1295

линии, батиметрии, направлении течений, прибрежной гидрографии, так и о положении трубопроводов, нефтяных вышек, нефтеперегонных заводов, основных судоходных трасс, портов и терминалов (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Геоинформационный подход к проблеме мониторинга нефтяных загрязнений с использованием радиолокационных изображений [5]

Система мониторинга, основанная на ГИС, состоит из четырех основных блоков:

1.Подсистемы дистанционного зондирования. В рамках этой системы производится сбор, обработка и анализ как радиолокационных изображений, так и других данных дистанционного зондирования, например, о температуре поверхности моря, цвете моря и облачном покрове, ветре, осадках, высоте волн и т.п.

2.Подсистемы сбора подспутниковых измерений. Эта подсистема

несет ответственность за сбор подспутниковых измерений, данных и сопутствующей информации о морской среде (ветер, течения, состояние моря, и т.п.), о характеристиках нефти и параметрах нефтяных разливов. Собранные данные могут дальше использоваться как исходные

вмоделях дрейфа нефтяных пятен.

3.Системы интеграции данных. Основа системы ГИС, которая вместе с модулем классификации осуществляет интеграцию всех других данных и создание конечного продукта для пользователей карт распределения нефтяных загрязнений моря.

181

4. Подсистемы архивирования и хранения данных. В этой подсистеме осуществляется хранение и архивирование информации, необходимой для решения различных задач, таких как моделирование аварийных ситуаций и получение статистических сведений о нефтяном загрязнении.

Системы мониторинга на основе интеграции данных в ГИС представлена на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Системы мониторинга на основе интеграции данных в ГИС [5]

Регистрация нефтяной пленки на поверхности воды по показателям содержания органической взвеси и радиационной температуре воды представлена на рис. 8.6. Совпадающее в пространстве увеличение содержания органической взвеси и уменьшение радиационной температуры вод указывает на наличие нефтяной пленки на поверхности моря.

Рис. 8.6. Регистрация нефтяной пленки на поверхности воды по показателям содержания органической взвеси (вверху) и радиационной температуре воды(внизу). РайонАпшеронского полуострова, съемка 1999 г. [6]

182

8.3. Мониторинг загрязнения воздушной среды, объектов гидросферы, почвенно-растительного покрова

Контроль за составом загрязняющих веществ в воздушной сре-

де. Контроль за качеством и составом выбросов ЗВ в атмосферу производится путем определения величины выбросов вредных веществ в атмосферу от источников предприятия и сравнения их с нормативами.

При превышении фактических концентраций вредных веществ относительно нормативов ПДВ должны быть выявлены и устранены причины, вызывающие увеличение разрешенного выброса.

Количественный и качественный контроль ЗВ в атмосфере необходимо проводить переносными и стационарными газоанализаторами. Стационарные газоанализаторы устанавливают на буровых и технологических площадках ДНС.

Важнейшим направлением атмосфероохранной деятельности предприятий отрасли является контроль источников загрязнения атмосферы (ИЗА) в целях получения объективной информации о выбросах ЗВ в воздух. Согласно ОНД-90 выбросы ИЗА, относящихся к I категории, контролируются 1 раз в 3 месяца, ко II категории – 1 раз в год, III категории – 1 раз в 3 года.

Пример организации контроля соблюдения нормативов ПДВ на одном из месторождений Предуралья [4] представлен в табл. 8.3.

Для оценки качества атмосферы и влияния выбросов на ОС необходим периодический контроль на границе СЗЗ.

Обязательный контроль в пределах границ отвода месторождения должен проводиться за содержанием оксидов азота, диоксидов серы, оксидов углерода, предельных углеводородов, сажи (ИЗА I категории), а с учетом высоких содержаний серы в нефти – за сероводородом. К ИЗА II категории отнесены углеводороды.

Для контроля за состоянием атмосферы в районе месторождения рекомендуется проводить отбор проб воздуха, кроме указанных мест в районе промплощадки (подфакельные наблюдения), в фоновой точке.

