RU2423306C1 - Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed - Google Patents

Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed Download PDF

Info

Publication number
RU2423306C1
RU2423306C1 RU2010106588/03A RU2010106588A RU2423306C1 RU 2423306 C1 RU2423306 C1 RU 2423306C1 RU 2010106588/03 A RU2010106588/03 A RU 2010106588/03A RU 2010106588 A RU2010106588 A RU 2010106588A RU 2423306 C1 RU2423306 C1 RU 2423306C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
geodynamic
gas storage
stage
underground gas
monitoring
Prior art date
Application number
RU2010106588/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Мельников (RU)
Евгений Александрович Мельников
Елена Васильевна Хвостикова (RU)
Елена Васильевна Хвостикова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Газпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Газпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Газпром"
Priority to RU2010106588/03A priority Critical patent/RU2423306C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2423306C1 publication Critical patent/RU2423306C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment. ^ SUBSTANCE: invention relates to an underground gas storage and is designed to determine impact of various natural-anthropogenic geodynamic processes at safety of an underground gas storage (UGS). The method includes development of a geodynamic polygon and execution of a comprehensive geodynamic monitoring (CGDM) on it, building a map following the CGDM results and forecasting emergency geodynamic events. The comprehensive geodynamic monitoring is executed both at regional and local stages in monitoring units - aerospace, deformation, geophysical, hydrogeological and fluid-dynamic ones, with application of various space and time detail of measurements. At the regional stage, site research is carried out within the geodynamic polygon in monitoring units - aerospace, deformation, geophysical ones. At the local stage of CGDM, well studies are carried out in monitoring units - hydrogeological, fluid-dynamic and geophysical ones. A refined geodynamic model is created. Classification of criterial indices is developed for each monitoring unit to assess a geodynamic risk, to assign a five-point grading at the regional stage, a three-point grading at the local stage, according to the level of the geodynamic danger. Indices calculated for each monitoring unit are compared with criterial indices, intensity of hazardous geodynamic and anthropogenic-induced processes expression is assessed in all monitoring units, then a single total coefficient of UGS geodynamic condition is calculated using the formula. It is compared with a previously calculated criterial coefficient for each level of geodynamic hazard, a level of geodynamic hazard of UGS is defined, and a final map of area ranging according to extent of geodynamic risk is built. ^ EFFECT: improved reliability and safety of UGS operation. ^ 3 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к подземному хранению газа, и может быть использовано для определения влияния различных форм природно-техногенных геодинамических процессов на безопасность эксплуатации подземного хранилища газа ПХГ в пористом пласте.The invention relates to the gas industry, in particular to underground gas storage, and can be used to determine the effect of various forms of natural-technogenic geodynamic processes on the safety of underground storage of underground gas storage in a porous reservoir.

Анализ существующего уровня техники показал следующее:Analysis of the current level of technology showed the following:

- известен способ идентификации зон потенциальной аварийности сооружений (см. п. РФ №2206908, кл. G01V 9/00, опубл. в ОБ №17, 2003 г.), согласно которому производят наземные и/или космические повторные геодезические наблюдения земной поверхности в наблюдательных пунктах с интервалом между повторными наблюдениями не реже двух раз в год, определяют параметры источника аномальных смещений с последующей идентификацией зон аварийности сооружений.- there is a known method for identifying areas of potential accident rates of structures (see paragraphs of the Russian Federation No. 2206908, class G01V 9/00, published in OB No. 17, 2003), according to which ground and / or space repeated geodetic observations of the earth’s surface are made observation points with an interval between repeated observations at least twice a year, determine the source parameters of anomalous displacements with the subsequent identification of the accident zones of structures.

