Учёные определили, как техногенные факторы повлияли на изменение химического состава пресных подземных вод в условиях многолетней разработки центральной части Самотлорского месторождения нефти. Результаты работы свидетельствуют о высокой степени антропогенного воздействия, связанного с интенсивным недропользованием.

Исследования провели сотрудники Западно-Сибирского института проблем геологии нефти и газа Тюменского индустриального университета и Западно-Сибирского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН.

Район исследований

Самотлорское месторождение нефти является одним из крупнейших в Западной Сибири, введено в эксплуатацию более 50 лет назад. Его территория характеризуется высокой степенью антропогенного воздействия, связанной с интенсивным недропользованием (нефтедобыча, отбор подземной воды, закачка подтоварных и сточных вод). Всего за годы эксплуатации месторождения на нём пробурено более 20 тыс. скважин.

К настоящему времени суммарное количество добытой из недр жидкости составило здесь около 12 млрд т, в том числе суммарное количество добытой нефти – примерно 2,8 млрд т. При этом в систему поддержания пластового давления (ППД) закачано около 13 млрд м³ рабочего агента (подземных, поверхностных и сточных вод).

Весь период освоения нефтяного месторождения сопряжен со значительной техногенной нагрузкой на почвенный покров, водотоки, водоемы и недра земли, включая пресные подземные воды (ППВ), добыча которых в основном ведется в целях питьевого водоснабжения. С точки зрения охраны пресных подземных вод от загрязнения важнейшей эколого-гидрогеологической задачей является изучение гидрохимического режима ППВ в процессе их эксплуатации.

Что именно сделали исследователи?

Тюменские учёные обработали результаты химических анализов проб воды целевого водоносного горизонта, выполненных в пределах центральной части Самотлорского месторождения нефти за 16-летний период мониторинговых исследований (2006–2021 гг.). В результате систематизации и обработки данных получена представительная выборка из 1795 анализов проб воды.

Кроме того, для сопоставления пространственного распределения величины изменения сухого остатка с вертикальными движениями земной поверхности, в качестве исходных данных привлечены результаты мониторинга в пунктах Самотлорского геодинамического полигона, включающего в себя геодезические и гравиметрические исследования.

К каким выводам удалось прийти?

По результатам проведенных в течение последних 16 лет наблюдений за гидрохимическим состоянием пресных подземных вод атлым-новомихайловского водоносного горизонта в пределах центральной части Самотлорского месторождения нефти специалисты отмечают пространственно-временное изменение химического состава вод.

Область уменьшения сухого остатка выделена в юго-восточной части территории – там, где наблюдаются наибольшие поднятия земной поверхности. Анионно-катионный состав вод в этой области сохраняет постоянство на протяжении всего периода исследований – воды гидрокарбонатные магниево-кальциевые. Учёные не исключают, что на химический состав ППВ могли повлиять природные факторы (атмосферные осадки и водообмен в четвертичных отложениях поймы Оби и её притоков).

Что же касается области, где сухой остаток увеличился, то она выделена в центральной части территории. Там произошло изменение типа вод по анионно-катионному составу: от первоначального гидрокарбонатного магниево-кальциевого (2006 г.) до хлоридно-гидрокарбонатного натриево-кальциевого (2019–2021 гг.). В этой области есть наибольшие понижения земной поверхности. Также она характеризуется возможным влиянием на химический состав ППВ существующего техногенеза (загрязнением высокоминерализованными водами при деформации обсадных колонн глубоких добывающих скважин).

Насколько это опасно для экологии?

Как отмечают специалисты, слабопроницаемые глинистые отложения обеспечивают защищенность пресных подземных вод целевого водоносного горизонта от загрязнения с поверхности. В свою очередь, оседание земной поверхности способствует деформации обсадных колонн глубоких добывающих скважин различного назначения (нефтяных, водозаборных, нагнетательных и т. д.), в результате нарушается их герметичность, что создает возможность локального попадания в интервал залегания пресных подземных вод таких техногенных загрязнителей, как высокоминерализованные воды, нефтепродукты.

– Инструментом снижения техногенного влияния разработки Самотлорского месторождения нефти должен являться регулярный контроль технического состояния скважин различного назначения, выполняемый службами эксплуатации месторождения и включающий в себя анализ состояния устьев скважин, фильтров и обсадных труб, – отмечают тюменские исследователи.

С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научной статье →

Источник: пресс-служба ИНГГ СО РАН.