Для определения показателей техногенной нагрузки выпадения твердых частиц (аэрозолей) рекомендуется проводить анализ проб снегового покрова в конце зимнего периода в указанных точках. Анализ проб выполняется по стандартным методам снегогеохимической съемки, преимущественно на содержание твердой фазы (сажи) и металлов атомно-эмиссионными методами, и позволяет оценить суммарные выпадения ЗВ (г/сут, г/мес, т/год).

183

Рекомендации по организации мониторинга за качеством по-

верхностных вод. В процессе освоения месторождения загрязнению подвержен в первую очередь сток, формирующийся на поверхности водосбора, включая почвенные воды.

Источниками загрязнения здесь могут быть:

•нефтедобывающие скважины и прискважинные площадки как очаги постоянного загрязнения;

•промысловые трубопроводные коммуникации с дожимной насосной станции (ДНС) с высокой вероятностью линейно-очагового загрязнения при авариях;

•установки сбора и подготовки нефти с резервуарами для хранения, отстойниками, шламонакопителями;

•сооружения для поддержания пластового давления – нагнетательные скважины, водоводы блочной кустовой насосной станции, водоподготовительные установки, парогенераторные и водогрейные устройства, установки для приготовления буровых и технологических растворов, содержащие кислоты, щелочи, ПАВ, полиакриламид и др.;

• поглощающие скважины с высокими устьевыми давлениями

икомпрессорами для закачки пластовых (сточных) вод;

•прочие (автодороги, свалки, производственный и бытовой мусор, бытовые стоки, рассеянное загрязнение из атмосферы и др.).

Учитывая такое разнообразие источников загрязнения и длительный срок производственной деятельности предприятия, комплекс наблюдений за состоянием поверхностной гидросферы, необходимо существенно расширить и привести в соответствие с требованиями Общегосударственной службы наблюдения и контроля состояния окружающей среды (ОГСНК)

иЕдиной государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Основные задачи наблюдений за качеством поверхностных вод

всистеме ОГСНК формулируются следующим образом:

•систематическое получение как отдельных, так и осредненных во времени и пространстве данных о качестве воды;

•обеспечение систематической информацией и прогнозами изменения гидрохимического режима и качества воды водоемов и водотоков наряду с экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.

При наблюдении за качеством поверхностных вод соблюдаются следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологиче-

186

скими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами. Для выполнения этих задач разрабатываются программы контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и устанавливается периодичность проведения контроля, анализ проб воды выполняется по единым или обеспечивающим требуемую точность методикам.

Сеть гидрохимических наблюдений должна охватывать:

в пространстве:

•по возможности все водные объекты, расположенные на территории изучаемого бассейна;

•всю длину водотока с определением влияния наиболее крупных его притоков и сброса сточных вод в него;

•всю акваторию водоемов с определением влияния на него наиболее крупных притоков и сброса в него сточных вод;

во времени:

•все фазы гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки, ледостав, зимнюю межень);

•различные по водности годы (многоводные, средние и маловодные);

•суточные изменения химического состава воды;

•аварийные сбросы сточных вод в водные объекты.

Пункты наблюдений организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое народно-хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хо- зяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На незагрязненных сточными водами водоемах и водотоках или их участках создают пункты для фоновых наблюдений. В пунктах наблюдений организуют один или несколько створов с учетом гидрометеорологических особенностей водного объекта, расположения источников загрязнения, количества, состава и свойств сбрасываемых сточных вод, интересов водопользователей и водопотребителей.

По одному створу устанавливают на водотоках при отсутствии организованного сброса сточных вод в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек. В соответствии с этим требованием необходима организация створов на реках выше границы отвода месторождения и ниже по течению границы отвода месторождения (опорный речной пост).

187

Верхний фоновый створ устанавливают в 0,5–1 км выше границы отвода источника загрязнения. Выбор створов ниже источника (или группы источников) загрязнения осуществляют с учетом комплекса условий, влияющих на характер распространения загрязняющих веществ

вводотоке. Необходимо, чтобы нижний створ характеризовал состав воды в целом по сечению, т.е. был расположен в месте достаточно полного (не менее 80 %) смешения сточныхвод с водой водотока.

