ПРИМЕНЕНИЕ ВОДЫ В ЦЕЛЯХ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН
Фатхулбаянова А.Р.
Студент 4 курса кафедры гидрометеорологии и геоэкологии,
«Башкирский государственный университет», Россия, г.Уфа
Лешан И.Ю.
Старший преподаватель кафедры гидрометеорологии и геоэкологии,
«Башкирский государственный университет», Россия, г.Уфа
Аннотация. В данной статье был проведен литературный обзор на применение вод в целях поддержания пластового давления, а также рассмотрен мониторинг подземных вод регионов нефтедобычи.
Ключевые слова: пластовое давление, разработка месторождений, подземные воды.
Актуальность проблемы. Применение подземных вод позволяет значительно упростить общепринятые схемы внешнего водоснабжения и закачки воды в нефтяные пласты. В результате сокращается время развития мощностей заводнения, быстро достигаются необходимые объемы закачки воды, создаются условия для высоких темпов добычи нефти [4].
С целью поддержания пластового давления и увеличения текущих дебитов нефти и конечного нефтеизвлечения нефтяные залежи разрабатываются с применением различных методов воздействия. Среди методов воздействия на нефтяные залежи наиболее часто применяется метод поддержания пластового давления (ППД) закачкой в пласт воды.
На данный момент на территории Республики Башкортостан находится более 250 месторождений нефти. В целом, суммарное использование воды подземных вод по республике составило 436-430 л/сут, в том числе по городам с населением свыше 100 тыс. чел. 269,21 тыс. м3 /сут, с населением менее 100 тыс. чел. 105 тыс. м3 /сут, в сельских населенных пунктах 62,15 тыс. м3 /сут, уменьшилось в сравнении с 2015 годом [5].
Критерием оценки загрязнения вод в процессе нефтедобычи служит превышение фоновых значений и ПДК по содержанию в воде хлора, нефти, микрокомпонентов. Во всех НГДУ ОАО АНК «Башнефть» при анализе проб вод определяются: плотность, Cl, SO4, HCO3, Ca, Mg, Na+K, Feобщ, нефтепродукты, микрокомпоненты.
Уровень загрязнения подземных вод определяют естественная защищённость водоносных горизонтов, активность водообмена, продолжительность и объемы поступления загрязняющих веществ и др. \
Объём потребления свежей воды ежегодно сокращается. Так, в 2002 году забор воды снизился по сравнению с 2001 годом на 3,3 млн. м 3 и составил 39,8 млн. м3. Экономия пресных вод достигнута за счёт сокращения закачки в нагнетательные скважины и совершенствования технологии подготовки нефти [3].
Попутно добываемая с нефтью вода полностью закачивается в продуктивные пласты для ППД. Предотвращение загрязнения подземных вод достигается обустройством нагнетательных скважин пакером, НКТ и заполнением межтрубного пространства антикоррозионной жидкостью. Техническое состояние этих скважин контролируется ежесуточным замером расхода закачиваемой воды и регулярным замером устьевого давления. Весь фонд скважин раз в год исследуется глубинными расходомерами, высокоточными термометрами или их комплексом, а также методом снятия кривых восстановления давления или опрессовкой. Для исключения отрицательного воздействия химических реагентов на пресноводный комплекс разработаны экологически чистые растворы бурения скважин.
Анализ содержания микрокомпонентов в пластовых водах палеозойских коллекторов Кушкульского, Сергеевского, Бузовьязовского, Чекмагушевского месторождений УВ РБ показал, что Li находится в концентрации от 4,8 до 18,4 г/м3, что соответственно в 1,6 до 6,13 раза превышает минимальные промышленные концентрации. Для Mg эти значения равны соответственно - 2870 – 9680 г/м3 (5,74-19,36 раза); для Sr – 331-562 г/м3 (1,1-1,87 раза) и для Br – 1768-2209 г/м3 (8,84-11 раз), что является основанием в пользу возможной организации химических производств с использованием гидроминеральных ресурсов нефтяных месторождений РБ [5]. При сравнении результатов изучения состава пластовых и нефтепромысловых вод месторождений УВ Западной Сибири и РБ использовались следующие средние значения содержания микрокомпонентов в последних (мг/л): Li- 6,6; Rb- 0,87; Cs- 0,5; Sr -154; Br - 557; I - 13,7; B – 16 [6]. Концентрация всех микрокомпонентов, равно как и величина общей минерализации в пластовых водах месторождений УВ РБ существенно выше, что является важным генетическим и экологическим параметром. Неорганические микрокомпоненты в нефтях и пластовых водах месторождений РБ, как и других регионов добычи УВ, наряду с генетическим индикаторным значением представляют экологический, а нередко и промышленный интерес [2].
