Статья на тему Обзор существующих способов наблюдений за деформациями массива горных пород и земной поверхности при разработке нефтегазоносных месторождений.

Содержание:

Введение:

Заключение:

Фрагмент текста работы:

Обзор
существующих способов наблюдений за деформациями массива горных пород и земной
поверхности при разработке нефтегазоносных месторождений.

Известно, что один из наиболее значимых
видов техногенного воздействия на недра связан с добычей нефти и газа.
Разработка газовых и нефтяных месторождений и изменение пластового давления,
различные виды воздействия на залежь для поддержания пластового давления и
повышения нефтеотдачи, нарушают природное напряженно-деформированное состояние
недр, создавая предпосылки для возникновения сильных и даже катастрофических
природно-техногенных явлений, которые приводят к деформациям горного массива и
земной поверхности, повреждениям и авариям объектов и систем обустройства, а
также коммуникаций и скважин [1].

Широко известны такие примеры, как нефтяное
месторождение Экофиск в Северном море, где оседание морского дна составляет
около 6 метров; нефтяное месторождение Уиллмингтон (США, Калифорния),
разработка которого началась в 1926 году и к 1967 году оседание земной
поверхности над месторождением достигло 9 метров и другие. Также при извлечении
флюида известны многочисленные случаи сейсмических явлений. По количеству
выделяемой энергии сейсмические толчки, которые наблюдаются при разработке
месторождений нефти и газа, значительно превышают похожие появления при
остальных видах воздействия на недра, а в некоторых случаях приближаются по
силе к природным землетрясениям, которые характерны для региона месторождений[1].

В нетронутом массиве горных пород
происходят непрерывно естественные деформации. Наличие естественных деформаций
обусловлено его первоначальным напряженно-деформированным состоянием:

— медленные трендовые подвижки по
структурным нарушениям;

— тектонические землетрясения различной
магнитуды, которые имеются как в сейсмоактивных районах, так и в сейсмичных
областях, хотя достаточно редко и, как правило, небольшой магнитуды;

— недавно открытые и еще недостаточно
изученные короткопериодные деформации земной поверхности в зонах дизъюнктивных
нарушений и платформенных разломов;

— карстовые явления[3].

Освоение недр и масштабная разработка
месторождений полезных ископаемых сопряжены с мощным техногенным воздействием
на земную кору, что вызывает большие преобразования геологической среды. Техногенные
нагрузки на участок земной коры разнообразно оказывают влияние в области добычи
полезных ископаемых. Их можно подразделить на два вида:

— уравновешенные силы, присущие
непосредственной области ведения добычи,

— неуравновешенные силы, связанные с
нарушением равновесия за счет перемещения масс[3].

Уравновешенные
силы образуются на контурах горных выработок – выработанных пространств, зон
обрушения, карьеров, областей активной фильтрации и дегазации. Неуравновешенные
силы образуются весом перемещаемых породных масс – добытого полезного
ископаемого, отходов обогащения, вскрышных пород, а также изменением
гидрогеологического режима – откачкой подземных вод и образованием
депрессионных воронок, затоплением [3].

Значит, в массиве горных
пород, которые подвержены техногенному воздействию масштабной добычи полезных
ископаемых, кроме естественных деформаций имеют место техногенные деформации. На
первом месте, происходит разгрузка массива в карьере, на участках добычи или
зоне подземной добычи, которое вызвано в результате перемещения больших объемов
горных масс. Далее на участке образования депрессионных воронок