tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2025-2-39-53tumnig-1307Research ArticleГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗАGEOLOGY, PROSPECTING AND EXPLORATION OF OIL AND GAS FIELDSАнализ неоднородности результатов гидрогеохимического мониторинга апт-альб-сеноманского комплекса на месторождениях Западной СибириAnalysis of the heterogeneity of the results of hydrogeochemical monitoring of the Aptian-Albian-Cenomanian complex in the fields of Western SiberiaПлавникА. Г.PlavnikA. G.

Плавник Андрей Гарьевич, доктор технических наук, главный научный сотрудник; директор

Тюмень

Andrey G. Plavnik, Doctor of En-gineering, Chief Researcher; Director

Tyumen

https://orcid.org/0000-0001-7864-9115СальниковаЮ. И.SalnikovaYu. I.

Сальникова Юлия Ивановна, заведующий лабораторией нефтяной гидрогеологии

Тюмень

Yuliya I. Salnikova, Head of the Laboratory of Petroleum Hydrogeology

Tyumen

salnikovaji@tyuiu.ruБешенцевВ. А.BeshentsevV. А.

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

Тюмень

Vladimir А. Beshentsev, Doctor of Geology and Mineralogy, Associate Pro-fessor at the Department of Geology of Oil and Gas Fields

Tyumen

СеменоваТ. В.SemyonovaT. V.

Семенова Татьяна Владимировна, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии месторождений нефти и газа

Тюмень

Tatyana V. Semyonova, Candidate of Geology and Mineralogy, Associate Professor at the Department of Geology of Oil and Gas Fields

Tyumen

Тюменский индустриальный университет; Институт геологии нефти и газа им. А. А. Трофимука, Западно-Сибирский филиал Сибирского отделения РАНРоссияIndustrial University of Tyumen; Institute of Petroleum Geology and Geophysics. A.A. Trofimuk, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, West Siberian BranchRussian FederationТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202530042025023953Copyright © Плавник А.Г., Сальникова Ю.И., Бешенцев В.А., Семенова Т.В., 20252025Плавник А.Г., Сальникова Ю.И., Бешенцев В.А., Семенова Т.В.Plavnik A.G., Salnikova Y.I., Beshentsev V.А., Semyonova T.V.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/1307

В статье представлены результаты исследований пластовых вод апт-альб-сеноманского водоносного комплекса Западно-Сибирского артезианского бассейна, проводимых в рамках многолетнего мониторинга на нефтяных и газовых месторождениях. Актуальность исследования определяется недостаточной изученностью природы формирования современных гидрогеохимических условий бассейна, в частности, природы вариативности показателей химического состава проб подземных вод, фиксируемых в период мониторинга.  

В работе проанализирован значительный объем информации (более 4 700 проб) о составе проб пластовых вод апт-альб-сеноманских отложений на объектах мониторинга. Для систематизации и обобщения накопленной информации по отдельным месторождениям проведен расчет среднегодовых значений содержания компонентов в водах, а также стандартные отклонения их изменения во времени. Выполнено сопоставление методических погрешностей лабораторных методов определения содержания основных компонентов состава со стандартными отклонениями в наблюденных данных. Проведена оценка природной неоднородности химического состава подземных вод апт-альб-сеноманского водоносного комплекса по отдельным компонентам на рассматриваемых месторождениях. Результаты многолетних режимных гидрогеохимических опробований апт-альб-сеноманского комплекса на нефтяных и газовых промыслах свидетельствуют о значимой вариативности, даже в границах отдельных месторождений, содержания кальция, гидрокарбоната, йода и брома в подземных водах, что генетически обусловлено локальной неоднородностью состава и свойств вмещающих отложений.

