Геоекологічні засади пошуку вуглеводневого газу в слабопроникних породах-колекторах Карпатського регіону

Abstract

У дисертаційному дослідженні вирішено актуальну науково-прикладну проблему обгрунтування еколого-геологічної безпеки пошуково-розвідувальних робіт на вуглеводневий газ та можливості освоєння його ресурсів у зв’язку з перспективами газоносності слабопроникних флішових відкладів Карпатського регіону. Науково доведено і встановлено у регіональному плані чергування та локалізацію аргілітових і піщано-аргілітових пачок у розрізі слабопроникних флішових крейдових відкладів. Науково обгрунтовано методологію вибору інтервалів аргілітових прошарків газоперспективних піщано-аргілітових пачок для перфорування та гідравлічного розриву. Виконано ранжування окремих перспективних структур Карпатського регіону за геолого-структурною стійкістю газоперспективного пласта для встановлення ступеня екологічної безпеки пошуково-розвідувальних робіт. Встановлено граничні межі параметрів для екологічно безпечного проведення гідророзриву слабопроникних порід-колекторів Карпатського регіону, а також розроблено наукові засади екологічного моніторингу для оцінки впливу процесу гідророзриву газоперспективних пластів на підземну і поверхневу гідросферу, недосферу та атмосферу.

В диссертационном исследовании решена актуальная научно-прикладная проблема обоснования эколого-геологической безопасности поисковых работ на углеводородный газ и возможность освоения его ресурсов в связи с перспективами газоносности слабопроницаемых флишевых отложений Карпатского региона. В результате переинтерпрегации данных геофизических исследований скважины, макро- и микроскопических описаний образцов горных пород из обнажений и керна, изучения их литологических особенностей в региональном плане научно доказано и установлено чередование и локализацию аргиллитовых и песчано-аргиллитовых пачек в разрезе слабопроницаемых флишевых верхнемеловых отложений Карпатского региона. Доведено существование пещано-аргиллитовых пачек толщиной 150-200 м, в составе которых выделяются слабопроницаемые породы-коллекторы, которые перспективны в газоносном отношении, а аргиллитовые пачки толщиной 200-220 м выступают флюидоупорами. Научно обоснованно методологию выбора интервалов для перфорации и гидравлического разрыва аргиллитовых слоев газоперспективных песчано-аргиллитовых пачек в слабопроницаемых тонкослоистых верхнемеловых отложениях по комплексу геолого-геофизических и геомеханических их параметров, где отдельная песчано-аргиллитовая пачка рассматривается как единый эксплуатационный объект. Выполнена ранжировка отдельных перспективных структур Карпатского региона по показателю модуля плотности тектонических нарушений, который определяет геолого-структурную стойкость газоперспективного пласта слабопроницаемых верхнемеловых отложений. Доведено, что по степени экологической безопасности поисково-разведочных работ геологические структуры располагаются в ряду роста: Выгода-Вытвицкая, Тарасовская, Максимовская, Мизунская. С целью экологически безопасного проведения гидроразрыва слабопроницаемых пород-коллекторов Карпатского региона установлены предельные значения фильтрационно-емкостных, геомеханических и геолого-геофизических параметров, а также разработаны научные принципы экологического мониторинга для оценки влияния процесса гидроразрыва газоперпективных пластов на подземную и поверхностную гидросферу, педосферу и атмосферу. Этапность мониторинговых работ определено в соответствии с технологической схемой проведения гидроразрыва пластов с учетом химического состава загрязняющих веществ, их атмо-водно-миграционной способности, экотоксичности и ассимиляционного потенциала.

The dissertation research solved actual scientific and applied problems of reasoning of ecological and geological security prospecting for hydrocarbon gas and the possibility of development of its resources at the prospects gas content in poorly permeable flysch deposits of the Carpathian region. Scientifically proven and established in the regional plan the duty and localization mudstones and sand-mudstones packs at cross-section of poorly permeable cretaceous flysch sediments. The methodology of selecting was scientifically grounded for mudstones intervals at gas perspective sand-mudstones packs for perforating and hydraulic fracturing. To establish the degree of environmental safety of search and exploration executed ranking individual prospective structures in the Carpathian region by geological and structural stability of gas perspective reservoir. Set the limits of the parameter for environmentally safety hydraulic fracturing of poorly permeable reservoir rocks in the Carpathian region, as well as the scientific basis was developed for environmental monitoring of impact assessment the hydraulic fracturing gas perspective layers on the underground and surface hydrosphere, pedosphere and atmosphere.