Повернутись назад

Прогноз водовикористання

Використання води при бурінні та освоєнні свердловин

Процес конструювання свердловин не можливий без залучення значних обсягів водних ресурсів. Особливої уваги та ефективного менеджменту водних ресурсів потребують регіони, де добувають важку нафту та регіони з високою концентрацією свердловин з протяжними горизонтальними ділянками з багатостадійними ПГРП (потужний гідророзрив пласта) На території України залучення необхідних обсягів водних ресурсів у технологічні процеси нафтогазовидобувної промисловості ніколи не викликало складнощів та додаткової уваги.

Здебільшого це пов’язано з тим, що більшість свердловини в Україні – вертикальні, а освоєння свердловин технологією ГРП не вимагає понад 120-150 кубічних метрів, адже використовується на родовищах традиційного типу. Прогнозуючи ймовірні сценарії розвитку нафтогазової промисловості Східного регіону ми передбачили видобуток газу з щільних пісковиків, що в свою чергу значно збільшить водовикористання на потреби буріння та освоєння свердловин в районах найактивнішої експлуатації родовищ вуглеводнів.

Водовикористання при освоєнні родовищ щільних колекторів

Процес конструювання свердловин не можливий без залучення значних обсягів водних ресурсів. Особливої уваги та ефективного менеджменту водних ресурсів потребують регіони, де видобувають важку нафту та регіони з високою концентрацією свердловин з протяжними горизонтальними ділянками з багатостадійними ПГРП (потужний гідророзрив пласта). На території України залучення необхідних обсягів водних ресурсів у технологічні процеси нафтогазовидобувної промисловості ніколи не викликало складнощів та додаткової уваги. Процес буріння та спорудження вертикальної свердловини потребує 77-85%, горизонтальної - 12-13% води від загального обсягу потрібної води для будівництва свердловини. Для реалізації багатостадійних ГРП використовується вся інша вода – 87-88% (рис. 28).

Водовикористання для виконання ГРП у вертикальних свердловинах та багатостадійних ПГРП у горизонтальних свердловинах.

Статистика виконання ГРП в Східному нафтогазоносному регіоні України дала можливість спрогнозувати щорічну кількість операцій ГРП на майбутні 25 років. Обсяги досягнуть 40 ГРП в рік в межах ДДз, та близько 7-8 ГПР щороку в межах Харківської області. Середньоарифметичний об’єм води для виконання однієї операції ГРП за останні 17 років - 84 м3. Об’єм водовикористання для кожної операції лишається сталим у прогнозі базового сценарію. Оптимістичний сценарій передбачає поступове збільшення об’ємів рідини ГРП, при якому об’єм води, для однієї операції ГРП в вертикальній свердловині в 2040 році складатиме 240 м3.

Для ГРП в горизонтальних свердловинах використовувався об’єм води 576 м3 на одну операцію. Це середньоарифметичний об’єм води, який використовували для освоєння горизонтальних свердловин на газоносній формації Ваттенберг в штаті Колорадо, США. Оскільки підтверджених “щільних” газоносних формацій в межах Харківської та Донецької областей ще немає, значна частина перших горизонтальних свердловин, імовірно, буде буритись з коротшою горизонтальною ділянкою стовбура свердловини та з меншою кількістю ГРП (рис.29).

Прогноз водовикористання на проблеми буріння та ГРП в межах Харківської області згідно базового сценарію до 2040 року

Прогноз водовикористання при пошуках та розвідці покладів природного газу в ущільнених колекторах для Харківськох області за оптимістичним сценарієм до 2040 р.

Прогноз водовикористання на потреби буріння та ГРП згідно песимістичного та базового сценаріїв в межах перспективних об’єктів Донецької області до 2040 року.

Прогноз щорічного використання води на потреби буріння та ГРП згідно оптимістичного сценарію в межах виявлених перспективних об’єктів Донецької області до 2040 р.

Запропонований сценарій враховує результати пошуково-розвідувальних робіт за попередні роки і певні перспективи щодо відкриття покладів природного газу щільних колекторів

На рис. 37, 38 наведено результуючі діаграми прогнозних варіантів необхідних об’ємів води для буріння і освоєння (ГРП) свердловин з 2016 до 2040 рр. окремо по Харківській та Донецькій областях.