This paper presents findings on the reservoir water of the Aptian-Albian-Cenomanian water-bearing complexes within the Western Siberian Artesian Basin, based on long-term monitoring conducted at oil and gas fields. The study is relevant due to the limited understanding of current hydrogeochemical conditions in the basin, particularly regarding the variability in groundwater chemical composition observed over the monitoring period. We analyzed a substantial dataset comprised of over 4,700 samples of the reservoir water from the Aptian-Albian-Cenomanian sediments at various monitoring sites. To organize and summarize the gathered data for each field, we calculated the average annual concentrations of each component found in the waters, in addition to their standard deviations over time. We also compared the methodological errors associated with laboratory methods for measuring the major components against the standard deviations in the observed data. Furthermore, we assessed the natural heterogeneity of the chemical composition of groundwater within the Aptian-Albian-Cenomanian water-bearing complexes across the studied fields. The results of our long-term hydrogeochemical monitoring reveal significant variability in components such as calcium, bicarbonate, iodine, and bromine within the groundwater, even among individual fields. This variability is largely attributed to the local heterogeneity of the com-position and properties of the surrounding sediments.

Западно-Сибирский мегабассейнапт-альб-сеноманский комплекспластовые водыминерализациягидрогеохимический мониторингWest Siberian megabasinAptian-Albian-Cenomanian complexreservoir watermineralizationhydrogeochemical monitoringReferencesАбукова, Л. А. Гидрогеохимический мониторинг разработки месторождений углеводородов / Л. А. Абукова, О. П. Абрамова, Е. П. Варягова. – DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2015-12.art2. – Текст : непосредственный // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. – 2015. – № 2(12). – С. 15–19.Abukova, L. A., Abramova, O. P. & Varyagova, Ye. P. (2015). Gidrogeokhimicheskiy monitoring razrabotki mestorozhdeniy uglevodorodov Georesursy, geoenergetika, geopolitika. 2(12), рр. 15-19. DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2015-12.art2. (In Russian)Муляк, В. В. Гидрогеохимический мониторинг разработки нефтяных месторождений (с позиции задач экологизации производства). – Текст : непосредственный // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2008. – №. 7. – С. 9–15.Mulyak, V. V. (2008). Hydrogeochemical monitoring of oil fields development (from the position of production ecologization tasks). Environmental protection in oil and gas complex, (7), рр. 9-15. (In Russian).Nelson, R. Monitoring Environmental Parameters with Oil and Gas Developments in the Permian Basin, USA / R. Nelson, J. Heo. – DOI 10.3390/ijerph17114026. – Text : direct // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2020. – 17(11). – Р. 4026.Nelson, R., & Heo, J. (2020). Monitoring Environmental Parameters with Oil and Gas Developments in the Permian Basin, USA. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(11), р. 4026. (In English). DOI: 10.3390/ijerph17114026Temporal variation in groundwater quality in the Permian Basin of Texas, a region of increasing unconventional oil and gas development / Z. Hildenbrand, Jr. D. Carlton, B. Fontenot [et al.]. – DOI 10.1016/j.scitotenv.2016.04.144. – Text : direct // Science of the Total Environment. – 2016. – 562. – Р. 906–913.Hildenbrand, Z. L., Carlton Jr, D. D., Fontenot, B. E., Meik, J. M., Walton, J. L., Thacker, J. B., ... & Schug, K. A. (2016). Temporal variation in groundwater quality in the Permian Basin of Texas, a region of increasing unconventional oil and gas development. Science of the Total Environment, (562), pp. 906-913. (In English). