Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 2
ВСТУП
Сучасний народногосподарський комплекс України, що значною мірою визначається геологічними (рельєф, корисні копалини) чинниками, при ірраціональності його ведення, переважання в його структурі гірничо видобувних галузей, некомплексності використання мінеральних ресурсів, застарілих технологій і інших факторів створює зростаючий, у багатьох аспектах деструктивний вплив на геологічне середовище.
Значна частка цього впливу припадає на нафтогазовидобувну галузь, оскільки видобуток вуглеводнів у нашій країні ведеться у трьох регіональних нафтогазоносних провінціях – Карпатській, Дніпровсько-Донецькій та Причорноморській.
При пошуках, розвідці і експлуатації нафтових і газових родовищ у значній мірі порушується екологічний баланс надр, підземних та поверхневих вод, грунтово-рослинного шару і повітря. Забруднювачами є промивна рідина, буровий шлам, токсичні супутні (стічні) нафтові чи газові води, паливно-мастильні матеріали, флюїди при аварійному фонтануванні чи випробовуванні свердловин, інтенсивні нафтогазопрояви, викликані порушенням стану консервації покладів, герметичності свердловин і т. п.
Метою даної роботи було вивчення еколого-геохімічних особливостей підземних вод окремо взятого Лопушнянського нафтового родовища, яке поширене у піденно-східній частині Передкарпатської нафтогазоносної області. Наступне завдання полягало у розробці на його основі оптимальних шляхів для подолання потенційної екологічної небезпеки, зумовленої накопиченням значного об’єму супутніх нафтових вод.
Дипломна робота оформлена у п’яти основних розділах. У першому розділі коротко розкривається нафтоносність родовища. Два наступні розділи присвячені геологічній будові та гідрогеологічним умовам південно-східної частини Передкарпатської нафтогазоносної області, що дає змогу розкрити геологічні та гідрогеологічні особливості родовища у порівнянні із суміжними структурами. У четвертому розділі подається оцінка можливостей підземного захоронення супутніх нафтових вод родовища. П’ятий розділ висвітлює геолого-економічний потенціал підземних вод Лопушнянського родовища як сировини для вилучення корисних компонентів.
Хімічні аналізи підземних вод та заміри пластових тисків та температур проведені співробітниками ДП “Західукргеологія” при бурінні та опробовуванні свердловин. Спектральні аналізи підземних вод виконані у лабораторії відділу нафтогазової гідрогеології, геохімії та охорони гідросфери ІГГГК НАН України.
РОЗДІЛ 1
НАФТОНОСНІСТЬ
Лопушнянське нафтове родовище розташоване у Вижницькому районі Чернівецької області на відстані 20 км від м. Вижниця (рис. 1.1). Воно приурочене до Лопушняської структури Зовнішньої (Більче-Волицької) зони.
Лопушнянська структура встановлена сейсморозвідкою у 1972 р. по відбиваючому гіпсоангідритовому горизонту верхнього бадену. Пошукове буріння розпочалося у 1974 р. У 1980 р. була закладена свердловина 3, яка у 1983 р. розкрила нафтовий поклад в альбсько-сеноманських відкладах. Приплив нафти ( інт. 4180–4199 м) складав 283,4 т/добу через 10-мм діафрагму при буферному тиску 13,3, затрубному – 16,7, пластовому70,9 МПа. Газовий фактор становив 237,3 м3/т.
У 1988 р. на родовищі відкрито ще два поклади нафти. У свердловині 8 із палеогенових відкладів (інт. 4076–4110 м) одержано приплив нафти 103,6 т/добу через 8-мм діафрагму при буферному тиску 2,2, затрубному –8,6 і пластовому – 70,6 МПа. Газовий фактор становив 180,7 м3/т.У свердловині 4 із верхньоюрських утворень (інт. 4300–4316 м) дебіт нафти склав 104,3 т/добу через 7-мм діафрагму при буферному тиску 12,8, затрубному –15,9 і пластовому –74,8 МПа. Газовий фактор становив 252,2 м3/т.[1]
Лопушнянська структура виражена в автохтонних мезозойських, палеогенових і неогенових відкладах Зовнішньої зони, на які насунуті стебницькі (моласові) та флішеві утворення структур Максимця, Плоского і Брусної системи Покутських складок та Скибової зони Карпат. По покрівлі юрських відкладів – це брахіантикліналь загальнокарпатського простягання розміром 6·3 км і амплітудою 150 м. Повздовжніми і поперечними тектонічними порушеннями вона розбита на 7 блоків.
Нафтові поклади Лопушнянського родовища скупчені у платформових колекторах верхньоюрського, крейдового і палеогенового віку [2]. Юрський поклад пов’язаний з вапняками нижнівської світи. Світа складена
Рисунок 1.1. Район поширення Лопушнянського нафтового родовища
органогенно-уламковими вапняками, в розрізі яких є декілька пластоподібних зон з високими ємкісно-фільтраційними властивостями, які за даними геофізики відзначаються низьким електричним опором. Тип покладу масивний.
Альб-сеноманський поклад Лопушнянського родовища пластовий склепінний, тектонічно-екранований, встановлений у трьох блоках. Альб-сеноманські пісковики мають високі ємкісно-фільтраційіо показники, що забезпечує великі дебіти. Цей поклад введено в пробну експлуатацію у 1986 р. свердловиною 3. У 1991–1993рр. видобувний фонд збільшено за рахунок свердловин 4 і 11 з початковими дебітами 107 і 49 т/добу.
Еоценовий поклад пластовий, літологічно обмежений, встановлений в одному блоці свердловиною 8. Початковий дебіт нафти склав 44,3 т/добу, газу – 6,2 тис. м3/добу.
Нафта з юрських, крейдових і еоценових покладів родовища подібна між собою, вона характеризуються середньою густиною 0,83 г/см3, високим вмістом парафіну – 9,5 %, низьким вмістом асфальтенів – 0,76 % і дуже низьким вмістом сірки – 0,21 %.
Початкові видобувні запаси еоценового покладу становлять 170 тис. т., альб-сеноманського – 2685 тис. т., юрського – 3546 тис. т. Сукупні запаси нафти складають 6401 тис. т., розчиненого газу – 1162 млн. м3 [1].
РОЗДІЛ 2
ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА
Оскільки Лопушнянське нафтове родовище знаходиться у південно-східній частині Передкарпатського прогину, яка відома в геологічній літературі як Покутсько-Буковинське підняття [3, 4], доцільним є розглянути геологічну будову цієї регіональної структури у повному об’ємі.
Геологічним вивченням власне південно-східної частини Передкарпатського прогину займались В. С. Буров, В. О. Ващенко, О. С. Вялов, І. В. Кілин, Ю. З. Крупський, Х. Б. Заяць, В. М. Щерба, О. С. Щерба та інші.
2. 1. Тектоніка і стратиграфія
Передкарпатський крайовий прогин –це специфічна компенсаційна западина, що розташована на межі складчастих Карпат та Східноєвропейської платформи і представляє собою геоструктуру орогенного етапу розвитку. Цей досить складно побудований регіон України простягається майже на 300 км з північного заходу на південний схід – від Польщі до Румунії, в межах яких він має також свої продовження.
Закладення і розвиток Передкарпатського прогину відносять до міоценового часу, на протязі якого накопичувались потужні товщі нижніх (егерій–карпатій), а пізніше – верхніх (баден–сармат) молас з характерною міграцією осі прогинання басейну з південного заходу на північний схід [4]. Південно-західна частина прогину розвивалась на флішовій крейдово-палеогеновій основі, північно-східна – на платформовій палеозой-мезозойській основі.
У межах Передкарпатського прогину виділяють Зовнішню (Більче-Волицьку) та Внутрішню зони [5, 6, 7, 8] які відрізняються складом орогенних формацій, тектонікою та історією розвитку. Границею між ними служить флексуроподібний перегин, вздовж якого зім’яті в складки відклади Внутрішньої зони насунені на субмоноклінальні утворення Зовнішньої. Глибинною межею між зонами дослідники вважають Передкарпатський регіональний розлом, вік якого датують ще раннім палеозоєм. В крейдовий період зона Передкарпатського розлому розділяла флішову і платформову області седиментації. За геофізичними даними його інтерпретують як зону скидів шириною 4–6 км з вертикальними амплітудами зміщень домезозойських відкладів 3–4 км.
Згідно тектонічного районування Зовнішньої зони за В. М. Щербою, І. В. Кілиним, О. С. Щербою, в ній виділяють з північного сходу на південний захід Сторожинецький, Угерсько-Косівський та Крукеницький блоки, що умовно прирівнюються до підзон [9].
За районування Внутрішньої зони обрано схему В. В. Глушка [8], який виділяє в ній з південного заходу на північний схід Бориславсько-Покутську і Самбірсько-Рожнятівську підзони. В Бориславсько-Покутській підзоні ранньоміоценові моласи залягають безпосередньо на флішевій крейдово-палеогеновій основі, в Самбірсько-Рожнятівській – моласові відклади міоцену зірвані зі своєї основи і лягають покровом на структури Зовнішньої зони.
Покутсько-Буковинське підняття – регіональна поперечна до Карпат структура (рис. 2. 1), яка зародилась у пізньому протерозої і існувала протягом всього післяпротерозойського часу [10]. У межах Передкарпатського прогину Покутсько-Буковинське підняття обмежене з північного заходу серією поперечних порушень в районі Отині-Коломиї-Яблунева. Ця зона розмежовує згадане підняття і Панонсько-Волинський прогин. З південного заходу Покутсько-Буковинське підняття відокремлене зоною поперечних регіональних порушень, поширених в районі Бакеу (Румунія), які відокремлюють його від Бирладської западини [11].
2. 1. 1. Зовнішня зона південно-східної частини Передкарпатського прогину.
Зовнішня зона в межах Покутсько-Буковинських Карпат іменується рядом геологів власне Буковинським підняттям [4]. Північно-східною межею служить Сторожинецький глибинний розлом, по якому Сторожинецький блок опущений відносно схилу Східноєвропейської платформи. Амплітуда зміщення донеогневої поверхні по ньому становить 200–400 м. На його піднятих і опущених крилах фіксується також зміна потужностей мезозойських і неогенових утворень [9].
Дальше в напрямку на південний захід розвинуті Косівський і Ковалівський скиди, які є розгалуженими гілками глибинного Калуського розлому, що поширений в центральній і північно-західній частинах Передкарпатського прогину. По цих скидах Косівський і Ковалівський блоки кулісоподібно опускаються під покров Внутрішньої зони. Амплітуда переміщень донеогенової поверхні по скидах сягає 500–1300 і 400–2400 м відповідно.
Передкарпатський глибинний розлом і Назавізівський скид обмежують Назавізівський блок шириною до 10 км. Амплітуда переміщення по скиду сягає 1000 м. [4].
Головними поперечними глибинними порушеннями, які формують структуру Зовнішньої зони Покутсько-Буковинського підняття є Покутський, Пістинський і Сучавський розломи. Ці розломи знаходять свої продовження також у Внутрішній зоні Передкарпатського прогину.
Покутський поперечний глибинний розлом виділений М. Р. Ладиженським в так званій Трускавецькій (Бориславсько-Покутській) підзоні: "По цьому розлому переміщені в східному напрямку Покутські склади, які належать Бориславській підзоні. На цьому розломі Трускавецька підзона занурена під відклади Покутських Карпат..." [6].
Покутський розлом разом з Манявським складає єдину глибинну зону шириною 30–35 км на границі Покутсько-Буковинського підняття і Паннонсько-Волинського прогину.
Крім описаних вище глибинних і регіональних розломів у Буковинському піднятті розвинута густа сітка локальних диз’юнктивних порушень (див. рис. 2.1), які своїм розвитком позначились на геологічній будові, гідрогеологічних умовинах та нафтогазоносності цієї структури.
В будові донеогенового фундаменту Зовнішньої зони в межах Покутсько-Буковинського підняття поширені пізньопротерозой-палеозойські і мезозой-палеогенові утворення. Перші складені щільними, подрібленими тріщинами відкладами рифею і палеозою. Розкриті вони свердловиною Давидени-1 в межах Сторожинецького блоку на глибині 3807 м.
Мезозой-палеогеновий комплекс складений платформовими формаціями юри, крейди і палеогену. Відклади цього комплексу зустріті на всій ділянці Буковинського підняття в межах всіх блоків на різних глибинних інтервалах свердловинами площ Лопушна, Бісків, Бергомет, Ковалівка-Черешенька, Чорногузи, Красноїльськ, Сергії. Характерною особливістю цього комплексу є сильно розвинутий тут тектонічно-ерозійний рельєф. Розбиті системами тектонічних порушень горсто-грабенові структури у післяпалеогеновий час були виведені на поверхню і розмивались поверхневими водами. Внаслідок цього утворився сильнорозчленований рельєф, який характеризується високими стрімкими уступами і глибокими улоговинами [12, 13].
Відклади мезозой-палеогену дещо деформовані складчастістю, яка за своїми морфогенетичними особливостями відноситься до переривчастої. До цього типу більшість дослідників відносять і міоценові складки.
Міоценовий комплекс верхньомоласових утворень незгідно перекриває докембрійські та мезозой-палеогенові відклади. Міоценові моласи максимальної потужності (1500–2000 м) сягають у Косівському і Ковалівському блоках, причиною цьому є конседиментаційний їх розвиток. Потужності неогенових відкладів під покровами Внутрішньої зони у
Рис 2. 1. Структурна схема південно-східної частини Передкарпатського прогину
( В. М. Щерба, І. В. Кілин, О. С. Щерба, 1972)
1 - Передкарпатський глибинний розлом; 2 - глибинні повздовжні розломи; 3 - регіональні порушення;
4 - лінія Стебницького насуву; 5 - лінія Берегового насуву; 6 - ізогіпси донеогенової поверхні Зовнішньої зони;
7 - назва свердловини. Розломи (цифрами на схемі в кружках): 1 - Сторожинецький; 2 - Косівський;
3 - Ковалівський; 4 - Назавізівський; 5 - Покутський; 6 - Пістинський; 7 - Черемошський; 8 - Сучавський.
Назавізівському і частково Ковалівському блоках зменшуються до 250–800 м. У межах Сторожнецького блоку потужність верхньоміоценових молас збільшується від приплатформової частини у південно-західному напрямку від 250 до 1000 м (див. рис. 2.1).
Наслідком заключних фаз альпійського тектоногенезу є розвиток у міоценових товщах перед фронтом Стебницького насуву і у піднасуві Внутрішньої зони локальних складок, простягання яких співпадає із простяганням повздовжніх тектонічних порушень.
2. 1. 2. Внутрішня зона південно-східної частини Передкарпатського прогину.
