Система эколого-геодинамического мониторинга

Система мониторинга должна обеспечивать экологическую и геодинамическую безопасность длительной разработки месторождений углеводородного сырья поликомпонентного состава. Мониторинг должен осуществляться в соответствии с предусмотренной в каждом конкретном проекте программой, содержащей обоснование организации систем наблюдений за сейсмической и деформационной ситуациями, оптимальный состав методов, а также аппаратурно-методическое обеспечение и режим наблюдений, адекватные задачам мониторинга.

Основными контролируемыми параметрами современного геодинамического (напряженного) состояния недр являются:

сейсмический режим территории месторождения и сопредельных регионов;

вертикальные и горизонтальные движения массивов горных пород;

вариации параметров геофизических полей во времени (сейсмического, гравитационного, геомагнитного);

вариации во времени промыслово-геологических, гидродинамических, геохимических, эманационных характеристик флюидного режима недр (пластовое давление, дебиты, уровень грунтовых вод, метан, азот, водород, сероводород, гелий, радон и др.).

Для выделения участков повышенного эколого-геодинамического риска система мониторинга должна состоять из трех уровней.

Мониторинг регионального уровня должен обеспечивать оценку фонового современного геодинамического (напряженного) состояния недр территории месторождения и сопредельных районов. По результатам мониторинга выделяют крупные участки, а также протяженные зоны с повышенным напряженным состоянием (сильные и слабые местные землетрясения, сейсмический шум, активные разломы, интенсивные просадки). Система регионального мониторинга предусматривает постоянство наблюдений на выбранных пунктах в течение длительного времени для получения сравнимых результатов при повторных наблюдениях. Плотность сети регионального мониторинга определяется размерами месторождения. Пункты наблюдений размещаются также за пределами месторождения на расстоянии половины ширины месторождения.

Мониторинг зонального уровня должен обеспечивать оценку напряженного состояния среды в пределах конкретных протяженных зон и крупных участков с повышенной сейсмической, деформационной и флюидодинамической активностью. По результатам мониторинга конкретизируют положение этих участков и зон и выделяют локальные участки, в пределах которых возможны максимальные эффекты проявления сейсмодеформационных и флюидодинамических процессов природного и техногенного генезиса. Система мониторинга предусматривает наряду с постоянством исходной сети пунктов наблюдений их последующее расширение в случае выделения новых зон и участков повышенного напряженного состояния по результатам регионального мониторинга. Система зонального мониторинга должна быть по возможности совмещена с размещением систем ОВОС и другими системами контроля экологической ситуации. Плотность сети зонального мониторинга определяется количеством зон и участков с повышенным напряженным состоянием геологической среды (см. 2.1.4.).

Мониторинг локального уровня должен обеспечивать систематический контроль за развитием потенциально опасных сейсмических и деформационных процессов природно-техногенного генезиса на локальных полигонах. Обязательному мониторингу подлежат те аномально-деформируемые участки месторождения (см. 2.1.4. и 3.1.2.), в пределах которых расположены скважины (особенно с МКД), коммуникации, подземные хранилища сырья и отходов и другие объекты обустройства промысла. Системы мониторинга (локальные полигоны), их количество и плотность наблюдений определяются количеством локальных участков с аномальным проявлением сейсмических, деформационных и флюидодинамических процессов природно-техногенного генезиса.

Исходя из совокупности основных факторов риска и форм их проявления, структура эколого-геодинамического мониторинга должна включать следующий обязательный комплекс базовых методов на всех уровнях проведения мониторинга.

1. Непрерывные сейсмологические наблюдения с системами постоянных скважинных телеметрических станций (плотность - 1 станция на 150-200 кв.км.) и временных наземных станций (расстояние между станциями - не более 5 км) для регистрации сейсмических событий с магнитудой М = 1 и меньше для изучения сейсмического режима и последующего проведения детального и микросейсморайонирования.

2. Сейсмическое просвечивание геологической среды в районах аномального развития сейсмодеформационных процессов (в пределах локальных полигонов) с поверхностными источниками невзрывного типа и скважинной системой регистрации. Участки сейсмического просвечивания выбираются по результатам проведения проведения регионального и зонального мониторинга. Просвечивание производится периодически 1-2 раза в месяц, а в период аномального развития сейсмодеформационных процессов - в режиме ежедневного мониторинга.

3. Периодические спутниковые геодезические наблюдения с приемниками регистрации сигналов систем НАВСТАР или ГЛОНАСС. Предназначены для оценки напряженного состояния геологической среды, горизонтальных смещений массивов горных пород и современной активности зон разломов. Повторные наблюдения на региональной сети пунктов проводятся 1-2 раза в год, а на зональной - не реже 1 раза в месяц в случае развития аномальных сейсмодеформационных процессов. Расстояние между пунктами региональной сети - не более 10-15 км, между пунктами зональной сети - не более 5 км. Параметры деформаций и смещений используются для выработки прогностических признаков сейсмических событий.

4. Повторное точное нивелирование предназначено для контроля за современной активностью разломов, просадок земной поверхности и развитием аномальных деформаций в районах потенциальных очаговых зон. Региональные профили выходят за пределы месторождения на половину его ширины. Расстояние между профилями 15-20 км. Периодичность нивелирования 1-2 раза в год. Зональные профили должны пересекать протяженные зоны и крупные участки с аномальным проявлением сейсмодеформационных и флюидодинамических процессов. Расстояние между профилями 5-7 км, периодичность нивелирования 3-4 раза в год. По результатам регионального и зонального нивелирования периодически проводится геодинамическое районирование территории месторождения. Площадь мониторинга локального уровня - порядка 75-100 кв.км. Повторное нивелирование в случае возрастания интенсивности современных деформационных процессов проводится не реже 1 раза в месяц. Результаты зонального и локального мониторинга используются для выработки прогностических признаков сейсмических событий, аномальной актвизации разломов и локальных просадок.

5. Повторные высокоточные геофизические наблюдения (гравиметрические, геомагнитные) предназначены для оценки вариаций геофизических полей во времени и контроля за деформационными и флюидодинамическими процессами природного и техногенного генезиса. Пункты геофизического мониторинга совмещаются с геодезическими пунктами. Режим геофизического мониторинга также совмещается с геодезическим мониторингом.

6. Геохимический мониторинг проводится совместно с зональным и локальным геодезическим и геофизическим мониторингом в зонах потенциального эколого-геодинамического риска. Выполняются повторные и квазирежимные наблюдения за составом подпочвенной атмосферы, спонтанных и растворенных газов, а также за химизмом, минерализацией и дебитом флюидов. Наблюдения проводятся путем систематического отбора проб газов, воды и почв из источников, самоизливающихся скважин и из скважин с устоявшимся уровнем для целей оценки фонового флюидодинамического состояния исследуемого региона, динамики флюидных систем в локальных участках и последующей выработки возможных прогностических признаков возникновения негативных эколого-геодинамических ситуаций.

ПРИЛОЖЕНИЕ 8