Природоохранные мероприятия проводимые на месторождении Андреевское

Министерство  образования Российской Федерации

Российский  Государственный  университет нефти  и газа им. И.М. Губкина

Кафедра геологии 
 
 
 

Курсовая  работа на тему:" Природоохранные мероприятия проводимые на месторождении Андреевское " 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва. 2012 г.

 Содержание

1.Введение.............................................................................................................................3

2.Общие сведения  о месторождении  Андреевское..........................................................4 

2.1.Климат района................................................................................................................4

2.2.Геоморфология...............................................................................................................5

3.Тектоническая  приуроченность месторождения............................................................5

4.Стратиграфическая  характеристика................................................................................6

5. Орогидрография и гидрогеология................................................................................11

6.Воздействие на окружающую среду...........................................................................13

7. Влияние загрязнения на почвы, растительный и животный мир.............................14

8.Природоохранные мероприятия проводимые на месторождении............................16

9.Актуальные экологические проблемы связанные с Андреевским месторождением.................................................................................................................19

10.Заключение ....................................................................................................................20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1.Введение

  Андреевское нефтяное месторождение открыто в 1957 году, и в 1969 году месторождение введено в эксплуатацию и разрабатывается НГДУ «Чекмагушнефть». Месторождение на текущий момент находится в поздней стадии разработки и характеризуется значительными объемами отбора и закачки воды. Интенсивная выработка запасов нефти неоднородных по коллекторским свойствам продуктивных горизонтов месторождения, разрабатываемого с применением системы заводнения, привели к опережающему отбору нефти из высокопродуктивных коллекторов, к ухудшению структуры запасов нефти в сторону увеличения доли так называемых трудноизвлекаемых запасов нефти.

         Важнейшей и самой  трудной задачей является повышение  конечной нефтеотдачи разрабатываемых  пластов и сокращения объемов  попутно добываемой воды на основе применения для конкретных залежей определённых методик.

         В последние годы для извлечения остаточной нефти  достаточно широкое развитие получили новые методы увеличения нефтеотдачи. Среди них значительный интерес  представляют современные физические, физико-химические, микробиологические, тепловые и волновые методы воздействия на пласт для получения дополнительной добычи нефти. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  2.Общие сведения.

        Андреевское нефтяное месторождение расположено  на территории Илишевского района республики Башкортостан и на расстоянии 140 км от г.Уфа. По природным условиям район относится к равнине изрезанной системой рек и оврагов. Главной водной артерией является судоходная река Белая. По соседству с Андреевским месторождением находятся такие разрабатываемые месторождения как Арланское, Менеузовское, Манчаровское и др. Рисунок №1

Рисунок №1 Схема расположения месторождений в  Башкирии¹.

        Разведочные работы на площади начаты в 1957 году на основании  структурно-поискового бурения, выявившими  здесь Андреевское нижнепермское  поднятие. В октябре 1959 г. в скважине №26 был получен приток нефти из карбонатов турнейского яруса.

        В 1966 г. по материалам 25 скважин были подсчитаны и утверждены ГКЗ запасы нефти и газа Андреевского месторождения. Решением ГКЗ на балансе  были оставлены запасы по категории С₂ по каширо-подольскому и верейскому горизонтам, утвержденные по перспективным структурам в 1961г. Балансовые запасы нефти по этим горизонтам составили: по каширо-подольскому горизонту 14783 тыс.тонн и по верейскому – 1542 тыс. тонн. Извлекаемые запасы по этим горизонтам  ГКЗ не утверждались.

        За прошедший после  утверждения запасов период дополнительные разведочные работы на площади месторождения  не проводились. Велось лишь бурение  эксплуатационных скважин, в которых  производился отбор керна, опробования на приток, отбор проб нефти, промыслово-геофизические измерения и другие виды работ . 

2.1.Климат района

Климат района Андреевского месторождения – резко  континентальный, с продолжительной  холодной зимой (минимальный температуры  в разные годы составляли менее 40⁰ С).

