Недропользование

Территория Азербайджана, расположенная в центральной части средиземноморского подвижного пояса, характеризуется высокой сейсмичностью, грязевым вулканизмом, широким развитием оползневых процессов, контрастным характером современных вертикальных и горизонтальных движений, имеющих место в осадочной части геологического разреза. Статья посвящена результатам исследований особенностей связи землетрясений с тектоническими движениями, охватывающими мезозойский и кайнозойский интервалы геологического разреза. Работа выполнена при комплексной интерпретации данных методом общей глубинной точки (МОГТ) сейсморазведки; геофизических исследований в скважинах (ГИС); вертикального сейсмического профилирования (ВСП), выполненного на площади исследования и ее периферии; сейсмологических наблюдений за период с 2003 по 2016 г. Комплексная интерпретация этих данных позволила построить несколько сейсмогеологических профилей в направлении, перпендикулярном оси Кавказских горных сооружений. Несколько профилей аналогического направления (юго-запад - северо-восток) составлены и по акватории Каспийского моря. Разбиение геологического разреза на стратиграфические и литолого-фациальные интервалы по материалам сейсморазведки МОГТ было выполнено с использованием данных ВСП и ГИС. Анализ динамических и кинематических параметров сейсмического волнового поля, зарегистрированных в районе исследования, показал, что напряженность тектонического процесса, начавшегося в мезозое (возможно палеозое), продолжалась до конца мела, несколько уменьшилась (разгрузилась) в начале кайнозоя и затем продолжилась в четвертичном периоде. Сейсмическая активность региона свидетельствует о продолжении процесса и в настоящее время. По результатам совместной интерпретации данных сейсмологии и сейсморазведки МОГТ установлено, что мелкофокусные землетрясения в предгорных районах Азербайджана происходили и происходят под влиянием глобальных тектонических процессов, создающих продолжительную геодинамическую напряженность в верхней части (до глубины 12 км) осадочного комплекса отложений. Совместная интерпретация данных сейсморазведки МОГТ и сейсмологии указывает на наличие в зоне сочленения Южно-Каспийской впадины и Абшероно-Прибалханского порога зоны коллизии, интерпретируемой некоторыми исследователями как зона субдукции. Анализ накопленного в период с 1985 по 2015 г. геологического и геофизического материала указывает на необходимость пересмотра тектонической карты нефтегазоносных районов республики и ее связи с картой сейсмичности территории.

Исследуются физико-механические свойства полимерцементных тампонажных растворов и цементного камня. Цель работы - повышение качества вторичного вскрытия продуктивных пластов путем разработки полимерцементных смесей с улучшенными структурно-механическими характеристиками тампонажного раствора и цементного камня. При проведении вторичного вскрытия продуктивного пласта особое внимание уделяется сохранению качества крепи скважины. Так, из-за динамических нагрузок, происходящих в результате проведения кумулятивной и пулевой перфорации, а также торпедирования обсадных колонн возникает хрупкое разрушение тампонажного камня. При таких способах вторичного вскрытия цементный камень может разрушаться не только в интервалах перфорации, но и в местах перемычек, отделяющих продуктивные пласты от водоносных. Следствием такого вскрытия является ускоренное обводнение скважин. Несмотря на высокий технический уровень новых видов перфораторов, они не находят широкого применения при бурении нефтяных и газовых скважин из-за больших затрат времени и металлоемкости проводимых работ, следовательно, больших финансовых затрат на их использование. Известно, что целостность цементного камня обеспечивается при проведении перфорации в период перехода коагуляционной структуры тампонажной суспензии в кристаллизационную. Для нормального тампонажного раствора (вода/цемент = 0,5) этот момент наступает относительно быстро (7-15 ч), и его не хватает для проведения перфорационных работ. С целью модификации свойств цементной смеси были выбраны композиции катионактивного поверхностно-активного вещества (катамина) и неионогенного полимера - поливинилпирролидона. Результаты экспериментальных исследований показывают, что ввод данных реагентов в состав цементной смеси приводит к увеличению растекаемости тампонажного раствора (больше 25 см по конусу Азербайджанского научно-исследовательского института), сроков его схватывания, прочности цементного камня на сжатие (200 % после 28 суток твердения) и изгиб (250 %), сцепления цементного камня с металлом (на 80 %) и времени набора коагуляционной структуры. Кроме этого, пластичные свойства разработанного тампонажного раствора сохраняются более 19 ч. Определено влияние реагента (пеногасителя T-66) на интенсивность набора прочности цементного камня. Показано, что введение неионогенного высокомолекулярного полимера снижает интенсивность формирования кристаллической структуры в тампонажной смеси.

По данным аудита, около 75 % остаточных запасов нефти месторождений Пермского края характеризуются обводненностью продукции скважин более 50 %. Разработка методов снижения водопритока является одним из приоритетных направлений исследований. В статье представлены результаты анализа доступных источников по причинам обводненности нефти и методов, используемых для ликвидации водопритока, отображена подробная классификация ремонтно-изоляционных работ. Приведен обзор химических методов, позволяющих блокировать водоприток в призабойной и удаленной зонах пласта. В ходе анализа установлено, что изучение полимерных материалов для целей ремонтно-изоляционных работ является приоритетным направлением. Анализ отечественного и международного опыта показывает, что использование полимерных материалов для устранения водопритока позволяет повысить нефтеотдачу до 85-90 %. Такие параметры, как структура (крупные каверны или трещины малого диаметра) и локализация водопритока, температура, пластовое давление и проницаемость пласта, характеристики пластовых флюидов, диктуют индивидуальные требования к полимерной композиции с точки зрения реологии, кинетики полимеризации, прочностных характеристик, термостабильности. Наиболее актуальной задачей водоизоляционных работ в условиях Пермского края является устранение обводнившихся интервалов и перераспределение фильтрационных потоков в невыработанные менее проницаемые участки геологического разреза. В связи с этим технологии снижения водопритока с помощью гелей с высокой проникающей способностью и высокой прочностью после завершения полимеризации востребованы на месторождениях Пермского края. С учетом проведенного анализа в качестве наиболее подходящей для условий залежей Пермского края принята технология полимерной блокировки водопритока с использованием полиакриламида (ПАА). Проведены лабораторные испытания по изучению и подбору полимерных композиций для ремонтно-изоляционных работ на месторождениях Пермского края, в том числе изучен процесс полимеризации в зависимости от pH раствора. Исследовано изменение вязкости в течение времени полимерного состава с содержанием ПАА 0,75 % и ацетатом хрома 0,02 %. В результате испытания полимера на основе ПАА установлено, что вязкость раствора полимера увеличивается при увеличении температуры и концентрации сшивающих агентов.