Для наблюдений по водоему (болотному массиву) устанавливают не менее 3 створов, по возможности равномерно распределенных по акватории. При контроле на отдельных загрязненных участках водоемов створы устанавливают с учетом условий водообмена водоемов. Количество вертикалей в створе на водоеме (болоте) определяется шириной зоны загрязненности. Кроме того, в таких точках рекомендуется проводить комплекс гидробиологических наблюдений. В качестве фоновой точки наблюдений за водами болотных масс выбирают точку, расположенную вне контура месторождения. Ее целесообразно расположить с наветренной стороны, выше по направлениям потока поверхностных вод.

Количество вертикалей в створах на водотоке определяется условиями смешения речных вод со сточными водами или водами притоков. Сучетом малых значений расходов воды маловероятно ожидать выраженную неоднородность химического состава. Поэтому в соответствии с наставлениями по производству гидрометрических работ на малых реках

вствореустанавливается одна вертикаль (на стержне реки).

Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной во-

доема или водотока в месте измерения. При глубине до 5 м устанавливается один горизонт (у поверхности – в 0,2–0,3 м от поверхности воды летом и у нижней поверхности льда зимой).

Программы наблюдений за качеством воды. Все пункты наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков делят на 4 категории, определяемые частотой и детальностью программ наблюдений. Пункты 4-й категорииустанавливают на незагрязненных участках водоемов и водотоков.

Наблюдения за качеством воды ведут по определенным программам, которые зависят от категории пункта контроля. Периодичность проведения контроля по гидробиологическим и гидрохимическим показателям устанавливают в соответствии скатегорией пункта наблюдений.

Обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям предусмотрено определение параметров, приведенных в табл. 8.4.

188

Таблица 8 . 4

Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений

Примечание. ААС – атомная абсорбционная спектроскопия; АЭмС – атомно-эмиссионная спектроскопия; БААС – беспламенная ААС; ГХ – газовая хроматография; ИВА – инверсионная вольтамперометрия; НАА – ней- тронно-активационный анализ; ПФ – плазменная фотометрия; П – потенциометрия; СФ – спектрофотометрия; Т – титрометрия; Тур – турбидиметрический анализ; Ф – фотометрия.

189

Рекомендации по организации мониторинга за качеством под-

земных вод. Работы по организации мониторинга за качеством подземных вод, как правило, входят в состав государственного мониторинга геологической среды (ГМГС) и методически связаны с исследованием ее состояния.

Специфика мониторинга ГС в районах разработки месторождений заключается в том, что в пределах разных участков и зон продуктивных пород-коллекторов имеет место неравномерная степень отработки пластов заводнением по нефтяным площадям, что приводит к различным срокам их разработки. Для проведения доразработки участков с разной степенью извлечения флюидов требуются неодинаковые объемы закачки и отбора пресных и пластовых вод. Это создает разные по силе техногенные нагрузки на эксплуатируемый пласт, а также на вышележащую часть геологического разреза.

Таким образом, главным фактором снижения степени техногенной нагрузки по конкретному участку нефтяной залежи является снижение объемов закачки (отбора) технологической жидкости без ущерба для добычи нефти. Чаще всего такая задача решается оптимизацией энергетических режимов по отдельным технологическим блокам или выделенным объектам эксплуатации(зонам пласта) с учетом состояния ОПС.

С позиций гидрогеодинамики нефтяные залежи как эксплуатационный объект входят в зоны затрудненного водообмена. Однако их эксплуатация оказывает влияние на зону активного водообмена, что при организации системы мониторинга предопределяет привлечение данных по всему разрезу осадочной толщи пород с целью выяснения масштабов загрязнения водоносных горизонтов.

Обнаружение таких источников загрязнения возможно лишь на основании комплексного анализа показателей, характеризующих динамику пластовых давлений, химического состава вод, технологических факторов (карт объема отбора флюидов и закачки жидкости и др.). На основании такого анализа можно отобрать совокупности геологических и технологических параметров и рассчитать степень техногенной нагрузки на ГС. Наиболее эффективно такие оценки проводятся на основе постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений, которые имеют единую методическую основу сбора, подготовки и интерпретации фактического материала.

190