Преобладающий тип атмосферной циркуляции для  района месторождения в зимний период – южный, в летние месяцы – северный.

Самый холодный месяц – январь (средняя температура  воздуха -19.0°С). Продолжительность периода с отрицательными температурами – 5 месяцев, с ноября по апрель. Средняя температура июля (самый теплый месяц года) – +18⁰С.

Наибольшее количество осадков выпадает в теплую половину года с максимумом в июле (15% от годового количества), что связано с выпадением ливневых осадков. Среднегодовое количество осадков составляет 400-550 мм. Снежный покров устанавливается в среднем к концу ноября и удерживается до начала апреля. Высота снежного покрова составляет до 80 см на открытых участках и более 1.5 м на лесных территориях.

   2.2.Геоморфология.

   Район изучаемого месторождения располагается  на территории волго-уральской антеклизы. Рельеф спокойный, равнинный. Форма  рельефа аккумулятивная. 
 

   3.Тектоническая приуроченность месторождения.

   Месторождение расположено в пределах северо-восточного склона Татарского свода. По   нижнекаменноугольным и более молодым горизонтам среднего карбона и нижней перьми месторождение располагается в центральной части Бирской седловины и приурочено к Андреевскому валу северо-западного простирания. По тульскому реперу нижнего карбона, залегающему на 18-22 м выше песчаных пластов терригенной толщи, Андреевское месторождение представляет собой крупную структуру северо-западного простирания, состоящую из двух поднятий, оконтуренных изогипсой –1160. Северное из них -  Андреевское поднятие представляет антиклиннальную структуру меридионального простирания. Структура имеет размеры 10,8х1,7…3,1 км и амплитуду 36 м (скв.1132).

      По  кровле V пласта (реперный горизонт) терригенной толщи нижнего карбона месторождение представляет собой антиклинальную структуру почти меридионального простирания, оконтуренную изогипсой –1180 м. Размеры поднятия по этой изогипсе  10,8х3,1 км, амплитуда – 36м (скв.1132). Крутизна крыльев небольшая и не превышает 1^о- сравнительно пологие, их погружение примерно 12м/км.

     Южное или Базитамакское поднятие  выявлено в районе скв.21, размеры  2,7х2км, амплитуда – 6м. Структурный  план кровли коллекторов турнейского  яруса, хорошо контролируемый  на большей части площади месторождения,  аналогичен структурному плану тульского репера. Выявленные по тульскому реперу поднятия находят своё отражение и по турнейскому ярусу. При этом совпадают как их местоположение, так и размеры и простирания. По кровле верейского горизонта и реперу К₄ структурный план Андреевского месторождения представляется также в виде положительной структуры северо-западного простирания, осложненной рядом куполков. Однако контрастность этой структуры уменьшается вверх по разрезу.

   Из  сопоставления структурных планов Андреевского месторождения по основным маркирующим горизонтам наблюдается общее их соответствие, хотя в деталях строения структуры имеется некоторое отличие. Так, в контуре Андреевского поднятия по кровле верейского горизонта выявлена неглубокая мульда, оконтуренная изогипсой –770м, которая не находит своего отражения ни по тульскому реперу, ни по реперу К₄.

   Кроме упомянутого отличия можно указать  на выявление в районе скв.1113 по реперу К₄ небольшого пологого поднятия, не фиксируемого по более древним горизонтам. Несмотря на отмеченные различия в целом по маркирующим горизонтам карбона и нижней перьми наблюдается общее (а на отдельных участках и полное) соответствие структурных планов, что в основном является характерным для большинства структур Бирской седловины.

  4.Стратиграфическая приуроченность месторождения.

         Геологический разрез Андреевского месторождения  представляет собой типичный разрез платформенной части Башкортостана. В пределах месторождения он вскрыт до глубины 1943 (1-А) и представлен  отложениями четвертичной, пермской; каменноугольной и девонской систем, и додевонской  (бавлинским комплексом осадков). Ниже приводится краткая характеристика вскрытых на местождении пород (снизу вверх).   