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.04.144Geochemistry of Formation Water and Its Implications for Petroleum Source Rocks in the Fengcheng Formation, Mahu Depression, Xinjiang, China / J. Wang, L. Zhou, J. Liu [et al.]. – DOI 10.3389/feart.2021.774501. – Text : direct // Frontiers in Earth Science. – 2022. – 9. – Р. 774501.Wang, J., Zhou, L., Liu, J., Zhang, X., Luo, X., Zhu, R., ... & Dick, J. (2022). Geochemistry of Formation Water and Its Implications for Petroleum Source Rocks in the Fengcheng Formation, Mahu Depression, Xinjiang, China. Frontiers in Earth Science, (9), p. 774501. (In English). DOI: 10.3389/feart.2021.774501Aquifers of Arkansas: protection, management, and hydrologic and geochemical characteristics of groundwater resources in Arkansas / T. Kresse, P. Hays, K. Merriman [et al.]. – DOI 10.3133/sir20145149. – Text : direct // US Geological Survey. – 2014. – № 2014-5149.Kresse, T. M., Hays, P. D., Merriman, K. R., Gillip, J. A., Fugitt, D. T., Spellman, J. L., ... & Battreal, J. L. (2014). Aquifers of Arkansas: protection, management, and hydrologic and geochemical characteristics of groundwater resources in Arkansas US Geological Survey. (No. 2014-5149). (In English). DOI: 10.3133/sir20145149Assessing changes in groundwater chemistry in landscapes with more than 100 years of oil and gas development / T. Wen, A. Agarwal, L. Xue [et al.]. – DOI 10.1039/C8EM00385H. – Text : direct // Environmental Science: Processes & Impacts. – 2019. – Vol. 21, Issue 2. – P. 384–396.Wen, T., Agarwal, A., Xue, L., Chen, A., Herman, A., Li, Z., & Brantley, S. L. (2019). Assessing changes in groundwater chemistry in landscapes with more than 100 years of oil and gas development. Environmental Science: Processes & Impacts, 21(2), pp. 384-396. (In English). DOI: 10.1039/C8EM00385HMultiple-well monitoring site adjacent to the lost hills oil field, Kern County, California / R. Everett, A. Kjos, A. Brown [et al.]. – DOI 10.3133/ofr20191114. – Text : direct // US Geological Survey. – 2020. – № 2019–1114.Everett, R. R., Kjos, A., Brown, A. A., Gillespie, J. M., & McMahon, P. B. (2020). Multiple-well monitoring site adjacent to the Lost Hills oil field, Kern County, California US Geological Survey. (No. 2019-1114). (In English). DOI: 10.3133/ofr20191114Davis, T. Prioritization of oil and gas fields for regional groundwater monitoring based on a preliminary assessment of petroleum resource development and proximity to California’s groundwater resources / T. Davis, M. Landon, G. Bennett – DOI 10.3133/sir20185065. – Text : direct // US Geological Survey. – 2018. – № 2018– 5065.Davis, T., Landon, M. K. & Bennett G. L. (2018). Prioritization of oil and gas fields for regional groundwater monitoring based on a preliminary assessment of petroleum resource development and proximity to California’s groundwater resources. US Geological Survey. (No. 2018-5065). (In English). DOI: 10.3133/sir20185065Groundwater quality of a public supply aquifer in proximity to oil development, Fruitvale oil field, Bakersfield, California / M. T. Wright, P. B. McMahon, M. K. Landon, J. T. Kulongoski. – DOI 10.1016/j.apgeochem.2019.05.003. – Text : direct // Applied Geochemistry. – 2019. – Vol. 106. – Р. 82–95.Wright, M. T., McMahon, P. B., Landon, M. K., & Kulongoski, J. T. (2019). Groundwater quality of a public supply aquifer in proximity to oil development, Fruitvale oil field, Bakersfield, California. Applied Geochemistry, (106), pp. 82-95. (In English). DOI: 10.1016/j.apgeochem.2019.05.003Алексеева, Н. В. Государственный мониторинг состояния недр / Н. В. Алексеева, А. А. Вожик [и др.]