Формирование техногенных природно-территориальных комплексов нефтегазовых месторождений севера Cибири

УДК 528.4

А. В. Дубровский СГГА, Новосибирск 630108, Плахотного 10

 

В настоящее время выполняются широкомасштабные работы по инвентаризации земель нефтегазового комплекса севера Сибири. Данная статья посвящена анализу особенностей техногенных природно-территориальных комплексов нефтегазовых месторождений севера Сибири в аспекте инвентаризации

инвентаризация земель, техногенные природно-территориальные комплексы нефтегазовых месторождений, техногенная нагрузка

Учет влияния техногенного фактора на формирование современных природно-территориальных комплексов является актуальной задачей. Самые достоверные данные о величине и характере техногенной нагрузки [1] на территорию можно получить только по результатам инвентаризации земель и находящихся на них объектов.

Цель данной работы заключается в определении характерных особенностей структуры техногенных природно-территориальных комплексов нефтегазовых месторождений севера Сибири.

Поставленная цель обуславливает решение следующих задач:

— определение основных отличительных особенностей нефтегазового комплекса Сибирского региона;

— анализ распределения техногенной нагрузки на территорию;

— анализ распределения площадей земельных участков под различными объектами нефтекомплекса.

Для территории нефтегазового комплекса Сибирского региона характерно:

— удаленность и труднодоступность большей части нефтегазовых месторождений от крупных населенных пунктов;

— отсутствие плотной геодезической основы на территорию нефтепромыслов;

— сложная сеть инженерных коммуникаций;

— постоянно изменяющийся состав инженерных объектов нефтепромысла: прокладка новых коммуникаций, замена, ремонт старых;

— отсутствие точных схем инженерной инфраструктуры в цифровом формате, доступном для обработки на компьютере.

К особенностям этого региона следует также отнести суровые природно-климатические условия, наличие многолетней мерзлоты и длительный период почвообразовательного процесса.

Территория деятельности ОАО <Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз> (ОАО <Сибнефть-ННГ>) является наиболее характерным объектом нефтегазового комплекса Сибирского региона, обладающим указанными особенностями. Ввиду больших размеров, объема нефтедобычи, срока эксплуатации, особенностей географического положения территория месторождений ОАО <Сибнефть-ННГ> представляет собой наиболее измененный ландшафт во всем Ноябрьском регионе. Только площадь полностью нарушенных земель здесь составляет более 20 %.

В целом, неизменённых природно-территориальных комплексов (ПТК) практически не осталось. В этой связи можно говорить лишь о техногенных природно-территориальных комплексах (ТПТК). Следует отметить, что наряду с техногенными факторами в формировании ТПТК важнейшую, а порой и определяющую роль, играет структура первичных, ненарушенных ПТК, а также их естественная динамика.

Наибольшее влияние на формирование ТПТК нефтегазовых месторождений севера Сибири оказывают:

— механический состав почв и грунтов, слагающих поверхность. Для данного региона характерны тундро-глеевые и глеевые почвы;

— состав и качественные показатели древесной растительности. Это преимущественно низкорослая растительность;

— степень заболоченности. Более 60% территории нефтегазовых месторождений севера Сибири заболочено и покрыто сетью мелких озер;

— тип добычи песка (карьерный или гидронамывной), определяющий способ отсыпки полотна внутрипромысловых автодорог. Это является решающим фактором, определяющим площадь нарушенности территории;

— вторичные современные экзогенные процессы, такие как подтопление и термокарст.

Экологическая обстановка на территории деятельности ОАО <Сибнефть-ННГ> за период 1986—2003 г. перетерпела ряд изменений, как в отношении нарушенности земель, так и их загрязнения. Что касается нарушенности, то ее площадь на территории нефтегазовых месторождений возросла незначительно. На месторождениях появилось новых объектов не более чем по 5—7% от общего числа (как правило, кустовые отсыпки скважин). Увеличилась площадь ряда кустов за счет увеличения площади обваловок при рекультивации разливов нефти. Возросла площадь карьеров при добыче общераспространенных полезных ископаемых.

Степень нарушенности территории нефтегазовых месторождений ОАО <Сибнефть-ННГ> определяется техногенными и природными факторами.

К техногенным факторам относятся: размеры месторождения; объем нефтедобычи; применение ряда особых технологий, в частности, создание «суперкустов»; размещение на территории месторождения городов, поселков и т. д. с развитой инфраструктурой; наличие магистральных коммуникаций; техногенно-индуцированные геодинамические события (сейсмические события, просадки, провалы, разломы земной поверхности), связанные с разработкой месторождений углеводородов.

К природным факторам относятся: тип почвенного покрова; глубина залегания угле-газоводородов; степень эрозионных процессов (как водных, так и ветровых); наличие ледово-морских отложений, болот и озер ледникового происхождения.

На рисунке 1 показана относительная величина техногенной нагрузки на территорию месторождений ОАО <Сибнефть-ННГ>, обусловленная различными объектами нефтедобычи.

 

Рисунок 1 — Структура техногенной нагрузки на территорию месторождения нефти

 

На диаграмме, приведенной на рисунке1, представлена в процентах величина нагрузки, которую создает каждый вид техногенных объектов на территорию. Именно наличие вышеперечисленных объектов на территории месторождения определяет специфику формирования ТПТК нефтедобычи. Преобладающее количество инженерных коммуникаций (90% от общего количества объектов) свидетельствует о линейном характере нарушенности земель.