   Додевонский (бавлинский) комплекс осадков

         Представлен аргиллитами  зеленовато-серыми, слюдистыми с прослоями алевритов     и песчаников толщиной 53см.

   Девонская система

   Представлена  верхним и средним отделами.

   Средний отдел

         Живетский ярус включает муллинский и старооскольский горизонты. Старооскольский горизонт залегает с разрывом и сложен алевролитами, песчаниками, прослой известняка толщиной 9м. Муллинский горизонт толщиной 23м сложен аргиллитами, алевролитами, песчаниками.

   Верхний отдел

   Франский  ярус

   Нижнефранский подъярус

         Пашийский горизонт сложен песчаниками с покрывающими их алевролито-аргиллитовыми породами, толщина 14м.

         Кыновский горизонт представлен зеленовато-серыми аргиллитами  с прослоями алевролитов, известняков, реже песчаников, толщина 30м.

         Саргаевский горизонт сложен зеленовато-серыми известняками, толщина 5м.

         Доманиковский горизонт представлен кристаллическими темно серыми известняками с прослоями глинисто-битуминозных сланцев, толщина 36м.

         Отдельные прослои  известняков содержат разнообразную  фауну.

   Верхнефранский  подъярус

         Сложен известняками глинистыми, темно-кристаллическими с разнообразием фауны, пелеципод, брахипод и др. Толщина 78м.

   Фаменский ярус

         Представлен депрессионным  типом разреза. Нижнефаменский подъярус сложен серыми кристаллическими известняками, участками окремнелые, прослоями  сильно глинистыми, толщина 124м.

   Верхнефаменский ярус составляют органогенные, светлосерые, кристаллические известняки участками окремнелые и глинистые с прослоями доломитов. Толщина 105м.

   Каменноугольная система

   Нижний  отдел

   Турнейский  ярус

         В целом сложен бортовым типом разреза  и представлен органогенно-обломочными, серыми, кристаллическими известняками, окремнелые,  прослоями пористо-кавернозные, в верхней части неравномерно нефтеносные, толщина 73м.

   Визейский ярус

         Представлен окским надгоризонтом, тульским, бобриковско-радаевским и елховским горизонтами. Елховский горизонт сложен аргиллитами с прослоями алевролитов, известняков, толщина 2-11м. Бобриковский и радаевский – представлены алевролиты, аргиллиты, угли, углистые сланцы, а также серые, коричневато серые песчаники, нефтенасыщенные (пласты VI₁, VI₂). Толщина колеблется 17…38м.

         Тульский горизонт в верхней части представлен  темно серыми глинистыми известняками с прослоями аргиллитов и алевролитов  темно серых, нижняя часть представлена корчневато-серыми нефтенасыщенными песчаниками (пластыV, VI₁, VI₂). Пласты 30-50м.

         Окский надгоризонт  слагают темно-серые, кристаллические  окремнелые доломиты и серые, глинистые  известняки, органогенно-обломочные. Толщина 125…50м.

   Серпуховский  ярус

         Сложен доломитами светло-серыми: в верхней части  сахаровидными пористо-кавернозными, сульфатизированными с включением кремния и редкими тонкими прослоями аргиллитов. Толщина 135…150м.

   Средний отдел

   Башкирский  ярус

         Известняки светло-серые, органогенные, с редкими тонкими  прослоями аргиллитов и фауной, толщина 39-53м.

   Московский  ярус

         Подразделяется на верейский, каширский, подольский и  мячковский горизонты.

Верейский горизонт представлен чередованием зеленовато-серых  и темно-серых аргиллитов, алевролитов  неравномерно песчанистых, доломитов  и известняков. Толщина 44-49м.

         Каширский горизонт составляют известняки доломиты  серые  и светло серые, прослоями сульфатизированные, с включениями кремния и почти  черной глины, в нижней части пористой разности пород нефтеносные. Толщина 68-74м.

