ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА (UNDERGROUND GAS STORAGES)
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАЙОНА РАСПОЛОЖЕНИЯ КАЛИНИНГРАДСКОГО ПХГ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ТОМОГРАФИИ
(APPLICATION OF GAS TOMOGRAPHY TO STUDY GEODYNAMICAL CONDITION OF THE KALININGRADSKOYE UNDERGROUND GAS STORAGE FACILITY AREA)
В целях развития научной базы для прогнозирования и своевременного выявления потенциально возможных процессов в горном массиве, способных негативно повлиять на подземные резервуары, которые вмещает этот массив, на Калининградском ПХГ в 2023 г. проведен цикл работ по оценке его геомеханического и геодинамического состояний. В ходе исследований апробирован новый для нефтегазовой отрасли комплексный метод газовой томографии, объединяющий методы геодинамического районирования и микрогеодинамического картирования и основанный на анализе данных почвенной газовой съемки. Главное отличие использованной технологии от рекомендованной ГОСТ Р 53239–2008 «Хранилища природных газов подземные. Правила мониторинга при создании и эксплуатации» подпочвенной газовой съемки заключается в измерении концентрации в подпочвенном воздухе радона, торона, паров ртути, гомологов метана и других газов, что позволяет выявить локальные геодинамические неоднородности массива и построить соответствующие геодинамические карты и глубинные разрезы. По данным газовой съемки уточнено микроблочное строение массива и отмечено наличие вблизи подземных резервуаров зон предельно напряженного состояния массива. Рекомендовано проводить исследования, направленные на оценку рисков развития негативных геодинамических процессов (при условии их наличия), во время геолого-разведочных работ и в процессе эксплуатации подземных хранилищ, созданных в отложениях каменной соли. Кроме того, метод газовой томографии доказал высокую информативность и представительность результатов при оценке напряженно-деформированного состояния массива вокруг подземных резервуаров, поэтому может быть рекомендован при проведении их периодических диагностических обследований без вывода объектов из эксплуатации.
A variety of geomechanical and geodynamical studies were held in 2023 at the Kaliningradskoye underground gas storage facility to further develop the scientific database and facilitate forecasting and timely identification of potential processes in rocks, which might have adverse effects on the underground reservoirs accommodated in these rocks. A new gas tomography method, which is a comprehensive technique combining geodynamical zoning and microgeodynamic mapping and based on the analysis of the data obtained by a soil gas survey was tested during the studies. The primary difference of the used technique from the subsoil gas survey recommended by GOST R 53239–2008 “Underground Storages of Hydrocarbons. Monitoring Rules for Construction and Operation” consists in measuring concentration of radon, thoron, mercury vapors, methane homologs, and other gases in the subsoil air with the purpose of identifying the local geodynamical non-uniformities in the rock and creating respective geodynamical maps and subsurface cross-sections. The gas survey data were used to confirm the micro-block structure of the rock, in addition, the survey detected rock zones in the ultimate stress condition near the underground reservoirs. The authors came up with the recommendation that studies focused on the risks of the development of negative geodynamical processes (if any) should be carried out during exploration activities and operations of underground storage facilities developed in rock salt deposits. In addition, gas tomography method proved to deliver valuable information and representative results when used to assess the rock in a stress-strain state around underground reservoir and, therefore, can be suggested for regular diagnostic surveys, which do not require facilities to be shut down.
А.С. Батугин, д.т.н., ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Москва, Россия)
С.А. Хан, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия)
В.И. Диваков, к.г.-м.н., ООО Центр комплексных исследований недр «Катари» (Москва, Россия)
А.В. Оборин, ПАО «Газпром»
Е.В. Хотченков, к.т.н., ФГБУН Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского Российской академии наук (Москва, Россия)
С.В. Шевчук, к.т.н., ПАО «Газпром»
A.S. Batugin, DSc in Engineering, National University of Science and Technology “MISIS” (Moscow, Russia)
S.A. Khan, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia)
V.I. Divakov, PhD in Geology and Mineralogy, OOO Center for Integrated Research of the Subsoil “Katari” (limited liability company) [OOO Tsentr kompleksnykh issledovaniy nedr “Katari”] (Moscow, Russia)
A.V. Oborin, PJSC Gazprom
E.V. Khotchenkov, PhD in Engineering, Vernadsky State Geological Museum of Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)
S.V. Shevchuk, PhD in Engineering, PJSC Gazprom
Liang G-С., Huang X., Peng X-Y. Investigation on the cavity evolution of underground salt cavern gas storages // J. Nat. Gas Sci. Eng. 2016. Vol. 33. P. 118–134. DOI: 10.1016/j.jngse.2016.05.018.
Wang T., Yang C., Chen J., Daemen J.J.K. Geomechanical investigation of roof failure of China’s first gas storage salt cavern // Eng. Geol. (Amsterdam, Neth.). 2018. Vol. 243. P. 59–69. DOI: 10.1016/j.enggeo.2018.06.013.