Внутрішня зона Передкарпатського прогину розташована між Зовнішньою зоною і складчастими Карпатами. Основою для потужного комплексу нижніх (егерій–карпатій) молас служать крейдово-палеогенові флішові товщі. Флішовий крейдово-палеогеновий і моласовий міоценовий комплекси цієї зони утворюють єдиний альпійський поверх, який характеризується лінійною складчастістю. Внутрішня зона в межах Покутсько-Буковинського підняття складається з північно-східної Самбірсько-Рожнятівської підзони (покрову), яка вздовж Стебницького насуву перекриває занурені блоки Зовнішньої зони, і південно-західної Бориславсько-Покутської підзони (Покутських складок).
Основними глибинними порушеннями, що визначають закладення і розвиток Внутрішньої зони є Зовнішньокарпатський і Передкарпатський розломи. Основа Внутрішньої зони по цих розломах опущена на значну глибину. Ці розломи простежуються, головним чином, геофізичними методами.
Регіональними розломами альпійського поверху, що утворилися в заключну (післясарматську) фазу карпатської складчастості є повздовжні насуви. Крайньою північно-східною границею поверхні Внутрішньої зони є Стебницький насув, вздовж якого утворення Самбірсько-Рожнятівського покрову насунуті на структури Зовнішньої зони (Буковинське підняття) на віддаль 20–30 км (див. рис. 2. 1).
Береговий насув на поверхні відмічається тектонічним контактом відкладів крейди і палеогену Скибової зони Карпат з ранньоміоценовими утвореннями Покутських складок. Амплітуда насуву за даними геофізичних досліджень перевищує 25 км. Крутизна його поверхні змінюється від майже горизонтальної до 450 [14].
Підзона Покутських складок представлена лускуватою структурою складок Каменистого, Карматури, Брусного, Розена, Плоского і Максимця [6]. Всі ці складки закинуті на північний схід, їх шарніри значно припідняті. Ядра складок виповнені флішовими відкладами стрийської світи верхньої крейди. Ядра глибоких синкліналей, що їх розділяють, складені відкладами поляницької світи ранньоміоценових молас.
Самбірсько-Рожнятівська підзона (покров) у межах Покутсько-Буковинського підняття є вузькою ділянкою шириною до 5 км і являє собою прирозломний прогин типу синклінорію, ускладнений лінійно витягнутими дисгармонійними складками витискання. Їх розвиток обумовлений пластичною течією глинисто-соленосних товщ під дією тангенціальних напруг. Міоценові породи, що виповнюють Самбірсько-Рожнятівську підзону, утворюють гігантський безкореневий тектонічний покров, зірваний зі своєї основи і насунутий на баден-сарматські утворення Зовнішньої зони. Покров складений породами нижнього і середнього міоцену. Його внутрішня структура характеризується системою широких синкліналей і вужчких антикліналей. Відклади, як правило, інтенсивно дислоковані. Породи часто роздроблені і мають численні дзеркала ковзання.
Крайньою північно-західною границею Внутрішньої зони Покутсько-Буковинського підняття слугує Покутський поперечний глибинний розлом, найкраще виражений у Зовнішній зоні. В межах Внутрішньої зони території досліджень розлом відділяє структури Ділятина і Слободи Рунгурської від Покутських складок. Розлом сформований системою поперечних скидо-зсувів, яка у рельєфі утворює чіткий геоморфологічний виступ [4].
У Внутрішній зоні в межах Покутсько-Буковинського підняття розвинута густа сітка локальних порушень. Це переважно скиди і скидо-зсуви поперечного простягання післясарматської тектонічної фази складчастості. Найбільшого свого розвитку вони отримали в Покутських складках крейдово-палеогенового флішу, вертикальні амплітуди яких становлять перші десятки метрів, горизонтальні сягають сотні метрів. Міоценовий комплекс Самбірсько-Рожнятівської підзони менше розбитий диз’юнктивними порушеннями внаслідок його високої пластичності.
В цілому зауважимо, що тривалі процеси насувоутворення значно ускладнили структуру Внутрішньої зони, яка вже на пліоценовий час була складнопобудованим алохтонним покровом, насунутим на автохтонні утворення Зовнішньої зони на віддаль 20–30 км і більше. При цьому повздовжня зональність будови алохтону з його покровами, насувами, підкидо-насувами і підкидами в свою чергу ускладнилися великою кількість поперечних і діагональних зсувів, скидо-зсувів, скидів, рідше підкидів. Це безумовно створило своєрідний флюїдний режим в надрах цього регіону.
РОЗДІЛ 3
ГІДРОГЕОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА
Нафта, газ, підземні води і породи, що їх вміщують, складають єдину систему, окремі складові якої поєднані між собою багатосторонніми зв’язками.
Згідно гідрогеологічного районування України на основі геоструктурного принципу [15], територія Передкарпатського прогину виділяється в самостійну гідрогеологічну одиницю – Передкарпатський артезіанський басейн. Передкарпатський артезіанський басейн розділяється на дві підобласті, що в геологічному відношенні відповідають Внутрішній і Зовнішній зонам прогину. Підобласть Внутрішньої зони має деяку гідрогеологічну близькість зі складчастими Карпатами, а підобласть Зовнішньої – із Волинсько-Подільським артезіанським басейном.
3. 1. Водоносні комплекси та водотривкі породи
3. 1. 1. Водонапірний суббасейн південно-східної частини Зовнішньої зони.
Осадовий чохол південно-східної частини Зовнішньої зони Передкарпатського прогину складений літолого-стратиграфічними комплексами рифею, палеозою, мезозою, палеогену, неогену. Вони відповідають основним етапам геологічного розвитку регіону і відрізняються умовинами нагромадження відкладів, характером тектоніки, особливостями природних резервуарів. Слід зазначити, що міоценові відклади з кутовою та стратиграфічною незгідністю в різних частинах досліджуваної території залягають на утвореннях платформової формації крейди та юри, палеозою або рифею.
Відклади рифейського віку виділяються за аналогією з північно-західною частиною прогину, де вони залягають під поверхнею неогенових утворень. В літологічному відношенні це червоні, бурі, сірі, зеленувато-сірі філіти та хлорит-серецитові сланці з прошарками кременистих, філітоподібних, хлоритизованих аргілітів, кварцитів, кварцитоподібних алевролітів та дрібнозернистих кварцових пісковиків. Породи міцні, щільні із низькими ємнісно-фільтраційними показниками.
Палеозойський літолого-стратиграфічний комплекс в межах досліджуваної території сформований кембрійськими, силурійськими і девонськими відкладами. Кембрійські породи, розкриті свердловинами площ Давідени, Красноїльськ, складені перешаруванням чорних і темно-сірих невапнистих аргілітів, міцних кварцитів, пісковиків і алевролітів, загальною товщиною понад 1000 метрів. Відклади щільні, слабообводені.
Породи силурійського віку розкриті свердловиною Давидени-1, де їх потужність складає 1400 м. Наявність силуру під потужними товщами молодших утворень встановлюється також за рінню силурійських порід в конгломератах міоценових молас і крейдово-палеогенового флішу Внутрішньої зони прогину і Скибової зони Карпат [16]. Породи представлені слабометаморфізованими сірими, темно-сірими та чорними невапнистими і слабовапнистими аргілітами з фауною граптолітів, що перешаровані пісковиками, алевролітами, іноді мергелями та вапняками.
Девонські відклади розкриті свердловинами в районі м. Сторожинець і представлені нижнім відділом – фацією олдреду. Це червоні і вишневі дрібнозернисті кварцитові пісковики, що поступово вниз по розрізу переходять у червоні і сірі породи силурійського віку.
Загалом палеозойські утворення характеризуються низькими ємнісно-фільтраційними показниками: їх міжгранулярна пористість не перевищує 5–6 %, проникність менша 0,1·10-3 мкм2, чим пояснюються дуже малі дебіти свердловин, що не перевищують перших кубічних метрів води за добу, інколи повною відсутністю припливів води (св. Красноїльськ-1). Більше значення мають тріщини, розповсюджені локально, утворюючи тріщинні та порово-тріщинні колектори. Саме на таких ділянках з девонських відкладів отримані невеликі припливи пластових вод.
Мезозойські відклади, які складають платформову основу Зовнішньої зони Передкарпатського прогину, включають трансгресивну базальну лагунно-континентальну (нижня–середня юра), прибережно-морську теригенну (середня юра) і трансгресивно-регресивну карбонатну (верхня юра–крейда) формації.
В межах досліджуваної південно-східної частини Зовнішньої зони юрська система сформована сокальською, рава-руською і нижнівською світами. Відклади сокальської світи, розкриті в районі Лопушнянського родовища свердловиною Лопушна-4 в інтервалі 4670–4736 м, представлені строкато-кольоровою товщею, складеною чергуванням шоколадно-коричневих і зеленувато-сірих аргілітів, темно-бурих і темно-зелених невапнистих алевролітів, а також сіро-зелених пісковиків з буруватим відтінком, часто глинистих, міцних, невапнистих рідко тріщинуватих. Породи характеризуються поганими колекторськими властивостями, вони слабко обводнені, дебіти вод з прошарку пісковиків не перевищують 2,2 м3/добу.
Рава-руська світа, потужністю від 15 до 360 м (в св. Лопушна-4 складає 223 м) представлена світло-сірими, кремовими щільними зі стилолітовими швами, які заповнені майже чорним глинистим матеріалом, ангідритами, кремовими світло-сірими доломітизованими пелітоморфними органогенно-уламковими вапняками. Колекторські різновиди в основному тріщинуваті, відіграють в розрізі світи другорядну роль.
Нижнівська світа складається з двох, різних за ємнісно-фільтраційними показниками частин. Нижня – тріщинувато-порові вапняки, із пористістю 6–16,4 %. Хороші колекторські властивості нижньої частини розрізу світи визначають наявність у ньому водоносного горизонту, що в межах Лопушнянського родовища підпирає потужні поклади нафти. Дебіт води із цього горизонту у свердловині Лопушна-8 сягнув 286 м3/добу.
Верхи нижнівської світи складені міцними вапняками з поганими колекторськими властивостями, які власне відіграють роль надійної покришки нафтового покладу. Загальна потужність нижнівської світи 140–180 м.
Глибина розкриття верхньоюрських відкладів на площі Красноїльськ становить 1400–1500 м. Пористість порід не перевищує тут 8–10 %, проникність – 0,1·10-3 мкм2. Проникність відкладів тут часто визначається ступенем їх тріщинуватості [17]. Початкові дебіти вод із верхньоюрських відкладів цієї площі сягали 20–60 м3/добу.
Крейдова система в межах досліджуваної території сформована трьома відділами: нижнім – неокомським, середнім – галицьким, верхнім – сенонським. Потужність крейдових відкладів змінюється від 82 до 270 і 423 м в свердловинах Сторожинець-52, Сегів-1, Сергії-1 відповідно.
Відклади неокому в межах піднасуву Внутрішньої зони (площі Сегів, Лопушна, Бісків, Сергії) представлені глинистими алевритами з прошарками пісковиків, глинами зеленувато-сірими, цегляно-червоними, інколи плямистими, що вміщують 5–20 % алевритового і піскового матеріалу.
Галицький відділ включає верхньоальбський під’ярус, сеноманський і туронський яруси. Верхньоальбські породи потужністю 20 м, розкриті на площах Красноїльськ, Лопушна, складені кварцово-опалово-глауконітовими пісками і пісковиками з дрібними жовнами фосфоритів. Місцями у підошві верхнього альбу залягає тонкий прошарок базального конгломерату, зустрічаються алевритисті мергелі з прошарками глин.
Відклади сеноманського ярусу розповсюджені на всій території району. Це кварцово-глауконітові пісковики із включеннями гравію і ріні, проверстки гравелітів і конгломератів, іноцерамові детритові вапняки, часто піскуваті, з включеннями глауконіту. Породи сильно тріщинуваті з дзеркалами ковзання. Пористість відкладів змінюється від 1,3 до 11,6 %, проникність – від 0,01 до 0,08·10-3 мкм2 відповідно на площах Сергії і Чорногузи. Потужність сеноманських утворень – від кількох до 43 м (св. Сергії-1).
В межах Лопушнянської площі сеноман сформований, головним чином, пісковиками товщиною до 15 м. В їх підошві залягає 70-сантиметровий шар брекчій різного складу з розмірами уламків від 2 до 15 мм. Пісковики різнозернисті, від слабкозцементованих до міцних. Вони мають сірувато-коричневе забарвлення з зеленуватим відтінком. Складені пісковики, в основному, кварцом, відмічаються зерна плагіоклазу, циркону, турмаліну і лейкоксену. Пористість від 10 до 15 %, що сприяє наявності водоносного горизонту і нафтового покладу.
На площі Красноїльськ відклади сеноманського ярусу дали приплив пластової води дебітом 13,8 м3/добу при динамічному рівні 360 м від устя [18].
Туронські відклади залягають згідно на породах верхнього сеноману і складені товщею вапняків і мергелів з включеннями кременів, прошарками глин, пісковиків і алевролітів. Вапняки білі, сірі, органогенні пелітоморфні щільні тріщинуваті зі стилолітовими швами, які часто виповнені чорним глинистим матеріалом. Подекуди зустрічаються крейдоподібні вапняки. Мергелі сірі, світло-сірі з домішкою піску. У нижній частині розрізу виділяється олістогіновий вапняк, часто сильно піскуватий. Загальна потужність відкладів туронського ярусу до 150 м. Вапняки турону в межах Красноїльської площі практично непроникні.
До складу верхньої крейди входять коньякський, сантонський і кампанський яруси. Відклади цих ярусів за літологічним складом дуже мінливі, що ускладнює їх розчленування, тому вони об’єднані у сенонський над’ярус. Відклади представлені пісковиками світло- і зеленувато-сірими кварцовими різнозернистими вапнистими слабовідсортованими з прошарками кварцових алевролітів, вапнистих аргілітів, мергелів і сильно піскуватих вапняків.
На площі Ковалівка-Черешенька верхньокрейдові породи складені пухкими світло-сірими пісковиками, алевролітами з гравієм, аргілітами, брекчійованою масою з глин і пісковиків. Відкрита пористість порід змінюється від 14,7 % до 22,1 %, проникність від 239·10-3 до 921 10-3 мкм2. Дебіт води із сенонського водоносного горизонту цієї площі склав 40 м3/добу.
Від площі Красноїльськ мезозойські відклади плавно піднімаються в сторону південно-західної частини Східноєвропейської платформи (до Чернівців). Близькі відмітки статичних рівнів вод водоносних горизонтів юри і крейди [17], відсутність між ними регіонального водотриву свідчать про їх гідродинамічний зв’язок.
Наприкінці крейдового періоду морський басейн майже повністю закрився і до початку пізньоміоценового часу частина території Зовнішньої зони була сушею. Епіконтинентальні відклади еоцену, потужністю до 20 м, фрагментарно представлені в межах досліджуваного регіну на площах Красноїльськ, Сергії, Лопушна.