     Подольский  горизонт сложен глинистыми известняками с пористыми разностями органогенных известняков, реже доломитов. Толщина 68…74м.

     Мячковский  горизонт сложен светло серыми мелоподобными  доломитами, с включениями гипса, светло серой глины. Известняки кристаллические, прослоями органогенные, наблюдается фауна. Толщина 98…119м.

   Верхний отдел

   Наблюдается переслаивание доломитов и известняков. Известняки серые, кристаллические, местами  кавернозные. Доломиты кристаллические, сульфатизированные, наличие фауны. Толщина 97…121м.

   Пермская  система

   Нижний  отдел

   Представлен ассельским, сакмарским, артинским, кунгурским ярусами.

   Ассельский  ярус

   Известняки  кристаллические, глинистые в кровле пористо-кавернозные с редкими  прослоями доломитов. Толщина 56…88м.

   Сакмарский  ярус

   Представлен толщей карбонатных пород, среди которых преобладают известняки серые, органогенно-обломочные, участками сульфатизированные. Доломиты серые, кристаллические, мелко-кавернозные, отдельные прослои известняков содержат разнообразную фауну. Толщина 83…129м.

   Артинский ярус

   Представлен доломитами с прослоями известняков. Толщина 20…36м.

   Кунгурский  ярус

   Чередование голубоватых ангидритов и светло серых доломитов. Оолитовые доломиты на электрокаротажных диаграммах выделяются как репер К₄. Толщина 98…112м.

   Верхний отдел

   Уфимский  ярус

         Сложен красноцветной  толщей переслаивания глин, с редкими  прослоями песчаников и мергелей с подчиненными прослоями известняков  и мергелей серой окраски. Толщина 37…192м.

   Казанский ярус

         Представлен глинами  красно-коричневыми, с линзами песчаников. Толщина 0…100м.

   Четвертичная система

         Залегают на размытой поверхности уфимского и казанского яруса. Представлены почвенным слоем, аллювиальными и делювиальными  отложениями. Толщина 2…34м. 
 

5.Орогидрография и гидрогеология.

Общие сведения о водоносности разреза

      Объем исследовательских работ по изучению водоносности разреза заключался в  основном в выявлении водоносных пластов в разрезе, изучению химической характеристики вод, насыщающих пласты и замеров пластового давления.

      В целом разрез палеозоя рассматриваемого района делится двумя водоупорными толщами: кунгурской, в которой преобладают гипсы и ангидриты, и кыновско-доманиковой, представленной аргиллитами, глинистыми сланцами, мергелями и известняками на 3 гидрогеологических комплекса:

1. Верхний комплекс интенсивного водообмена (четвертичные  и верхнепермские отложения);
2. Средний комплекс замедленного водообмена (нижнепермские, каменноугольные,  фаменские и верхнефранские отложения) .
3. Нижний комплекс наиболее замедленного водообмена (нижнефранские, среднедевонские отложения).

На территории исследуемого объекта прослеживается большое количество наземных чувствительных к загрязнению водных объектов.

На рисунке №2 располагающемся ниже хорошо прослеживается река Белая с ее многочисленными рукавами. Примерные очертания месторождения обозначены осветленным кругом. Так  же на карте хорошо видны меандры ,что свидетельствует о не маленьком возрасте реки. 
 
 
 

Рисунок №2 Аэрофотоснимок территории Башкирии². 

6.Воздействие на окружающую среду

Воздействие на окружающую среду осуществляется на всех этапах освоения лицензионного участка т.е. в период предшествующий освоению лицензионного участка; при бурении скважин; при обустройстве и эксплуатации лицензионного участка.

      Период, предшествующий освоению лицензионного участка

Основными источниками  воздействия на окружающую среду  являются:

• планировка площадок под скважины;
• строительство подъездных дорог и других видов коммуникаций.

      Период  бурения скважин

Основными источниками  выбросов в атмосферу на буровых  площадках являются дизельные установки. Вследствие засорения воздушных фильтров износа двигателей и другие отклонения вредных выбросов от номинальных величин может достигать 300-400%.

