Прогноз сохранения благоприятного качества пресных подземных вод территории Среднеобского бассейна ХМАО-Югра (на основании обзора данных мониторинга водозаборов нефтяных месторождений)

Западно-Сибирский Институт проблем геологии нефти и газа при ТИУ. г. Тюмень, Россия

Интенсивное развитие нефтедобывающей инфраструктуры на территории ХМАО-Югры неизбежно влечет за собой увеличение техногенной нагрузки на геологическую среду, в том числе на их составляющую - пресные подземные воды. Последние, с одной стороны, интенсивно используются для целей технического водоснабжения, в том числе систем ППД нефтяных месторождений. Интенсивный отбор из водозаборных скважин приводит к изменению гидростатического давления в водоносной толще, увеличивает скорость фильтрационного потока с поверхности, создавая условия для усиления инфильтрации загрязненных вод верхних водоносных горизонтов. С другой стороны, подземные воды подвержены угрозе загрязнения и потере питьевого качества в связи с вскрытием недр при бурении скважин различного назначения с приме- нением химических реагентов, а также нарушении технологического процесса при реализации системы поддержания пластового давления, что также создает возможность проникновения в них загрязняющих компонентов [1]. В связи с этим, для осуществления контроля состояния пресных подземных вод на всех водозаборах предусматривается ведение мониторинга.

Одним из показателей, характеризующих состояние пресных подземных вод, является сохранение их природного химического состава. Мерой оценки, при этом принимаются предельно допустимые концентрации компонентов (ПДК), установленные действующим законодательством для питьевых вод [2]. Достаточно стабильное ведение мониторинга подземных вод организовано на крупнейших Самотлорском, Красноленинском, Приобском месторождениях с 2005 г.

Основной объект наблюдения – водоносный горизонт атлымской и новомихайловской свит, приуроченный к отложениям олигоцена, используемый на территории ХМАО-Югры для централизованного водоснабжения населения. В настоящее время определены основные показатели, компоненты химического состава, регламент мониторинговых наблюдений.

За период 2005-2016 гг. на Самотлорском месторождении отобрано 2137, Красноленинском – 431, Южно-Приобском 113 проб пресных подземных вод на полный (по СанПиН) и сокращенный перечень компонентов.

Анализ данных наблюдений позволил отметить следующее:

• 1.    В целом, основной химический состав подземных вод продуктивного горизонта за период наблюдений не изменился (рис. 1).

• 2.    Качество подземных вод в основном соответствует питьевому назначению, за исключением, обусловленных природными особенностями территории, повышенных значений содержания железа общего, марганца, кремния и иона аммония, показателей мутности, окисляемости и цветности (рис. 2).

В отдельные периоды наблюдений отмечено превышение ПДК отдельных показателей химического состава (нефтепродуктов, бромидов, хрома, свинца, хлоридов, и бора), обусловленных возможным техногенным загрязнением. Однако при анализе результатов наблюдений отмечено, что случаи повышенного содержания нефтепродуктов приурочены, в основном, к вводу в эксплуатацию новых водозаборов и с течением времени содержание нефтепродуктов в пробах воды на этих водозаборах нормализуется (рис. 3, 4, 5). Наличие превышений ПДК по остальным перечисленным показателям также носит несистемный характер, не имеет тенденции к нарастанию и повышению значений.

Таким образом, проведенные в течение последних десяти лет наблюдения за химическим составом подземных вод позволяют сделать вывод о довольно устойчивом сохранении качества пресных подземных вод основного питьевого водоносного горизонта в условиях интенсивной техногенной нагрузки.

Основным фактором, способствующим сохранению достаточно стабильного состояния пресных подземных вод на данной территории, является их хорошая природная защищенность [3]. Так, кровля целевых эксплуатируемых пластов залегает на глубине от 65-190 м (на Самотлорском), 137-260 м (на Приобском южная часть) и 86-218 м (Красноленинском месторождения).

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Рис. 1. Диаграмма изменения основного состава пресных подземных вод атлым-новомихайловского водоносного горизонта на водозаборах нефтяных месторождений.

Рис. 2. Диаграмма изменения цветности, содержания железа, аммония и марганца в пресных подземных водах ат-лым-новомихайловского водоносного горизонта на водозаборах Самотлорского месторождения.

Рис. 3. Картограмма отмеченных случаев превышения ПДК показателей техногенного загрязнения на Самотлор-

ском месторождения.

Рис. 4. Картограмма отмеченных случаев превышения ПДК показателей техногенного загрязнения на Красноленинском месторождении.

Рис. 5. Картограмма отмеченных случаев превышения ПДК показателей техногенного загрязнения на Приобском (южная часть) месторождении.

Водоносный горизонт в региональном плане по площади и в разрезе не выходит на поверхность земли и является межпластовым напорным. Непосредственной связи с поверхностными водами не имеет. Сверху горизонт перекрыт существенно глинистыми отложениями, являющимися хорошим гидрохимическим барьером на пути возможного поверхностного загрязнения. Нижним водоупором служат глины тавдинского горизонта, которые, наряду с глинисто-кремнистыми осадками нижнего палеогена и мела, отделяют продуктивный водоносный пласт от залегающих ниже водоносных горизонтов с минерализованными хлоридными натриевыми водами. Формирование естественных ресурсов водоносного горизонта происходит за счет нисходящего движения подземных вод в многопластовой рыхлообломочной системе верхней зоны артезианского бассейна на водораздельных пространствах и восходящего – в крупных эрозионных врезах района. Благодаря такой гидродинамике, существующей в регионе уже длительный период геологической истории, химический облик подземных вод формируется, в основном, под влиянием литогенных факторов.

При количественной оценке защищенности подземных вод на основании расчета времени просачивания потенциально загрязненных вод по вертикали до кровли эксплуатируемого горизонта, время фильтрации составило на Самотлорском месторождении от 6 до 17 лет, на Красноленинском месторождении 2-6 лет, Южно-Приобском 5-10 лет.

Таким образом, качественная и количественная оценка естественной защищенности подземных вод эксплуатируемого водоносного горизонта позволяет отнести его к достаточно защищенным от поверхностного загрязнения.

Применение комплекса систематических наблюдений за показателями качества подземных вод, неукоснительное соблюдение правил эксплуатации скважин различного назначения, экологически - благоприятное содержание прилегающей к водозаборам территории дает основание для прогноза сохранения качества подземных вод в последующие годы.