WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |

В последнее время А.С.Локтевым (АМИГЭ) выполнен подробный анализ технологий современных способов исследований морских грунтов и теоретических основ интерпретации по российским и зарубежным источникам, даны рекомендации по их применению; проведено исследование и гармонизация российских и зарубежных стандартов. Практический интерес представляют результаты интерпретации статического зондирования (данные СРТ), полученные по результатам авторских исследований 282 скважин. Здесь впервые получена научно обоснованная классификационная шкала грунтов по данным СРТ, целиком приспособленная для отечественных стандартов.

Необходимый для инженерно-геологических целей фактический материал по геологии Баренцева и Карского морей обобщён в работах, содержащих анализ общих геологических проблем, сейсмостратиграфических и тектонических особенностей строения шельфа [6, 5, 80, 59, 7, 2, 86, 71, 74, 15, 70], вещественного состава [48], инженерно-геологических условий [61, 53, 64, 65, 43, 38-41 и др.], _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru геокриологических условий [3, 22, 23, 79, 14, 27, 84 и др.]; экогеохимической обстановки [1, 16, 21, 30 и др.].

Объект и предмет исследований Объектом исследований является подводная технолитосфера (геологическая среда) Западно-Арктической шельфовой нефтегазоносной провинции России, под которой понимается область развития донных осадков и горных пород, в перспективе находящихся под воздействием инженерных сооружений. Провинция включает в себя перспективные в отношении нефтегазоносности площади Баренцево-Карского шельфа (табл. 1), ограничена с запада государственной границей России, с востока – полуостровом Ямал и с севера - широтой северного окончания архипелага Новая Земля.

Таблица Промышленные месторождения Западно-Арктической шельфовой нефтегазоносной провинции [34] Месторождение, год Фазовое Возраст Круп- Тип открытия состояние УВ вмещающих ность коллектора толщ месторо -ждения 1. Печорское море нефтегазоПоморское, 1985 C3 – P1 среднее карбонатный конденсат Северо-Гуляевское, нефтегазо- терригенный, P2, C3 – P1 среднее 1986 конденсат карбонатный Приразломное, 1989 нефть C3 – P1 крупное карбонатный Варандей-море, 1995 нефть C3 – P1 среднее карбонатный Медынское-море, нефть C3 – P1, D3, D1 крупное карбонатный терригенный, Долгинское, 1999 нефть P2, C3 – P1 крупное карбонатный 2. Баренцево море Мурманское, 1983 газ свободный T крупное терригенный Северо-Кильдинское, газ свободный T среднее терригенный Штокмановское, газоконденсат J уникаль терригенный 1988 ное Лудловское, 1992 газ свободный J крупное терригенный Ледовое, 1992 газоконденсат J крупное терригенный 3. Карское море Русановское, 1989 газ свободный K уникаль терригенный ное Ленинградское, 1990 газ свободный K уникаль терригенный ное _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Инженерно-геологические условия Западно-Арктической шельфовой нефтегазоносной провинции России рассматриваются автором в ракурсе региональной инженерной геологии, исследующей строение и свойства геологической среды различных регионов в связи с осуществляемой или планируемой инженерно-хозяйственной деятельностью человека [81]. При этом комплексно исследуются инженерно-геологические условия территории, включающие «…характер горных пород, условия их залегания и свойства, рельеф территории, мерзлотные и гидрогеологические особенности, современные геологические процессы и явления, как природные, так и техногенные» [76].

Региональная инженерная геология изучает структурно-пространственную организацию и эволюцию геологической среды, состав, состояние и свойства слагающих её компонентов, их взаимодействия и изменчивость в связи с планируемой или осуществляемой деятельностью человека; т.е. занимается изучением инженерно-геологических условий крупных регионов для решения теоретических и практических задач, связанных с освоением этих территорий [35].

Основные положения современной инженерной геологии как науки о взаимодействии компонентов геологической среды с инженерными сооружениями заложены в трудах Ф.П.Саваренского, И.В. Попова, В.Д.Ломтадзе, Е.М.Сергеева, В.И.Осипова, В.Т.Трофимова, Я.В.Неизвестнова и др.

Таким образом, предмет авторских исследований – региональные инженерногеологические условия, особенности их формирования и закономерности пространственно-временной изменчивости; объект изучения – геологическая среда Западно-Арктической шельфовой нефтегазоносной провинции России.

Инженерно-геологические условия шельфа, представляющие собой систему знаний о взаимодействии элементов геологической среды с инженерными сооружениями, по Я.В.Неизвестнову, включают в себя подсистемы (элементы приведены в скобках) [56]:

- горные породы и донные осадки (стратификация, условия залегания, положение в рельефе, состав, состояние и свойства грунтов);

- подземные флюиды (состав, состояние и свойства);

- геологические процессы и явления (естественные – сейсмические, вулканические, тектонические, гравитационные, криогенные, экзарационные процессы, перенос взвесей течениями и др.; техногенные – взмучивание и др.);

- инженерные сооружения (удельное давление на дно, характер передачи нагрузки, продолжительность воздействия, особенности взаимодействия с грунтом, материалы строительных конструкций).