При бурении  одной скважины образуется в среднем не менее 100 м3 бурового шлама. Буровой раствор используется многократно.

Наибольшее количество загрязняющих веществ может выделиться при аварийной ситуации. Основная причина - нефтегазопроявление. Основной источник - открыто фонтанирующая скважина. Примерная вероятность возникновения такой аварийной ситуации при разведочном бурении - 0.0001, при эксплуатационном - 0.00001. Однако в условиях конкретного участка, учитывая существующие пластовые давления, эта вероятность может быть оценена еще меньшим значением.

      При обустройстве и эксплуатации лицензионного участка

При эксплуатации месторождений в нормальном режиме загрязнение сводится к минимуму, так как система добычи, сбора  и транспорта нефти полностью  герметизирована. Аварийные ситуации могут возникнуть в результате ситуаций: технологических (обусловленных нарушением норм технологического режима), механических (вызванных частичным разрушением или износом технологического оборудования или отдельных деталей), организационно-технических (прекращение подачи электроэнергии, ошибки персонала, стихийных (стихийные бедствия, пожары и т.д.).

Основным видом  воздействия на окружающую среду  является разлив нефти и минерализованной попутной воды. Наиболее предрасположены  к аварийным ситуациям трубопроводные системы.

На сегодня  на месторождении не зарегистрировано аварийных разливов нефти, что при  сложности имеющихся на месторождении  условий (весьма чувствительные экосистемы, большие площади водоохранных зон) позволяет дать обнадеживающий прогноз и на дальнейший период работ на месторождении.  

7.Влияние загрязнения на почвы, растительный и животный мир

Прогнозные расчеты  уровня загрязнения в районе месторождения  указывают на то, что при соблюдении технологических норм бурения, добычи и транспортировки нефти, эти работы не смогут оказать серьезного воздействия на природную среду самого месторождения и прилегающей территории.

Однако обустройство месторождения может привести к  изменению местообитаний зверей и птиц. В результате шумового воздействия и систематического беспокойства от присутствия людей территория месторождения станет непригодной для обитания крупных млекопитающих и ночных хищных птиц.

Значительно большую  опасность и ущерб природе  может представить загрязнение  почвы и рек нефтью и водонефтяной эмульсией при аварийной ситуации. Загрязнение почв отрицательно влияет на все группы почвенных беспозвоночных. Наиболее губителен этот вид загрязнения для крупных насекомых, червей. Более устойчивы членистоногие, но и они испытывают серьезное угнетение.

Химическое загрязнение  почв нефтепродуктами, буровыми, тампонажными растворами имеет место при плохой обваловке и слабой гидроизоляции  амбаров или при их переполнении. Загрязняющая способность буровых  растворов определяется содержанием  в них нефтепродуктов, ПАВ, тяжелых металлов и др. При прорывах высокоминерализованных пластовых вод происходит засоление почв с образованием выцветов соли.

Наиболее устойчиво  и безопасно нефтяное загрязнение. Степень загрязненности почв нефтью определяется глубиной ее проникновения и зависит от физико-химических свойств нефти, механического характера грунтов и количества нефти. Экспериментальными данными установлено, что при достижении остаточного уровня насыщения 10-12%, нефть перестает мигрировать. Сильная загрязненность характеризуется проникновением нефти на глубину более 25 см., средняя - до 10-25 см  и слабая - до глубины 10см. В зависимости от механического состава глубина просачивания нефти для супесчаных и песчаных почв составляет 1м и более, в суглинках и глинистых грунтах - не достигает 50-70 см. Естественное микробиологическое разложение нефти происходит в почвах очень медленно, поэтому необходимо при возникающих разливах применение специальных сорбентов.

Трансформация нефти в почвах происходит в 3 этапа:

• физико-химическое и частично микробиологическое разрушение углеводородов (преимущественно легких фракций);
• микробиологическое разрушение низкомолекулярных фракций;
• трансформация высокомолекулярных смол.

