Геокриологические условия Харьягинского нефтяного месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОПОП “Технологические решения строительства скважин на месторождениях со сложными условиями их разработки"

Тюменский индустриальный университет

Геокриологические условия Харьягинского нефтяного месторождения

Гаджиханов А.К., студент магистратуры 2 кур

Россия, г. Тюмень

Аннотация

Статья посвящена анализу геокриологических условий Харьягинского месторождения, расположенного в НАО. Наличие криолитозоны осложняет процесс строительства и эксплуатации скважин, что может привести к серьезным авариям вплоть до потери скважины.

Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, криолитозона, геокриологические условия, месторождение.

Annotation

This article is about the analysis of criological conditions of Kharyagin oil field, located in NAO. Presence of cryolithozone complicates the process of construction and exploitation of wells, that can leads to serious accidents until loss of well.

Key words: permafrost, cryolithozone, criological conditions, oil field.

Харьягинское нефтяное месторождение расположено в Ненецком автономном округе (НАО), в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, в 60 км от Северного полярного круга в области залегания многолетнемерзлых грунтов [1, с. 485].

Харьягинское месторождение расположено в полосе преимущественно сплошного развития многолетнемерзлых пород (ММП), залегающих под слоем сезонного протаивания [2, с. 10]. В многолетнемерзлом состоянии находятся как биогенные, так и минеральные (суглинки, глины) грунты. ММП залегают почти повсеместно под слоем сезонного оттаивания. Подошва многолетнемерзлых пород вскрывается на глубине 420-430 м.

Сезонноталый и сезонномерзлый слои (СТС, СМС) представляют собой верхние горизонты толщ соответственно мерзлых или талых пород, подвергающихся сезонным преобразованиям. Основными факторами, влияющими на формирование СТС и СМС в регионе, являются средняя годовая температура грунтов, их литологический состав и влажность, растительный покров, высота и плотность снежного покрова, дренированность поверхности. Отличительной особенностью района является большое разнообразие и дифференцированность поверхностных условий, что приводит к значительной изменчивости характеристик СТС и СМС. Процесс сезонного оттаивания грунтов в районе исследования начинается в первой декаде июня и заканчивается, как правило, в сентябре. Сезонное промерзание грунтов начинается в первой декаде октября; на участках «сливающейся мерзлоты» в январе - феврале происходит смыкание промерзающего слоя с ММП, в пределах таликов промерзание заканчивается к маю. месторождение скважина криолитозона грунт

Наименьшие глубины протаивания (0,3-0,5 м) характерны для участков развития плоских и бугристых торфяников с кустарничково -моховолишайниковым покровом и относительно низкими (-1 - -2,5°С) средними годовыми температурами грунта. На сниженных, слабодренированных поверхностях в пределах крупных термокарстовых понижений и переходных болот глубина сезонного протаивания в торфе увеличивается до 0,5-0,6 м, в заторфованных супесях и суглинках она может составлять 0,7-0,8 м. Изменчивость величины сезонного протаивания в разные годы в связи с климатическими колебаниями достигает 10-30% [2, с. 18].

Криогенное строение и льдистость мерзлых грунтов определяются их литологическим составом, исходной влажностью перед промерзанием и условиями промерзания. В районе разведки распространены эпигенетически сформировавшиеся ММП. Синкриогенные многолетнемерзлые породы, по - видимому, встречаются локально только на торфяниках.

Ледниковые, ледниково-морские отложения тимано уральского возраста представлены тяжелыми суглинками и глинами темно-серого, во влажном состоянии почти черного цвета с редкими маломощными прослоями и линзами песков и супесей, с включениями гальки и гравия (5 -10%). Наиболее выразительным показателем эпигенетического промерзания тимано - уральских суглинков и глин является закономерное уменьшение льдистости и разреживание ледяных включений с глубиной. При этом толщина ледяных шлиров может как увеличиваться, так и сокращаться с глубиной.

Верхнечетвертичные и современные отложения представлены преимущественно суглинками с подчиненными прослоями супесей и песков, реже встречаются глины.

Криогенное строение отложений глинисто-суглинистого состава характеризуется разреживающейся с глубиной сетчатой или слоистой криогенной текстурой. В верхнем горизонте тонкосетчатая и тонкослоистая текстура с толщиной шлиров 1-5 мм и ячейкой 2-7 см сменяется с глубиной теми же по форме текстурами, но расстояние между шлирами льда увеличивается до 15-20 см и более, а толщина шлиров может достигать 1-3 см.

В разрезах суглинков с прослоями супесей и песков отмечается сложное криогенное строение в связи с неоднородностью литологического состава. Супеси имеют слоистую, сетчатую и массивную криогенные текстуры. Толщина шлиров льда 1-5 мм, редко больше, расстояние между ними 3-5 см и более. Суммарная влажность в пределах 10-25%, обычно - 15-20%, объемная шлировая льдистость редко больше 5%. Пески, как правило, мелкозернистые, пылеватые. Для них характерна массивная криогенная текстура, редко встречаются слоистые текстуры. Суммарная влажность песков - 8-22%.

Озерно-болотные отложения на поверхности высоких уровней представлены торфом мощностью до 2-3 м, иногда до 4-5 м, и подстилающим торф горизонтом оторфованного суглинка мощностью 0,5-1,5 м. Отложения характеризуются закономерной изменчивостью льдистости и криогенного строения по разрезу. Торф относится к сильнольдистым грунтам, оторфованные суглинки классифицируются как льдистые, а подстилающие их отложения на глубине более 4-5 м - как слабольдистые. Суммарная влажность торфа достигает 200-900%, общая объемная льдистость часто более 50%, что создает предпосылки для значительной осадки при протаивании. В торфе преобладают атакситовые, порфировидные и массивные криогенные текстуры.

Аллювиальные отложения в долинах рек имеют преимущественно супесчано-песчаный состав, как правило, они находятся в талом состоянии. Грунты имеют массивную, линзовидную и слоистую криогенные текстуры. Льдистость грунтов составляет около 5% [2, с. 41].

Исходя из изложенного материала, можно сделать вывод, что Харьягинское месторождение расположено в полосе преимущественно сплошного развития многолетнемерзлых пород (ММП), залегающих под слоем сезонного протаивания («сливающаяся мерзлота») [3]. ММП залегают почти повсеместно под слоем сезонного оттаивания. Подошва многолетнемерзлых пород на территории месторождения вскрывается на глубине 420-430 м.

Совместное влияние современного глобального потепления климата и широкомасштабных техногенных воздействий на мерзлоту может вызвать в XXI в. устойчивую тенденцию к ее деградации и, как следствие, разрушение сооружений, экологические катастрофы и крупные аварии природно- технических систем. Вместе с тем, принятая стратегия освоения Севера не учитывает возможность потепления климата и деградации криолитозоны в осязаемые сроки. Чтобы обеспечить сбалансированное недропользование и создать систему экологической безопасности при освоении Севера, проектировщики должны уже сегодня знать масштабы предстоящих мерзлотно-климатических изменений.

Использованные источники

1. Тамоян, К.А. Инженерно-геологическая характеристика Харьягинского нефтяного месторождения [Текст] / К.А. Тамоян // Геология в развивающемся мире : сб. науч. тр. - Пермь : Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2000. - С. 484-487.

2. Захарова, О.В. Гидрогеология, инженерная геология, геокриология [Текст] / О.В. Захарова, К.В. Лебедева, Г.В. Николаева. - Ухта: УГТУ, 2000. - 66 с.

Размещено на Allbest.ru