Спосіб визначення впливу високомінералізованих пластових вод на природні води

Реферат: Спосіб визначення впливу високомінералізованих пластових вод на природні води полягає у розрахунку кореляційних зв'язків між значеннями концентрацій основних макроіонів, а також загальною мінералізацією води. Встановлюють факт впливу пластових вод на природні прісні води, який визначається тіснотою взаємозв’язків між основними фонами водорозчинних солей та загальною мінералізацією води і не залежить від значення загальної мінералізації води та величини абсолютних значень концентрацій іонів натрію і хлоридів. UA 122650 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ВИСОКОМІНЕРАЛІЗОВАНИХ ПЛАСТОВИХ ВОД НА ПРИРОДНІ ВОДИ UA 122650 U UA 122650 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі раціонального використання водних ресурсів і може бути використана для встановлення наявності впливу пластових вод на прісні поверхневі та підземні води, зокрема під час проведення гідрохімічного моніторингу в межах впливу нафтогазових родовищ. Висока загальна мінералізація пластової води і особливо підвищений вміст хлорид-іону - це ті фактори, що негативно вливають на поверхневі і ґрунтові води, і є основними критеріями для оцінки їх забруднення. Відомий спосіб оцінки забруднення прісних вод [1], в якому зазначено, що домінування в + хімічному складі пластових вод іонів Сl і Na робить ці хімічні елементи важливими індикаторами техногенного навантаження на екосистему. Надходження пластових вод в ґрунтові води призводить до зростання мінералізації, збільшення частки хлоридів в їх складі. Особливості складу пластових вод дозволяють характеризувати їх як безпосередні забруднювачі, відзначені високі концентрації деяких іонів, високі значення мінералізації відзначають сольове забруднення в ході розливу пластових вод. Недоліком цього способу є неможливість ідентифікації впливу пластових вод на природні прісні води за умови невисокої загальної мінералізації води. Також відомий спосіб визначення впливу пластових вод [2], де забруднення розглядається з позиції зростання загальної мінералізації води та домінування хлоридів і натрію у їх складі. Зокрема автором зазначається, що розливи пластових вод викликають засолення ґрунтового покриву та ґрунтових вод при про просочуванні. Висока концентрація натрію за рахунок засолення заважає накопиченню інших життєво-важливих катіонів. Даний спосіб не дозволяє визначити вплив пластових вод на ранніх стадіях їх потрапляння до прісних водоносних горизонтів. У відомому способі [3], який вибрано як прототип, пластова вода вважається основним забруднюючим агентом на кінцевій стадії розробки родовищ. При цьому її вплив полягає у формуванні у верхніх водоносних горизонтах ореолів солоних вод. З метою визначення ступеня впливу пластових вод на прісні поверхневі та підземні води авторами проводиться порівняння значень концентрацій компонентів пластових вод із відповідними граничнодопустимими концентраціями. Крім того, у роботі [3] для визначення ступеня впливу на поверхневі води пропонується також метод біоіндикації з використанням аналізу скелетної речовини прісноводних молюсків. Спільним для прототипу та запропонованого способу є те, що біоіндикація також дозволяє ідентифікувати вплив високомінералізованих вод на прісні води, ще коли цей вплив є незначним. Проте такі дослідження не завжди можливо провести, зокрема для підземних вод. В цілому перелічені підходи щодо встановлення негативного впливу пластових вод на поверхневі і ґрунтові води у переважній більшості випадків є правильним, проте даний метод дозволяє встановити негативні екологічні зміни на пізній стадії, коли цей вплив є значним і суттєво змінює фізико-хімічні властивості вод. Запропоновано спосіб визначення впливу супутньо-пластових вод на поверхневі і ґрунтові води, який дозволяє встановити вплив ще на стадії, коли забруднення є мінімальним, мінералізація поверхневих і ґрунтових вод ще не є високою, тобто вплив пластових вод є незначним або класифікується як відсутній. З метою визначення наявності впливу пластових вод на природні прісні води, проводиться відбір проб та визначення фізико-хімічного складу поверхневих і ґрунтових вод за показниками: - вміст натрій-іону; - вміст кальцій-іону; - вміст калій-іону; - вміст магній іону; - вміст хлорид-іону; - вміст сульфат-іону; - вміст гідрокарбонат-іону; - вміст карбонат-іону. Крім того, визначається загальна мінералізація води. Відбір проб проводиться систематично протягом встановлених відрізків часу. Після цього розраховують кореляційні зв'язки Пірсона між вмістом визначених іонів у досліджуваних водах, а також загальною мінералізацією води. За результатами розрахунків проводиться порівняння визначених зі зв'язків із аналогічними показними, характерними для супутньо-пластових вод. За наявності у досліджуваних водах тісних кореляційних зв'язків у парі хлоридимінералізація, а також тісних або середньої сили зв'язків у парах натрій-хлориди, натрій 1 UA 122650 U 5 10 15 20 25 мінералізація, кальцій-хлориди, кальцій-мінералізація води належать до таких, що зазнають впливу пластових вод. У випадку, якщо у водах відсутні тісні кореляційні і середньої сили кореляційні зв'язки або наявні тісні чи середньої сили кореляційні зв'язки у парах мінералізація-сульфати та (або) мінералізація-гідрокарбонати, а також середньої сили або тісні кореляційні зв'язки у парах кальцій (магній, натрій, калій) - гідрокарбонати, кальцій (магній, натрій, калій) - сульфати, води належать до таких, що не зазнають впливу пластових вод. У випадку, якщо у водах наявні тісні та середньої сили кореляційні зв'язки для пар натрійхлориди, натрій-мінералізація, кальцій-хлориди, хлориди-мінералізація, а також для пар мінералізація-сульфати, мінералізація-гідрокарбонати, гідрокарбонати-сульфати, мінералізація гідрокарбонати, гідрокарбонати-калій, гідрокарбонати-магній, сульфати-магній, сульфати-калій, то такі води класифікують як такі, що зазнають впливу пластових вод, проте ще зберігаються зв'язки характерні для природного стану вод. При цьому ступінь мінералізації води, а також величина концентрації окремих іонів не є визначальним чинником для встановлення факту впливу високомінералізованих пластових вод на природні води, саме цим запропонований спосіб відрізняється від підходів до оцінки впливу пластових вод на природні води, які описано у роботах [1-3]. Було розраховано кореляційні зв'язки між вмістом основних макроіонів у досліджуваних водах та загальною мінералізацією води. Після цього проводилось порівняння визначених зі зв'язків із аналогічними показними характерними для супутньо-пластових вод. Оцінку тісноти зв'язків проведено згідно з наступною класифікацією кореляційних зв'язків: Сильний або тісний при коефіцієнті кореляції r>0,70; середній при 0,50