Породи платформового еоцену, розкриті в районі Лопушнянського родовища, сформовані світло-сірими дрібнозернистими карбонатними пісковиками з глауконітом, а також гравелітами з рінню і залишками нумулітів. Дебіт високомінералізованої води з цього горизонту, отриманий свердловиною Лопушна-9, склав 8,1 м3/добу. До нього тут також приурочений потужний нафтовий поклад.
Оскільки платформові відклади, які залягають в основі Зовнішньої зони, денудувались протягом тривалого часу, неогенові відклади залягають на різновікових породах – від верхнього протерозою до еоцену включно. Неогенова система представлена моласовими утвореннями верхнього міоцену, розчленованого О. С. Вяловим на карпатій, баден і сармат [19].
Відклади карпатію розповсюджені фрагментарно і виповнюють нерівності древнього ерозійного рельєфу. Вони складені кварцовими зеленувато-сірими різнозернистими пісковиками з поровим і базальним типами цементу глауконітового і монтморилонітового складу, алевролітами, зрідка прошарками темно-сірих піскуватих глин. В підошві горизонту залягають конгломератоподібні породи, які складаються з уламків вапняків, мергелів і пісковиків. Місцями в верхах зустрічаються сірі й білі криптокристалічні вапняки. Потужність розрізу не перевищує 100 м. На Красноїльській площі пісковики карпатію мають хороші колекторські властивості: відкрита пористість – від 11,8 до 23,8 %, проникність окремих взірців – до 249·10-3 мкм2. Дебіт води із карпатійського водоносного горизонту сягає 24,8 м3/добу при динамічному рівні 402 м нижче устя.
Баденський ярус складений богородчанською світою (баранівські верстви) нижнього бадену, тираською світою середнього і косівською світою верхнього бадену [20].
Нижньобаденські відклади, потужністю 5–30 м представлені мергелями і глинами з прошарками пісковиків і туфогенних порід, зрідка вапняків. За даними лабораторних досліджень пористість і проникність карпатійських і нижньобаденських відкладів становить відповідно 9–25 % і від менше 0,1 до 280·10-3 мкм2 [17]. Проникність відкладів зумовлена, головним чином, тріщинуватістю.
Тираська світа середньобаденського віку складена гіпсами і ангідритами дрібно- і крупнокристалічними, сірими і блакитно-сірими з прошарками глин, пісковиків, карбонатних порід і кам’яної солі. Потужність відкладів світи мінлива, в межах досліджуваної території вона змінюється від 50 до 80 м. Ця товща глинисто-соленосних утворень є регіонально витриманим водотривким горизонтом, що відділяє косівські і нижньосарматські відклади від залягаючих нижче. Породи світи характеризуються низькими ємнісно-фільтраційними показниками: їх пористість на площі Чорногузи не перевищує 3,1 %, проникність 0,02·10-3 мкм2.
Вище залягають сірі і темно-сірі вапнисті глини і аргіліти з прошарками сірих і темно-сірих кварцових, різнозернистих вапнистих пісковиків і алевролітів, рідше мергелів, туфів і туфітів косівської світи. Потужність світи змінюється від перших десятків метрів на піднятих ділянках Сторожинецького блоку до 400–700 м в найзануренішій Крукеницькій западині. Відклади косівської світи характеризуються значною глинистістю, пісковикові горизонти в ній або відсутні, або розповсюджені локально на окремих ділянках (Ковалівка-Черешенька, Чорногузи). Водовміщуючі прошарки пісковиків мають здебільша хороші колекторські властивості. Їх пористість змінюється від 5,4 до 26,8 %, проникність – від 0,16 до 338·10-3 мкм2 . Дебіт води із цих горизонтів сягнув 70 м3/добу.
Високі ємнісно-фільтраційні показники прошарків і лінз пісковиків у розрізі косівської і залягаючої вище дашавської світ утворили хороші передумови для сформування тут покладів газових родовищ.
У межах Лопушнянського родовища глинисто-соленосні відклади середнього і верхнього бадену служать надійним екраном для нафтових покладів [2].
Нижньосарматські утворення дашавської світи складені перешаруванням сірих і темно-сірих сланцюватих глин та різнозернистих пісковиків і алевролітів з рідкими проверстками туфів і туфітів. Піскуватість іноді складає понад 40 % від загальної потужності світи. Потужність відкладів дашавської світи на досліджуваній території змінюється від 30 до 150 м і збільшується до перших тисяч метрів у Крукеницькі западині. Колекторами води і газу в розрізі світи служать прошарки пісковиків і алевролітів товщиною 0,1–0,3 м, рідше 2–5 м. Пористість пісковиків дашавської світи на малих глибинах сягає 28–34 %, на глибинах 1800–2000 м – 20–22 %, на глибинах 3200–4500 м вона зменшується до 4–6 %. При понад 25%-му вмісті карбонатів пісковики втрачають фільтраційні властивості [17].
Піскуваті горизонти нижнього сармату південно-східної частини Зовнішньої зони характеризуються більшою водоносністю і промитістю, ніж відклади бадену. Промитість сарматських порід збільшується від площі Косів на південний схід. В межах цієї площі статичні рівні вод сармату встановлюються на глибинах 30–50 м, а дебіти свердловин складають 12–84 м3/добу [17].
Алохтонні товщі південно-східної частини Самбірсько-Рожнятівської підзони (покрову) сформовані нижніми моласами, власне добротівською, стебницькою і балицькою світами раннього і середнього міоцену. Відклади останньої біля Бориславсько-Покутського покрову перекриті потужною товщею (до 1000 м – р. Прут біля с. Ланчин) олістостромовою товщею карпатійського віку [21].
Породи добротівської світи відслонюються по р. Прут біля с. Добротів. За літологічними ознаками її розділяють на три частини. Нижня підсвіта складена пісковиками і алеровролітами, які вміщують тонкі прошарки темно-сірих аргілітів. Потужність підсвіти 170–200 м. Середня підсвіта товщиною 200–300 м складена пісковиками, алевролітами, аргілітами. Верхньодобротівська підсвіта (250–270 м) сформована в основному із тонкошаруватих темно-сірих і сірих вапнистих аргілітів. Зверху біля контакту із стебницькою світою появляються прошарки темно-коричневих глин [14].
Стебницька світа поширена як в межах Самбірсько-Рожнятівського покрову так і в Покутських складках. Вона обєднує строкату соленосно-глинисту товщу, складену рожевими, червоними, зеленими, сірими і темно-сірими невапнистими глинами і аргілітами з прошарками і лінзами пісковиків, алевролітів, туфів, гіпсів, калійної та камяної солей. В розрізі світи часто зустрічаються прошарки гравелітів і конгломератів. Потужність світи в межах регіону досліджень змінюється від 600 до 900 м. Фільтраційні показники відкладів світи дуже низькі, що зумовлено їх літологічним складом. Проте в товщах світи інколи зустрічаються малопотужні (до кількох метрів) горизонти високомінералізованих вод, приурочених до прошарків чи лінз пісковиків, гравелітів, конгломератів. Дебіти вод з них не перевищують перших кубічних метрів за добу. Такий горизонт пройдений свердловиною Ковалівка-Черешенька-13 в інтервалі 1549–1561 м. Відкрита пористість прошарку пісковика становить 4,1 %, проникність 0,02·10-3 мкм2.
Балицька світа за літологічним складом подібна до стебницької. Це зелені, зеленувато-сірі, рідко червоно-бурі піскуваті вапнисті глини з прошарками сірих і зеленувато-сірих пісковиків і алевролітів. Потужність світи становить 100–200 м.
Олістостромова товща, що перекриває утворення балицької світи виповнена матриксом – голубувато-сірими м’якими глинами і різного розміру олістостромами сірих і червоних глин, пісковиків та аргілітів добрудзького типу. Вона містить крупні олістопаки (до декількох кілометрів) сильно тектонізованих перем’ятих брекчійованих порід стебницької світи [21]. На цю товщу насунені відклади стебницької світи Бориславсько-Покутської одиниці.
В загальному водонапірний суббасейн Самбірсько-Рожнятівської підзони Внутрішньої зони складений слабкопроникними глинисто-соленосними відкладами, серед яких спорадично зустрічаються малопотужні, невитримані по площі і розрізу горизонти високомінералізованих солянок. Водонасичені горизонти приурочені до пісковикових, гравелітових або конгломератових колекторів невеликої потужності із низькими ємнісно-фільтраційними показниками і невеликими дебітами.
Проте, в основному глинисто-соленосні товщі Самбірсько-Рожнятівського покрову, затиснуті між тектонічними структурами Зовнішньої зони та Покутськими складками, є бар’єром, який гідравлічно роз’єднує ці гідрогеологічні одиниці. Ці товщі служать також покришками для вуглеводневих покладів піднасуву Внутрішньої зони.
У будові південно-східної частини Бориславсько-Покутського покрову (Покутських складок) беруть участь теригенні флішові відклади крейдового і палеогенового віку та нижні моласи раннього міоцену. Утворення фундаменту, ймовірно, складені протерозойськими, палеозойськими та мезозойськими (тріас, юра) відкладами і зустрічаються у вигляді уламків порід серед флішу та моласи [3].
Крейда та ранній палеоцен у Покутських складках представлені стрийською світою потужністю до 1000 м. Відклади світи відслонюються в ядрах антиклінальних складок і характеризуються типовим комплексом пісковиково-глинистого флішу, іноді з прошарками мергелів. Нижня частина світи сформована грубозернистими пісковиками з уламками іноцерамів, які перешаровуються з алевролітами. Вище поширена крупноритмічна товща середньозернистих пісковиків та аргілітів. Загальна пористість пісковиково-алевролітових порід не перевищує 5 %, проникність – 0,1·10-3 мкм2 [22]. У свердловині Сергії-1 ці показники відповідно становлять 1,6–3,6 % та 0,01·10-3 мкм2. На деяких ділянках пористість пісковикових верств світи зростає до 20 %. Власне до цих горизонтів стрийської світи Покутських складок приурочені водоносні горизонти та нафтові поклади Космацького нафтопромислу.
Палеогенова система включає палеоценові, еоценові та олігоценові утворення, що характеризується суттєвими літолого-фаціальними відмінностями.
У нижній частині палеоцену залягає строкатобарвний яремчанський горизонт, який представлений тонкоритмічним глинистим флішем із прошарками аргілітів зеленувато-сірого і вишнево-червоного кольору.
Вище згідно залягають відклади ямненської світи палеоцену. Це масивні пісковики, світло-сірі з крупними зернами кварцу, товстошаруваті. Потужність світи змінюється від 10 до 80 м. Пористість пісковиків становить 23–29 %, а проникність 0,3–0,7·10-3 мкм2. Розріз світи водоносний.
Еоцен у межах Покутських складок сформований манявською, вигодсько-пасічнянською і бистрицькою світами [14].
Манявська світа складена строкатим тонкоритмічним невапнистим пісковиково-глинистим флішем, в розрізі якого можна простежити верстви пісковиків і алевролітів товщиною 0,3–1 м. В її підошві залягає строкатий над’ямненський горизонт, товщиною 10–20 м, складений з тонких верств зелених і червоних аргілітів і алевролітів. В розрізі світи наявний горизонт кременистих алевролітів потужністю 50–55 м. Товщина пісковикових горизонтів змінюється від декількох до сто метрів, при повній потужності світи від 57 до 215 м. Пісковикові горизонти мають високі ємнісно-фільтраційні показники. Відкрита пористість становить 10–15 %, проникність змінюється від 0,7 до 134·10-3 мкм2 [22]. Із цими верствами пов’язаний водоносний горизонт, дебіти вод з якого становлять перші метри кубічні за добу, на окремих площах вони сягають 250 м3/добу при самовиливі.
Вигодсько-пасічнянська (буковинська) світа, загальною потужністю 250 м сформована у підошві з шарів вигодських пісковиків і власне буковинських верств, товщиною до 130 м. Вигодські пісковики світло-сірі й сірі грубоверствуваті до брилових, в нижній частині розрізу з тонкими проверстками зеленувато-сірих аргілітів. Буковинські верстви складені брунатно-сірими до зеленуватих вапнистими пісковиками і алевролітами з проверстками зеленуватих мергелів. Пісковики займають 17–20 % розрізу світи. Вигодська світа – найбільш водозбагачений горизонт Внутрішньої зони. ЇЇ водоносність пов’язана з пісковиковими горизонтами. Дебіти вод із вигодських пісковиків сягать 450 м3/добу при самовиливі [23].
В межах Покуття розріз бистрицької світи починається перешаруванням зелених та вишневих аргілітів потужністю не більше 35 м (надпасічнянський строкатий горизонт) [24]. У покрівлі залягає горизонт світло-сірих невапнистих аргілітів і глинистих мергелів (глобігерінові мергелі). В деяких місцях появляються пласти пісковиків, потужністю 25–30 м. Загальна потужність світи складає 150–300 м. Пісковики характеризуються неоднорідним ступенем зцементованості, інколи вони водозбагачені. Абсолютна пористість змінюється від 3,7 до 27 %. Широке коливання проникності зумовлює різкі зміни початкових дебітів вод – від 1 до 300 м3/добу. Розріз бистрицької світи, в основному, відмічається літологічною стабільністю, що визначає її як надійний флюїдотрив, який забезпечує гідрогеологічну закритість відкладів еоцену вцілому.
Розріз палеогену увінчує товща бітумінозних чорносланцевих відкладів менілітової світи олігоцену та раннього міоцену, в складі якої виділяють нижньо-, середньо- та верхньоменілітову підсвіти. В основі нижньої підсвіти знаходиться нижній “роговиковий” (кременистий) горизонт і підроговикові верстви.
Підроговикові верстви в розрізі по рр. Рибниця, Пістинка представлені чорними листуватими сланцями, інколи з проверстками грубозернистих пісковиків потужністю до 1,5 м. Роговиковий горизонт складений світлими голубувато-сірими і білими окременілими мергелями і вапняками, потужністю 15–18 м. Потужність роговикових і підроговикових шарів сягає 30 м [14].
Верхня частина розрізу нижньоменілітової підсвіти сформована тонко- і середньоритмічним флішем: темно-сірими тонколистуватими аргілітами, що нерівномірно чергуються з проверстками бітумінозних пісковиків і алевролітів, інколи мергелів і сидеритів. Суттєвою складовою розрізу, особливо нижньої його частини, є пісковики, що утворюють окремі горизонти.
Горизонт клівських пісковиків нижньоменілітової підсвіти складений світло-сірими і зеленуватими, дрібно- й різнозернистими слабоущільненими бітумінозними пісковиками, що перешаровуються з тонкими проверстками сланцюватих чорних бітумінозних аргілітів. Пісковики місцями переходять у гравеліти і конгломерати з рінню філітів. Потужність горизонту клівських пісковиків у південних Покутських складках становить 120–140 м.
