Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Геологія та розвідка нафтових І газових родовищ №1 (2) • 2002

Скачати 275.88 Kb.

Геологія та розвідка нафтових І газових родовищ №1 (2) • 2002




Скачати 275.88 Kb.
Сторінка1/2
Дата конвертації11.05.2017
Розмір275.88 Kb.
  1   2

Геологія та розвідка нафтових і газових родовищ

1 (2) • 2002




ГЕОЛОГIЯ ТА РОЗВIДКА


НАФТОВИХ I ГАЗОВИХ РОДОВИЩ

УДК (574 502.7) : 55



ВПЛИВ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
ПОКРИВНОГО КОМПЛЕКСУ КАРПАТ НА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ
ВЛАСТИВОСТІ МАГІСТРАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ


О.Р.Стельмах

ІФНТУНГ, м. Івано-Франківськ


Охарактеризованы специфические свойства пород покровного комплекса Карпат. Приведены физико-механические свойства двух наиболее распространенных генетических типов. Сделано их сопоставление и обоснованы рекомендации относительно возможностей использования как основы для закладки магистральных трубопроводов. Охарактеризовано влияние строительства и эксплуатации трубопроводов на геоэкологическое состояние окружающей среды. Мотивирована целесообразность научных исследований на стадии проектирования. Установлена необходимость постановки мониторинга во время эксплуатации с целью предотвращения развития деструктивных процессов.

Ключевые слова: магистральные трубопроводы, экзогенные процессы, литолого-петрографический состав, физико-механические свойства, элювиально-делювиальный комплекс, ледниковые отложения, высокогорье Карпат.

Specific properties of Carpathian cover rock’s complex have been characterized. Physical – mechanical properties of two main made their comparison and grounded recommendation about possibilities of use as a construction base of main pipelines main genetic types have been described. Influence of pipelines construction and exploitation on geo-ecological condition of environment have been characterized. Motivation and expedient of scientific works on the projects stage have been shown. Necessity of monitoring on exploitation in order to protection of destructive process development have been settled.

Key words: exogenic processes, lithological-petrological composition, physical-mechanical properties, eluvial-diluvial complex, ice deposits, Carpathian highland.




Магістральні трубопроводи, що проходять територією України, є однією з важливих складових господарської діяльності.

Територія України Терито́рія України - суша, води, надра і повітряний простір, що знаходяться в межах державного кордону України.

Транзит нафти і газу приносить державі значні прибутки, дає змогу забезпечити власні потреби. Зростання інтересу до трубопровідного транспорту з кожним роком посилюється. Крім функціонуючої мережі, проектуються та впроваджуються все нові проекти. З кожним проектом Україна все більше формується як одна з провідних держав нафто- газотранспортної галузі.

Порівняно з іншими видами трубопровідний транспорт має ряд суттєвих переваг. Він дешевий, відносно простий в технічному обслуговуванні, не потребує значних затрат на підтримку функціонування, практично не наносить шкоди довкіллю.

Техні́чне обслуго́вування озброєння та військової техніки - полягає у перевірці його укомплектованості і справності (працездатності), чистці і митті, налагодженні і регулюванні, змащуванні і заправленні (дозаправленні) експлуатаційними матеріалами, усуванні несправностей і недоліків, заміні деталей з обмеженими термінами служби і зберігання, перевірці засобів вимірювання, технічному огляді вантажопідйомних машин і посудин, які працюють під тиском.

Але це на перший погляд. З іншого боку, експлуатація магістральних трубопроводів високого тиску завжди пов’язана з підвищеним ризиком. Аварія на такому об’єкті завжди спричиняє значні матеріальні втрати, екологічні та соціальні збитки. В грошовому виразі вони визначаються втратами за рахунок пошкодження об’єкта і припинення його функціонування, втратами сировини, виплатою відшкодувань за спричинену шкоду, виплатою штрафів за недопоставку сировини, затратами на відновлення дієздатності об’єкта та вартістю ліквідації наслідків. В соціально-економічному плані вони прирівнюються до не менш значних втрат, які іноді не можна виразити в грошовій формі. Це соціально-психологічна напруженість серед населення, вимушена міграція в більш безпечні райони, втрата біоти, повне знищення природно-ресурсного потенціалу в зоні аварії, додаткове використання земельного фонду для обходу місця аварії та забезпечення подальшої експлуатації об’єкта.

Цього достатньо, щоб зрозуміти, яке велике значення має проблема забезпечення надійної безаварійної експлуатації магістральних трубопроводів. Серед різних методів і наукових підходів не останнє місце займає детальне вивчення стану геологічного середовища, розвитку екзогенних і ендогенних процесів та прогноз деструктивних змін геологічного субстрату.