Пластовые воды республики отличаются большим содержанием солей, механических примесей, диспергированной нефти, высокой кислотностью. Так, вода пласта Д1 Туймазинского нефтяного месторождения относится к высокоминерализованным рассолам хлоркальциевого типа плотностью 1040…1190 кг/куб.м. с содержанием солей до 300 кг/куб.м. (300 г/л). Поверхностное натяжение воды на границе с нефтью составляет 5,5…19,4 дин/см, содержание взвешенных частиц – до 100 мг/л, гранулометрический состав взвешенных веществ характеризуется преимущественным содержанием частиц до 2 мкм (более 50% весовых) [1].
Для поддержания качества подземных необходимо провести комплекс мероприятий по очистке вод. Способ очистки подземных питьевых вод предусматривает ограничение движения загрязнений путем строительства скважин и закачки растворов реагентов. По контуру очага возможного загрязнения строят сетку скважин, расстояние между которыми и количество ступеней выбирают в зависимости от пористости и проницаемости горных пород. Ступени скважин располагают перпендикулярно направлению движения естественного потока подземных питьевых вод, а закачку растворов реагентов производят через межтрубное пространство скважин одновременно с добычей нефти и газа из продуктивного пласта. Результатом является надежное обеспечение очистки подземных питьевых вод при одновременной добыче нефти и газа [6].
Способ очистки подземных питьевых вод при добыче нефти создает надежную ступень защиты окружающей среды от загрязнения вредными веществами, что значительно повышает экологическую безопасность и сокращает ущерб, наносимый природе загрязнением питьевых вод в районах добычи нефти. При этом не прерывается добыча нефти и газа из продуктивного пласта, исключается опасность загрязнения водоемов и почвы.
Так как одним из популярных способов поддержания пластового давления является закачка вод в пласты при разработке нефтяных месторождений, необходимо соблюдать ряд норм и правил по сохранению качества подземных вод.
Список литературы:
1. Булыгин Д.В., Булыгин В.Я. Геология и имитация разработки залежей нефти. М.: Недра, 1996. 382 с.
2. Габитов Г. Х., Мустафин С. К. Мониторинг подземных вод старых регионов нефтедобычи // Научный электронный архив. Режим доступа к архиву. URL: http://hydropetroleum.ru/conference/ecolog/ec5.pdf
3. Габитов Г.Х., Мустафин С.К. Техногенная трансформация геологической среды регионов добычи нефти и пути снижения её интенсивности.// Нефтяное хозяйство. 2003. № 7. С. 137-140.
4. Галиев Р.Н., Кемалов Р.А. Актуальность применения пластовой минерализованной воды в целях поддержания пластового давления // Научный электронный архив. Режим доступа к архиву. URL: http://econf.rae.ru/article/10431
5. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан в 2016 году
6. Мустафина Г. Р. Обоснование технологий нефтеизвлечения и способов их безопасного применения на месторождениях Башкортостана: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. тех. наук. г. Уфа, 2007. 24.
Сведения об авторах:
Фатхулбаянова Айгуль Рузиловна – студент 4 курса кафедры гидрометеорологии и геоэкологии Башкирского государственного университета, e-mail: fathulbayanova.aigul@yandex.ru
Лешан Ирина Юрьевна – старший преподаватель кафедры гидрометеорологии и геоэкологии Башкирского государственного университета, e-mail: irina-le12@yandex.ru