Потужність середньоменілітової (лоп’янецької) підсвіти у південних структурах Покутських складок сягає 120 м. Вона складена світло-сірими м’якими, вапнистими аргілітами з проверстками сірих пісковиків, жовтуватих доломітів; характерні також проверстки і лінзи чорних пісковикових алевролітів з включенням ріні екзотичних порід і уламків черепашок молюсок.
Верхньоменілітова підсвіта у південних складках представлена чорними аргілітами з проверстками туфів і кременистих порід. У північно-східних складках Покуття середньо- і верхньоменілітова підсвіти чітко не виділяються. Можливо, тут дуже скорочені їх потужності. Лоп’янецька підсвіта переходить також у чорні невапнякові сланці (аргіліти) [14]. Загальна потужність палеогенових відкладів в Покутських складках з південного заходу на північний схід зменшується від 1000–1200 до 400–350 м.
Загалом менілітова світа в Передкарпатському прогині найпродуктивніша по нафтогазоносності. У Покутських складках горизонт клівських пісковиків на законсервованому родовищі Космач нафтоносний.
Основні пастки флюїдів пов’язані з горизонтами пісковиків і алевролітів нижньоменілітової підсвіти. Вони представлені лінзами, за винятком витриманих горизонтів підкременевого і надкременевого (клівські пісковики) горизонтів. В цілому, для відкладів менілітової світи характерна літологічна невитриманість порід-колекторів, абсолютна пористість яких становить 1–22 %. Разом з тим, вони відзначаються значною мікротріщинуватістю, що обумовило наявність тріщинно-порового типу колекторів, ізольованих потужними глинистими товщами поляницької, воротищенської і стебницької світ міоцену.
Як правило, свердловини, що розкрили у менілітових вікладах водоносні горизонти з надгідростатичними пластовими тисками, фонтанують пластовою водою з великими дебітами (більше 200 м3/добу). Проте дебіти швидко падають, що свідчить про обмежені розміри водовміщуючих резервуарів.
Води менілітових відкладів відрізняються від вод еоцену величинами мінералізації та сольовим складом, що дозволяє виділити в палеогені два гідрогеологічних комплекси, границею між якими є бистрицькі аргіліти верхнього еоцену [22].
У розрізі неогенових молас Передкарпаття виділяють регіояруси егерію і егенбургію (нижній міоцен), отнангію, карпатію і баденію (середній міоцен), а також сармату (верхній міоцен). При цьому, егерій охоплює відклади верхньоменілітової підсвіти, егенбургій – верхні верстви верхньоменілітової підсвіти і повні розрізи поляницької і воротищенської світ, отнангій – стебницької світи, карпатій – балицької світи, баден – богородчанської, тираської і косівської світ, сармат – дашавської світи.
Поляницька світа представлена флішоподібним чергуванням пісковиків, аргілітів, алевролітів і конгломератів . В нижній частині кількість і потужність верств пісковиків збільшується. Аргіліти складають 50–70 % її товщі. Для аргілітів характерний зеленувато- і голубувато-сірий колір, верствуватість, вапнистість і інколи загіпсованість. Найпотужніші пачки конгломератів спостерігаються в нижній частині, вони складаються з ріні сірих і зеленувато-сірих філітів, темних кварцитів, темних і світлих вапняків. Поляницька світа в межах Внутрішньої зони слугує регіональним флюїдотривом.
Воротищенська світа глинисто-соленосних відкладів в межах досліджуваної території поділяється на дві підсвіти – нижньоворотищенську (вапнисту) і верхньоворотищенську (невапнисту).
Перша об’єднує товщу сірих вапнистих глин з тонкими прошарками слюдистих пісковиків, калійної і кам’яної солей, гіпсів і ангідритів. Фаціальним різновидом верхньої частини нижньоворотищенської світи є слобідські конгломерати. Вони складені уламками екзотичних порід – рінь, валуни зелених, темно-сірих і чорних філітів, різноманітних пісковиків. У верхній частині в великій кількості з’являються рінь і валуни білих вапняків і світло-жовтих доломітів. Потужність конгломератів сильно змінюється, як впоперек, так і вздовж прогину від декількох десятків до 1500 м [14].
Верхньоворотищенська підсвіта (часто в літературі виступає як добротівська літофація) сформована флішоїдними тонкошаруватими відкладами сірих глин, аргілітів, алевролітів і пісковиків, що чергуються між собою. Товщі відкладались у прибережних солонуватоводних умовинах. Потужність верхньоворотищенської підсвіти сягає 700 м.
Стебницька світа має широке розповсюдження у всій Внутрішній зоні. В районі Покутських складок відклади світи відслонюються по р. Прут, а також пройдені свердловинами. Як і в Самбірсько-Рожнятівському покрові утворення світи охарактеризовані соленосними глинами і аргілітами. Характерними компонентами для розрізу світи є гравеліти, пісковики, алевроліти, інколи конгломерати, представлені прошарками чи лінзами незначної потужності. Потужність стебницьких відкладів у відслоненнях по р. Прут складає 600–700м. Пористість глин стебницької світи розкритих свердловиною Берегомет-1 в інтервалі 3105–4170 м, становить 29 %, проте ці глини майже непроникні для флюїдів, причиною чого є структурно-текстурна будова мінеральних агрегатів більшості типів глин. Відклади стебницької світи увінчують розріз Покутських складок.
Слід зауважити, що літологічні особливості та колекторські властивості крейдового-палеогенових флішових порід дають лише приблизне уявлення про їх ємнісно-фільтраційні властивості внаслідок надзвичайно складної геологічної будови та вторинних змін – тектонічних тріщин різного розміру та орієнтації. Саме тріщинуватістю зумовлені, головним чином, фільтраційні властивості флішу в масивах. Системи тріщин, що дренують флішові масиви, перетинають водоносні горизонти і водотривкі породи, зумовлюючи гідродинамічний зв’язок між водоносними резервуарами всередині водоносного комплексу, інколи і між комплексами.
На колекторські властивості порід значний вплив мають процеси тектоногенези. Поряд з ділянками тектонічних порушень значного розвитку набуває тріщинуватість, яка призводить, як правило, до покращення (відкриті тріщини) колекторських властивостей порід. В локальних структурах проявляються певні закономірності зміни колекторських властивостей порід по площі: фізичні параметри погіршуються від ядра складки до її крил [22].
Характерною особливістю водоносних комплексів Бориславсько-Покутського покрову Внутрішньої зони є відмінність гідродинамічних характеристик суміжних блоків впоперек простягання складчастих структур, відсутність далекої латеральної міграції флюїдів. Беручи до уваги ці гідрогеологічні ознаки водоносний резервуар Покутських складок Внутрішньої зони Передкарпатського прогину охарактеризований як гідрогеологічний масив.
3. 2. Геохімічні особливості підземних вод Лопушнянського нафтового родовища
Підземні води Лопушнянського нафтового родовища поширені у породах-колекторах верхньоюрського, крейдового та палеогенового віку. Для встановлення геохімічних особливостей підземних вод Лопушнянського родовища проведено їх порівняння із водами відповідних водоносних горизонтів водонапірного суббасейну південно-східної частини Зовнішньої зони.
У межах Сторожинецького та Косівського блоків глибина залягання юрського водоносного горизонту зростає від 1000 до 1800 м. Пластові води переважно сульфатно-хлоридного кальцій-натрієвого складу із мінералізацією 10–43 г/л:
Cl85 SO414
М29 ———————
Na82 Ca12 (Mg6)
Мінералізація вод зростає у південно-західному напрямку із збільшенням глибини залягання водоносного горизонту (рис 3.1). Із збільшенням мінералізації у водах зростають абсолютні вмісти іонів натрію та хлору, значно менше кальцію, магнію, гідрокарбонатного та сульфатного іонів. З цим також пов’язане збільшення вмісту мікроелементів: брому від 10,8 до 63,9 мг/л, йоду від 3,6 до 16,9 мг/л та амонію від 12 до 105 мг/л (додаток А.1).
Води не метаморфізовані (натрій-хлорний коефіцієнт становить 0,91–0,95, кальцій-магнієвий змінюється від 1,6 до 2,7). Значення сульфатного коефіцієнту зі збільшенням мінералізації зменшується від 26,6 до 10,4.
Зовсім інші геохімічні характеристики притаманні пластовим водам юрського водоносного горизонту в межах Ковалівського та Назавізівського блоків, що глибоко занурені під покрови Внутрішньої зони
(додаток А.1, св. площ Лопушна, Сергії). Тут горизонт розміщений на
Рис 3. 1. Схематична гідрогеохімічна карта юрського водоносного горизонту водонапірного суббасейну південно-східної частини Зовнішньої зони Передкарпатського прогину
(структурна основа В. М. Щерби, І. В. Кілина, О. С. Щерби, 1972)
1-назва свердловини; 2 - геохімічна характеристика пластової води: а - мінералізація, г/л, b - rNa/rCl, c - Cl/Br, d - rSO4·100/rCl; 3 - газові родовища ; 4 – Лопушняняське нафтове родовище.
глибинах 4200–5600 м і представлений виключно водами та солянками хлориднокальцієвоготипу, хлоридного кальцій-натрієвого, зрідка – магній-кальцій-натрієвого складу. Незначна кількість відносно слабкомінералізованих вод (20–83 г/л, св. Лопушна-4) знаходять своє поширення на межі водонафтового контакту верхньоюрського покладу (рис.3.2). Їх генезу пов’язують із змішуванням прісних чи слабкомінералізованих конденсаційно-солюційних вод, що конденсувались із нафти при її заповненні пасток, із водами водовмісних колекторів [25]. Мінералізація переважної більшості вод знаходиться в межах 150–313 г/л:
Cl99
М 256 ———————
Na80 Ca16 (Mg2)
У порівнянні зі Сторожинецьким та Косівським блоками юрські води цього блоку значно збіднені сульфат-іоном, абсолютний вміст якого рідко перевищує 1,7 г/л. Вміст гідрокарбонат-іону становить 0,3–4,5 г/л. Високих значень мінералізація набуває, головним чином, за рахунок іонів натрію та хлору, абсолютні вмісти яких сягають відповідно 100 та 190 г/л.
Кількості брому, йоду та амонію зростають, в основному, із збільшенням мінералізації відповідно від 8 до 656 мг/л, від 0 до126 мг/л та від 10 до 600 мг/л.
Разом з тим солянки юрського водоносного горизонту в межах піднасуву Внутрішньої зони характеризуються високими концентраціями мікроелементів – калію, літію, рубідію, цезію та стронцію (додаток А.2), значення яких перевищують їх вміст у воді сучасних океанів [26] у десятки-сотні, а деяких і в тисячу разів. При цьому вмісти мікроелементів зростають пропорційно збільшенню мінералізації вод (калій 1115–9900 мг/л, літій 2,3–134 мг/л, рубідій 0,6–23 мг/л, цезій 0,2–5,2 мг/л, стронцій 27–1200 мг/л). Вміст діоксиду кремнію у пластових водах юрського водоносного горизонту
(геологічна основа В. В. Клочка, 1993)
1 - товщі Бориславсько-Покутського та Скибового покровів; 2 - глинисто-соленосні моласи Самбірсько-Рожнятівського покрову; 3 - шлях міграції солянок вилуговування; 4 - поклади нафти; ділянки поширення вод: 5 - групи 1, 6 - групи 2, 7 - групи 3; геохімічна характеристика вод: (а - мінералізація, г/л; b - rNa/rCl; c - rSO4·100/rCl): 8 - групи 1, 9 - групи 2, 10 - групи 3, 11 - солянок вилуговування глинисто-соленосних молас.
площі Лопушна змінюється від 0 до 29,9 мг/л , причому найвищі значення характерні для свердловини Лопушна-4, в якій мінералізація вод не перевищує 83 г/л. Бор у більшості проб відсутній, але інколи набуває значень 80–499 мг/л.
Коефіцієнт метаморфізації вод змінюється від 0,62 до 0,93, у переважній більшості проб рідко перевищує 0,83. Хлор-бромне відношення, головним чином, змінюється від 600 до 2000, в окремих випадках сягаючи 7000.
Значення хлор-бромного коефіцієнта, яке значно перевищує 292 (значення в океанічній воді), сягаючи 1000 і більше, свідчить про вилуговування соленосних хлоридних відкладів інфільтраційними водами [27, 28].
Коефіцієнт rCa/rMg знаходиться в межах 2–10, сягаючи інколи 93, рідше зустрічаються випадки із значеннями 0,1–1. Сульфатний коефіцієнт знаходиться в рамках 0,2–1,0, не враховуючи значення у водах свердловини Лопушна-4, де він зростає від 2 до 5.
Крейдовий водоносний горизонт Сторожинецького та Косівського блоків, що безпосередньо межує зі схилом Східноєвропейської платформи, поширений на глибинах 1000–2300 м і представлений водами сульфатнонатрієвого, хлоридномагнієвого, рідше хлориднокальцієвого типів (додаток А.1, св. площ Ковалівка-Черешенька, Косів, Красноїльськ, Святославська, Сегів). Мінералізація вод зростає з 16 до 144 г/л у напрямку занурення горизонту під покрови Внутрішньої зони (рис. 3. 3). Середній хімічний склад вод має наступні характеристики:
Cl92 (SO48)
М64 ———————
Na90 (Ca8) (Mg2)
Основними іонами, що формують сольовий склад вод, є натрій та хлор, абсолютні вмісти яких зростають зі збільшенням мінералізації відповідно від
Рис. 3. 3. Схематична гідрогеохімічна карта крейдового водоносного горизонту водонапірного суббасейну південно-східної частини Зовнішньої зони Передкарпатського прогину
(структурна основа В. М. Щерби, І. В. Кілина, О. С. Щерби, 1972)
Умовні позначення: див. рис. 3. 1
5 до 50 г/л та від 7 до 86 г/л. Відносна вагова частка кальцію із ростом мінералізації вод зменшується з 8 до 3 %-екв., магнію – зростає від 0,4 до 3 %-екв. Відносні вмісти гідрокарбонат- та сульфат-іонів також спадають при збільшенні мінералізації вод відповідно від 1,4 до 0,4 %-екв. та від 11 до 0,7 %-екв.
Концентрація іону амонію у водах крейдових відкладів змінюється від 2 до 75 мг/л і слабко корелюється з мінералізацією, вміст брому зростає при збільшенні мінералізації від 3 до 219 мг/л, йоду – від 0 до 21 мг/л.
Збагачення вод крейдового водоносного горизонту південно-східної частини Зовнішньої зони сульфатами і низькі концентрації брому та йоду пов’язують з інфільтраційним етапом гідрогеологічного циклу в палеогені і неогені, в результаті якого седиментогенні води були витіснені інфільтраційними [22].
