Моніторинг підземних і поверхневих вод на об’єктах нафтогазопромислового комплексу

Abstract

Дисертація присвячена розробленню науково-методичних засад локального моніторингу підземних і поверхневих вод на території діяльності об’єктів нафтогазопромислового комплексу з метою підвищення екологічної безпеки нафтогазовидобувних регіонів України. Аналіз чинної законодавчої бази, нормативно-методичного забезпечення та наукових публікацій показав, що методичні засади локального моніторингу гідросфери на території діяльності нафтогазовидобувних об’єктів не розроблені. Встановлено, що на родовищах Східного нафтогазоносного басейну України найбільші осередки забруднення гідросфери компонентами супутніх пластових вод (далі – СПВ) виникають на ділянках експлуатації відкритих споруд підготовки продукції та систем повернення СПВ у надра, а екологічна небезпека СПВ зумовлена високими концентраціями таких рухомих компонентів, як іони хлоридів, натрію, стронцію та літію. Науково обгрунтовано й застосовано комплекс індикаторів забруднення гідросфери компонентами СПВ на основі гідрохімічних та ізотопних показників, а саме: рівні підземних вод, температура, питома електропровідність, водневий показник, окислювально-відновний потенціал, уміст хлоридів Cl–, натрію Na+, кальцію Ca2+, стронцію Sr2+, літію Li+, нафтопродуктів, мінералізація, ізотопний склад води δ2H, δ18O. Розроблено науково-методичні засади локального моніторингу підземних і поверхневих вод, що включають обгрунтування мети та завдань моніторингу, послідовність і періодичність проведення спостережень, критерії встановлення та розміщення пунктів моніторингу для різних категорій вод, перелік обов’язкових і рекомендованих індикаторів, методи та засоби практичного здійснення режимних спостережень, методи оброблення та інтерпретування результатів спостережень. Розроблено систему інформаційного забезпечення локального моніторингу гідросфери, що складається з комплексу бази даних та геоінформаційної системи для зберігання та опрацювання даних якісного складу вод і є основою для прийняття об’єктивних управлінських рішень щодо забезпечення вимог екологічної безпеки.

Диссертация посвящена разработке научно-методических основ локального мониторинга подземных и поверхностных вод на территории деятельности объектов добычи нефти и газа с целью повышения экологической безопасности нефтегазодобывающих регионов Украины. Анализ действующей законодательной базы, нормативно-методического обеспечения и научных публикаций показал, что методические основы локального мониторинга гидросферы на территории деятельности нефтегазодобывающих объектов не разработаны. Установлено, что на месторождениях Восточного нефтегазоносного бассейна Украины наибольшие очаги загрязнения гидросферы компонентами попутных пластовых вод (далее – ППВ) возникают на участках эксплуатации открытых сооружений подготовки продукции и систем возвращения ППВ в недра, а экологическая опасность ППВ обусловлена высокими концентрациями таких подвижных компонентов, как ионы хлоридов, натрия, стронция и лития. Научно обоснован и применен комплекс индикаторов загрязнения гидросферы компонентами ППВ на основе гидрохимических и изотопных показателей, а именно: уровни подземных вод, температура, удельная электропроводность, водородный показатель, окислительно-восстановительный потенциал, содержание хлоридов Cl–, натрия Na+, кальция Ca2+, стронция Sr2+, лития Li+, нефтепродуктов, минерализация, изотопный состав воды δ2H, δ18O. Разработаны научно-методические основы локального мониторинга подземных и поверхностных вод, включающие обоснование целей и задач мониторинга, последовательность и периодичность проведения наблюдений, критерии установления и размещения пунктов мониторинга для различных категорий вод, обоснован перечень обязательных и рекомендуемых индикаторов, методы и средства практического осуществления режимных наблюдений, обработки и интерпретации результатов наблюдений. Разработана система информационного обеспечения локального мониторинга гидросферы, состоящая из комплекса базы данных и геоинформационной системы для хранения и обработки данных качественного состава вод и являющаяся основой для принятия объективных управленческих решений по обеспечению требований экологической безопасности.

Thesis treats the development of scientific and methodological principles of local monitoring of groundwater and surface water on the areas of oil-gas production in order to enhance the environmental safety of oil-gas production regions of Ukraine. Analysis of current legislation, normative and methodological guidelines as well as scientific papers has shown that methodological background of local water monitoring on oil-gas production areas is not developed. It has been found that on oil-gas fields of Eastern oil-gas-bearing basin of Ukraine the highest level of water contamination with produced water components are observed at operational sites of open facilities of produced fluids processing as well as systems of produced water deep injection. Environmental hazard of produced water has been found to be linked with high concentrations of such mobile substances as chloride, sodium, strontium and lithium ions. The set of indicators of natural water pollution by produced water compounds was scientifically justified and applied on the bases of hydrochemical and isotopic tools. It includes groundwater levels, temperature, conductivity, pH, redox-potential, chloride, sodium, calcium, strontium, lithium, hydrocarbons, total dissolved solids, water stable isotopes δ2H–δ18O. Scientific and methodological principles of local monitoring of groundwater and surface water were developed. They comprise justification of objectives and tasks of monitoring, sequence and frequency of observations, criteria for identification and allocation of monitoring points for different types of water, set of obligatory and optional indicators, techniques and tools for field observations and water sampling, methods of observation data processing and interpretation. Informational system supporting water monitoring commitment was developed. It combines the database block with geographical information unit for data storage and processing of water quality information. The system serves as a base for effective decision-making regarding environmental safety requirements.