологических целях санаторием «Кедровый Лог». По всем водозаборным сооружениям проводились режимные исследования, учет отборов воды, подсчет эксплуатационных запасов и изучение качеств воды по показателям, которые соответствуют требованиям ведения Государственного водного кадастра (ГВК).
Рис. 2.
Окно просмотра отчета
В 2000 году в результате проведенных исследований выбрано 76 наблюдательных скважин по 21 водозабору с общим фондом скважин 430. Отбор воды за этот год для целей ППД составил 36098 тыс.м3.
С начала разработки за период 1966-1977 год включительно накопленный отбор воды составил 286,3 млн.м3, далее из динамики добычи воды по всем водозаборным участкам ОАО "Сургутнефтегаз" начиная с 1978 года можно сказать, что суммарные отборы по годам сначала росли, а затем, достигнув максимума в 1989 году (61204,5 тыс. м3), начали падать до 36097,7 тыс. м3 в 2001 г. С 2002 году в связи с вводом в эксплуатацию новых водозаборных участков (Лукьявинское, Восточно-Тромъеганский, Северо-Юрьевский, Западно-Камынский, Западно-Чигоринский) наблюдался постепенный рост отборов и в 2007 г. годовая добыча воды за весь период была максимальной – 62690,9 тыс. м3. С 2008 года отборы немного уменьшаются и годовая добыча воды по состоянию на 01.01.2012 г. составила 59362,1 тыс. м3. Наколенный отбор апт-сеноманских вод за весь период эксплуатации на 01.01.2012 г. составил 1755,4 млн.м3.
Всего на территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» по состоянию на 01.01.2012 г. расположен 51 водозаборный участок, включая бальнеологический водозабор санатория «Кедровый Лог». Для технических целей (ППД и приготовления солевого раствора) используется 50 водозаборов, из которых 46 находятся в эксплуатации и 4 остановлены. Общее количество водозаборных скважин составляет 815 (из них работающих - 345, в освоении - 9, ликвидированы - 196 и в бездействии - 265. В наблюдательном фонде числится уже 178 скважин. Таким образом, за последние 10 лет построено 30 новых водозаборных участков и пробурено около 400 скважин.
Рис. 3.
Схема гидроизопьез апт-альб-сеноманского водоносного комплекса
Представляется интересным изучение динамики подземных апт-сеноманских вод, которое проводится с начала разработки нефтяных месторождений. Схемы гидроизопьез по всей территории Среднего Приобья позволили сделать вывод о том, что движение вод апт-сеноманского водоносного комплекса происходит в северном направлении. Областью питания вод является складчатое обрамление Западно-Сибирской низменности на западе, юге и востоке, а областью разгрузки - Карское море. Как видно из рис. 3, пьезометрическая поверхность вод плавно погружается в северном направлении, перепады напоров вод апт-сеноманского водоносного комплекса составляют 1 атм (порядка 10 м) на 50 км, скорость движения вод при этих перепадах достигает 1-3 см/год. Эта схема была построена в 1970 году, когда месторождения Сургутского района только начинали вводиться в разработку, отборы воды для ППД были невелики и еще не сказались существенно на состоянии гидродинамической системы. На рисунках 4 и 5 представлены схемы приведенных напоров апт-сеноманских вод по состоянию на 01.06.2006 г и 01.06.2011 г. по данным режимных исследований водозаборных скважин для сравнения.
Рис. 4.
Схема приведенных напоров апт-сеноманского водоносного комплекса на 01.10.2006г.
В пределах изучаемого района в период с 2006 по 2011 гг. построено более 15 водозаборов, естественно, все это сказалось на гидродинамической системе и распределении приведенных напоров воды в апт-сеноманском комплексе по району. Для анализа величин приведенных уровней нами были использованы наиболее достоверные и качественные замеры. Приведенные напоры подземных вод рассчитаны относительно уровня моря. Такое допущение вполне правомерно, учитывая очень небольшие изменения плотности апт-сеноманских подземных вод по разрезу (от 1,010 до 1,013 г/см3). Сравнивая между собой схемы гидроизопьез 1970, 2006 и 2011 гг., можно отметить, что между ними есть как существенные различия, так и сходство. Основное различие заключается в том, что пьезометрическая поверхность (2006 и 2011 г.) в пределах каждого водозаборного участка осложнена депрессионными воронками как малой, так и большой величины. Размеры депрессионных воронок зависят от величины отборов: наиболее значительные по размерам определяются в пределах крупных Лянторского и Федоровского водозаборов. В 2007 году Лянторский водозабор возобновил добычу апт-сеноманской воды в небольших количествах, на Федоровском с 2003 года также производятся отборы апт-сеноманской воды для системы ППД в ачимовских и юрских продуктивных отложениях. Можно ожидать, что в перспективе размеры депрессионных воронок будут уменьшаться. Сходство между схемами заключается в следующем:
-
пьезометрическая поверхность вод по ним погружается в северном направлении;
-
перепады напоров вод апт-сеноманского водоносного комплекса в общих чертах за большой срок эксплуатации водозаборов практически не изменились и составляют порядка 10 м на 50 км;
-
движение вод апт-сеноманского водоносного комплекса происходит в северном направлении при скорости 1-3 см/год.
Из вышеизложенного следует, что:
-
депрессионные воронки работающих водозаборов, хотя и выходят за границы нефтяных месторождений, практически не оказывают сильного влияния на снижение уровней в далеко расположенных водозаборах. Как показывает опыт, взаимодействие водозаборов существенно ослабевает на расстояниях более 20-30 км между ними;
-
депрессионные воронки носят локальный характер и при остановке водозаборов пластовое давление быстро восстанавливается (максимально несколько месяцев) до первоначального или близкого к нему;
-
предположение о формировании региональной и глубокой депрессионной воронки в апт-сеноманском водоносном комплексе при отборе очень больших объемов воды, которое могло бы сопровождаться значительным проседанием земной поверхности, ее затоплением и локальными землетрясениями, на территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» результатами ведения мониторинга 2000-2011 гг. не подтверждается.
Рис. 5.
Схема приведенных напоров апт-сеноманского водоносного комплекса на 01.10.2011г.
Подводя итог анализу ведения мониторинга для разработки апт-сеноманских водозаборов, можно сказать, что использование подземных вод далеко не исчерпало себя. Закачка апт-сеноманской воды в продуктивные пласты обладает рядом преимуществ по сравнению с пресной водой, способствует повышению эффективности разработки нефтяных месторождений и увеличению КИН. Опыт показывает, что как для новых месторождений, так и эксплуатирующихся, эти воды не имеют альтернативы, они могут использоваться в качестве основного и дополнительного, постоянного и временного источника водоснабжения промыслов. Кроме того, на многих нефтяных месторождениях, по экологическим причинам и в связи с наличием обширных по площади территорий приоритетного природопользования запрещается использовать воды рек и озер для технических нужд, и апт-сеноманские воды являются, по существу, единственным и основным источником поддержания пластового давления, особенно в первые 10 лет разработки месторождений, когда обводненность продукции невысокая.
Д.В. Дьяконова,
зам. генерального директора по науке ООО НТПЦ «Сеноман»
т.:+7(916) 953-81-16
