Чому формуються техногенні гідрогеологічні системи?

Техногенна гідрогеологія: Вивчає процеси перетворення природних гідрогеологічних умов під впливом інженерної та господарської діяльності людини з метою обгрунтування захисту навколишнього середовища від негативного впливу техногенних процесів.

Під ТГГС розуміється ділянка гідролітосфери, де під впливом господарської діяльності формуються специфічні гідрогеологічні умови, що характеризуються стійкими або постійно мінливими полями гідрогеохімічних, гідродинамічних, гідрогеотерміческіх параметрів, що істотно відрізняються від їх природних (фонових) значень. Техногенні зміни гідрогеологічних систем в НГБ, де ведуться пошуково-розвідувальні роботи і, особливо, видобуток нафти і газу, відбуваються під впливом як "зверху" (з земної поверхні), так і "знизу" (з самого масиву гірських порід).

Вплив "зверху" включає як звичайні роботи, пов'язані з господарським освоєнням будь-яких територій, так і специфічні їх види, характерні для нафтових і газових промислів. З останніх особливої ​​уваги заслуговують будівництво свердловин та експлуатація промислового господарства. При будівництві свердловин основними джерелами забруднення "зверху" є бурові і тампонажні розчини; бурові стічні води і шлам вибурених порід; продукти випробування свердловин. Для приготування бурових розчинів використовується велика кількість хімічних реагентів, багато з яких відносяться до особливо шкідливим, - відпрацьовані бурові розчини виключаються з технологічних процесів будівництва свердловин, накопичуються на території буровій і підлягають утилізації або захоронення. Бурові стічні води, використані на виробничі потреби, зазвичай містять такі забруднювачі, як нафтопродукти і мінеральні солі. При випробуванні свердловин на поверхню виносяться нафту і пластова, зазвичай високомінералізована вода, що є сильно забруднюючими агентами.Відпрацьовані бурові розчини, стічні бурові води і шлам, а в деяких випадках і продукти випробування свердловин надходять в земляні, комори. У разі поганої гідроізоляції дна і стінок комор, при руйнуванні обвалування комор або при їх переповненні відбуваються розтікання рідин, забруднення природних об'єктів, поверхневих водойм і водотоків, інфільтрація забруднювачів у верхні водоносні горизонти. Чи не ліквідовані після закінчення буріння комори з рештою в них розчином також служать потенційними забруднювачами водного середовища. Основним механізмом проникнення забруднювачів у підземні водоносні горизонти земної кори є інфільтрація. Найбільший збиток навколишньому середовищі можуть завдати аварійні викиди і відкрите фонтанування свердловин, особливо нафтою. Запобігання аварійних ситуацій полягає в найсуворішому дотриманні технології проводки свердловин і правил запобігання фонтанів і нефтегазопроявленій. Важливу роль тут відіграє надійність прогнозів пластового тиску і температури глибоких горизонтів, що вимагає накопичення гідрогеологічної інформації про надра та постановки спеціальних досліджень у кожному НГБ. У процесі видобутку нафти і газу основними забруднюючими речовинами, які впливають на гідрогеологічні системи "зверху", є нафта і попутна пластова вода. Нафта має токсичними властивостями, її наявність у воді навіть у невеликих кількостях робить воду непридатною для пиття і господарсько-побутового використання, різко негативно, позначається на іхтіофауні. Природне окислення нафти протікає повільно і, в аеробних умовах закінчується не раніше ніж через 100-150 діб. Сильно забруднена нафтою територія, наприклад, в старих районах нафтових промислів Баку, практично позбавлена ​​рослинності. Мінералізація попутної пластової води в окремих випадках досягає 200-300 г / л. Її потрапляння на поверхню може призвести до засолоненних вододжерел, втрати ними питних якостей. Крім мінеральних солей в попутної воді містяться поверхнево-активні речовини, що вводяться в продукцію свердловин для кращого відділення нафти від води, і сліди нафти.

Вплив об'єктів нафтової і газової промисловості на гідрогеологічні системи "знизу" (з масиву гірських порід) пов'язано з наступними технологічними процесами.При бурінні частина промивної рідини надходить зі стовбура свердловини у водоносні горизонти, забруднюючи їх. Іноді поглинання бурових розчинів носить катастрофічний характер. Особливо небажано надходження розчину в горизонти прісних вод; містяться зазвичай у верхній частині геологічного розрізу і тому схильних найбільш тривалому впливу бурових розчинів в процесі проводки свердловин на значну глибину. При розробці нафтових і газових родовищ основні зміни відбуваються в самих нефтегазосодержащіх пластах. Частина раніше нефтенасищенной порового простору заміщається водою або газом, змінюються пластовий тиск і температура флюїдів, перетворюється хімічний склад пластової води і нафти. Особливо інтенсивно ці процеси відбуваються при закачуванні в пласт води з поверхневих вододжерел. У цих випадках часто розвивається сірководневе зараження в результаті життєдіяльності заносяться з закачиваемой водою, сульфатвосстанавлівающіх бактерій; внаслідок зміни термодинамічних умов та взаємодії нагнітаються і пластових вод протікають хімічні реакції з випаданням в осад новоутворених мінеральних солей; іноді, навпаки, посилюються процеси вилуговування мінералів скелета нафтоносних порід. Почасти аналогічні зміни відбуваються і у водоносних горизонтах, якщо вони використовуються для видобутку підземної води при заводнении нафтових пластів або якщо в них проводиться скидання частини стічних вод. Ці явища впливають в першу чергу на технологію видобутку нафти і газу (або вод) і вироблення їх запасів.