- учет закачиваемых в непродуктивные поглощающие горизонты попутных вод;
- прогнозирование изменения состояния недр и связанных с ними компонентов окружающей среды под влиянием добычи нефти и газа, закачки воды с целью ППД и других антропогенных факторов.
- предупреждения о вероятных негативных изменениях состояния геологической среды и необходимой корректировке технологии добычи углеводородного сырья;
- разработку Проектов по ликвидации последствий негативных, в т.ч. аварийных ситуаций, связанных с изменениями состояния геологической среды.
| № п/п | Природные (геологические) опасности недропользования | . Наблюдаемые параметры природной (геологической) среды | ||
| Гидрогеологические ( несоответствие прогнозных и реальных балансовых показателей месторождения, истощение, загрязнение основных водоносных горизонтов в зоне ответственности недропользователя) | Режим подземных вод | Уровень (напор), дебит (расход), температура, физические свойства, химический состав | Изменение показателей ресурсной обеспеченности участка недр (региона) и качества подземных вод | |
| Геокриологические. (тепловое загрязнение оснований промысловой и транспортной инфраструктуры, проявление опасных криогенных процессов) | Термовлажностный режим грунтов | Состав и влажность грунтов сезонноталого слоя, температура грунтов в слое годовых теплооборотов, глубина протаивания-промерзания, тепловые потоки в грунтах | Повышение или понижение среднегодовой температуры ММП, деградация или аградация мерзлых толщ | |
| Инженерно- геологические (геокриологические) опасные природные и техногенно-обусловленные ЭГП) | Режим геологических (включая криогенные) экзогенных процессов | Индивидуальные показатели для каждого геологического (криогенного) процесса + общие показатели термо-влажностного режима грунтов | Активизация или затухание воздействия криогенных процессов. Возникновение опасных ситуаций или их стабилизация | |
| Геохимические ( загрязнение геологической и пограничных сред – воздух, биота, поверхностные воды, донные осадки) объемы, физические свойства, химический состав и температура всех ви дов сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты) | Показатели геохимического загрязнения пограничных сред | - подземных вод; - поверхностных вод; - донных отложений и грунтов; - биоты ; - воздуха. . | Характеристика показателей загрязнения в соответствии с ПДК | |
Природные опасности и наблюдаемые параметры природной (геологической) среды Таблица 3.1.2
Парагенетические комплексы криогенных и экзогенных процессов Таблица 3.1.3
| Процессы (КП) | Парагенетический комплекс процессов | Формы проявления КП | Экзогенные Процессы (ЭГП) |
| Сезонное промерзание (протаивание) | Сезонные: пучение, термокарст, криогенное растрескивание, сортировка грунтов, солифлюкция, наледеобразование | Слой СМС-СТС с разными формами микрорельефа | Дефляция, делювиальные процессы |
| Многолетнее пучение | Криогенное растрескивание,.термокарст, термоэрозия, солифлюкция | Бугры (гидролакколиты, булгунняхи, пинго), гряды и площади пучения | Дефляция, эрозия |
| Термокарст | Термоабразия, термосолифлюкция, образование трещин отседания | Термокарстовые западины (хасыреи, аласы) с озерами и без, с уступами (до 2-х м) и без | Плоскостной смыв, абразия на побережьях и берегах озер |
| Солифлюкция | Криогенная сортировка грунтов, термоэрозия, оползание грунтовых блоков по склону, пучение в основании склонов | Солифлюкционные уступы, языки, потеки, террасы, валы, покровы | Делювиальные процессы |
| Термосолифлюкция | Быстрое оползание или сплыв грунтов СТС, термоэрозия, термокарст | Термосолифлюкционные кары и термоцирки, потоки и террасы (лишенные растительного покрова) | Отседание, делювиальные процессы |
| Термоэрозия | Вытаивание ледяных жил, термосолифлюкция, оползание по поверхности мерзлых пород, наледеобразование | Термоэрозионные борозды и овраги, обрывы льдистых пород по берегам рек, озер и морским побережьям | Эрозия, отседание, осыпание, обваливание блоков мерзлых пород; спуск озер; хасыреи |
| Термоабразия | Термоэрозия, термосолифлюкция, сползание по поверхносим мкрзлых пород, вытаивание ледяных тел | Обрывы по берегам морей, крупных озер и водохра-нилищ, осложненные термо-эрозионными оврагами и нишами, термокарами, тер-расами и байджерахами | Абразия, отседание, осыпание, обваливание блоков пород |
| Криогенное растрескивание | Образование ледяных и ледогрунтовых тел разной формы и размеров; термокарст, термоэрозия, сезонное пучение | Полигонально-концентрические тундры, бугры и площади пучения | Полигоны разных размеров и формы, |
| Наледеобразование | Сезонное пучение, криогенное растрескивание, криогенное выветривание, термокарст, термоэрозия | Наледные тела, наледные поляны, сезонные гидро-лакколиты и наледные бугры | Эрозия |
3. Приборно-аналитическая база
Базовыми техническими средствами построения автоматизированной системы объектного мониторинга с «ручным» и дистанционным съемом информации являются автономные автоматизированные измерительные комплексы, изготавливаемые на базе «Логгера LPC»: логгер LPC -F и логгер LPC ZB.
