tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2024-6-11-24tumnig-1265Research ArticleГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗАGEOLOGY, PROSPECTING AND EXPLORATION OF OIL AND GAS FIELDSГидрогеологическая неповторимость подземных вод Черкашинского участка Тобольского района Тюменской областиHydrogeological uniqueness of groundwater in the Cherkashinsky area of the Tobolsk district of the Tyumen regionАлександровА. С.AleksandrovA. S.

Александров Андрей Сергеевич, старший преподаватель кафедры геологии месторождений нефти и газа

г. Тюмень

 

 

Andrey S. Aleksandrov, Senior Lecturer at the Department of Geology of Oil and Gas Fields

Tyumen

 

asaleksandrov1991@gmail.comБешенцевВ. А.BeshentsevV. A.

Бешенцев Владимир Анатольевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры геологии месторождений нефти и газа

г. Тюмень

Vladimir A. Beshentsev, Doctor of Geology and Mineralogy, Professor at the Department of Geology of Oil and Gas Fields

Tyumen

 

Тюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202428122024061124Copyright © Александров А.С., Бешенцев В.А., 20242024Александров А.С., Бешенцев В.А.Aleksandrov A.S., Beshentsev V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1265

Интенсивное освоение Тюменской области, где располагается крупнейший Западно-Сибирский мегабассейн (Тюменское месторождение подземных вод — самое крупное в России), нарушает естественное состояние экосистем, в частности подземных вод, являющихся основой экосистемы, жизненно важной для здоровья планеты. На сегодняшний день значимость подземных вод недооценена. Профессор Роберт Рейнеке из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга говорит о том, что подземные воды необходимо рассматривать как важнейшую экосистему, так как они не только сами по себе являются крупной экосистемой, но и имеют решающее значение для экосистем на земной поверхности.

Исключительно важны минеральные и термальные подземные воды, которые в течение длительного времени называли лечебные. Еще в начале XX века термин «минеральная вода» был синонимом термина «лечебная вода». В настоящее время подземные воды используют как в качестве минерального сырья для извлечения ценных компонентов — брома и йода, так и как технические воды. К техническим водам предъявляются особые требования. Это связано с оценкой геохимической совместимости пластовых и закачиваемых флюидов, ввиду того, что прогноз равновесия поможет предотвратить проблемы солеотложений на нефтепромыслах. Затруднительная процедура определения совместимости закачиваемой и пластовой воды усложняет оперативное использование гидрохимической информации, в частности — контроля осадка кальцита.

Цель статьи — представить состав подземных вод и оценить геохимическую совместимость пластовых и закачиваемых флюидов Черкашинского участка. Для изучения данной темы применялся в основном метод атомно-абсорбционного анализа и геохимической совместимости пластовых и закачиваемых флюидов. В работе рассмотрены значение концентрации и возможность накопления в подземных водах микрокомпонентов (брома и йода), которые определяются геологогидрогеологическими условиями данного района, а также выделен расчетный метод совместимости смешиваемых вод по кальциту и гипсу, показана зависимость растворимости солей кальция в многокомпонентной смеси от температуры, давления и парциального давления углекислого газа.

Intensive development of the Tyumen region, where the largest West Siberian megabasin is located (the Tyumen groundwater deposit is the largest in Russia), violates the natural state of ecosystems, in particular groundwater, which is the basis of an ecosystem vital to the health of the planet. Currently, the significance of groundwater is often underestimated. Professor Robert Reinecke from Johannes Gutenberg University Mainz emphasizes that groundwater should be considered as a crucial ecosystem. This is because groundwater is a major ecosystem itself, also it plays a critical role in the earth surface. So what is the hydrogeological uniqueness of the groundwater of the Cherkashinsky area in the Tobolsk district of the Tyumen region?

Mineral and thermal groundwater, historically termed "medicinal water," are essential. In the early 20th century, "mineral water" was synonymous with "medicinal water." Today, groundwater is utilized not only as a mineral resource for extracting valuable components like bromine and iodine but also as technical water. Technical water have special requirements. This is due to the need to assess the geochemical compatibility of formation fluids and injected fluids, because forecasting equilibrium can help prevent problems of salt deposition in oil fields. The difficult procedure for determining the compatibility of injected water and formation water complicates the operational use of hydrochemical data, in especially in monitoring calcite precipitate.

The aim of this article is to present the groundwater composition and evaluate the geochemical compatibility of formation fluids and injected fluids in the Cherkashinsky area. Studying this science topic, we mostly used method of atomic-absorption analysis and the geochemical compatibility of formation fluids and injected fluids. This study examines the value of concentration and potential accumulation of micro-components (bromine and iodine) in groundwater, defined by the geological and hydrogeological conditions of this area. Additionally, we have identified a computational method of compatibility of mixed waters based on calcite and gypsum. Also, we showed the dependency of calcium salt solubility in a multi-component mixture on temperature, pressure, and the partial pressure of carbon dioxide.