. – DOI 10.53085/0034-026X_2023_11_11. – Текст : непосредственный // Разведка и охрана недр. – 2023. – № 11. – С. 11–14.Alekseyeva, N. V., Vozhik, A. A., Golubev, S. A., Dezhnikova, I. Yu., & Stazhilo-Alekseev, S. K. (2023). State monitoring of subsoil conditions / Razvedka i okhrana nedr, (11), рр. 11–14. (In Russian). DOI: 10.53085/0034-026X_2023_11_11Белозеров, Д. А. Эколого-гидрогеологическая оценка состояния подземных вод водоносного турон-коньякского карбонатного комплекса в районе села Старая Калитва Россошанского района Воронежской области / Д. А. Белозеров, В. А. Бударина, А. А. Валяльщиков. – DOI 10.17308/geology.2020.3/3011. – Текст : непосредственный // Вестник Воронежского государственного университета. Серия : Геология. – 2020. – № 3. – С. 73–89.Belozerov, D. A., Budarina, V. A. & Valyalshchikov, A. A. (2020). Ecological and hydrogeological assessment of the state of groundwater in the aquiferous turonian-coniacian carbonate complex near the village of Staraya Kalitva in the rossosh district of the Voronezh region. Proceedings of Voronezh state university. Series: Geology, (3), рр. 73–89. (In Russian). DOI: 10.17308/geology.2020.3/3011Дьяконова, Д. В. Результаты использования комплекса геофизических исследований для подсчета запасов и ведения мониторинга подземных вод апт-альб-сеноманского водоносного комплекса центральной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции / Д. В. Дьяконова, Н. В. Алексеева. – Текст : непосредственный // Инженерная, угольная и рудная геофизика-2015. Современное состояние и перспективы развития : материалы конференции, Сочи, 28 сентября – 02 октября 2015 года. – Сочи : Межрегиональная общественная организация Евро-Азиатское геофизическое общество, 2015. – С. 154–157.D'yakonova, D. V., Alekseyeva, N. V. (2015). Rezul'taty ispol'zovaniya kompleksa geofizicheskikh issledovaniy dlya podscheta zapasov i vedeniya monitoringa podzemnykh vod apt-al'b-senomanskogo vodonosnogo kompleksa tsentral'noy chasti Zapadno-Sibirskoy neftegazonosnoy provintsii, Inzhenernaya, ugol'naya i rudnaya geofizika-2015. Sovremennoye sostoyaniye i perspektivy razvitiya: Materialy konferentsii, Sochi, 28.09.-02.10.2015 goda. Sochi: Mezhregional'naya obshchestvennaya organizatsiya Yevro-Aziatskoye geofizicheskoye obshchestvo, рр. 154-157. (In Russian).Елохина, С. Н. Гидрогеологический мониторинг: объекты, задачи, результаты и проблемы на территории Уральского федерального округа / С. Н. Елохина, Т. В. Прачкина, А. С. Сергеева. – DOI 10.52619/978-5-9908560-9-7-2021-23-1-48-52. – Текст : непосредственный // Подземная гидросфера : материалы XXIII Всероссийского совещания по подземным водам востока России с международным участием, Иркутск, 20–26 июня 2021 года. – Иркутск : Институт земной коры СО РАН, 2021. – С. 48–52.Yelokhina, S. N., Prachkina, T. V. & Sergeyeva, A. S. (2021). Gidrogeologicheskiy monitoring: ob"yekty, zadachi, rezul'taty i problemy na territorii Ural'skogo federal'nogo okruga. Podzemnaya gidrosfera: Materialy XXIII Vserossiyskogo soveshchaniya po podzemnym vodam vostoka Rossii s mezhdunarodnym uchastiyem, Irkutsk, 20-26.06.2021 goda. Irkutsk: Institut zemnoy kory SO RAN, рр. 48-52. (In Russian). DOI: 10.52619/978-5-9908560-9-7-2021-23-1-48-52Вертикальная и латеральная гидрогеохимическая зональность подземных вод Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна / Б. П. Ставицкий, А. Р. Курчиков, А. Э. Конторович, А. Г. Плавник. – Текст : непосредственный // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2006. – № 5–6. – С. 58–84.Stavitskiy, B. P., Kurchikov, A. R., Kontorovich, A. E., & Plavnik, A. G. (2006). Vertikal'naya i lateral'naya gidrogeokhimicheskaya zonal'nost' podzemnykh vod Zapadno-Sibirskogo neftegazonosnogo basseyna. Geology, Geophysics and Development of Oil and Gas Fields, (5-6), pp. 58-84. (In Russian).