Еколого-геологічний моніторинг забруднення довкілля об'єктами нафтогазового комплексу

Abstract

Дисертація присвячена еколого-геологічному моніторингу та розробленню технічних засобів і технологічних рішень, спрямованих на підвищення екологічної безпеки досліджуваних об’єктів НГК. Зокрема, виявлено джерела та агенти забруднення довкілля об’єктами НГК, проведено аналіз сучасного стану еколого-геофізичних досліджень на об’єктах НГК, установлено наявність локальних температурних аномалій у приповерхневих шарах у межах зон забруднення нафтою і нафтопродуктами. Теоретично обґрунтовано природу виявлених аномалій. Розроблено комплексну методику еколого-геологічного моніторингу під час проведення бурових робіт, розміщення відходів буріння та експлуатації ПСГ. Методику апробовано в межах Бориславського та Полтавського нафтогазопромислових районів. Запропоновано техніко-технологічні засоби та рішення, що дали змогу суттєво покращити екологічний стан досліджуваних територій під час проведення бурових робіт і захоронення відходів буріння.

Диссертация посвящена эколого-геологическому мониторингу, разработке технических средств и технологических решений, направленных на обеспечение экологической безопасности объектов НТК. Поскольку разработанная методика экологического мониторинга базируется на определении параметров загрязнения приповерхностных слоев как объектов загрязнения и на определении техногенных и природных источников загрязнения, рассмотрены физико-географические условия и минералогический состав приповерхностных слоев, геологическое строение месторождений углеводородов. С целью определения ранга экологического мониторинга окружающей среды на основании анализа публикаций теоретических и фактических материалов разработана классификация экогеофизических методов. Согласно этой классификации они подразделяются на дистанционные, поверхностные и приповерхностные, скважинные. Автором впервые предложен и обоснован эффективный комплекс методов качественной и количественной оценки загрязнения окружающей среды объектами НГК на основе совокупного анализа геологических, геофизических и геохимических материалов, который позволяет дать экспрессную оценку экологической ситуации и детализировать ее в дальнейшем. Общепринятые геохимические методы исследования требуют значительных материальных затрат и времени для проведения полевых работ и лабораторных анализов. Кроме того, не всегда точки отбора проб совпадают с наиболее загрязненными участками. Поэтому сначала на участках возможного загрязнения производятся геофизические исследования (геотермия и метод естественного электрического поля), выделяются локальные температурные аномалии и направление движения грунтовых вод. На определенных геофизическими методами точках производится отбор проб для количественных геохимических исследований, определяются источники загрязнения и пути миграции загрязнителей. Разрабатываются и внедряются на практике природоохранные мероприятия на стадии проектирования, строительства и эксплуатации объектов НГК. Теоретически обоснована природа локальных температурных аномалий на загрязненных нефтью и нефтепродуктами участках, которые возникают в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Показана возможность расчета величины температурной аномалии, при наличии информации о химическом составе нефтепродуктов, соотношении масс загрязнителя и почвы, а также масштабах загрязнения. При апробации разработанной методики выявлены источники загрязнения окружающей среды объектами НГК и установлено наличие локальных температурных аномалий в приповерхностных слоях в пределах зон загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Апробация разработанного комплекса экологогеологических методов мониторинга загрязнения окружающей среды на Верхнемасловецком нефтяном и Андрияшевском газоконденсатном месторождениях, Угерском подземном хранилище газа, шламонакопителе отходов бурения показала возможность его использования на других техногенноопасных объектах НГК. На основании проведенных эколого-геологических исследований предложены технические средства и технологические решения, позволяющие существенно улучшить экологическое состояние исследуемых территорий при проведении буровых работ и захоронении отходов бурения. Впервые решено в комплексе и эффективно внедрено на практике повышение экологической безопасности проведения буровых работ, утилизации, размещения и захоронения отходов бурения. Доказано, что в нефтегазовой промышленности подземному захоронению промышленных сточных вод нет альтернативы, а безамбарное бурение возможно лишь при наличии шламонакопителя и нагнетательной скважины.

The dissertation is devoted to the ecological-geological monitoring and the development of technology and technological solutions directed to the improvement in the ecological safety of the objects of the oil and gas complex (OGC). Thus, the sources of the environmental pollution from the objects of OGC were found and the availability of local temperature anomalies was determined in the near-surface layers within the limits of the zones polluted with mineral oil. The nature of determined anomalies was theoretically grounded. Complex methods of ecological-geological monitoring while drilling, placing of drilling waste and exploitation of underground gas storage were developed. The methods were approved within the limits of the Boryslav and Poltava oil- and gas-commercial regions. Technical-technological methods and solutions were proposed that allowed to improve sufficiently the ecological state of the studied territories during drilling and burial of drilling waste.