При этом инженерно-геологические условия рассматриваются не как механическая сумма подсистем и элементов, а как единая, сложная, развивающаяся динамическая система, в которой все компоненты не только связаны и взаимодействуют между собой, но находятся в сложных и многообразных формах связи со всей окружающей средой [9].

Приведённые компоненты системы, однако, требуют некоторого развития, уточнения. (рис. 1). Важнейшей самостоятельной подсистемой инженерногеологических условий следует считать рельеф (геоморфологические условия).

Его значение и самостоятельная роль в системе инженерно-геологических условий очевидны: Западно-Арктическому шельфу, а в наибольшей степени – _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Рис. 1 Инженерно-геологические условия Западно-Арктической шельфовой нефтегазоносной провинции России (система знаний) Баренцеву морю, свойственна существенная расчленённость. Рельеф шельфа представлен сложным чередованием структурных, структурно-скульптурных и скульптурных форм различного генезиса и возраста, является одним из важнейших компонентов инженерно-геологических условий.

Особенностью шельфовых инженерно-геологических условий (в отличие от субъаэральных) является значительная (во многом – определяющая) роль современных и древних гидрологических и климатических факторов. Инженерногеологическое значение океанографических и мерзлотных условий, выполняющих для арктических шельфов роль основных контролирующих факторов (причин, движущих сил по В.Д.Ломтадзе [52]) в формировании инженерно-геологических условий, связано с широким развитием реликтовой и новообразующейся мёрзлых толщ и связанных с ними криогенных процессов, воздействием на донные грунты айсбергов, плавучих и припайных льдов, разнообразием литодинамических процессов. Как было отмечено В.Т.Трофимовым [82], инженерно-геологические условия есть открытая, сложная, многофакторная, изменяющаяся во времени система, современное состояние которой определяется как структурногеологическими, так и современными климатическими особенностями территории.

Кроме того, следует несколько уточнить название подсистемы «Инженерные сооружения», поменяв его на «Инженерные сооружения и техногенные воздействия» (техногенный фактор, по В.Т.Трофимову), что более ёмко и точно определяет суть вопроса. К такому же обозначению техногенного компонента инженерно-геологических условий косвенно склоняются и авторы монографии _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru «Региональная инженерная геология (теоретические основы)» [35], которые указывают, что «под инженерными сооружениями авторы понимают не только сооружения различного назначения, но и техногенное воздействие на компоненты геологической среды в зоне влияния этого сооружения». Применительно к инженерно-геологическим условиям шельфа помимо техногенного воздействия планируемых нефтегазопромысловых (инженерных) сооружений следует учитывать воздействия, не имеющие точной привязки к конкретным инженерным сооружениям. Например, изменения устойчивости геологической среды, связанные с изменениями физико-механических свойств донных грунтов при их полиэлементном техногенном загрязнении (в акваториях Мурманска и Североморска), прорыве газа из подмерзлотных и глубинных геологических слоёв при техногенных изменениях термобарических условий (например, в Печорском море), увеличении скорости абразии (термоабразии) берегов в результате общей интенсификации хозяйственной деятельности (посёлок Варандей) и др. Характер техногенных воздействий на геологическую среду предполагает активное участие в подобных процессах природных компонентов.

Океанографические и мерзлотные условия Климат Западно-Арктического шельфа России – полярный морской:

«аномально» тёплый для своего положения - в Баренцевом море (находящимся под сильным воздействием циркуляции атмосферы, особенно в холодное время, и поступления тёплых атлантических вод) и относительно суровый – в Карском море (смягчаемый в осенне-зимний период под действием ложбины Исландского минимума [73]). В юго-западной части Баренцева моря температура морской воды плавно и в небольших пределах понижается с глубиной до дна, оставаясь положительной в течение всего года. На юго-востоке, в северной части моря, а также в приновоземельском районе зимой температура воды от поверхности до дна отрицательная. В Карском море зимой в подлёдном слое температура воды изменяется от –1,5 до –1,8С. Наибольшая солёность на поверхности Баренцева моря 35‰ наблюдается в юго-западной части в районе Нордкапского жёлоба, к северу и югу от которого она понижается до 34,5‰, а в юго-восточной части – до 32-33‰ (во время прохождения волны паводка в печорской губе солёность уменьшается до 4,0–25,5‰). Солёность поверхностных вод Карского моря изменяется от 3-5‰ в его южной части (в районах устьев Оби, Енисея и других крупных рек) до 33-34‰ на севере.

