Гидрогеологические исследования при ликвидации самоизливающихся гидрогеологических скважин

 

С переходом Казахстана на рыночные отношения, изменением статуса промышленных предприятий, реорганизацией сельского хозяйства многие самоизливающиеся гидрогеологические скважины, пробуренные в процессе поисково-разведочных работ, остались безхозными. В категорию безхозных перешли также и ранее законсервированные скважины в результате их несанкционированного использования сельским населением. Около 10 тыс. гидрогеологических скважин самоизливает, нанося в первую очередь ущерб естественным ресурсам подземных вод, флоре и фауне, загрязняя подземные и поверхностные воды фенолами, радиоактивными и токсичными элементами, вводя из земельного фонда большие территории, вследсвие заболачивания, образования водоемов, оврагов и пр.

Дебиты самоизливающихся скважин составляют от 0,1 до 20 – 40, а иногда и до 100 дм³/с, многочисленные скважины фонтанируют по несколько десятков лет, образуя на поверхности вблизи от устьевой части искусственные водоемы, заросшие камышем. Предварительные расчеты показывают, что в целом по республике общие потери в результате самоизлива составляет около 8,3 млн. м³/сут (96 м³/с). Это около 20 % от общих балансовых запасов. Более того, в последние годы наблюдается тенденция к увеличению объема потерь подземных вод связанное со снижением величины водопотребления, вследствие чего начали самоизливаться скважины в тех районах, где до сих пор эксплуатация велась с принудительным водоотбором.

Для предотвращения негативных последствий безхозного самоизлива в Казахстане разработана долгосрочная программа (до 2015 г.) по ликвидации и консервации нефтяных и самоизливающихся гидрогеологических скважин. Реализация этой программы позволит с одной стороны увеличить естественные ресурсы подземных вод и с другой, восстановить заболоченные и загрязненные нефтепродуктами, радионуклидами и другими техногенными веществами земельные участки.

Геолого-гидрогеологические особенности участков размещения самоизливающихся гидрогеологических скважин, характер их воздействия на недра и окружающую среду определяют методику и объемы исследований для изучения геолого-технического состояния, разработки способов и условий ликвидации и консервации скважин.

Рекогносировочное обследованиепредусматривает уточнение количества самоизливающихся скважин по областям, выявление их балансовой и контрактной принадлежности, уточнение местоположения с применением высокоточных топопривязчиков. В результате обследования должно быть отражено следующее:

- установлена высота напора подземных вод над устьем скважин;

- оценен дебит скважины на самоизливе;

- уточнены подъездные пути к скважинам;

- оценены геоморфологические изменения в облике территории в связи суффозионными процессами, образованием болот, мочажин, оврагов и др.

- установлены очаги зарязнения почво-грунтов и поверхностных вод в районе самоизлива (осуществляется отбор проб подземных и поверхностных вод и образцов почвогрунтов);

Собранный фактический материал и результаты гидрогеологического обследования являются основанием для оценки нанесенного ущерба запасам подземных вод в результате многолетнего бесконтрольного самоизлива. В свою очередь планируемые работы по ликвидации самоизливающихся скважин внесут позитивные изменения в водный баланс территории, что должно быть подтверждено соответствующим прогнозным расчетом. По результатам анализов отобранных проб подземных и поверхностных вод, образцов почвогрунтов делаются выводы о степени и площади загрязнения их токсичными элементами, фенолами, радионуклинами. В процессе рекогносировочного обследования описывается растительность, животный мир, их состояние и степень угнетенности. На участках, где в результате длительного самоизлива образовалсь озера, болота, мочажины производится инвентаризация земельного фонда.

По результатам рекогносировочного обследования составляется карта фактического материала, на которую выносятся все самоизливающиеся гидрогеологические скважины, оконтуриваются площади и отмечаются очаги загрязнения почвогрунтов, подземных и поверхностных вод, показываются участки затопления и заболачивания, оформляется журнал обследования.

Для установления геолого-технического состояния самоизливающихся скважин проводится полный комплекс геофизических исследований. Это позволяет оценить интервалы водопритоков и пластовое давление, уточнить геологический разрез. Из каждой скважины отбираются пробы воды на сокращенный химический анализ и для оценки агрессивности вод по отношению к бетону. Пробы отправляются в аттестованную лабораторию и должны быть снабжены этикетками, где указывается организация, производившая отбор, место и дата отбора, вид анализа. Результаты полевых и лабораторных работ являются основанием для составления электронного кадастра самоизливающихся скважин, где содержатся следующие сведения: номер скважины, ее местоположение, координаты, кем и когда была пробурена, для каких целей, конструкция скважины и геологический ее разрез, дебит на самоизливе, напор над устьем скважины, химических состав подземных вод.

Сам процесс ликвидации самоизливающихся гидрогеологических скважин состоит из строительства подъездных путей к скважине и подготовке площадки вокруг нее, ликвидации напора в скважине и ее тампонаж.

По способу ликвидации напора скважины подразделяются на две группы, где напор не превышает 1,5 м и с напором более 1,5 м. В первом случае для прекращения самоизлива наращивают обсадные трубы, во втором в скважину нагнетают утяжеленный глинистый раствор.

Методы и способы тампонажа скважин выбираются для каждой скважины конкретно, в зависимости от геолого-гидрогеологического разреза, технического состояния и предназначения. По окончании ликвидационных работ составляется акт по установленной форме.

Вопросы для контроля

1. Охарактеризуйте факторы, влияющие на объем гидрогеологических исследований для цели водоснабжения.

2. Дайте характеристику этапам изучения подземных вод.

3. Эксплуатационная разведка: цели, задачи, комплекс наблюдений.

4. Подземные воды артезианских бассейнов, особенности проведения поисково-разведочных работ.

5. Подземные воды речных долин, методика и объемы поисково-раведочных работ.

6. Для каких целей осуществляется искусственное восполнение запасов подземных вод?

7. Классификация месторождений полезных ископаемых по условиям их обводненности.

8. Методика проведения гидрогеологических исследований при подземном выщелачивании полезных ископаемых.

9. Требования, предъявляемые к пластам-коллекторам при захоронении промышленных стоков в глубокие водоносные горизонты.