«Комплексное решение проблем геодинамической безопасности при разработке месторождений углеводородов».

География научно-технических работ кафедры
ООО “Иркутскгазпром”
ОАО “Востсибнефть”
ЗАО «Ванкорнефть
ООО “Оренбурггазпром”
ООО “Лукойл Узбекистан Оверсис”
Красноярск
Иркутск
Оренбург
Ташкент

ОБЪЕМЫ РАБОТ КАФЕДРЫ В ОБЛАСТИ ГЕОМЕХАНИКИ И ГЕОДИНАМИКИ УГЛЕВОДОРОДОВ.
2004 ГОД - 9 Проектов
2005 ГОД - 6 Проектов
2006 ГОД - 4 Проекта
2007 ГОД - 9 Проектов
2008 ГОД - 11 Проектов
2009 ГОД - 12 Проектов
2010 ГОД - 16 Проектов

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА СДВИЖЕНИМ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НЕФТИ И ГАЗА
Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности являются наиболее надежным методом контроля за состоянием подрабатываемых объектов, а также необходимы для обоснования и калибровки расчетных моделей, применяемых для прогноза напряженно-деформированного состояния горного массива. Инструментальные наблюдения были организованы при участии на всех основных объектах исследований настоящей работы - Уренгойском и Астраханском газоконденсатных месторождениях, на нефтяных месторождениях севера Пермского края (Уньвинское, Чашкинское, Юрчукское, Сибирское, Шершневское месторождения), на территории Западной Сибири (Усть-Балыкское, Мамонтовское, Приобское, Западно-Сургутское, Чумпасское, Ватинское, Варьеганское и ряд других).
Результаты исследований вошли в нормативный документ - «Инструкцию по созданию наблюдательных станций и производству инструментальных наблюдений за процессами сдвижения земной поверхности при разработке нефтяных месторождений в регионе Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей»

Оснащенность кафедры.

Программное обеспечение
В университете имеется:
Bernese GPS Softwware (Берн, Швейцария) – лицензионный программный комплекс для обработки спутниковых наблюдений на геодинамических полигонах.
программные комплексы «ANSYS» (разработка NASA) и «3DEC» (фирма Itasca) - для выполнения расчетов области механики деформированного твердого тела, доработанный специалистами университета для решения проблем геомеханики и геодинамики недр;
программный комплекс «Gamma Remote Sensing» для обработки данных радарной космической съемки;
программные комплексы “Irap RMS”, “TEMPEST.MORE”, “ECLIPSE”, “PETREL” - анализ геологических и гидродинамических данных по месторождениям углеводородов.
Специализированное оборудования для испытаний физико-механических и компрессионных свойств продуктивных объектов месторождений.
Установка УИК-1 для определения изменения пористости и проницаемости.
Комплекс для испытаний физико-механических свойств MTS-815 (США).

Геомеханический и геодинамический мониторинг территории нефтяных месторождений необходим для решения следующих технических и экологических задач.
1. Оценка воздействия статических сдвижений горных пород и земной поверхности на состояние промышленных и гражданских объектов, устойчивость скважин, нефтепромысловых систем и изменение экологической среды.
2. Оценка воздействия динамических сдвижений горных пород и земной поверхности, вызванных техногенными сейсмическими явлениями, сопровождающими добычу углеводородного сырья, на безопасную эксплуатацию промышленных и гражданских объектов, скважин и нефтепромысловых систем и изменение экологической среды.
3. Оценка влияния геомеханических и геодинамических процессов на изменение фильтрационно-емкостных свойств продуктивных объектов вследствие их уплотнения и соответствующее снижение продуктивности скважин.

Математические модели для описания поведения пород при разработке месторождений углеводородов.
Прогноз и мониторинг сдвижений земной поверхности.
Оценка возможности возникновения техногенных сейсмических явлений.
Определение физико-механических свойств продуктивных объектов и пород покрывающей толщи.
Оценка исходного напряженного состояния массива.
Расчеты напряженно-деформированного состояния конструкции нефтяных и газовых скважин.
Уплотнение продуктивных объектов, соответствующее изменение пористости и проницаемости и, как следствие, продуктивности скважин.
ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Работы выполняется на основании следующих документов.
Федеральный закон “О НЕДРАХ», который гласит что одним из Основных требований по обеспечению безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами, является «проведение комплекса геологических, маркшейдерских и иных наблюдений, достаточных для обеспечения нормального технологического цикла работ и прогнозирования опасных ситуаций, своевременное определение и нанесение на планы горных работ опасных зон»;
Правила охраны недр. ПБ 07-601-03. Госгортехнадзор России, 2003.
Инструкция о порядке утверждения мер охраны зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок. РД-07-113-96. Госгортехнадзор России, 1996.
Инструкции по производству маркшейдерских работ. РД-07-603-03. 2003г. П.263 Положение о геологическом и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и охраны недр. РД 07-408-01. Госгортехнадзор России, 2001.

Нигде не сказано, что разработка месторождения углеводородов без создания геополигона не допускается, т.е. что полигон нужно создавать везде. Этот пункт был в “Положении о застройке площадей залегания полезных ископаемых”, однако в 2010г это положение было упразднено. В связи с этим возникает вопрос о правомочности разработки ГГО. Кстати, в этом “Положении…” под застройкой подразумевалось только промышленная и гражданская застройка, не связанная с добычей полезного ископаемого. А с появлением последнего приказа Ю.П.Трутнева о структуре документации на разработку месторождений углеводородов (Пункт 2.21) правомочность ГГО вообще становится под вопросом!!!

При принятии решения о необходимости создания системы наблюдений следует руководствоваться требованиями нормативных документов, регламентирующих вопросы охраны объектов от подработки. Это, прежде всего, нормативный документ для угольных месторождений - Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. - С.-Петербург: Изд.ВНИМИ, 1998 г.-291 с.
Согласно данному документу, решение о мониторинге деформаций и о внедрении горных и (или) конструктивных мер охраны принимается на основании сравнения допустимых и предельных деформаций охраняемого объекта с расчетным показателем суммарных деформаций.
Если использовать эту методику для месторождений углеводородного сырья, то получается, что расчетные деформации при глубине разработки 2000,0м и максимальном оседании 500мм, размерах месторождения 10*10км составляют, в лучшем случае, 10% от допустимых деформаций.
Таким образом, расчеты показывают, что нет никаких оснований рекомендовать закладку геополигона, и уж, тем более, на каждом месторождении. Для этого нет и нормативных оснований.

Допустимые и предельные деформации земной поверхности и горных пород для охраняемых гражданских зданий.
Допустимые мм/м предельные мм/м
Дошкольные детские 5 9
учреждения, поликлиники,
Школы, театры 3,5 5,5
2,5 4,0
Жилые здания, гостиницы 2 3,5
До 5 этажей. 6 -
4 -
Технические здания, 3 -
бытовое обслуживание 2,5 -
5,5 9
3,5 5,5
2,5 4,0
2 3,5
6,5 -
4,5 -
3 -