Устойчивый поток тёплого Нордкапского течения входит в Баренцево море с запада и движется на восток, образуя разветвлённую систему тёплых течений:

Прибрежное Мурманское со скоростью около 0,25 м/с, Канинское – 0,15-0,20 м/с, Колгуевское – 0,10-0,15 м/с, Новоземельское – 0,10-0,15 м/с [4, 26]. Приливные течения, одна из главных черт динамики Баренцева моря, носят преимущественно правильный полусуточный характер и имеют наибольшие скорости в поверхностном слое: при входе в Воронку Белого моря – свыше 1,50 м/с; вдоль Мурманского берега, в Канино-Колгуевском районе – 0,70 м/с, на остальной акватории – от 0,20 до 0,50 м/с. Воздействие циклонов проявляется в сильной изменчивости течений даже в струях основных потоков. Согласно расчётам, скорость течений, вызванных прохождением глубоких циклонов, достигает 0,400,50 м/с в центральной части моря и 0,60-0,70 м/с – в относительно мелководной _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru юго-восточной части [Ветер и волны…, 1974]. Скорости постоянных течений в Карском море невелики - 0,02-0,05 м/с, при длительных и сильных ветрах могут существенно возрастать.

Для ледовитости Баренцева моря характерна большая межгодовая и сезонная изменчивость. В годы аномально большой ледовитости кромка льдов в апреле опускается в западных районах южнее 73 с.ш., а на востоке подходит к о.Кильдин, свыше 90% поверхности моря покрывается мощными сплочёнными льдами. В августе-сентябре аномально тёплых лет море полностью очищается от льда [4, 17]. Максимальной толщины 1,3-1,5 м лёд достигает к концу зимы на севере моря, где преобладают обширные ледовые поля и обломки полей. Юговосточная часть моря покрыта преимущественно льдами переменной сплочённости толщиной 0,70-0,80 м. Встречаются айсберги, наблюдаемые в различных частях Баренцева моря. Карское море с октября по май практически полностью покрыто дрейфующими льдами толщиной до 1,5-2,0 м.

Гидрометеорологические характеристики участков Западноарктического шельфа России, перспективных для строительства нефтегазопромысловых сооружений, приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица Метеорологические характеристики участков перспективного строительства на Западно-Арктическом шельфе России [24] Параметр и явление Штокма- Печорское Байдарац- Северо- Обьновское море кая губа запад- ТазовГКМ ный ский берег район Ямала 1.Температура воздуха, С среднегодовая -1,2 -5,6 -9,0 -9,7 -8-летняя минимальная - -9 -4 -6 -средняя - 7-10 5-7 5-6 8-максимальная 23 30-32 28-32 29 зимняя минимальная -28 -48 -50 -49 -средняя -13-19 -20-22 -20-25 -24-максимальная - 2-5 0-2 0-2 2. Продолжительность 160 240 240 250 холодного периода, сутки 3. Скорость ветра, м/с осреднённая за 10 мин 43 35 26 28 осреднённая за 2 мин 53 40 40 34 осреднённая за 3 с - 49 - - 4. Средняя продолжительность ветра 8-10 7 (max 60) - - - со скоростью более 15 м/с (в часах) _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Таблица Гидрологические характеристики участков перспективного строительства на Западно-Арктическом шельфе России [24] Параметр и явление Штокма- Печорское Байдарац- Северо- Обьновское море кая губа западный Тазовски ГКМ берег й район Ямала 1. Температура поверхности моря, °С минимальная -1,7 -1,8 -1,9 -1.9 -1,средняя 2,4 2,8 0,9 - максимальная 8,2 10,9 12,9 8 16,2. Солёность поверхности моря, ‰ минимальная 34,68 12,67 20,65 0,19 средняя 34,86 31,55 31,8 - 0-максимальная 35,03 33,46 35,44 30,56 3. Температура придонного слоя, С минимальная -1,7 -1,7 -1,9 - 0,средняя - 0 0,05 - максимальная 0,8 4,0 12,2 - 2,4. Приливы относительно среднего уровня моря, см минимальный -46 -61 -51 - максимальный +51 +83 +55 - размах 97 144 106 60-100 50-5. Экстремальный уровень моря относительно среднего, см (1 раз в 100 лет) минимальный -86 -170 -106 - максимальный +107 +222 +167 - 6. Скорость течения, см/с приливное 38 38 40 20-30 12-суммарное 146 123 84 100 80-7. Высота волны, м (0,1%23,7 9-10 - 5-7 3-ная обеспеченность) Предлагаемая автором оценка инженерно-геологических условий нефтегазоносной провинции Западно-Арктического шельфа России основана на учёте особенностей литогенеза четвертичных отложений в арктическом регионе, которые позволили Н.Н.Лапиной с соавторами [50] выделить его в отдельный тип – полярный литогенез, который был позднее обозначен И.Д.Даниловым [22] как «…литогенез в зонах устойчивого охлаждения Земли при отрицательных или близких им температурах и при активном участии льда – наземного, подземного, поверхностного льда водоёмов».

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.