Нормальные алканы деградируют в первые месяцы после  загрязнения, более устойчивые циклоалканы и тетроароматические углеводороды; высоко устойчивыми к деградации являются пентаароматические углеводороды, асфальтены, смолы.

По результатам  анализа проб почв, предоставленных  заказчиком, за 4 месяца  
2002 г. содержания нефтепродуктов в почвах на одном из потенциально наиболее подверженных загрязнению участков (район, прилегающий к амбару куста) не достигали значимых уровней. Содержания нефтепродуктов изменялись в пределах 152-205 мг/кг при границах низкого уровня загрязненности земель нефтепродуктами от 1000 до 2000 мг/кг (в соответствии с «Методическими рекомендациями по выявлению деградированных и загрязненных земель» (М., 1995).

Многие виды сосудистых растений оказываются более  устойчивыми к воздействию, тогда  как большинство лишайников погибает. Наиболее токсична группа углеводородов  с температурой кипения от 150 до 275°С. Углеводороды с более низкой температурой кипения менее токсичны, либо безвредны, особенно летучие фракции, поскольку они быстро испаряются, не успевая проникнуть в растительную ткань. Основная причина гибели растительности - нарушение кислородного обмена в системе “почва-растение”. Нефть практически вытесняет весь кислород из почвы, поэтому рекультивация (вспашка загрязненной территории и посадка определенных видов растений) является одним из наиболее действенных приемов устранения последствий разлива нефти на поверхность почвы в районе месторождения непромысловых рек.

Строительство нефтепровода, внутрипромысловых нефтепроводов, линий электропередач, подъездных дорог  и буровых площадок сопровождается изучением биоценозов с последующей  их утилизацией.

Для устройства межевых дорог при строительстве  нефтепровода для проезда строительной техники по заболоченным участкам трассы часть древесины может быть оставлена после вырубки. Оставшийся лес после рубки размещается и вывозится в соответствии с установленными нормами. Порубочные остатки захороняются в местах отвода. 
 

8.Природоохранные  мероприятия проводимые на месторождении.

С целью предотвращения и снижения уровня загрязнения окружающей среды при разбуривании, добыче, подготовке и транспортировке нефти  на площади Андреевского месторождения предполагаются следующие мероприятия:

При бурении:

• Предусматривать сохранение плодородного слоя почвы с рекультивацией земель после окончания бурения;
• Качественно и с учетом рельефа местности окружать обваловку вокруг куста бурения;
• Предусмотреть многократное использование сточных вод буровых, в процессе бурения скважин;
• Для сбора и очистки буровых сточных вод рекомендуется применять металлические емкости вместо земляных амбаров;
• Необходимо вести строгий учет и контроль расхода воды;
• Предусмотреть ликвидацию отходов горюче-смазочных материалов, без нанесения ущерба природе, а также нейтрализацию применяемых токсичных химреагентов;
• Строго соблюдать технологию проходки пресноводного комплекса для исключения попадания в них различных загрязнителей, не допускать применения при этом токсичных химреагентов;
• Обеспечить качественное цементирование заколонного пространства кондуктора от башмака до устья, а также за обсадной эксплуатационной колонной;
• Бурение скважин в затопляемых зонах Андреевского месторождения до затопления должно производиться с учетом мероприятий, рекомендованных в соответствии с проектом на строительство скважин, в котором предусматриваются соответственные мероприятия по охране окружающей среды, при этом как обязательное должно быть предусмотрено:
• конструкция скважин и приустьевого оборудования должна обеспечивать попадание загрязнений в водные объекты ;
• поднятие устья скважин с их соответствующей арматурой и оборудованием на высоту выше уровня воды после затопления;
• в процессе бурения скважины как до затопления, так и после, для сбора и очистки бурового шлама, раствора и сточных вод должны применятся только металлические емкости и аппараты и не допускать амбарную циркуляционную систему .