Із збільшенням мінералізації вод крейдового водоносного горизонту зростає їх метаморфізація (rNa/rCl зменшується від 1,10 до 0,89), зменшуються значення сульфатного коефіцієнта від 25,9 до 1,4. Кальцій-магнієвий коефіцієнт варіює в межах 0,7–18,9 без чіткої залежності від мінералізації, хлор-бромний в більшості випадків більший за 300, сягаючи інколи декількох тисяч.
На відміну від Сторожинецького та Косівського блоків, крейдовий водоносний горизонт Ковалівського та Назавізівського блоків, що знаходиться на глибинах 4100–5430 м, представлений солянками хлориднокальцієвого типу із мінералізацією 190–325 г/л (додаток А. 1, св. площ Лопушна, Петрівецька, Бісків, Сергії). В окремих випадках (св. Лопушна-8, 4140–4163 м; Лопушна-6, 4125–4130 м) мінералізація вод понижується відповідно до 118 та 37 г/л, що також пояснюють впливом конденсаційно-солюційних вод.
Усереднений хімічний склад основної кількості вод має такий вигляд:
Cl99
М260 ———————
Na80 Ca16 (Mg2)
У порівнянні з водами Сторожинецького та Косівського блоків тут збільшена відносна частка хлору, проте зменшена частка натрію за рахунок кальцію. Вміст магнію незначний і рідко перевищує 2 г/л. Вмісти гідрокарбонат та сульфат-іонів рідко більші за 1 г/л.
Концентрації у водах іону амонію змінюються від 20 до 250 мг/л, брому – від 10 до 635 мг/л, йоду – від 0,8 до 55 мг/л. Чіткої залежності зміни кількості цих компонентів та елементів від мінералізації не спостерігається.
Вмісти мікроелементів у водах крейдового водоносного горизонту залежать, головним чином, від мінералізації вод (додаток А.2). Із її збільшенням концентрація іону калію зростає від 1122 до 8764 мг/л, літію – від 2,8 до 46 мг/л, рубідію – від 0,4 до 2,9 мг/л, цезію – від 0,2 до 13,7 мг/л. Вміст стронцію із ростом мінералізації вод збільшується із 37 до 1260 мг/л. Залежності між мінералізацією та вмістами у водах кремнезему (0–34,2 мг/л) і бору (0–100 мг/л) не спостерігаємо.
Відношення rNa/rCl у переважній більшості проб змінюється від 0,74 до 0,87, rCa/rMg – від 1,0 до 13,2 (інколи зустрічаються випадки із значенням 32,0). Хлор-бромний коефіцієнт завжди більший 300, сягаючи інколи кількох тисяч, сульфатний коефіцієнт рідко перевищує 0,8.
Палеогеновий водоносний горизонт поширений лише в межах локальних ділянок розповсюдження еоценових відкладів Лопушнянської структури. Пластові води виключно хлориднокальцієвого типу, хлоридного кальцій-натрієвого складу із мінералізацією 220–290 г/л. Їх сольовий склад ідентичний водам юрського та крейдового водоносного горизонтів цього блоку: домінуючими іонами є натрій та хлор, води також значно збагачені кальцієм, проте збіднені магнієм. Вагові частки гідрокарбонат- та сульфат-іонів відповідно не перевищують 0,5 та 0,7 %-екв. (додаток А.1).
Вміст іону амонію у водах сягає 170 мг/л, брому – 347 мг/л, йоду – 50,8 мг/л. Концентрації мікроелементів у водах палеогенового водоносного горизонту, як і в крейдовому та юрському, дуже високі. Так, вміст калію становить 1434–5125 мг/л, літію 11–24 мг/л, рубідію0,8–2,8 мг/л, цезію 0,3–0,5 мг/л, стронцію 723–1100 мг/л. Діоксид кремнію у водах відсутній, кількість бору складає 40 мг/л.
Натрій-хлорний коефіцієнт становить 0,75, хлор-бромний – 398. Кальцій-магнієвий коефіцієнт не перевищує 1,9, сульфатний – 1,4.
3.3. Генеза підземних вод Лопушнянського нафтового родовища (огляд літератури).
Наявність висококонцентрованих солянок у піднасувних відкладах Зовнішньої зони Передкарпатського прогину є проблемою, яку протягом тривалого часу намагаються з’ясувати дослідники гідрогеології і гідрогеохімії цього реґіону. Адже їх мінералізація та хімічний склад суттєво відрізняються від мінералізації і складу тих седиментогенних вод, які могли б утворитися шляхом метаморфізації вод басейну седиментації з початковою нормальною солоністю, у яких нагромаджувалися водоносні породи-колектори.
На даний час існує декілька поглядів на природу і шляхи формування цих вод. Зокрема, розвиток високомінералізованих вод у піднасуві пояснюють підтоком солянок із порід, що їх містять, вздовж насуву [23]. Проте часу цього “підтоку” та механізмів, що призвели до проникнення вод на глибини понад 5000 м, встановлено не було.
Наявність висококонцентрованих солянок (зокрема і солянок Лопушняського нафтового родовища) у піднасувних відкладах Зовнішньої зони також розглядають як наслідок вилуговування метеогенними водами хлоридних солей із “нижніх” молас Самбірсько-Рожнятівської підзони на інфільтраційному етапі її гідрогеологічної історії та наступного їхнього витискання у підстилаючі колектори протягом динамо-елізійного етапу [29]. Ці погляди аргументують базуючись на висновках палеогідрогеологічних досліджень.
Також генезу високомінералізованих вод Лопушнянського родовища пов’язують із вилуговуванням пластовими водами водовмісних порід-колекторів, які значно збагачені мікроелементами по відношенню до кларкових вмістів [30].
РОЗДІЛ 4
ОЦІНКА МОЖЛИВОСТЕЙ ПІДЗЕМНОГО ЗАХОРОНЕННЯ СУПУТНІХ ВОД ЛОПУШНЯНСЬКОГО НАФТОВОГО РОДОВИЩА
Однією з важливих екологічних проблем нафтовидобувної галузі є наявність супутніх вод нафтових покладів, які можуть бути підняті на поверхню при експлуатації свердловин. Це, як правило, високомінералізовані солянки із глибоких водоносних горизонтів, які захоплюються при відборі нафти, або слабкомінералізовані конденсатні води (насичені токсичними нафтовими сполуками), що сегрегуються із нафти при її відстоюванні.
Одним з найбільш економічно та екологічно вигідних методів усунення цих вод є захоронення їх у глибокі водоносні горизонти. Останнім часом широкого розвитку набуло скидання супутніх вод у законтурні частини нафтових родовищ для підтримання пластового тиску. При цьому економиться велика кількість прісної води необхідної для систем заводнення. При неможливості застосування супутніх вод вказаним методом, тоді їх закачування здійснюється у поглинаючі горизонти земної кори. Ці горизонти переважно добре виділяються при бурінні свердловин частковим чи повним поглинанням промивної рідини.
Інтенсифікація методів розробки родовищ призводить до збільшення кількості пластової води, яка добувається попутно з нафтою і газом. Отримані при цьому супутні (стічні) води забруднені нафтопродуктами, фенолами, мінеральними солями, завислими речовинами і іншими компонентами. Кількість супутніх вод на великих родовищах сягає 30–50 тис. м3/добу. Тому, використання їх у системах заводнення нафтових родовищ, а при неможливості такого застосування, скид у поглинаючі горизонти має велике значення для охорони оточуючого середовища.
У СРСР 80% нафти добувалося на родовищах ,які розроблялися із застосуванням методу підтримання пластового тиску шляхом заводнення покладів. У США в останні роки із введенням нових правил скиду стічних вод метод підземного захоронення вважається найефективнішим способом охорони оточуючого середовища. Найбільші масштаби застосування він отримав у нафтовидобувній промисловості, де на 1 т нафти приходиться 3 м3 супутно видобувних із надр пластових вод. Тут нагнітання висококонцентрованих солянок у глибокі горизонти складає близько 4 млн. м3/рік [31].
Сучасне насосне обладнання дозволяє досягати тиску на усті свердловини до 200–500 атм., а на момент гідророзриву пласта – до 500–600 атм. і більше. Водопоглинання свердловин у середньому становить не більше 500–600 м3/добу, в окремих випадках 2000–3000, а інколи і 5000–10000 м3/добу. Так, на Шпаковському родовищі Башкирії св.122 і 359 скинуто більше 11 млн. м3 стічних вод при середньодобовому розході 5000–10000 м3/добу. У палеокарстові пустоти намюрського ярусу скидались нафтові води (при рН 4–6, щільності 1,12–1,15, температурі 40–46 оС), забруднені нафтопродуктами, завислими речовинами і які характеризувалися підвищеною корозійною активністю [32].
Основні передумови використання методу підземного закачування стічних і зокрема супутніх нафтових вод наступні:
1) на глибині повинні бути достатньо пористі і проникні породи з оптимальним дебітом поглинання;
2) резервуари, які вибрані для закачування, повинні бути надійно ізольовані від експлуатаційних або придатних для експлуатації водоносних горизонтів;
3) водовмісні породи не повинні швидко кольматуватися під час експлуатації свердловин;
4) закачувані води повинні бути геохімічно сумісними з водовмісними породами і водами, які у них поширені [33].
Пластові води і твердий скелет порід-колекторів, у порах яких вони знаходяться, мають здатність до стискання при підвищенні тиску, що визначає їхній пружний запас. Властиво на цій здатності і побудований принцип захоронення екологічно шкідливих рідких відходів, зокрема і супутніх нафтових вод. Оцінка придатності певного регіону для захоронення рідких відходів в першу чергу проводиться на основі визначення пружних запасів пластових гідрогеологічно закритих систем.
Метою даного розділу є дослідити можливості захоронення супутніх вод для Лопушнянського нафтового родовища, встановити найперспективніші резервуари для захоронення, оцінити їх потенційні об’єми до водопоглинання.
Як згадувалось у розділі 1, у межах Лопушнянського нафтового родовища експлуатуються поклади із верхньоюрських, альб-сеноманських та еоценових порід-колекторів. Починаючи із 1986 по 1993 рр., річний видобуток нафти зріс із 12,25 до 47,09 тис. т. Всі поклади на цей інтервал часу характеризувалися пружним режимом та режимом водорозчиненого газу. Проте, як зрозуміло, внаслідок тривалої розробки потенційні можливості цих режимів експлуатації зменшуються, про що можуть свідчити зменшення пластового тиску у покладах і, як наслідок, зменшення середньодобових дебітів від 104,5 до 35,7 т/добу.[1]
При експлуатації свердловин на поверхню разом з нафтою піднімається значна кількість супутніх вод. Причому, обводненість нафти зростає пропорційно зменшенню пластового тиску та дебіту. Так, починаючи із 1986 по 1993 рр., обводненість збільшилася від 0,2 до 0,8 %. У об’ємному еквіваленті це становить відповідно 21,3 м3/рік та 327,72 м3/рік (відповідні обчислення здійснені враховуючи середню щільність лопушнянських солянок, яка при середній мінералізації 213 г/л становить 1,15 г/см3).
Як відомо контурні води покладів нафти Лопушнянського родовища характеризуються високою мінералізацією, хлоридним кальцієво-натрієвим складом, збагачені великою кількістю мікроелементів та токсичними органічними сполуками. Зрозуміло, що скидання цих вод у поверхневі водотоки, може порушити геохімічний баланс річкових та грунтових вод і призвести до значної екологічної небезпеки.
Враховуючи потенційну екологічну небезпеку а також економічну та експлуатаційну доцільність, пропонується закачування цих вод у глибокі водоносні горизонти. Резервуарами для закачки доцільно обрати альб-сеноманський водоносний горизонт та водоносний горизонт нижнівської світи верхньої юри, оскільки саме ці горизонти підпирають нафтові поклади у межах однойменних літолого-стратиграфічних комплексів.
Альб-сеноманський нафтовий горизонт поширений у трьох тектонічних блоках (рис.4.1). Загальна площа блоків становить10984289 м2. Середня потужність альб-сеноманського горизонту у межах родовища складає 16 м при середній пористості теригенно-порових порід-колекторів 12 %. Загальний об’єм пластової води горизонту (згідно обчислень) становить 21089833 м3.
Оцінка пружних ємностей здійснювалась тільки по пружному запасі води. Пружний запас резервуару закачки вичислений згідно формули
Qпр = Qзаг. в ∙ βв (4.1),
де Qпр –пружний запас резервуару, Qзаг. в – загальний об’єм води у резервуарі, βв – коефіцієнт стисливості води (при репресії 1 атм.).
Коефіцієнт стисливості пластової води βв обчислюється із врахуванням її газонасиченості, мінералізації, щільності, а також тиску та температури. Коефіцієнт стисливості пластової води альб-сеноманського горизонту сягає 4,3∙10-5 [23].
Пружний запас резервуару закачки для альб-сеноманського водоносного горизонту у межах трьох тектонічних блоків становить 906,86 м3.
Верхньоюрський нафтовий горизонт поширений та експлуатується лише у тектонічному блоці, розкритому свердловиною Лопушна-4 ( див.рис. 4.1).
Рисунок 4.1. Структурна карта покрівлі сеноманських відкладів Лопушнянського нафтового родовища (за Б. К. Музикою, 1993 р.)
Загальна площа тектонічного блоку становить 5813684 м2. Середня потужність водоносного горизонту нижнівської світи верхньої юри у межах блоку складає 31 м, середня пористість карбонатних тріщинно-порових порід-колекторів – 10 %. Загальний об’єм пластової води становить 18022411 м3. Коефіцієнт стисливості пластової води для юрського водоносного горизонту Зовнішньої зони становить 4,3∙10-5 [23].
У данному випадку пружний запас резервуару закачки для водоносного горизонту нижнівської світи верхньої юри у цьому тектонічному блоці становить 774,96 м3.
Сумарний пружний запас альб-сеноманського та верхньоюрського резервуарів сягає 1682 м3. Відповідного об’єму (при річному накопиченню супутніх вод 327,72 м3) буде достатньо для захоронення цих вод терміном на п’ять років.
Зрозуміло, що внаслідок постійного видобутку нафти (278 тис. т./рік – близько 230,74 тис.м3/рік) запас резервуарів для закачування супутніх вод зростатиме пропорційно до цього об’єму, а пластовий тиск постійно зменшуватиметься.
Як нагнітальні (для закачування вод у верхньоюрський резервуар) доцільно використати свердловини Лопушна-31, Лопушна-7 та Лопушна-3, які також знаходяться у цьому блоці, проте юрського нафтового покладу не розкрили. Початковий пластовий тиск вод юрського горизонту у цьому блоці (табл.4.1, інт. 4200–4400 м) становив 75–78 МПа (750–780 атм.). Тиск стовпа води у нагнітальній свердловині глибиною 4400 м складатиме 506 атм. (враховуючи щільність води 1,15 г/см3). Додатково для перевищення пластового тиску (репресії на 1 атм.) потрібно буде прикласти зусилля в еквіваленті 275 атм., що є технологічно можливим для сучасного насосного обладнання.
