ПОЧВЫ ГАЗОНОСНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Добыча, транспортировка, хранение природного газа оказывают существенное воздействие на почвенный покров, причем формы воздействия весьма специфичны.

На территории Российской Федерации районы газодобычи охватывают значительные площади Сибири, Камчатки, Чукотки, Севера Европейской части России, Урала, Ставрополья, Предкавказья и Поволжья (см. рис. 6.1). В последние годы широкое распространение на Европейской части России получили подземные газохранилища - искусственные газовые залежи, созданные путем закачивания газа в глубинные породы и соединенные с газовыми месторождениями магистральными трубопроводами.

Факторы, вызывающие нарушение почв на газоносных территориях

Природный газ сосредоточен в пористых геологических структурах, где емкость хранения представлена совокупностью пор и трещин пласта-коллектора. Из нефтегазовых залежей к земной поверхности поднимаются углеводородные газы, вследствие чего над месторождениями и подземными газохранилищами (газоносными территориями) формируются ореолы рассеяния различной формы и контрастности. Углеводородный фон в верхних слоях литосферы и почвах проявляется по всей площади газовой залежи и в основном зависит от глубины залегания естественных и газовых залежей, тектонической трещиноватости и газовой проницаемости пород геологической толщи (Соколов, 1947'),а также наличия биогеохимических и сорбционных барьеров. Плотные глины высокой мощности и низкой газовой проницаемости не пропускают потоки природного газа, в то время как пески и супеси обладают высокой газовой проницаемостью. Глубины залегания газовых залежей варьируют от 300 до 3000 м. Например, на Северо-Ставропольском газовом месторождении газовые залежи расположены на различных глубинах - от 350 до 1200 м (рис. 9.1).

' Соколов Б А. Прямые геохимические методы поисков нефти. М. - Л.. 1947.

Места выработанных природных залежей газа могут занимать искусственные подземные хранилища газа (ПХГ).

Рис. 9.1. Геологический разрез с естественной и искусственными газовыми залежами

1 - почвы и четвертичные суглинки; 2 - среднссарматские пески, глины, песчаники, прослои ракушечника с высокой газовой проницаемостью; 3-нижнесар- матскис зеленовато-серые глины и пески с высокой газовой проницаемостью; 4
- караганские темно-серые глины и пески с высокой газовой проницаемостью; 5 - караганские зеленые глины с прослоями песка и мергеля - 1азовая залежь; 6
- майкопские глины серые и темно-серые, плотные, песчанистые, слюдистые и черные плотные глины с низкой газовой проницаемостью: 7 - хадумскнй горизонт тонких пропластов серых и темных песков, истощенный газовый пласт, искусственная газовая залежь (ПХГ-П: 8 - серые глины с бурыми и белыми мергелями с низкой газовой проницаемостью; 9 - мергели, глины, пески: искусственная газовая залежь (ПХГ-1П: 10 - эльбурганский горизонт светло-серых сцементированных песчаников и глин.

На разрабатываемых газовых месторождениях и подземных газохранилищах в местах наибольшего скопления скважин, в гак называемых газопромыслах (скважинных зонах), широко развиты нарушения почв и почвенного покрова. Площади скважинных зон могут варьировать от 1 до 350 км² и занимать около 3-50% площади ореолов рассеяния углеводородов, располагаясь над газовыми залежами и подземными газохранилищами.

Главными факторами, вызывающими нарушения почв и почвенного покрова, являются следующие технологические процессы:

• бурение газовых скважин;
• строительные работы по обустройству газовых месторождений и подземных газохранилищ;
• эксплуатация газовых месторождений;
• транспортировка газа (в случае негерметичности трубопроводов). Техногенное нарушение почвенного покрова происходит на всех

технологических этапах бурения, транспортировки, хранения газа, эксплуатации газовых месторождений и подземных газохранилищ и локализуется вокруг газовых скважин (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Общий вид газовой скважины

Степень и масштабы нарушенности территории в районах интенсивной газодобычи иллюстрируются следующими сведениями:

• число газовых скважин на больших подземных газохранилищах (до 600 км²) может достигать нескольких сотен;
• при строительстве одной газовой скважины в почву вносится и распределяется по площади вокруг скважины до 80 т отработанного бурового раствора, состоящего из бентонитовых глин, сырой нефти, множества различных химических реагентов, в том числе натриевых солей гуминовых кислот, кальцинированной соды, метанола, этиленгликоля и др.;
• общий объем буровых отходов (выбуренная порода, отработанные буровые растворы, буровые сточные воды, различные реагенты) зависит от глубины скважины и может составлять около соген и первых тысяч кубических метров на одну скважину.

К необратимым изменениям почвенного покрова приводят: механические нарушения почв при обустройстве и эксплуатации скважин, частичное или полное уничтожение гумусовых горизонтов, поверхностное нанесение грунтового слоя, химическое загрязнение горюче-смазочными материалами и буровыми растворами.

В результате кардинально изменяются почвенные свойства и усиливаются несвойственные данному ландшафту гипергенные процессы, такие как водная и ветровая эрозия нарушенных почв и привнесенных выбуренных грунтов, заболачивание, засоление отходами бурения и др. (Акопова и др., 1994).