Логгеры. Схемотехнически логгер изготовлен на базе процессора MSP430F149 фирмы Texas Instruments, flash памяти 45DB161B-TI фирмы Atmel, аналого-цифрового преобразователя AD7715-AR5 фирмы Analog Devices.
Логгер LPC осуществляет функции первичного преобразования аналоговых сигналов подключенных к нему датчиков в цифровую форму, их обработку, накопление в энергонезависимой флеш памяти, а также передачу данных по внешнему запросу и прием заданий на производство измерений.
В целях экономии энергопотребления в логгере реализован принцип сеансных измерений. Логгер может принимать и обрабатывать сигналы от всех типов датчиков, обеспечивая высокую точность измерений в широком спектре изменения температуры окружающей среды от минус 45ºС до плюс 80ºС и влажности до 90%.
Таблица 4
Диапазоны измеряемых величин
| Измеряемый параметр | Шкала | Точность | Примечание |
| Сопротивление | 0 Ом … 61.2 Ом | +/- 0.008 Ом | |
| Напряжение | -80 мВ…+70 мВ | +/- 75 мкВ | |
| Частота | 75Гц…300 кГц | F(кГц)/24.576 (%) | Входной сигнал: ТТЛ уровень или открытый коллектор |
| Прием цифрового кода | 16 разрядов |
Например, при использовании в качестве датчика температуры ЭЧМ-0183 (паспорт 405212.002ПС) с характеристиками преобразования по ГОСТ Р 6651-94 и схемой соединения по ГОСТ Р 50353-92, логгер обеспечивает измерение температур в диапазоне –500С…+800С с разрешающей способностью 0.020С и абсолютной погрешностью измерений не хуже ±0,1°С, а при использовании в качестве датчиков положения инклинометров серии NB3 компании Seika Mikrosystemtechnik GmbH, логгер обеспечивает измерения углов отклонения от вектора силы тяжести ограничиваемые характеристиками самого датчика: диапазон измерения ± 30°, разрешающая способность не хуже ±0,005°.
Датчики давления, различных производителей, позволяют проводить наблюдения за уровненным режимом подземных вод в скважинах, обеспечивая точность не хуже всех известных типов электроуровнемеров.
К встроенному в логгер коммутатору может быть подключено до 10 датчиков, а, за счет применения локальных коммутаторов, число датчиков различного типа в датчиковой сети может достигать 1000 шт. Максимальное удаление датчика от логгера без потери точности – 2км.
Проводная часть датчиковых сетей организовывается любыми кабелями, имеющими высокое сопротивление изоляции с техническими условиями, удовлетворяющими предполагаемым условиям эксплуатации. Может быть рекомендован кабель КСПВ 27 (ТУ16-505148-75).
Допускается погружение датчиковой части аппаратуры в воду на глубину до 50м. Защищенность от пыли и влаги IP 68 (ГОСТ 14254-80).
Сопротивление изоляции термокос между измерительными цепями или корпусом при нормальных климатических условиях – не менее 500 Мом, при воздействии влаги не менее 20 Мом.
Время автономной работы логгера зависит от количества подключенных датчиков и частоты опроса. Потребление в межсеансном интервале менее 8 мкА, потребление при проведении сеанса измерений до 10мА. Время проведения измерений одного датчика порядка 0.12 с. Т.о., емкость батареи логгера обеспечивает питание комплекта оборудования из 55 датчиков температуры при одном измерении в сутки в течение 120 месяцев. Срок службы логгера без изменения объявленных характеристик 10 лет.
Логгер LPC в сочетании ZigBee модулями позволяет организовывать автоматизированные беспроводные наблюдательные сети со всеми типами датчиков.
В качестве ZigBee модулей в системе сбора применены радиочастотные модули XBee Series 2 компании DIGI International. Модули разработаны на основе ZigBee – спецификации, использующей механизм передачи пакетов данных стандарта IEEE 802.15.4.
Технология ZigBee на сегодняшний день является единственной стандартизованной беспроводной технологией разработанной и реализованной, ориентируясь на задачи мониторинга, управления, эксплуатации многопрофильных мультиинтерфейсных датчиковых сетей, систем промышленной и домашней автоматики. Обладая отработанными математическими и алгоритмическими моделями, протокол позволяет создавать уникальные проекты мониторинга и дистанционного сбора информации медленно меняющихся физических параметров практически любых объектов с высокой достоверностью.