Эколого-геофизические исследования техногенного воздействия калужского подземного хранилища газа на компоненты окружающей среды

Глава 2. Особенности геолого-гидрогеологического строения территории Калужского подземного газохранилища.

В начале главы описывается географическое, положение, экологические и социальные функции Калужской области. Отмечается, что экологическая обстановка в регионе определяется уровнем загрязнения окружающей среды, обусловленного хозяйственной деятельностью предприятий, населения и транспортом. Кроме того, на экологическую обстановку в Калужской области оказывает влияние уровень радиационного загрязнения части ее территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. В связи с низкой экологической обустроенностью городов и поселков по экологическому состоянию Калужская область занимает 71 место (на 2004 г.) среди 89 регионов России, главным образом из-за низкой степени улавливания загрязняющих атмосферу веществ, переработки промышленных и сельскохозяйственных отходов, низкого качества питьевой воды и малого объема лесовосстановительных работ.

В геологическом отношении территория Калужского ПХГ приурочена к центральной части Восточно-Европейской платформы, в геологическом разрезе которой выделяются два резко отличающиеся между собой структурных комплекса, разделенных крупным угловым несогласием. Нижний комплекс - кристаллический фундамент, сложенный метаморфическими образованиями архейского и раннепротерозойского возраста. Верхний комплекс - осадочный чехол, представленный горизонтально или слабонаклонно залегающими отложениями верхнего протерозоя (рифея, венда), палеозойской, мезозойской и кайнозойской групп. В 1959 г. в песчаниках гдовского водоносного горизонта валдайской серии верхнего венда было создано КПХГ.

Особенностью тектонического строения района Калужского подземного хранилища газа является то обстоятельство, что Калужское поднятие является частью крупной импактной структуры - Камельгинской астроблемы эйфельского времени. На фоне относительно слабой геодинамической активности Русской плиты район астроблемы характеризуется повышенной тектонической расчлененностью и геодинамической активностью недр, определяемой влиянием, Калужско-Бельского и Рыльско-Кимрского разломов и проявляющейся в виде самоизливов водно-газовых систем и повышенной гелиеносностью скважин (Рис.2).

Рис.2 Проявления глубинных тектонических разломов в геофизических и геохимических полях. Сверху вниз: ход гелия, ход атмосферного электрического поля, ход радона и водорода [по данным Пронин и др.,1996].

Следует отметить, что юго-западная часть Калужского поднятия, охватывающая участок свода, юго-западное крыло и юго-восточную область поднятия не затронута разломами, и представляет дополнительную потенциальную область для закачки газа с целью увеличения производительности КПХГ. Северная и северо-восточная области Калужского поднятия по причине тектонической расчлененности практического значения для развития подземного хранилища газа не имеют.

Заключительная часть главы содержит геолого-геофизическую характеристику пласта-коллектора и его покрышки. Отмечается, что гдовские песчаники пласта-коллектора залегают в основании Редкинской свиты Валдайской серии на глубинах 630-650 м в сводовой части поднятия и на глубинах 870-930 м на его погружениях. Мощность песчаников по данным ПС колеблется от 25 до 36 м, в среднем по площади составляя 29 м (Рис. 3). Пористость песчаников лежит в интервале 18 - 24% , увеличиваясь в северо-восточном направлении в область наилучшей проницаемости. Проницаемость пласта-коллектора, которая определялась в процессе гидродинамических исследований скважин, колеблется в пределах от 100 до 400 мДарси. При этом наибольшие значения проницаемости зафиксированы в северо-восточной части Калужского поднятия.

Рис.3 Сводный геофизический разрез гдовского пласта-коллектора.

Основным пластом-покрышкой для газа, закаченного в гдовский песчаник, являются аргиллиты того же возраста. Мощность аргиллитов по ГК лежит в интервале 45-60 м. Несмотря на значительную мощность покрышки по данным геофизических (барометрия, НГК) и гидродинамических исследований установлена газогидродинамическая связь гдовского пласта-коллектора с вышележащими отложениями ряжского, морсовско-мосоловского и воробъевского горизонтов.

В главе приведено краткое описание основных поверхностных водных объектов, и подземных водоносных горизонтов, расположенных в центральной и северо-восточной областях территории горного отвода КПХГ. Отмеченные области характеризуются повышенной тектонической трещиноватостью, определяемой указанными выше разломами. Они являются потенциально опасными с точки зрения усиления боковой северо-восточной (по пласту-коллектору) и вертикальной миграции газа с последующим углеводородным загрязнением поверхностных вод.

Гидрогеологический разрез центральной части Русской плиты представляет собой комплекс этажно-расположенных водоносных горизонтов, разделяющихся водоупорами. Воздействие на водоносные горизонты в процессе циклической эксплуатации КПХГ в первую очередь связано с загазованностью подземных вод этих горизонтов вследствие перетоков газа из пласта-коллектора, изменением уровня вод горизонтов в процессе цикла отбора и закачки и воздействием на водоупоры за счет повышения и понижения внутрипластового давления.