Для закачування супутніх вод у альб-сеноманський резервуар доцільно використати свердловини Лопушна-31 та Лопушна-32. Початковий пластовий тиск вод альб-сеноманського горизонту становив 76,1 Мпа
Таблиця 4.1
Пластові тиски та температури підземних вод Лопушнянського нафтового
родовища
|
Номер свердловини |
Водоносний горизонт |
Глибина, м |
Пластова температура, оС |
Пластовий тиск, МПа |
|
Лопушна-3 |
К2 |
4180 |
72,20 |
|
|
Лопушна-4 |
I3 |
4308 |
– |
76,20 |
|
Лопушна-4 |
I3 |
4315 |
109 |
77,20 |
|
Лопушна-4 |
I3 |
4380 |
– |
75,00 |
|
Лопушна-4 |
I3 |
4452 |
– |
75,30 |
|
Лопушна-4 |
K2 |
4268 |
98 |
70,45 |
|
Лопушна-6 |
I3 |
4366 |
– |
78,95 |
|
Лопушна-7 |
I3 |
4235 |
– |
75,85 |
|
Лопушна-7 |
I3 |
4220 |
102 |
78,10 |
|
Лопушна-7 |
K2 |
4157 |
101 |
72,91 |
|
Лопушна-8 |
I3 |
4307 |
– |
78,50 |
|
Лопушна-8 |
K2 |
4100 |
95 |
76,10 |
|
Лопушна-8 |
K2 |
4205 |
99 |
|
|
Лопушна-8 |
N1b2+srm1 |
4023 |
– |
72,00 |
|
Лопушна-9 |
I3 |
4430 |
102 |
73,77 |
|
Лопушна-9 |
K1 |
4370 |
98 |
77,90 |
|
Лопушна-9 |
K2 |
4313 |
96 |
|
|
Лопушна-9 |
P |
4124 |
93 |
73,23 |
|
Лопушна-11 |
I3 |
4308 |
70,25 |
|
|
Лопушна-11 |
I3 |
4263 |
102 |
69,01 |
|
Лопушна-11 |
I3 |
4219 |
99 |
69,71 |
|
Лопушна-13 |
I3 |
5163 |
110 |
82,00 |
|
Лопушна-13 |
I3 |
5202 |
– |
82,00 |
|
Лопушна-13 |
K2 |
5036 |
106 |
79,67 |
(761 атм., див. табл. 4.1). Тиск стовпа води у нагнітальній свердловині глибиною 4100 м складатиме 471 атм. Для перевищення пластового тиску (репресії на 1 атм.) потрібно буде додатково створити тиск на усті свердловини 291 атм.
Для закачування супутніх також вод часто використовують законтурні свердловини, що не розкрили покладів [34]. У межах Лопушнянського нафтового родовища такими свердловинами можуть слугувати Лопушна-6, Лопушна-5, Лопушна-9 (див. рис. 4.1).
З огляду на гідродинамічну ізольованість, пружні запаси водоносних резервуарів підраховувались окремо для кожного тектонічного блоку, розкритого цими свердловинами. Сумарний пружний запас резервуарів верхньоюрського та крейдового водоносних горизонтів у межах тектонічного блоку, пройденого свердловиною Лопушна-6 (площа 1115178,7 м2, потужність верхньоюрського водоносного горизонту 31 м при пористості 10 %, потужність альб-сеноманського водоносного горизонту 16 м при пористості 12 %, коефіцієнт стисливості води при репресії 1 атм. 4,3∙10-5) становить 240,72 м3. Для тектонічного блоку свердловини Лопушна-5, площею 2944071,9 м2, такий об’єм складає 635,5 м3. Для тектонічного блоку свердловини Лопушна-9, площею 1178903,2 м2, він становить 255,2м3.
РОЗДІЛ 5
ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ПІДЗЕМНИХ ВОД ЛОПУШНЯНСЬКОГО РОДОВИЩА ЯК СИРОВИНИ ДЛЯ ПРОМИСЛОВОСТІ
Висока вартість глибокого розвідкового буріння на нафту і газ вимагає з максимальною раціональністю використовувати ті можливості, які дає буріння і опробовування глибоких свердловин. Однією зтаких можливостей є вивчення розкритих свердловинами водоносних горизонтів і підземних вод, їх хімічного складу, у тому числі мікроелементів, які можуть стати об’єктами видобутку у близькій чи далекій перспективі. Такими елементами є літій, рубідій, цезій, стронцій, бром, йод і ін.
Вивчення та оцінка підземних та супутніх вод нафтових і газових родовищ в якості гідромінеральної сировини на даний час особливо актуальні. Економічна доцільність використання мінералізованих вод підтверджується багаторічною практикою промислового видобутку з них йоду, брому, літію, бору, цезію, рубідію та і інших елементів в економічно розвинутих країнах. У нашій державі на сьогоднішній день із підземних вод вилучають тільки йод і бром.
У кон’юнктурі світового ринку спостерігається збільшення попиту на рідкісні метали, стронцій, бор, бром, йод і ін., що пояснюється їх широким застосуванням у сучасних галузях техніки (космічній та електротехнічній промисловостях, машинобудуванні, приладобудуванні і ін.). Інтенсивне споживання цих елементів призводить до виснаження відомих родовищ рудної мінеральної сировини. У зв’язку з тим висококонцентровані підземні води слугують додатковим, а у майбутньому можливо і основним, джерелом видобутку рідкісних металів і інших компонентів.
У даному розділі подається геолого-економічна оцінка запасів підземних вод Лопушнянського родовища як промислової сировини для вилучення цінних компонентів.
5.1 Хімічні і геохімічні характеристики та сфери використання брому, йоду, бору, калію, літію, рубудію, цезію і стронцію
Бром – хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, відноситься до галогенів. Природний бром складається з двох стабільних ізотопів а томними масами 79 (50,56 %) та 81 (49,44 %). Назва елемент отримав від його неприємного запаху (від грецької βρώμοζ – сморід).
Бром розсіяний у дифузійному стані в магматичних породах. Вилуговуючись поверхневими водами із цих порід бром накопичується в калійних солях, де ізоморфно заміщує частину хлору. Поширений у водоростях, залишковій ропі, а також в нафтових водах, звідки він видобувається.
У нормальних умовах бор – важка рідина з різким запахом. Твердий бор – яскраво-червона маса з металічним блиском. Щільність рідкого бору 3,1023 г/см3, твердого – 3,4 г/см3.
Бром та його сполуки використовуються у виробництві антидетонаторів для моторного палива , на що витрачається біля 90 % його світового видобутку. Сполуки брому мають широке застосування у медицині. Введені в організм броміди сприяють заспокоєнню нервової системи. Часто його застосовують при лікуванні епілепсії, коклюшу безсоння тощо.
Крім того, сполуки брому використовують як барвники. Останнім часом такі сполуки брому, як бромистий етил, бромхлоретан застосовують у сільському господарстві в якості пестицидів. Хлор-бромні та фтор-бромні похідні метану часто використовуються при гасінні пожеж [35].
Йод хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, відноситься до галогенів. Природний йод складається з одного стабільного ізотопа з атомною масою 127. Він відкритий у 1811 р. Б. Куртуа. Назва елемента пов’язана з кольором його парів (від грецької ιοειδήζ –фіолетовий).
Розсіяний йод вилуговується водами з магматичних гірських порід і концентрується водоростями та організмами. Промислові кількості йоду зустрічаються у водах нафтових родовищ.
Йод – кристали чорно-сірого кольору з фіолетовим металічним блиском. При нормальній температурі йод випаровується з утворення фіолетових парів, що мають різкий запах.
Йод найбільшого застосування набув у медицині у зв’язку з його антисептичною здатністю. Солі йоду використовуються при лікуванні артеросклерозу та інших хвороб. В районах із недостатньою кількістю йоду у ґрунтах та підземних водах солі йоду штучно вводять у продукти харчування, оскільки його нестача в організмі викликає таке захворювання як зоб.
Також суттєву роль йод відіграє у народному господарстві. Його використовують у фото-кінопромисловості, для синтезу органічних сполук, для виготовлення хімічних реактивів [36].
Бор – хімічний елемент III групи періодичної системи Менделєєва. Складається з двох стабільних ізотопів 10B (біля 19 %) і 11B ( біля 81 %).
Велика летючість сполук бору призвела до його концентрування із залишкових магматичних розплавів в пегматитах, а також з газової фази – в пневматолітах. На земній поверхні бор мігрує і концентрується у залишкових солянках озер і морів, утворюючи боратні родовища.
Твердість різних боратів коливається в межах 1–5; щільність1,6–2,7 г/см3. Основні родовища знаходяться в Німеччині (Страсфурт), Казахстані, США.
Застосування:
1. Бор у невеликих кількостях вводиться у сталь і в деякі кольорові сплави (бронза), що підвищує міцність виробів. Карбід бору як дуже тверда речовина слугує абразивним матеріалом.
2. У ядерній техніці бор та його сполуки застосовують для виготовлення регулюючих стержнів реакторів. Бор та його сполуки використовують також в якості матеріалів, які захищають від нейтронного випромінювання.
3. Сполуки бору застосовують у медицині [35].
Літій відкритий у 1817 р. шведським хіміком А. Арфведсоном в мінералі петаліті і отримав назву від грецького λіύόξ –камінь. Пізніше Арфведсон встановив літій і в інших мінералах –лепідоліті і сподумені, а у 1825 р. І. Берцеліус встановив його присутність у мінеральних джерелах Німеччини.
Природний літій складається з двох стабільних ізотопів: 7,42 % –6Li і 92,5 % – 7Li. Компактний літій –сріблясто-білий метал, який швидко тьмяніє на повітрі внаслідок утворення темно-сірої плівки, що складається з нітриду і оксиду літію. Літій найлегший метал: щільність твердого 0,537 при 20 0С. Він дуже пластичний і в’язкий, добре обробляється пресуванням і прокаткою, легко витягується у дріт, вільно ріжеться ножем.
Літій у природі зустрічається тільки у сполуках. Це типовий ліофільний елемент. Він входить у склад багатьох гірських порід, переважно концентруючись у кислих вивержених і осадових породах, наявний у ґрунтах, кам’яному вугіллі , мінеральних джерелах, озерах і озерних мулах, підземних водах, морській воді, живих організмах і багатьох рослинах.
Основні сфери застосування:
1. Атомна техніка – виробництво тритію на основі ізотопу 6Li; застосування ізотопу 7Li поряд з іншими лужними металами в якості теплоносія для охолодження реакторів, для отримання протонів і дейтероводню високої чистоти; використання 7LiН як сповільнювача нейтронів у високотемпературних реакторах.
2. Військова техніка – виробництво консистентних змазок на основі органічних похідних літію; використання літію як проміжного продукту для отримання реактивного і ракетного палива; застосування LiН як портативного джерела водню.
3. Силікатна промисловість – виробництво керамічних мас, емалей, скла, кислототривких покрить і ін.
4. Електротехніка– лужні акумулятори, сухі батареї.
5. Кольорова металургія – виробництво двійних, трійних і багатокомпонентних сплавів кольорових і рідкісних металів; рафінування сплавів; використання солей літію при електролітичному отриманню алюмінію.
6. Чорна металургія – застосування літію і його сплавів для розкислення, легування і модифікації чугунку, сталі, різних сплавів.
7. Хімічна промисловість – використання літію і його сполук в реакціях Гріньяра, конденсації, ацетилуванні; застосування в якості каталізаторів і стабілізаторів в органічному синтезі; виробництво фото реагентів.
8. Очищення газів, кондиціонування повітря.
9. Сільське господарство – отримання інсектисидів, фунгисидів, стимуляторів росту рослин.
10 Інші сфери – оптика; радіоелектроніка; легка і харчова промисловість; холодильна техніка; УЗ-дефектроскопія; каталіз; медицина.
Літій видобувається більш як у 12 країнах, причому частка США у загальному світовому видобутку складає більше 60 %. Вартість однієї тони літієвого концентрату за цінами 1991 р. становила 178–183 фунтів стерлінгів [37].
Цезій і рубідій.
Цезій відкритий у 1860 р. німецькими хіміками Р. Бунзеном і Г. Кірхгоффом при вивченні спектрів солей лужних елементів, виділених із вод мінеральних джерел. Новий елемент отримав назву за кольором двох раніше відомих голубих ліній спектра ( лат. caesius – небесно-голубий). Цезій – перший елемент, відкритий методом спектрального аналізу.
Рік пізніше, у 1861 р., ті ж вчені у цих же водах, а також в мінералі лепідоліті встановили ще один невідомий елемент, названий ними рубідієм (лат. rubidius – темно-червоний) – за кольором двох спектральних ліній, які лежали у найдальшій червоній частині спектру.
Металічний рубідій вперше отримав Бунзен (1863) відновленням гідротартата рубідію вугіллям. Металічний цезій отримав пізніше (1882) К. Сеттерберг електролізом розплаву ціаніду цезію.
Природний рубідій радіоактивний. Він складається з двох ізотопів: стабільного Rb-85 (72,15 %) і β-активного Rb-87 (27,85 %), з періодом піврозпаду 5∙1010 років; продукт його розпаду – Sr-87.
Цезій зустрічається у природі тільки у вигляді тільки одного стабільного ізотопа Cs-133.
Компактні рубідій і цезій – сріблясто-білі метали, які миттєво окислюються на повітрі з утворенням перекисей і надперекисей. Рубідій і цезій найважчі лужні метали ; їх щільність при 20 оС становить відповідно 1,5 та 1,9 г/см3. У порівнянні з іншими лужними металами вони найбільш легкоплавкі і низько киплячі, найменш тверді.
Сфери застосування:
1. Електроніка, електро-, радіо- і рентгенотехніка (фотоелементи, фотокатоди і емітери, чуттєві в УФ-області спектра, люмінесцентні трубки, акумулятори, що працюють при низьких температурах, випрямлячі, вакуумні лампи для ІЧ-сигналізації, флуоресцентні екрани, чуттєві до рентгенівського проміння і ін).
2. Отримання каталізаторів для неорганічного і органічного синтезу.
3. Оптика (ІЧ-спектроскопія, оптичні пристосування для приладів нічного бачення, люмінесцентні трубки і ін).
4. Виробництво скла і кераміки.
5. Отримання напівпровідникових матеріалів, п’езоелектродів.
6. Медицина (лікування епілепсії і венеричних захворювань, радіотерапія, снодійні і болезаспокійливі засоби).
Масштаби світового виробництва рубідію, цезію і їх сполук на даний час невеликі, а висока вартість робить їх малодоступними. Орієнтовано річний рівень виробництва рубідієвої продукції – 6500 фунтів, цезієвої – 12000 фунтів. (1 фунт – 453,59 г) [37].