региональные особенностимикрокомпоненты: йодбромгеохимическая совместимость пластовых и закачиваемых флюидоввода для заводнения нефтяных пластовregional featuresmicro-components — iodinebrominegeochemical compatibility of formation fluids and injected fluidswater-flooding of oil reservoirReferencesМатусевич, В. М. Тобольский нефтеносный район — перспективная база гидроминеральных и топливно-энергетических ресурсов Тюменской области / В. М. Матусевич, Т. В. Семенова // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока Сибири. – Иркутск, 2000. – С. 124–126. – Текст : непосредственный.Matusevich, V. M., Semenova, T. V. (2000). Tobol'skiy neftenosnyy rayon — perspektivnaya baza gidromineral'nykh i toplivno-energeticheskikh resursov Tyumenskoy oblasti. Materialy Vserossiyskogo soveshchaniya po podzemnym vodam Vostoka Sibiri. Irkutsk, pp. 124-126. (In Russian).Михайлова, Л. В. Загрязнение и фитотоксичность донных грунтов водотоков в районе самоизливающейся скважины № 36-РГ в Тобольском районе Тюменской области / Л. В. Михайлова, А. С. Александров, А. С. Рычкова. – Текст: непосредственный // Вестник рыбохозяйственной науки. – 2018. – Т. 5., № 2 (18). – С. 80–92.Mikhailova, L. V., Alexandrov, A. S., & Rychkova, A. S. (2018). Pollution and phytotoxicity of bottom soils of watercourses within the area of a flowin oil well no.36-RG IN Tobolsk district of Tyumen region. Vestnik rybokhozyaystvennoy nauki, 5(2), pp. 80-92. (In Russian).Крайнов, С. Р. Геохимия подземных вод = Geochemistry of ground waters = Geochemistry of ground waters : Теоретические, прикладные и экологические аспекты / С. Р. Крайнов, Б. Н. Рыженко, В. М. Швец ; ответственный редактор Н. П. Лаверов ; Российская академия наук, Институт геохимии и аналитической химии им. Вернадского, Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе. – 2-е изд., доп. – Москва : ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. – 672 с. – Текст : непосредственный.Krainov, S. R., Ryzhenko, B. N., & Shvets, V. M. (2012). Geochemistry of ground waters = Geochemistry of ground waters. Moscow, TsentrLitNefteGaz Publ., 672 p. (In Russian).Курчиков, А. Р. Гидрогеотермические критерии нефтегазоносности / А. Р. Курчиков. – Москва : Недра, 1992. – 231 с. – Текст : непосредственный.Kurchikov, A. R. (1992). Gidrogeotermicheskie kriterii neftegazonosnosti. Moscow, Nedra Publ., 231 p. (In Russian).Карцев, А. А. Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов : учебник для вузов / А. А. Карцев, С. Б. Вагин, В. М. Матусевич. – Москва : Недра, 1986. – 224 с. – Текст : непосредственный.Kartsev, A. A., Vagin, S. B., & Matusevich, V. M. (1986). Gidrogeologiya neftegazonosnykh basseynov. Moscow, Nedra Publ., 224 p. (In Russian).Будников, Г. К. Тяжeлые металлы в экологическом мониторинге водных систем / Г. К. Будников // Соровский образовательный журнал. – 1998. – № 5. – С. 23–29. – Текст : непосредственный.Budnikov, G. K. (1998). Tyazhelye metally v ekologicheskom monitoringe vodnykh sistem. Sorovskiy obrazovatel'nyy zhurnal, (5), pp. 23-29. (In Russian).Никаноров, А. М. Гидрохимия: учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. / А. М. Никаноров. – Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 2001. – 444 с. – Текст : непосредственный.Nikanorov, A. M. (2001). Gidrokhimiya. Sankt-Peterburg. Gidrometeoizdat Publ., 444 p. (In Russian).Орешенкова, Е. Г. Спектральный анализ. Учебник / Е. Г. Орешенкова. – Москва : Высшая Школа. – 1982. – 375 с. – Текст : непосредственный.Oreshenkova, E. G. (1982) Spektral'nyy analiz. Moscow, Vysshaya Shkola Publ., 375 p. (In Russian).Матусевич, В. М. Нефтегазовая гидрогеология : учебное пособие [в 2 ч.] Ч. 2. Нефтегазовая гидрогеология Западно-Сибирского мегабассейна / В. М. Матусевич, Л. А. Ковяткина ; Федеральное агентство по образованию, Тюменский государственный нефтегазовый университет. – Тюмень : ТюмГНГУ, 2010. – 108 с. – Текст : непосредственный.Matusevich, V. M., & Kovyatkina, L. A. (2010). Neftegazovaya gidrogeologiya. V 2 chastyakh. Chast' II. Neftegazovaya gidrogeologiya Zapadno-Sibirskogo megabasseyna. Tyumen, Tyumen State Oil and Gas University Publ., 108 p. (In Russian).