Об’єм необхідної води напряму залежить від об’ємів буріння. Кількість води, необхідної для буріння та освоєння (ГРП) свердловин на території Харківської області, знаходиться на рівні 20-30 тис.м3 за песимістичним і базовим сценаріями протягом всього прогнозованого періоду, за оптимістичним сценарієм – у 2040 році сягає понад 130 тис.м3/рік; по Донецькій області – потреба у водних ресурсах за песимістичним сценарієм не перевищує 10 тис.м3, за базовим і оптимістичним прогнозами починає зростати з 2024 року і досягає свого піку понад 70 тис.м3 у 2035-2036 рр.

Гідрогеологічна характеристика Харківської області

Річна сума опадів коливається від 382 до 687 мм (рис. 40). Гідрологічна мережа Харківської області включає наступні річки: р. Сіверський Донець, р.Оскіл, р. Уда, р. Лопань, р. Харків,р. Немишля. р. Сухий Торець, р.Балаклейка, р. Вовча, р. Великий Бурлук та ін. Основним джерелом живлення річок є атмосферні опади.

У геологічному відношенні територія знаходиться в межах південного схилу Воронізького кристалічного масиву на північно-східному крилі ДДЗ. У районі міста Харкова шари поступово занурюються у південно-західному напрямку до осі крейдової мульди. У регіональному плані територія відноситься до Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну, зі сприятливими умовами для утворення великої кількості водоносних горизонтів і комплексів. На екологічний стан підземних вод впливають: стічні води накопичувачів і хвостосховищ, захоронення токсичних відходів, викиди промислових підприємств в атмосферу, просадка земної поверхні на підроблених ділянках шахтних полів, підтягування високомінералізованих підземних вод під час водовідбору, підтоплення території промислово-міських агломерацій.

У 2013 році нафтогазова промисловість Харківської області задіяла 0,22% від загального обсягу водовикористання області.

Дані щодо водовикористання обґрунтовують стан забезпеченості регіону водними ресурсами залежно від різних сфер діяльності. Найбільш інтенсивно відбувається відбір поверхневих вод, який щороку збільшується (рис. 39).

Прогнозні об’єми води для буріння пошукових та розвідувальних свердловин і проведення ГРП за песимістичним, базовим і оптимістичним сценаріями на території Донецької області на період 2016 – 2040 рр. відповідно складають: не більше 10 тис.м3 та приблизно до 70 тис.м3 для двох останніх. Разом з цим динаміка відбору води з підземних природних джерел в Донецькій області вказує є, що спостерігається зменшення відбору води з підземних та поверхневих природних джерел, включно до 2040 року експлуатації (рис. 44).

Забезпечення області водними ресурсами відбувається за рахунок поверхневих вод та частково з водоносних горизонтів підземних вод. Водоносний комплекс Донецької області включає різні водоносні горизонти, з різною мінералізацією, переважно за рахунок наявності великої кількості шахтних вод в регіоні. Порівняно з прогнозними об’ємами необхідної води для циклу технологічних робіт, відбір поверхневих та підземних вод взмозі задовольнити потреби без нанесення серйозних збитків для гідросфери. Всі витрати водних ресурсів для Донецької області є задовільними.

Також в якості джерел водних ресурсів можливе використання шахтних вод. Але перш за все шахтні води мають відповідати вимогам якості води для використання їх для буріння та проведення ГРП. Щодо якості поверхневих та підземних вод Донецької області, то вона є задовільною, лише існує проблема з наявністю мінералізованих вод.

Відновлення відібраних водних ресурсів часткове та детально може бути оцінене окремо для певного родовища. В загальному сенсі відновлення водного балансу відбувається сезонно в залежно від показників гідрологічного циклу території, кліматичних умов та експлуатації водоносного комплексу області.

Імовірні сценарії розвитку нафтогазової промисловості в межах Харківської та Донецької областей та відповідний прогноз водовикористання Читати >
Запаси та прогнозні ресурси традиційних та нетрадиційних вуглеводнів у Східному нафтогазоносному регіоні України та окремо в Харківській и Донецькій областях Читати >
Тенденції нафтогазовидобувної промисловості Східного нафтогазоносного регіону України Читати >
Прогнози водовикористування
Водовикористання при бурінні та ГРП, очищення та повторне використання води Читати >
Перелік наукових статей написаних в рамках проекту Читати >
Ознайомитись з повною версією досліджень