В отношении загрязнения территории месторождения можно отметить следующее: произошли новые разливы нефти и пластовых вод; увеличилась площадь некоторых старых разливов нефти за счет миграции загрязнителей; на некоторых озерах, где в 1991 г была отмечена пленка нефти, зарегистрированы вторичные изменения экологического состояния.

Особо следует отметить динамику развития загрязнения озер. На многих озерах, на которых при наблюдении в 1991 г. зафиксирована пленка нефти, в 2002 году выявлено отложение тяжелых фракций нефти на берегах и на дне при явной деградации водной растительности и отмечено интенсивное «цветение» воды.

Величина площади нарушенных и загрязненных земель зависит от ряда факторов: интенсивности нефтедобычи, времени эксплуатации месторождения, его размеров, уровня технологии нефтедобычи и транспортировки нефтепродуктов, наличия и способа добычи грунтов для отсыпки полотна автодорог, состояния коммуникаций, а также от ландшафтных условий территории. Причем последние влияют на формирование ТПТК двояко: с одной стороны, разные ПТК имеют совершенно разную устойчивость к техногенному воздействию, а с другой — само содержание ПТК во многом определяет техногенное освоение конкретных регионов.

На рисунке 2 представлена диаграмма распределения площадей, занятых объектами нефтедобычи на территории нефтегазовых месторождений ОАО <Сибнефть-ННГ>:

   

Рисунок 2 — Распределение площадей объектов нефтедобычи

 

Из анализа диаграммы, приведенной на рисунке 2, следует, что больше всего площади земель нефтегазовых месторождений занимают коридоры коммуникаций, которые включают: нефтепроводы, водопроводы, газопроводы, линии электропередач. Далее по занимаемой площади следуют автодороги, кустовые площадки нефтедобычи и карьеры для добычи общераспространенных полезных ископаемых.

Таким образом, наиболее мощным техногенным фактором, влияющим на формирование ТПТК нефтегазовых месторождений, являются инженерные коммуникационные сети. Именно они служат источником повышенной опасности. Для коммуникационных сетей принято рассчитывать степень технологического и экологического риска. При расчете технологического риска используются различные количественные характеристики конкретного трубопровода, такие как протяженность, пропускная способность, время эксплуатации и т. п. Величина экологического риска находится при прогнозном моделировании аварийных ситуаций, связанных с утечкой и разливом нефти, которые значительно ухудшают экологическую обстановку [2].

Следует учесть, что при расчете величины техногенной нагрузки на территорию оперируют абсолютными показателями, такими как количество техногенных объектов, площадной охват антропогенного освоения. При инвентаризации земель руководствуются относительными показателями — нормами отводов, например, для линий электропередач отвод земли определяется только под опорой, для трубопроводов — только под запорной арматурой. Результаты, полученные при выполнении инвентаризации земель на территории месторождений ОАО <Сибнефть-ННГ>, показали, что площадь земель, занимаемых объектами нефтедобычи, распределяется иначе, чем при расчете площади с использованием цифровой топографической карты на данную территорию. Распределение площадей отводов земельных участков под объекты нефтепромысла показано на рисунке 3.

 

Из диаграммы на рисунке 3 следует, что из всех объектов, находящихся на территории нефтегазового месторождения, наибольшую площадь отводов занимают автодороги (66%), далее следуют кустовые площадки (19%) и площадные технологические объекты (6%). Площади отводов земель, занимаемые коммуникациями, незначительны и составляют около 1%.

 

Рисунок 3 — Относительная площадь отводов земельных участков под объекты нефтепромысла ОАО <Сибнефть-ННГ>

 

Таким образом, полученная в результате инвентаризации комплексная информация, характеризующая не только техногенную, но и природную составляющую ТПТК нефтегазовых месторождений севера Сибири, позволила выявить следующие основные особенности данного комплекса:

— удаленность и труднодоступность территории;

— холодный климат и наличие многолетней мерзлоты;

— длительный этап почвовостановительного процесса;

— насыщенность территории инженерными коммуникациями, которые определяют характер техногенной нагрузки, а именно преобладание линейного типа нарушенности земель;

-возникновение экологического и технологического риска при эксплуатации трубопроводов;

— техногенно-индуцированные геодинамические явления, связанные с откачкой нефти;

— загрязнение окружающей природной среды продуктами нефтедобычи.

В процессе выполнения практических работ также установлено, что для определения площади территории, подверженной техногенному освоению, недостаточно сведений, получаемых при инвентаризации земель нефтегазовых месторождений. Для этой цели необходимо использовать крупномасштабные цифровые топографические карты с построенными буферными зонами для каждого объекта нефтегазового месторождения.

Перечисленные основные особенности ТПТК нефтегазовых месторождений севера Сибири определяют специфику проведения инвентаризации промышленных объектов и занимаемых ими земель.

ЛИТЕРАТУРА

1. Середович, В. А., Использование ГИС GeoMedia для создания банка данных по учету техногенной нагрузки на территорию ТПТК / В. А. Середович, А. В. Дубровский. // Соврем. проблемы геодезии и оптики: Сб. материалов LIII междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 70-летию СГГА. 11—21 марта 2003 г. Ч.III / СГГА. — Новосибирск, 2003. —  С. 335—339.

2. Махкин, И. Р., Опыт создания системы оценки рисков на основе информационной модели трубопровода / И. Р. Махкин, В. А. Нащубский. // ГИС-обозрение. -© 3, −2002. —  С. 15—18.