Катастрофічне знищення, K-Kill або повне знищення - завдання ушкоджень бронетехніці, які призвели до повного знищення техніки. Техніка відновленню не підлягає.

Приро́дно-ресу́рсний потенціа́л (ПРП) - сукупність природних ресурсів, що використовуються (фактично або потенційно) в господарстві. Сума потенціалів окремих видів ресурсів.

Геологі́чне середо́вище (рос. геологическая среда, англ. geological environment, нім. geologische Umgebung f) - частина земної кори (гірські породи, ґрунти, донні відклади, підземні води тощо), яка взаємодіє з елементами ландшафту, атмосферою та поверхневими водами і може зазнавати впливу техногенної діяльності.

Ендоге́нні проце́си (рос.эндогенные процессы, англ. endogenous processes; нім. endogene Vorgänge m pl) - геологічні процеси, пов'язані з енергією, яка виникає у надрах Землі.

На жаль, за останні роки роботи такого плану практично зупинились через відсутність фінансування. Тому вже зараз на багатьох ділянках магістральних нафто- газопроводів, які перетинають територію України, виникли і продовжують активно розвиватись неконтрольовані процеси руйнування верхньої частини літосфери. А якщо врахувати, що трубопроводи закладені на глибину в середньому до 3,0-3,5 м, то очевидно, що ці процеси несуть реальну загрозу і обов’язково стануть причиною аварій з усіма страшними наслідками.

Особливо нагальної уваги потребує вивчення реального стану геологічного середовища в активних геологічних районах, що розвиваються. В таких районах прояв екзогенних руйнівних процесів особливо швидкий і нищівний. До таких районів належить гірська частина Карпат, через яку проходить кілька ниток магістральних трубопроводів. Прикладом катастроф можуть слугувати відомі в минулому аварії на газопроводі “Союз” (що завдали збитків понад 25 млн. доларів тільки в грошовому виразі); зруйновані села Закарпаття з людськими жертвами; пошкодження приміської зони м. Чернівці та інші. Першопричиною всіх цих явищ стали зсувні процеси покривного комплексу Карпат, що виникають в результаті розвитку екзогенних процесів. З іншого боку, активізацію їх викликало саме техногенне порушення під час втілення проектів. Ігнорування нормальних законів розвитку геологічного середовища, недотримання вимог до правильності виконання будівельних робіт, незнання особливостей геологічної будови – ось ті основні фактори, внаслідок яких виникають аварії та катастрофи.

Тому важливого значення все більше набуває передпроектне вивчення геологічної будови, спостереження за можливими змінами в процесі будівництва та періодичний контроль під час експлуатації за виникненням і розвитком екзогенних геологічних процесів. Згідно з сучасним законодавством, кожний новий проект будівництва чи реконструкції господарських об’єктів повинен проходити екологічну оцінку впливу на навколишнє середовище (ОВНС).

Довкілля, або бюрократично навко́лишнє приро́дне середо́вище - всі живі та неживі об'єкти, що природно існують на Землі або в деякій її частині (наприклад, навколишнє середовище країни). Сукупність абіотичних та біотичних факторів, природних та змінених у результаті діяльності людини, які впливають на живий світ планети.

Важливою складовою цієї комплексної роботи є вияснення реального стану геологічного середовища, що несе на собі основне навантаження при будь-якому виді діяльності, та прогноз можливих змін на майбутнє. На основі такого підходу вже на стадії проектування можна вибрати найраціональніший спосіб впровадження проекту з найменшою побічною шкодою для навколишнього середовища і геологічного субстрату. Крім цього, це дає можливість запроектувати комплекс інженерно-технічних заходів щодо запобігання виникнення і розвитку деструктивних негативних процесів в геологічному середовищі. Але, як показує практика, цього часто недостатньо. Адже розвиток деструктивних геологічних явищ і процесів активізується чи виникає саме після завершення впровадження проекту. Тому рекомендується обов’язкова постановка регулярних моніторингових спостережень протягом всього терміну експлуатації об’єктів з метою своєчасного виявлення ускладнень і прийняття запобіжних заходів.

Запобіжні заходи - це заходи забезпечення кримінального провадження, що полягають в тимчасовому обмеженні прав людини згідно кримінального процесуального законодавства, що мають на меті припинити та запобігти новим кримінальним правопорушенням, забезпечити виконання покладених на особу обов'язків та її належну поведінку.

Такий підхід дає змогу зекономити значні кошти. Адже необхідні для стабілізації ситуації затрати на стадії виникнення ускладнень значно менші, ніж у випадку критичного стану чи виникнення аварії.