Стронцій хімічний елемент II групи періодичної системи Менделєєва з підгрупи лужноземельних металів. Природний стронцій складається із суміші чотирьох стабільних ізотопів з атомною масою 84, 86, 87, 88. Найрозповсюдженіший 88Sr. В магматичних пордах стронцій не утворює самостійних мінералів, а знаходиться у вигляді ізоморфної домішки у різних кальцієвих мінералах. Морська вода вміщує 0,013 % стронцію.
Стронцій – м’ягкий сріблясто-білий метал. Щільність стронцію 2,63 г/см3 при 20 оС. За хімічними властивостями стронцій близький до кальцію і барію, займаючи проміжне становище між ними. Металічний стронцій на повітрі швидко окислюється , утворюючи на поверхні плівку, яка складена SrO та SrO2.
Стронцій не отримав широкого застосування в техніці. Його використовують для розкислення міді і бронзи і як поглинач газів в електровакуумній техніці. Сплав Pb-Sn-Sr застосовують для виготовлення анодів акумуляторних батарей. Сплави із стронцієм також використовують при виготовленні люмінофорів та фотоелементів. Радіоактивний ізотоп 89Sr застосовують для знаходження пошкоджених телеграфних кабелів, а 90Sr є джерелом β-випромінювання в атомних реакторах [38].
5.2. Оцінка кондиційності вмістів мікрокомпонентів у водах Лопушнянського родовища
Як згадувалося у попередніх розділах, підземні води верхньоюрського, крейдового та еоценового водоносних горизонтів Лопушнянського родовища характеризуються спільними геохімічними ознаками, що, очевидно, обумовлено однаковими умовинами їхнього формування. Це високомінералізовані (до 325 г/л) солянки переважно хлориднокальцієвого типу хлоридного кальцієво-натрієвого, зрідка хлоридного магній-кальцієво-натрієвого складу:
Cl98 (HCO31) (SO41)
М213 ––––———————
Na80 Ca15 (Mg5)
Ці води метаморфізовані (середні значення rNa/rCl та rCa/rMg становлять відповідно 0,82 та 12,10), характеризуються низькими значеннями коефіцієнта сульфатності (0,78) та високими значеннями хлор-бромного відношення (1935,84). Разом з тим вони збагачені рідкісними компонентами, середні вмісти яких подані у табл. 5.1.
Виходячи з мінімальних промислових концентрацій (див. табл. 5.1) [39], необхідних для покриття затрат на їх вилучення, освоєння підземних вод Лопушнянського родовища є економічно вигідним та перспективним. Цим вимогам відповідають наступні компоненти: літій – середній вміст якого перевищує мінімальну промислову концентрацію більше як у 6 разів, стронцій – більше як у 2 рази, рубідій –більше як у 2 рази, цезій –у 8 разів, калій –у 5 разів, бром –у 1,5 рази, йод – у 5 разів. Економічна доцільність вилучення бору може бути піднята за рахунок комплексного освоєння декількох компонентів.
Таблиця 5.1
Середні вмісти мікрокомпонентів у пластових водах Лопушнянського родовища, та їх мінімальні промислові концентрації, мг/л
|
Мікрокомпонент |
Мінімальна промислова концентрація |
Середній вміст у пластовій воді |
|
Літій |
10 |
65 |
|
Стронцій |
300 |
750 |
|
Рубідій |
3 |
7 |
|
Цезій |
0,5 |
4 |
|
Калій |
1000 |
5000 |
|
Бром |
200 |
300 |
|
Йод |
10 |
50 |
|
Бор |
500х |
300 |
х – при комплексному вилучені декількох компонентів вмісти можуть бути нижче вказаних.
5.3. Підрахунок запасів промислових вод
У межах родовища основним об’єктом підрахунку є нижнівська світа верхньої юри (розріз нижче водонафтового контакту – ВНК). Розріз світи представлений карбонатними різновидами, серед яких виділяються тріщинно-порові верстви різної товщини. Ці вестви мають широке розповсюдження і розкриті усіма свердловинами Лопушнянсько-Таталівського блоку. Потужність водонасичених товщ зростає від склепінної частини складки у напрямку її крил і максимальних значень набуває за межами ВНК.
Другим об’єктом підрахунку є альб-сеноманський комплекс, представлений теригенними різновидами, де колекторами слугують пористі пісковики. Цей о’єкт виділяється у блоках, розкритих свердловинами Лопушна-4, Лопушна-5, Лопушна-6, Лопушна-8, Лопушна-9, Лопушна-11 (див. рис 4.1.), а також у північніших блоках.
У зв’язку із спорадичним поширенням еоценових відкладів, підрахунок по цьому комплексу не проводився.
Підрахунок запасів проводився по Лопушнянсько-Таталівському повздовжньому блоці північно-західного простягання, який включає у себе Лопушнянську горст-антиклінальну структуру та Таталівське підняття. З південного заходу та північного сходу даний блок обмежений регіональними повздовжніми порушеннями. З північного заходу та південного сходу об’єкт підрахунку обмежений тектонічними порушеннями північно-східного простягання. При цьому виділена зона, найбільш вивчена пошуково-розвідувальним бурінням (граф. додаток).
З південного сходу прийнята границя на віддалі 500 м від свердловини Лопушна-6, а з північного заходу – на віддалі 1 км від свердловини Лопушна-13.
Слід відмітити, що в об’єкт підрахунку не включався північно-східний блок свердловини Бергомет-1, який потребує більш детального вивчення. З цих же причин на південному сході не враховувався Бісківський блок.
Виходячи з цих умов, загальна площа об’єкту підрахунку становить 31 км2. Ця площа відповідає зоні розповсюдження запасів промислових вод нижнівської світи. Внаслідок дещо обмеженого розповсюдження альб-сеноманських відкладів та часткового заповнення цих колекторів нафтою, площа запасів промислових вд альб-сеноманського покладу складає 18 км2.
Середня ефективна потужність водоносного горизонту із відкладів нижнівської світи становить 31 м. По альб-сеноманському комплексі ефективні водонасичені потужності складають максимум 26,9, мінімум 11,6, середньозважена величина складає 16 м.
Пористість верхньоюрських вапняків (нижнівська світа) згідно геофізичних даних змінюється від 7 до 14,8 % (середня величина складає 10 %). Пористість крейдових пісковиків – від 9 до до 14 % (середнє значення – 12 %).
Геологічні запаси промислових вод нижнівської світи верхньої юри (враховуючи стисливість води у цих умовах 4∙10-4 МПа [40]) становлять 99 млн. м3. Запаси промислових вод крейдового комплексу сягають 36 млн. м3. Сукупні геологічні запаси складають 135 млн. м3.
Оцінка видобувних запасів промислових вод проводилася із врахуванням того, що повздовжні і поперечні тектонічні порушення у відкладах верхньої юри є флюїдопроникними, на що вказує розподіл пластових тисків у її межах. Враховуючи пружно-водонапірний режим цієї системи, а також те, що темпи видобутку води можуть не відповідати темпам її поповнення, доцільно прийняти коефіцієнт вилучення промислових вод із нижнівського горизонту рівним 0,5. Його уточнення може бути здійснене під час пробної експлуатації родовища.
Для альб-сеноманського покладу цей коефіцієнт не перевищуватиме 0,1 (враховуючи гідродинамічну ізольованість горизонту та тільки пружний режим експлуатації нафтового покладу).
Базуючись на цих ознаках, підраховано видобувні запаси промислових вод, які для нижнівського горизонту складатимуть 49,5 млн. м3, для альб-сеноманського – 3,6 млн. м3. Сукупні видобувні запаси становлять 53,1 млн. м3.
Виходячи із видобувних запасів промислових вод Лопушнянського родовища, обчислено запаси кожного мікрокомпонета (табл. 5.2). Запаси літію становлять 3452 т., стронцію –39825т., рубідію – 371,7 т., цезію –212,4 т., калію – 265500 т., брому – 15930 т, йоду – 2655 т., бору – 15930 т.
Таблиця 5.2
Запаси мікрокомпонентів (т.) у підземних водах Лопушнянського родовища
|
Мікрокомпонент |
Запаси мікрокомпонента |
|
Літій |
3452 |
|
Стронцій |
39825 |
|
Рубідій |
371,7 |
|
Цезій |
212,4 |
|
Калій |
265500 |
|
Бром |
15930 |
|
Йод |
2655 |
|
Бор |
15930 |
РОЗДІЛ 6
БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ
Об'єктом вивчення безпеки життєдіяльності є комплекс явищ і процесів в системі “людина – навколишнє середовище”, що негативно впливають на людину та навколишнє середовище.
Навколишнє середовище поділяється на 2 комплекси:
1. Природні тіла, умови, ресурси. .
2. Предмети соціальної діяльності людини.
Предмет вивчення безпеки життєдіяльності – об'єктивні закономірності виникнення небезпечних та шкідливих факторів у системі, виявлення джерел їх виникнення, їх ідентифікаціЯ і таксономія; розробка стратегії, принципів і методів захисту навколишнього середовища і людини від впливу небезпечних та шкідливих факторів.
Безпека життєдіяльності в умовах виробництва використовує для вивчення наступну схему: " людина – машина (засоби виробництва) –виробниче середовище".
Мета і зміст безпеки життєдіяльності полягає у забезпеченні оптимальних умов діяльності людини на всіх стадіях її життєвого циклу і оптимально-допустимих рівнів впливу негативних факторів на людину і навколишнє середовище. ЇЇ основне завдання зводиться до вивчення компонентів системи “Людина – навколишнє середовище” і “Людина – засоби виробництва” та пристосування людини до цих компонентів. Особливість основних (польові, камеральні, геофізичні, бурові та ін.) і допоміжних (енерго-, водопостачання, ремонтні, транспортні та ін.) робіт в геології – це широке застосування джерел іонізуючих випромінювань, вибухових речовин, електроенегії, хімічних речовин, різноманітного виду транспорту та обладнання, приладів і т.д [41].
Проведення еколого-геологічних досліджень та оформлення дипломної роботи здійснено у таких основних етапах:
1. Підбір та опрацювання ретроспективного матеріалу з геології, гідрогеології та нафтогазоносності південно-східної частини Передкарпатської нафтогазоносної області, зокрема району поширення Лопушнянського нафтового родовища.
2. Фізико-хімічні аналітичні дослідження підземних вод Лопушнянського нафтового родовища на вмісти рідкісних лужних елементів та стронцію.
3. Оформлення проекту та графічних додатків на персональному комп’ютері.
Підбір та опрацювання ретроспективного матеріалу
Відповідна робота здійснювалася у науковій бібліотеці Львівського національного університету ім. І. Франка, Львівській науковій бібліотеці ім. В. Стефаника НАН України, фондосховищах ДП “Західукргеолгія” та у комп’ютерно-інформаційній мережі (Internet).
Вимоги щодо приміщень бібліотек та фондосховищ: достатня освітленість, наявність сприятливого мікроклімату для збереження друкованої літератури, оптимальна вентиляція та опалення. Відповідні приміщення повинні характеризуватись якісного звукоізоляцією та у повній мірі укомплектованими письмовими столами та стільцями. Їх висота повинна бути не нижчою 2,5 м. Рекомендована площа на одного інженерно-технічного працівника – від 6 до 10 м2. Обов’язковою вимогою щодо використання бібліотечних фондів є наявність у їх приміщеннях засобів пожежогасіння.
Організація робочого місця
Для того, щоб робоче місце було зручним, воно має відповідати антропометричним даним працюючого. Середні антропометричні дані обчислюють за великою кількістю вимірювань основних антропометричних показників різних груп населення.
Для сприятливого функціонування органа зору має значення кут сприйняття зорового сигналу. Найкраще сприйняття зорового сигналу спостерігається в межах кута від нормальної лінії погляду ±15о. Об’єкт спостереження в цих умовах сприймається центральним зором. У цій зоні мають розташовуватися найбільш важливі засоби інформації, які найчастіше використовуються. Відносно сприятливе сприйняття зорової інформації зберігається в межах кута ±300.
При організації робочого місця для виконання роботи сидячи важливе значення має конструкція сидіння. Робочі стільці залежно від їх призначення можуть мати різну форму сидіння, спинки, підлокітники. Проте загальною вимогою для них є висота, яка регулюється (від 380 до 420 мм). Ширина сидіння коливається від 400 до 420 мм, форма сидіння залежить від характеру роботи. Для роботи з клавішними пристроями робоче сидіння має бути з невеликим нахилом вперед [42].
Для виконання відповідної роботи (сприйняття друкованої інформації) людиною застосовується зоровий аналізатор. Він склалається з трьох відділів: рецепторного (периферичного), провідникового і центрального, що виконує аналітичну функцію.
Для виникнення зорового сприйняття предмета у зоровому аналізаторі реалізуються три його основні функції: світловідчуття, контрастна чутливість і гострота зору. Ці функції дають можливість сприймати форму, розмір і яскравість предмета, який розглядається.
Зоровий аналізатор здатний регулювати світлову чутливість залежно від рівня освітленості. Цю здатність ока називають зоровою адаптацією. Якщо переходи від низької яскравості до вищої і навпаки відбуваються часто і не вкладаються у тривалість термінів адаптації, настає переадаптація, яка характеризується різким порушенням функціонального стану зорового аналізатора (різь в очах, сльозоточивість, втрата здатності зорового сприйняття).
Зорова адаптація має велике значення при вирішення оптимальних умов виробничого освітлення . Однією з з обов’язкових гігієнічних вимог до виробничого освітлення єрівномірність освітлення робочого місця.
Підчас виконання зорової роботи за несприятливих умов освітлення зорова працездатність спадає. Показники, що характеризують зорову втому, є насамперед показниками функціонального стану зорового аналізатора (збільшення порогів світлової, кольорової і контрастної чутливості, зниження гостроти зору і критичної частоти миготіння, продовження часу сприйняття і переробки зорової інформації, підвищення зорової хронаксії і ін.). Зорова втома зумовлює швидкий розвиток загальної втоми в організмі працівника і звичайно значною мірою відбивається на якісних і кількісних виробничих показниках.
Фізико-хімічні аналітичні дослідження
Спектральні аналізи підземних вод виконувались у лабораторії відділу нафтогазової гідрогеології, геохімії та охорони гідросфери ІГГГК НАН України.
Лабораторія обладнана витяжною вентиляцією з витяжкою газів, парів і пороху безпосередньо від місць їх виділення за допомогою витяжної шафи. Освітлення природнє і штучне. Для штучного освітлення використовуються лампи денного світла.
Лабораторія обладнана хімічними столами з підведеними санітарно-технічними і електрохімічними комунікаціями (газ, вода, змінний струм, захисне заземлення). Всі хімічні речовини, що знаходяться в лабораторії, зберігаються в спеціальних шафах у герметичних посудинах з притертими чи гумовими корками.