Benetatos C., Málek J., Verga F. Moment tensor inversion for two micro-earthquakes occurring inside the Háje gas storage facilities, Czech Republic // Journal of Seismology. 2013. Vol. 7. P. 557–577. DOI: 10.1007/s10950-012-9337-0.
Batugin A., Ogadzhanov V., Khan S., et al. Exploring the nature of seismic events in the underground gas storages area of the Volga Federal District // Russ. J. Earth Sci. 2022. Vol. 22, No. 6. Article ID ES6010. DOI: 10.2205/2022ES000819. EDN: MISEUK.
Российская Федерация. Законы. О недрах: Федер. закон от 21.02.1992 № 2395-1: послед. ред. // КонсультантПлюс: сайт. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_343/ (дата обращения: 08.09.2024). Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
ГОСТ Р 53239–2008. Хранилища природных газов подземные. Правила мониторинга при создании и эксплуатации // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200075586 (дата обращения: 08.09.2024).
Петухов И.М., Батугина И.М. Геодинамика недр. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра коммюникейшенс, 1999. 256 с. EDN: SUPAQZ.
Диваков В.И. Метод микрогеодинамических исследований – новый метод в геологии // Вестник Российского Университета дружбы народов. Серия: Геология и разведка полезных ископаемых. 1996. С. 71–79.
Шварев С.В. Морфотeктоника, деформации рыхлых отложений и этапы тектонической активизации Самбийского (Калининградского) полуострова в позднем плейстоцене и голоцене // Геоморфология. 2021. Т. 52, № 4. С. 97–124. DOI: 10.31857/S0435428121040106. EDN: UAPJJN.
Рогожин Е.А., Овсюченко А.Н., Новиков С.С., Мараханов А.В. Активная тектоника района Калининградских землетрясений 21 сентября 2004 года // Вопросы инженерной сейсмологии. 2010. Т. 37, № 3. С. 5–20. EDN: NDOJLJ.
Каррыев Б.С. О необходимости сейсмического мониторинга в Калининградской области // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2012. № 1. С. 39–43. EDN: OPMUHL.
Liang G-С, Huang X, Peng X-Y, Tian Y, Yu Y-H. Investigation on the cavity evolution of underground salt cavern gas storages. J. Nat. Gas Sci. Eng. 2016; 33: 118–134. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.05.018.
Wang T, Yang C, Chen J, Daemen JJK. Geomechanical investigation of roof failure of China’s first gas storage salt cavern. Eng. Geol. (Amsterdam, Neth.). 2018; 243: 59–69. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.06.013.
Benetatos C, Málek J, Verga F. Moment tensor inversion for two micro-earthquakes occurring inside the Háje gas storage facilities, Czech Republic. Journal of Seismology. 2013; 7: 557–577. https://doi.org/10.1007/s10950-012-9337-0.
Batugin A, Ogadzhanov V, Khan S, Shevchuk S, Kostikov S, Oborin A. Exploring the nature of seismic events in the underground gas storages area of the Volga Federal District. Russ. J. Earth Sci. 2022; 22(6): article ID ES6010. https://doi.org/10.2205/2022ES000819.
Federation Council. Federal Law No. 35-FZ dated 26 March 2003 (latest edition). On subsoil. Available from: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_343/ [Accessed: 8 September 2024]. (Accessible for registered users; in Russian)
Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. GOST R 53239–2008 (state standard). Underground storages of hydrocarbons. Monitoring rules for construction and operation. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200075586 [Accessed: 8 September 2024]. (In Russian)
Petukhov IM, Batugina IM. Geodynamics of the Subsoil. Moscow: Nedra Kommyunikeyshens; 1999. (In Russian)
Divakov VI. Microgeodynamic research method: A new method in geology. Bulletin of Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Geology and Exploration of Mineral Resources [Vestnik Rossiyskogo Universiteta druzhby narodov. Seriya: Geologiya i razvedka poleznykh iskopaemykh]. 1996: 71–79. (In Russian)
Shvarev SV. Morphotectonics, deformations of loose sediments and stages of tectonic activation of the Sambia (Kaliningrad) Peninsula in the Late Neopleistocene and Holocene. Geomorfologiya. 2021; 52(4): 97–124. https://doi.org/10.31857/S0435428121040106.
Rogozhin ЕА, Ovsuchenko AN, Novikov SS, Marakhanov AV. Active tectonics of the Kaliningrad earthquakes of September 21, 2004. Problems of Engineering Seismology [Voprosy inzhenernoy seysmologii]. 2010; 37(3): 5–20. (In Russian)
Karryev BS. Topical issues of seismic monitoring in the Kaliningrad region. IKBFU’s Vestnik [Vestnik Baltiyskogo federal’nogo universiteta im. I. Kanta]. 2012; (1): 39–43. (In Russian)
Продолжая пользование настоящим сайтом Вы выражаете свое согласие на обработку файлов-cookie, в том числе
и с использованием сервиса «Яндекс Метрика», Вы
можете самостоятельно запретить обработку cookies в настройках своего браузера.
Вход
Главная
Журналы
Авторизуйтесь
Назад к журналу