Опыт использования апт-альб-сеноманского гидрогеологического комплекса при размещении попутно-добываемых вод Каменного участка недр / Ю. И. Сальникова, Р. Н. Абдрашитова, Д. В. Бердова, Т. В. Семенова. – DOI 10.31660/0445-0108-2024-2-25-42. – Текст: непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2024. – № 2 (164). – С. 25–42.Salnikova, Yu. I., Abdrashitova, R. N., Berdova, D. V., & Semenova, T. V. (2024). Experience of using the aptian-albian-cenomanian hydrogeological complex in the disposal of produced water from the Kamennoye subsoil area. Oil and gas studies, 2(164), pp. 25-42. (In Russian). DOI: 10.31660/0445-0108-2024-2-25-42Гусаков, В. Н. Анализ условий формирования отложений галита и поиск реагентов для ингибирования / В. Н. Гусаков, Р. Н. Абдрашитова, В. Н. Колотыгина. – Текст : непосредственный // Вода : химия и экология. – 2024. – № 1. – С. 29–41.Gusakov, V. N., Abdrashitova, R. N., & Kolotygina, V. N. (2024). Analysis of the formation conditions of halite deposits and the search of reagents for inhibition. Water: Chemistry and Ecology, (1), pp. 29-41. (In Russian).Сальникова, Ю. И. Результаты исследований совместимости пластовых и закачиваемых вод на месторождениях углеводородов в Западной Сибири / Ю. И. Сальникова. – DOI: 10.17513/use.38217. – Текст : непосредственный // Успехи современного естествознания. – 2024. – № 2. – С. 44–53. – Текст: непосредственный.Salnikova, Yu. I. (2024). Results of studies on the compatibility of formation and injected water in hydrocarbon fields in Western Siberia. Advances in current natural sciences, (2), рр. 44-53. (In Russian). DOI: 10.17513/use.38217.ОСТ 39-229-89. Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение совместимости закачиваемых и пластовых вод по кальциту и гипсу расчетным методом от 6 февраля 1989 г. № 100. – Дата введ. 1989-01-07. – Москва, 1989. – 14 с. – Текст: непосредственный.OST-39-229-89. (1989). Voda dlya zavodneniya neftyanykh plastov. Opredelenie sovmestimosti zakachivaemykh i plastovykh vod po kal'tsitu i gipsu raschetnym metodom ot 6 fevralya 1989 g. № 100. Moscow, 14 р. (In Russian).Отложения неорганических солей в скважинах, призабойной зоне пласта и методы их предотвращения / С. Ф. Люшин, А. А. Глазков, Г. В. Галеева, [и др.]. – Москва : ВНИИОЭНГ, 1983. – 100 с. – Текст : непосредственный.Lyushin, S. F., Glazkov, A. A., Galeeva, G. V., Antipin, Yu. V., & Syrtlanov, A. Sh. (1983). Otlozheniya neorganicheskikh soley v skvazhinakh prizaboynoy zony plasta i metody ikh predotvrashcheniya. Moscow, VNIIOENG Publ., 100 p. (In Russian).Образование арагонита и кальцита в системе Са(ОН)2-Н2О-СО2 – воздух при различной минерализации раствора / Ж. Д. Сыдыков, Д. А. Самбаева, Л. И. Толоконникова, З. К. Маймеков // Наука и новые технологии. – 2008. – № 3–4. – С. 220–224. – Текст : непосредственный.Sydykov, Zh. D., Sambayeva, D. A., Tolokonnikova, L. I., Maymekov, Z. K. (2008). Obrazovanie aragonita i kal'tsita v sisteme Sa(ON)2-N2O-SO2 – vozdukh pri razlichnoy mineralizatsii rastvora. Nauka i novye tekhnologii, (3-4), pp. 220-224. (In Russian).Букаты, М. Б. Численные методы моделирования геомиграции радионуклидов: учебное пособие / М. Б. Букаты. – Томск : Издательство Томского политехнического университета. – 2010. – 96 с. – Текст : непосредственный.Bukaty, M. B. (2010). Chislennye metody modelirovaniya geomigratsii radionuklidov: uchebnoe posobie. Tomsk, Izdatel'stvo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta Publ., 96 p. (In Russian).Подземные воды мезозойского гидрогеологического бассейна в пределах северной части Западно-Сибирского мегабассейна : монография / В. А. Бешенцев, Т. В. Семенова, Р. Н. Абдрашитова, М. Д. Заватский; Министерство образования и науки Российской Федерации, Тюменский индустриальный университет. – Тюмень : ТИУ, 2021. – 171 с. – Текст : непосредственный.Beshentsev, V. A., Semenova, T. V., Abdrashitova, R. N. & Zavatskiy, M. D. (2021). Podzemnye vody mezozoyskogo gidrogeologicheskogo basseyna v predelakh severnoy chasti Zapadno-Sibirskogo megabasseyna. Tyumen, Industrial University of Tyumen Publ., 171 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.