Научно-методологические основы исследования и мониторинга геоэкологического состояния недр в районах активной нефтегазодобычи : на примере Южного Предуралья

• Автор: Нестеренко, Максим Юрьевич
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОГО ЮЖНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
1.1. Кристаллический фундамент
1.2. Осадочный чехол
1.2Л. Строение осадочного чехла
1.2.2. Особенности структуры Волго-Уральской антеклизы
2. НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НЕДР В УСЛОВИЯХ АКТИВНОГО ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГЛУБИННЫЕ ИНТЕРВАЛЫ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА
2.1. Природа Южного Предуралья и его общая характеристика
2.2. Методология комплексных исследований геодинамики районов месторождений нефти и газа в Южном Предуралье
3. МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОСАДОЧНОМ ЧЕХЛЕ
3.1. Гидрогеологические условия района
3.2. Природопользование и техногенные изменения в земной коре на месторождениях углеводородов
3.3. Мониторинг геофизических процессов и сейсмической активности недр и их моделирование в нефтегазоносных районах
3.3.1. Методика создания сети сейсмических станций в районах добычи нефти и газа
3.3.2. Методика организации геофизического и геодинамического мониторинга с использованием сейсмологической сети
3.3.3. Методика организации геодинамического мониторинга с использованием сейсмологической сети
3.3.4. Автоматизированная система сбора, обработки и анализа данных сейсмической и геодинамической активности

3.3.5. Моделирование геодинамических процессов в нефтегазоносных
районах
3.3.5.1 Гидродинамическая связь водоносных горизонтов
3.3.5.2. Модель движения и динамики взаимодействия водоносных горизонтов в районе разрабатываемого месторождения УВ
3.3.5.3. Статистическая модель сейсмической активности Южного Предуралья во времени по данным сейсмического мониторинга
4. СЕЙСМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЮЖНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ В ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННО ИЗМЕНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
4.1. Природная сейсмичность
4.1.1. Связь сейсмических событий с зонами планетарно-тектонической
трещиноватости :
4.2. Техногенная и природно-техногенная сейсмичность
5. ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО И ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ РАЙОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ
5.1. Выявление и систематизация признаков геофизической и геодинамической активности
5.2. Геофизическое и геодинамическое районирование территории Южного
Предуралья
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Интенсификация добычи нефти и газа в крупных нефтегазоносных районах, обусловливает изменения в природной (геологической) среде, в том числе значительную перестройку гидрогазодинамических и геодинамических процессов в земной коре на глубины до десяти и более километров на площадях до нескольких десятков тысяч квадратных километров, создавая условия возникновения ряда экологических проблем, существенно влияющих на развитие природы и качество жизни населения в регионе. В результате в крупных нефтегазоносных районах развиваются опасные физико-геологические и техноприродные процессы, обусловливающие повышение сейсмической активности с непредсказуемыми последствиями.
Решение этой проблемы возможно на основе междисциплинарного комплексного исследования процессов, идущих в недрах под влиянием добычи углеводородов (УВ) с использованием ряда научных дисциплин: математики, физики, учений о техногенезе, геологии, гидрогеологии и гидравлики, учета технологических процессов и многого другого. В основном лишь на стыке наук возможно эффективное решение поставленных задач по изучению техногенеза в недрах. Познание этих процессов позволит ответить на многие вопросы по повышению безопасности добычи нефти и газа, их транспортировке трубопроводным транспортом, обеспечению безопасности населения и его деятельности в регионе. Сложность проблемы заключается в охвате техногенезом больших объемов верхней части сложной по строению и естественной динамике земной коры. Вопросам познания мало изученных геодинамических процессов, идущих в недрах при добыче нефти и газа, посвящена настоящая работа.
В основу решения обусловленных добычей углеводородов геоэкологических проблем положены результаты исследования техногенно-природных изменений в геофизических и геодинамических процессах в районах разрабатываемых нефтегазовых месторождений Южного Предуралья и выявление геофизических, геодинамических и других индикаторов техногенной трансформации

На территории Южного Предуралья с соляными валами, антиклиналями и другими структурными элементами соляной тектоники связываются определенные перспективы нефтегазоносности (Шпильман, 1999). Они создают положительные структурные формы, ловушки для углеводородов. Мощные отложения солей оказывают большое влияние на сейсмическую активность осадочного чехла в естественном и, особенно, нарушенном добычей нефти и газа состоянии.
В западной и северной частях территории исследования соленосная тектоника преимущественно из-за небольшой мощности пласта соли в иреньском горизонте кунгурского яруса проявляется слабо. На юго-востоке она проявляется более контрастно. Развитие соляных куполов и антиклиналей связано, главным образом, с пластическими деформациями соляных пород. Здесь выделяются две зоны: пассивной и активной солянокупольной тектоники. Морфологически структурные зоны и локальные структуры первой выражены слабо. Амплитуда поднятий достигает 10 - 50 м и редко до 150 м. Такие структуры имеют чаще изометричную форму.
Южнее и восточнее зоны пассивной тектоники располагается зона активной солянокупольной тектоники с проявлением диапиризма. В указанной зоне также соляные поднятия объединяются в отдельные структурные зоны - соляные антиклинали, которые ступенчато погружаются в сторону Предуральского прогиба и Прикаспийской впадины. По мере удаления от границы раздела пассивной и активной соляной тектоники возрастает амплитуда соляных поднятий, сильнее проявляется диапиризм и расчленённость верхнепермского структурного этажа. Особенно такие изменения заметны на границе с Прикаспийской впадиной. Амплитуда соляных поднятий здесь достигает нескольких сотен метров, и даже нескольких километров (Боевогорская, Илецкая, Буранная, Ли-невская и др. структуры).
В Прикаспийской впадине соляная тектоника обусловливает образование соляных куполов в солевых и надсолевых структурах. Соляные купола имеют различную форму и размеры, достигающие в плане сотен квадратных километ-