Константин Соловьев, ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефть», e-mail: vmorneft@vlink.ru (для Соловьева К. С.)
Жирновское газонефтяное месторождение в Волгоградской области является одним из старейших. В области оно открыто вторым и разрабатывается с 1949 г. Месторождение полностью обустроено для добычи, сбора и транспортировки нефти и газа. Сейчас его нефтяные и газонефтяные залежи находятся в завершающей стадии разработки. Эксплуатируются ранее пробуренные скважины, бурение новых не планируется.
За длительную историю разработки собран огромный объем информации о месторождении, анализ которой необходим для успешного продолжения работ. Результаты этого анализа наиболее наглядно можно представить в виде карт различного масштаба и содержания, для создания которых используются геоинформационные системы, а именно ArcView 8. Рассмотрим некоторые из вариантов проведения такого анализа.
Анализ информации о Жирновском месторождении можно начать с построения карты расположения всех пробуренных скважин на дневной поверхности. В строках соответствующей атрибутивной таблицы представлен весь фонд скважин, а в столбцах — различные характеристики скважин: идентификационный номер, категория, год бурения, на какой горизонт пробурена, на каком горизонте добывает продукцию, дебит и т.д. Обращаясь с запросами к этим данным, можно получить различные выборки и создать карты со специальной нагрузкой. В качестве примера, на рис. 1 показан фонд скважин месторождения, причем скважины, работающие на бобриковский горизонт, выделены красным цветом. Чем больше данных будет содержать таблица атрибутов данного слоя, тем шире возможности анализа информации и тем больше разнообразных карт мы сможем построить. Для проведения разностороннего анализа месторождение должно быть пространственно привязано — мы должны знать, где оно находится: в каком административном районе, рядом с какими населенными пунктами, какие водные объекты находятся рядом и т.д. Для этого используются электронные карты, состоящие из набора тематических слоев, данные дистанционного зондирования Земли, отсканированные растровые изображения, либо их сочетание.
Рис. 1. Фонд скважин Жирновского месторождения.
Более широкий круг задач можно решать, обладая информацией о природном, транспортном и селитебном блоках. Рассмотрим, например, проблему воздействия Жирновского месторождения на окружающую природную среду.
По территории нефтепромысла протекает река Медведица. Согласно положению о водоохранных зонах водных объектов и прибрежных защитных полосах, водоохранной зоной является территория, примыкающая к акватории рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водных объектов. На ней устанавливается специальный режим хозяйственной и иных видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира. Для Медведицы ширина водоохранной зоны на территории Жирновского нефтепромысла составляет 500 метров. Поскольку размещение скважин проводилось без учета этих ограничений, ряд скважин был пробурен в пределах водоохранной зоны. Эти скважины легко обнаружить, построив в ArcView соответствующую буферную зону (рис. 2).
Рис. 2. Водоохранная зона на территории нефтепромысла.
Согласно тому же положению, в пределах водоохранных зон запрещается проведение определенных видов деятельности, в том числе добыча полезных ископаемых, строительство новых и расширение действующих объектов производственного назначения. Но на момент утверждения этого положения в 1996 году скважины уже были пробурены. Поэтому в процессе их эксплуатации необходим постоянный контроль за герметичностью эксплуатационной арматуры и выполнением необходимых природоохранных мероприятий в паводковый период. ГИС позволяет построить карту затопляемости территории нефтепромысла при разных уровнях воды в реке.
Согласно перечню особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Волгоградской области и режиму их использования, к таким объектам относится государственный палеонтологический памятник природы – «Большой Каменный овраг» — уникальный геологический разрез длиной 2,5 км. Здесь разрешается только прохождение практик студентами горно-геологического профиля. Выделив на электронной карте данный объект и добавив на нее слой с расположением глубоких скважин, можно увидеть, попадает ли этот разрез в пределы санитарно-защитной зоны (СЗЗ). Согласно постановлению о санитарно-защитных зонах и санитарной классификации предприятий, сооружений и иных объектов, предприятия по добыче нефти относятся к предприятиям первого класса опасности и имеют СЗЗ в 1000 метров. ГИС позволяет быстро построить СЗЗ вокруг каждой скважины и по всему месторождению. Изобразить месторождение в виде полигона можно несколькими способами. Один из них: оцифровать со структурной карты внешний контур нефтеносности и спроектировать его на дневную поверхность. Такой подход обычно используют геологи. Для решения экологических задач интересен иной способ: обрисовать контур месторождения по эксплуатационным, нагнетательным и поглощающим скважинам, включив, конечно, групповые замерные установки, дожимные насосные станции, сборные пункты с факельными установками и другие промплощадки, так как именно эти объекты являются источниками воздействия на окружающую среду.
Теперь обратим внимание на лесные насаждения на территории нефтепромысла. Для степного ландшафта Жирновского района древесная растительность представляет особую ценность. Ее основная роль – многофункциональное влияние на окружающую среду: защита сельскохозяйственных угодий от засухи, суховеев и ветровой эрозии; водоохранное и водорегулирующее назначение в бассейнах малых и больших рек; рекреационно-эстетические функции. В силу этих обстоятельств лесные насаждения отнесены к охраняемым территориям, в их пределах запрещена всякая деятельность кроме лесоустройства. Наиболее полную информацию по лесным насаждениям можно получить на основе данных дистанционного зондирования, так как они, в отличие от картографического материала, который достаточно быстро устаревает, объективно отражают состояние поверхности Земли на момент съемки и содержат достоверные сведения о растительности, рельефе, гидрографии, почвах, особенностях геологического строения. Снимки дают основу для системного подхода к изучению окружающей среды, по сути представляют собой уменьшенную пространственную многокомпонентную модель изображенной на них территории.
На основе обработки информации о Жирновском месторождении построена карта пространственного расположения зон, в пределах которых с большей вероятностью возможно возникновение чрезвычайных экологических ситуаций (показаны розовым цветом на рис. 3), а также распространения наиболее уязвимых к техногенному воздействию компонентов окружающей среды, в силу своей эндемичности важных для природного комплекса данного района. Именно на эти участки обращается особое внимание при проведении экологического мониторинга и при разработке мероприятий, сводящих к минимуму техногенное воздействие на окружающую среду.
Рис. 3. Зоны, наиболее уязвимые к техногенному воздействию.
ГИС также используется при составлении одного из важнейших нормативных документов – «Оценка воздействия на окружающую среду». При работе над его разделами, касающимися оценки воздействия на атмосферный воздух, поверхностные воды, геологическую среду, подземные воды и т.д., в обработке информации широко используются функции пространственного анализа ArcView 8, а по его итогам строятся результирующие карты различной тематики и направленности.