Все зазначене вище обґрунтовує методику та комплекс необхідних запобіжних та природозберігаючих заходів для уникнення критичних ситуацій. Але крім цього існує і інший важливий аспект, без якого неможливе вирішення поставлених завдань. Зокрема, максимально детальне вивчення будови геологічного покривного комплексу території проходження трас магістральних трубопроводів. Найкращі умови для цього існують на передпроектній стадії та в процесі будівництва. Багаторічні спостереження показали, що детальне вивчення стану та властивостей геологічного середовища особливо важливе в складних гірських умовах Карпат. Тут існують досить серйозні природні передумови для активного розвитку небажаних екзогенних процесів. Це – інтенсивне підняття Карпатської складчатої системи загалом зі швидкістю від 1 мм до 10 мм на рік; сильна диференціація і нерівномірна інтенсивність вертикальних рухів піднять; пониження базису ерозії рік і гірських потічків; вирубка лісів та оголення схилів; значна крутизна схилів; сильна обводненість покривних відкладів; специфічний літолого-петрографічний склад порід субстрату і покриву.

Крім цього, важливу роль відіграє генезис порід покривного комплексу. Умови утворення зумовлюють різні типи порід з різними фізико-механічними , а значить, несучими властивостями. Основні генетичні типи порід високогір’я Карпат – елювіально-делювіальний комплекс, льодовикові відклади, колювіальні, пролювіальні і алювіальні відклади.

Знеліснення, збезлісіння - процес перетворення зайнятих лісом земель на угіддя без дерев, такі як пасовища, пустирі, сільськогосподарські угіддя, міста тощо.

Льодовикові відклади (рос. ледниковые отложения, англ. glacial deposits, glacial drift; нім. Glazialablagerungen f pl, glaziale Ablagerungen f pl, glaziale Sedimente n pl, Gletscherablagerungen f pl) - геологічні відклади, утворення яких генетично пов'язане з сучасними або древніми гірськими льодовиками і материковими льодовиковими покривами.

Базис ерозії (рос. базис эрозии, англ. base level of erosion, нім. Erosionsbasis) - поверхня поздовжнього профілю водного потоку, на рівні якої потік (ріка, струмок) втрачає свою енергію і нижче якої не може поглибити (еродувати) своє ложе.

Алю́вій (від лат. Alluvio - наносити, замулювати) - незцементовані відклади постійних водних потоків (річок, струмків), що складаються з уламків різного ступеня обкатаності й розмірів (валуни, галька, гравій, пісок, суглинок, глина).

Найбільш поширеним типом є перший. Породи цього типу складені суглинисто-супіщаною масою буровато-жовтого кольору від тугопластичної до м’якопластичної консистенції, часто водонасичені, зі значним вмістом уламків корінних порід (пісковику, аргіліту, алевроліту). Породи такого типу покривають практично всі схили високогір’я Карпат та їх водорозділи. Потужність їх становить від 0,1-0,2 см до 1,5-2,5 м в середньому на верхів’ях і в межах схилів та до 15,0 м біля підніжжя. Спостерігається закономірне збільшення потужності вниз по схилу до підніжжя. Поверхня майже повсемісно порушена давніми та молодими зсувами різної інтенсивності. Вниз по схилу до підніжжя спостерігається зростання кількості зсувних тіл та їх об’єм. Відносно низькі показники фізико-механічних властивостей елювіально-делювіальних порід сприяють активному зародженню ярів (в результаті природних і антропогенних факторів).

Антропоге́нні фа́ктори середо́вища - фактори, зумовлені діяльністю людини.

Яри сильно прогресують , розвиваються , дестабілізують схил і викликають ще інтенсивніший розвиток зсувних процесів.

Більшість порід описаного елювіально-делювіального комплексу мають середні показники фізико-механічних властивостей , відображені в таблиці 1. Варто зазначити, що значення цих показників дуже залежать від умов залягання порід. Круті схили, високий рівень ґрунтових вод, водопрояви на поверхні, нахил пластів корінних порід в бік поверхні схилу значно погіршують ці показники. Все це суттєво впливає на умови спорудження та можливість довготривалої експлуатації магістральних трубопроводів.



Д
Таблиця 1 – Середні показники фізико-механічних властивостей
  1   2


Скачати 275.88 Kb.

  • ВПЛИВ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОКРИВНОГО КОМПЛЕКСУ КАРПАТ НА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ МАГІСТРАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ О.Р.Стельмах
  • Таблиця 1 – Середні показники фізико-механічних властивостей