У лабораторії є аптечка з набором медикаментів для надання першої допомоги, на випадок пожежі є вогнегасники марки ОХП-5 і ОУ-5, відра і лопати.
Підлога у лабораторії є дерев’яною (паркет) і неслизькою.
Можливі небезпеки при виконанні аналітичної роботи
При виконанні дипломної роботи можуть мати місце такі небезпечні явища:
- хімічні і термічні опіки (хімічні опіки виникають при попаданні на шкіру кислот, лугів, пероксиду водню; термічні - при дотиканні голими руками до сильно нагрітих предметів лабораторного обладнання);
- можливість опіків в результаті пожежі (пожежа може виникнути за наступних умов: а) при загорянні хімічних сполук; б) при запалюванні електропроводки і електрообладнання при аварії);
- порізи (виникають при необережній роботі зі скляним посудом: під час миття посуду, при нагрівання розчинів в нетермостійкому посуді);
- ураження електричним струмом (виникає при неправильній експлуатації електроприладів);
- отруєння (виникає у випадку порушення правил роботи з концентрованими розчинами кислот і лугів, невикористання вентиляції);
- вибухи (можливі при роботі з концентрованими розчинами пероксиду водню: при неправильному зберіганні, виготовленні та переливанні цих розчинів) [43].
Санітарно-гігієнічні вимоги при роботі
- Лабораторія повинна забезпечуватись вентиляцією, водопроводом і каналізацією. Вентиляція повинна бути витяжною і загальнообмінною.
- Приготування розчинів і миття посуду, злив реактивів повинні проходити у витяжній шафі. Витяжна вентиляція у шафі забезпечує швидкість повітря 0,7 м/с при відкритій засувці на 40 см.
- Всі електроприлади і електрощитки повинні бути заземлені.
- У лабораторії має бути аптечка з набором медикаментів, необхідних для надання першої медичної допомоги.
-Освітленість в лабораторії повинна становити 1,5% природнього світла і 200 люкс штучного.
Заходи безпеки при роботі з обладнанням
При роботі з електроприладами можливі ураження електричним струмом, виникнення пожеж і вибухів. Тому при використанні електроприладів у хімічній лабораторії забороняється:
– в процесі виконання роботи відкривати електричні щити, ремонтувати їх;
– використовувати для підключення приладів провідники з пошкодженою ізоляцією;
– залишати увімкнені прилади без догляду;
– працювати з приладами без заземлення.
При виявленні дефектів проводки прилад потрібно негайно відключити від мережі і вжити заходів щодо усунення несправності. У випадку запалювання електропроводки, прилад потрібно негайно вимкнути і приступити до гасіння пожежі. У разі розриву в подачі струму всі прилади вимикають.
Використання скляного посуду
При невмілому використанні скляного посуду можливі випадки травматизму. Нагріті скляні колби не можна закривати притертим корком доти, поки вони не охолонуть. У випадку “заїдання” скляних корків потрібно прогрівати їх гарячою водою. Для роботи з гарячими рідинами необхідно використовувати термостійкий посуд.
Оформлення проекту та графічних додатків на персональному комп’ютері
Характеристика обладнання
Персональні електронно-обчислювальні машини (ПЕОМ) складаються з системного блоку, систем уведення інформації (клавіатура, сканер та ін.) і її виведення (монітор, принтер та ін.). Найбільшу кількість інформації оператор отримує з монітора. Саме із зображенням на моніторі здебільша пов'язані рішення, які приймає оператор.
В процесі комп'ютерної обробки матеріалів використовувались наступні програми: Microsoft Exel, Word, Corel Draw. Cтатистична обробка матеріалів включала побудову графіків, карт, схем. Використовувався персональний комп'ютер на базі процесора Athlon 2200, монітор фірми LG (17 дюймів) на основі електронно-променевої трубки (ЕПТ), особливість якої полягає у перетворенні енергії електронів, які випромінює катод, на світлову енергію за допомогою шару люмінесцентного матеріалу, нанесеного на внутрішню поверхню колби ЕПТ. Окрім того для написання дипломної роботи використовували сканер, цифрову камеру, принтер.
Основними несприятливими чинниками [44], що впливають на тих, хто працює з ПК, є електромагнітні поля, що їх генерують монітори на основі ЕПТ.
Джерелами шуму на робочих місцях операторів ПК є друкуючі пристрої (матричні та струменеві принтери), сканери, дисководи. Рівні шуму на робочих місцях операторів можуть досягати 56-76 дБ, а при роботі друкуючого устаткування – 82 дБ.
Організація робочого місця та санітарно-гігієнічні вимоги до умов праці
В Україні розроблені й діють Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин від 10 грудня 1998 р. № 7 (ДСанПіН 3.3.2007-98). У цих правилах, зокрема, регламентується, що приміщення, де люди працюють з ПЕОМ, повинно розміщуватися в північній або північно-східній частині будівлі. Площа одного робочого місця повинна становити щонайменше 6 м2, об'єм – щонайменше 20 м3 , відстань між робочими столами – щонайменше 2,5 м у ряду і 1,2 м між рядами. Стіни приміщень потрібно фарбувати у пастельні тони з коефіцієнтом відбиття 0,5–0,6.
Для того щоб особи, які працюють з ПЕОМ, меншою мірою втомлювались і зберігали високий рівень працездатності, потрібно раціонально організовувати їхні робочі місця. Зокрема, робоче місце має відповідати основним антропометричним даним людини. Крісло або стілець на робочому місці повинні мати висоту сидіння 40–50 см від рівня підлоги, а також відповідний кут нахилу спинки. Стегна працюючих при правильно організованому робочому місці мають розміщуватися паралельно підлозі, а стопи ніг – на підлозі або підставці.
Передній ряд клавіш ЕОМ має бути розташований так, щоб можна було без зусиль натискати клавіші трохи зігнутими пальцями при вільно опущених плечах і горизонтальному положенні рук. При цьому кут між плечем і передпліччям повинен становити 90°.
Монітори потрібно розміщувати на висоті рівня очей (висота від підлоги до нижнього краю екрана має становити 95-100 см) на відстані 60–70 см від оператора (відстань від краю столу – 50–70 см). Найдоцільніше розміщувати екран перпендикулярно до лінії погляду користувача. Кут нахилу екрана по вертикалі має становити 0–30°. З цією метою сучасні монітори комплектують підставкою з поворотним кронштейном, що дає змогу регулювати кут нахилу монітора і горизонтально обертати його навколо вертикальної осі. Висоту екрана від поверхні підлоги регулюють змінюючи висоту робочої поверхні столу. Іноді монітори встановлюють на спеціальні підставки, що уможливлює його переміщення у просторі у вертикальному та горизонтальному напрямах.
При написанні дипломної роботи і обробці матеріалів усіх наведених вище вимог було чітко дотримано.
Вплив зовнішніх факторів на комп’ютерну систему
Вплив температури. Значна частина потужності, що використовується машиною, перетворюється на тепло. Якщо це тепло не відводити, тобто не охолоджувати машину, то температура всередині неї буде зростати, створюючи значну небезпеку для елементів схем із-за перегріву. Також можуть бути пошкоджені вузли пам'яті ПК, може проходити окислення металів, корозія тощо.
Вплив вологості повітря. Нормальним вважається значення відносної вологості 60-70%. При 40% повітря вважається сухим, а при 80% - вологим. Знижена вологість повітря призводить до поступового пересихання і зневоднення багатьох матеріалів, в результаті чого вони кородуються і втрачають свою міцність.
Вплив пилу. Створює найбільший вплив на носії інформації, також прискорює знос механічних пристроїв системи вводу і виводу інформації. Крім цього, осаджуючись на контакті з'єднаннь апаратури, пил знижує і навіть повністю перериває провідність струму.
Вплив біогенних факторів виникає при наявності тепла, підвищеної вологості і застою повітря, що створюють сприятливі умови для розвитку грибкових утворень (пліснявих), комах і гризунів.
Аналіз впливу виробничих умов на довкілля
У тих кількостях, які використовуються в лабораторіях, речовини і процеси не мають помітного впливу на параметри навколишнього середовища. Комп'ютер негативно впливає на організм людини дією електромагнітного та електростатичного полів і рентгенівської редіації. Дія на нервову та серцево — судинну системи призводить до зниження частоти серцевих скорочень, порушення складу крові, зміни тиску, пульсу тощо. Спостерігається значна втома зорового аналізатора, знижується енерговіддача. Тому рекомендується працювати з комп'ютером не більше 3–4-х годин на добу. При виконані дипломної роботи важливе місце надавалося ознайомленню з правилами техніки безпеки у лабораторіях. Дотримання інструкцій є запорукою безпечної праці.
1. Еколого-геохімічними особливостями підземних вод Лопушнянського нафтового родовища є хлоридний кальцієво-натрієвий склад, висока мінералізація (до 325 г/л), метаморфізація, збагачення мікрокомпонентами.
2. Щорічно попутно із нафтою на поверхню піднімають понад 300 м3 пластових вод, які, окрім високої мінералізації, характеризуються високою насиченістю токсичними органічними сполуками (похідними нафти).
3. Для утримання пружного режиму експлуатації нафтових покладів пропонується створення додаткового тиску шляхом підземного закачування супутніх токсичних вод у глибокі водоносні горизонти. Об’єктами для закачки доцільно обрати резервуари нижнівського та альб-сеноманського водоносних горизонтів.
4. Сумарний пружний об’єм (при репресії 1 атм.) відповідних резервуарів у тектонічних блоках поширення нафтових покладів сягає 1682 м3. Наявний об’єм зростатиме пропорційно до об’єму вилучення нафти, що буде достаньо для повної утилізації супутніх вод, які будуть вилучені протягом експлуатації родовища.
5. Альтернативним варіантом поповнення мінерально-сировинної бази родовища вважаються підземні води, які у близькій перспективі можуть слугувати об’єктом для вилучення цінних мікрокомпонентів (брому, йоду, бору, калію, літію, рубідію, цезію, стронцію), середні вмісти яких перевищують їх мінімальні промислові концентрації у декілька разів.
6. Сумарні видобувні запаси промислових вод Лопушнянського родовища сягають 53,1 млн. м3.
20. Державна геологічна карта України масштабу 1:200000, аркуші M-35-XXXII (Чернівці), L-35-II (Кимплунг-Молдовенск) / Ващенко В. О., Євтушко Т. Л., Британ А. Й. – К.: Міністерство екології та природних ресурсів України, 2003. – 89 с.
21. Гнилко Олег. Олістостромові відклади зони зчленування Бориславсько-Покутського та Самбірського покривів Українського Прикарпаття. // Міжнар. наук. конф. “Геологія горючих копалин України”. – Львів: ІГГГК. – 2001.– С. 58-59.
22. Глушко В. В., Круглов С. С. Обоснование направлений поисков нефти и газа в глубоко залегающих горизонтах Украинских Карпат. – К.: Наукова думка, 1977. – 176 с.
23. Геологические условия захоронения промышленных стоков в недрах Предкарпатского прогиба и Волыно-Подолья / Ищенко А. Н., Марковский В. Н., Щерба В. М., Щепак В. М., Лихоманова И. Н. – К.: Наукова думка, 1978. – 84 с.
24. Вялов О. С., Гавура С. П., Даныш В. В. Стратотипы меловых и палеогеновых отложений Украинских Карпат. – К.: Наукова думка, 1988. – 204 с.
25. Гарасимчук В. Ю. Гідрогеохімічні особливості Лопушнянського нафтогазового родовища (піднасув Покутсько-Буковинських Карпат) // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2001. –№3. –С. 77–87.
26. Войткевич Г. В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С. Краткий справочник по геохимии. – М.: Недра, 1970. – С. 57-60.
27. Виноградов А. П. Труды лаборатории гидрогеологических проблем. – М.: Изд-во АН СССР, 1948. – 127 с.
28. Шугрин В. П. Нефтегазопромысловая гидрогеология. – М.: Недра, 1973. – 167 с.
29. Гарасимчук В. Ю., Колодій В. В., Кулинич О. В. Генеза висококонцентрованих солянок піднасувних відкладів південно-східної частини Зовнішньої зони Передкарпатського прогину // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2004. –№ 4. – С.
30. Колодій В. В., Спринський М. І., Паньків Р. П., Гаєвський В. Г. Рідкісні лужні елементи в пластових водах Лопушнянського нафтового родовища. // Геологія і геохімія горючих копалин. – 1996. – № 1-2. – С. 45-53.
31. Гольдберг В. М., Соколова Е. Е., Леви В. П. Прогнозная оценка возможности подземного захоронения промстоков на конкретных объектах // Гидрогеологические вопросы подземного захоронения промстоков, 1969. –вып. 14. – С. 191–200.
32. Озолин Б.В., Лерман Б. И., Чертков Н. П. Поглощающие горизонты разреза Шпаковской площади и характеристика объекта, рекомендуемого для сброса промышленных стоков. – Труды УФНИИ, 1966. –вып. XV. – С. 312–327.
33. Moyen D., Rognon P. Rejet dans les couches geologiques profondes d’eaux residuaries industriels. – Techn. et. sci. munic et. Rev. eau, 1970. –N 5. – 215–219.
34. Довідник з нафтогазової справи / За заг. ред. В. С. Бойка, Р. М. Кондрата, Р. С. Яремійчука. – К.: Львів, 1996. – 620 с.
35. Кнунянц И. Л. Краткая химическая энциклопедия // ГНИ “Советская энциклопедия”. –М., 1961. –Т. 1. – 1262 с.
36. Кнунянц И. Л. Краткая химическая энциклопедия // ГНИ “Советская энциклопедия”. –М., 1961. –Т. 2. – 1086 с.
37. Химия и технология редких и рассеяных элементов /В. Е. Плющев, С. Б. Степина, П. И. Федеров / Под ред К. А. Большакова. – М.: Высшая школа, 1976. – 366 с.
38. Кнунянц И. Л. Краткая химическая энциклопедия // ГНИ “Советская энциклопедия”. –М., 1961. –Т. 4. – 1182 с.
39. Ефремочкин Н. В., Иовчев Р. И., Бездетный А. А. Временные рекомендации по обоснованию запасов попутных вод нефтяных месторождений в качестве минерального сырья. –М.: ВСЕГИНГЕО. – 1987. –126 с.
40. Клименко И. Д. Комплексное освоение ресурсов нефтяных месторождений. –М.: Недра. – 1972. – 212 с.
41. Грянік Г. М., Лахман С. Д., Бутко Д. А. Охорона праці. – К.: Урожай, 1994. –272 с.
42. Миценко І. М. Забезпечення життєдіяльності людини в навколишньому середовищі. – Кіровоград:, 1998. –292 с.
43. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие / Под ред. О. Н. Русака. –СПб: ЛТА, 1996. –231 с.
44. Безопасность жизнедеятельности / Под общ. ред. проф. С. В. Белова. – М: Высш. шк., 1999. –448 с.