В условиях Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей в отработку вовлекаются сильвинитовые пласты, не кондиционные по мощности, что требует методического обеспечения и новых технологических решений. Одним из возможных направлений в технологии выемки сильвинитовых пластов некондиционной мощности является применение буровзрывной выемки. Для обоснования возможности буровзрывной выемки сильвинитовых пластов некондиционной мощности разработана методика расчета безопасных геомеханических параметров камерной системы разработки. В статье приводятся теоретические расчеты для определения параметров камерной системы разработки с учетом требований действующих нормативных документов, обеспечивающие геомеханическую безопасность при буровзрывной выемке сильвинитовых пластов некондиционной мощности, а также при выемке сильвинитовых пластов некондиционной мощности совместно с комбайновой отработкой рабочих пластов, имеющих кондиционную мощность. В зависимости от горно-геологических условий разработки в статье рассмотрены два варианта буровзрывной выемки сильвинитовых пластов. В первом варианте проанализирована буровзрывная выемка камерной системой разработки одного сильвинитового пласта некондиционной мощности. Второй вариант предусматривал буровзрывную отработку некондиционного по мощности сильвинитового пласта совместно с комбайновой выемкой смежных сильвинитовых пластов, имеющих кондиционную мощность. Обоснованы, согласно требованиям нормативных документов, минимально допустимые размеры добычной камеры при буровзрывной выемке сильвинитовых пластов некондиционной мощности, расчетные и фактические параметры камер и междукамерных целиков, разработан порядок расчета размеров очистных камер при буровзрывной выемке и междукамерных целиков при совместной выемке сильвинитовых пластов кондиционной и некондиционной мощности. Представлена методика определения безопасных параметров взрывных работ, обеспечивающих допустимую величину зоны трещиноватости в почве и кровле очистных камер, отрабатываемых буровзрывным способом. Выполнены расчеты по определению величины радиуса трещиноватости на основе учета импульса взрыва и динамической прочности соляных пород. Определение допустимой массы взрыва производится по величине скорости смещения частиц массива. В результате выполненных исследований обоснованы безопасные параметры буровзрывной отработки одного сильвинитового пласта некондиционной мощности камерной системой разработки, а также сильвинитового пласта некондиционной мощности совместно с комбайновой выемкой кондиционных пластов на рудниках Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей.

На современном этапе интенсификации производства создание абсолютно безопасных условий труда на нефтедобывающих шахтах Ярегского месторождения невозможно, но обеспечение допустимых условий труда на рабочих местах остается одной из важнейших задач в области охраны труда. Ярегское нефтяное месторождение уникально в шахтном методе добычи тяжелой нефти. Нефтешахта, скорее, отступление из общепринятых представлений о добывающей шахтной промышленности России и мира. Основой термошахтного метода является снижение вязкости и повышение подвижности нефти за счет разогрева пласта с помощью закачки теплоносителя. Используемая технология добычи тяжелой нефти сформировала особые условия труда. В нефтешахтах большинство рабочих мест соответствуют 3-му классу условий труда (вредные), степени 3.1-3.3, при которых наблюдается превышение предельно допустимых уровней воздействия вредных факторов по сравнению с допустимыми значениями. Вредные условия труда влекут стабильно высокий уровень профессиональной заболеваемости. Многообразие воздействующих негативных факторов и возможность их комбинированного воздействия на организм при различных комбинациях трудового процесса определяют необходимость комплексного подхода к оценке комбинированного воздействия негативных факторов. В настоящее время оценка условий труда выполняется в соответствии с ФЗ РФ № 426-ФЗ «О специальной оценке условий труда» и приказом Минтруда России № 33н «Об утверждении методики проведения специальной оценки условий труда, классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий руда и инструкции по ее заполнению». При проведении специальной оценки условий труда на общий результат влияют только факторы, начиная с 3-го и 4-го класса условий труда. Комбинированное воздействие производственных и факторов трудового процесса представлено лишь качественной оценкой. Выполненный анализ позволил провести ранжирование вероятности воздействия факторов определенного класса условий труда на работников ярегских нефтешахт по структурным подразделениям. Для оценки степени соответствия состояния условий труда нормативным требованиям и степени влияния на организм человека отклонений от нормативных значений факторов условий труда используется система специальных баллов (обычно шестибалльная система). На основании «Балльной оценки профессионального риска» был произведен расчет профессиональных рисков для подземного персонала ярегских нефтешахт. Оценка профзаболеваний показывает высокий риск получения профзаболевания для группы подземных работников ярегских нефтешахт, в особенности риску подвержены работники участков проходки горных выработок и добычи нефти. Для них наблюдается высокий уровень риска по трем параметрам: повышенный уровень шума, вибрации, физические перегрузки. Наиболее безопасными рабочими местами являются горнорабочий подземный и дорожно-путевой рабочий.