Сальникова, Ю. И. О геохимической стабильности подземных вод апт-альб-сеноманского комплекса в связи с разработкой нефтяных месторождений Западной Сибири / Ю. И. Сальникова. – DOI 10.31660/0445-0108-2022-3-38-56. – Текст : непосредственный // Актуальные проблемы нефти и газа : тезисы доклада 4-й Всероссийской молодежной научной конференции, 20–22 октября 2021 // Институт проблем нефти и газа РАН; отв. ред. И. М. Индрупский. – Москва : ИПНГ РАН, 2021. – С. 30–31.Sal'nikova, Yu. I. (2021). O geokhimicheskoy stabil'nosti podzemnykh vod apt-al'b-senomanskogo kompleksa v svyazi s razrabotkoy neftyanykh mestorozhdeniy Zapadnoy Sibiri. Abstracts of Papers of the 4th All-Russian Conference Actual Problems of Oil and Gas. Moscow, Institute of Oil and Gas Problems of the Siberian Branch of the RAS Publ., рp. 30. (In Russian).Плавник, А. Г., Гидрогеохимический мониторинг апт-альб-сеноманского водоносного комплекса в центральных районах Западно-Сибирского мегабассейна в связи с высокой техногенной нагрузкой / А. Г. Плавник, Ю. И. Сальникова, Р. Н. Абдрашитова. – DOI 10.33764/2618-981X-2024-2-1-145-150. – Текст: непосредственный // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XX Международный научный конгресс, 15–17 мая 2024 г., Новосибирск : сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология». – Новосибирск : СГУГиТ, 2024. – № 1. – С.145–150.Plavnik, A. G., Sal'nikova, Yu. I. & Abdrashitova, R. N. (2024). Gidrogeokhimicheskiy monitoring apt-al'b-senomanskogo vodonosnogo kompleksa v tsentral'nykh rayonakh Zapadno-Sibirskogo megabasseyna v svyazi s vysokoy tekhnogennoy nagruzkoy. Interekspo GEO-Sibir'. XX Mezhdunarodnyy nauchnyy kongress, 15-17.05.2024 g., Novosibirsk : sbornik materialov v 8 t. T. 2: Mezhdunarodnaya nauchnaya konferentsiya «Nedropol'zovaniye. Gornoye delo. Napravleniya i tekhnologii poiska, razvedki i razrabotki mestorozhdeniy poleznykh iskopayemykh. Ekonomika. Geoekologiya». Novosibirsk: SGUGiT, (1), рр. 145-150. (In Russian). DOI: 10.33764/2618-981X-2024-2-1-145-150Матусевич, В. М. Микроэлементы в подземных водах показатели нефтегазоносности / В. М. Матусевич, В. К. Попов. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газа. – 1978. – № 8. – С. 3–8.Matusevich, V. M. & Popov, V. K. (1978). Mikroelementy v podzemnykh vodakh pokazateli neftegazonosnosti, Oil and gas studies, (8), рр. 3-8. (In Russian).Карцев, A. A. Нефтегазопромысловая гидрогеология / A. A. Карцев, A. M. Никаноров. – Москва : Недра. – 1983. – 199 с. – Текст : непосредственный.Kartsev, A. A. & Nikanorov A. M. (1983). Neftegazopromyslovaya gidrogeologiya. Moscow, Nedra Publ., 199 р. (In Russian).Смирнов, С. И. Введение в изучение геохимической истории подземных вод / С. И. Смирнов. – Москва : Недра. – 1974. – 263 с. – Текст : непосредственный.Smirnov, S. I. (1974). Vvedeniye v izucheniye geokhimicheskoy istorii podzemnykh vod. Moscow, Nedra Publ., 263 р. (In Russian).Кузнецов, А. М. О закономерностях накопления бромид-иона в подземных рассолах / А. М. Кузнецов, Г. А. Максимович. – Текст: непосредственный // Доклады Академии наук СССР. – Пермь : Пермский университет им. А. М. Горького. – 1961. – Т. 138, № 5. – С. 1179–1182.Kuznetsov, A. M. & Maksimovich, G. A. (1961). O zakonomernostyakh nakopleniya bromid-iona v podzemnykh rassolakh. Doklady Akademii nauk SSSR. Perm' : Permskiy universitet im. A. M. Gor'kogo Publ., 138 (5), рр. 1179-1182. (In Russian).

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