Недостатком указанного способа является низкая надежность и безопасность эксплуатации ПХГ ввиду того, что в основе способа задействованы только космические и геодезические наблюдения, которые не отражают действительной картины проявления различных форм природно-техногенных геодинамических процессов. В способе отсутствует сопоставление данных геодезических наблюдений с другими видами исследований, в частности с геофизическими, флюидодинамическими, сейсмическими и др., что может привести к неучтенности возможных предвестников развития различных форм геодинамических событий, таких как активизация разломов, землетрясения, миграционные процессы и др. Низкая информативность результатов исследований не позволяет получить высокую достоверность оценки влияния природно-техногенных факторов на геодинамическое состояние как объекта ПХГ в целом, так и отдельных его участков.The disadvantage of this method is the low reliability and safety of the operation of underground gas storage due to the fact that only space and geodetic observations are involved in the method, which do not reflect the actual picture of the manifestation of various forms of natural-technogenic geodynamic processes. The method does not compare geodetic observations with other types of studies, in particular with geophysical, fluidodynamic, seismic, etc., which may lead to the unawareness of possible precursors of various forms of geodynamic events, such as activation of faults, earthquakes, migration processes, etc. Low the informational content of the research results does not allow to obtain a high reliability assessment of the influence of natural and technogenic factors on the geodynamic state as an underground storage facility in general, and its individual sections.

В качестве прототипа взят способ оценки влияния геодинамических факторов на безопасность эксплуатации ПХГ в пористом пласте, описанный в Концепции «Геодинамическая безопасность освоения углеводородного потенциала недр России». М.: Изд-во ИГиРГИ, 2000 г., с.23-31, включающий создание геодинамического полигона, проведение на нем комплексного геодинамического мониторинга КГДМ природных и техногенных процессов на региональном и локальном этапах по блокам мониторинга - аэрокосмическому, деформационному, геофизическому, гидрогеологическому и флюидодинамическому, с использованием различной пространственно-временной детальности измерений, построение карты по результатам КГДМ на региональном этапе и прогнозирование возникновения чрезвычайных геодинамических событий.As a prototype, a method for assessing the influence of geodynamic factors on the safe operation of underground gas storage in a porous reservoir, described in the Concept "Geodynamic safety of the development of the hydrocarbon potential of the bowels of Russia", is taken. M.: Publishing House of the Institute of Geology and Geology, 2000, pp. 23-31, including the creation of a geodynamic test site, conducting complex geodynamic monitoring of the GGDM natural and technogenic processes at the regional and local stages by monitoring units - aerospace, deformation, geophysical, hydrogeological and fluidodynamic, using various spatio-temporal detail of measurements, map building based on the results of QGDM at the regional stage and predicting the occurrence of emergency geodynamic events.

Недостатком указанного способа является недостаточно высокая надежность и безопасность эксплуатации ПХГ, что обусловлено следующими причинами:The disadvantage of this method is the insufficiently high reliability and safety of operation of the UGS facility, due to the following reasons:

- предложенная структура геодинамического мониторинга, состоящая из взаимосвязанных блоков, не имеет четкого разграничения этих блоков по этапам работ;- the proposed structure of geodynamic monitoring, consisting of interconnected blocks, does not have a clear delineation of these blocks according to the stages of work;

- по региональному и локальному этапам проводятся только площадные исследования, не обеспечивающие проведения детальных исследований в местах активного проявления природных и техногенно-индуцированных геодинамических явлений или на участках ожидаемого возникновения чрезвычайных геодинамических событий в пределах горного отвода ПХГ;- only regional studies are carried out at the regional and local stages, which do not provide detailed studies in places of active manifestation of natural and technologically induced geodynamic phenomena or in areas of the expected occurrence of emergency geodynamic events within the mining allotment of underground gas storage facilities;

- в каждом из блоков не уточнен набор методов и видов наблюдений, а также периодичность исследований;- in each of the blocks the set of methods and types of observations, as well as the frequency of studies, are not specified;

- не определены приемы получения количественных характеристик показателей проявления геодинамической активности, наиболее точно и комплексно описывающие количественный и качественный характеры проявления природно-техногенной геодинамики;- methods for obtaining quantitative characteristics of indicators of the manifestation of geodynamic activity, which most accurately and comprehensively describe the quantitative and qualitative nature of the manifestation of natural-technogenic geodynamics, have not been defined;

- отсутствие критериальных показателей не позволяет провести сопоставление с показателями, рассчитанными по каждому блоку мониторинга для определения оценки интенсивности проявления опасных геодинамических природных и техногенно-индуцированных процессов и явлений;- the lack of criteria indicators does not allow a comparison with indicators calculated for each monitoring unit to determine the intensity of the manifestation of dangerous geodynamic natural and technologically induced processes and phenomena;

- недостаточно высокая информативность результатов исследований не обеспечивает высокой достоверности оценки проявления различных форм природно-техногенных геодинамических процессов.- insufficiently high information content of the research results does not provide high reliability in assessing the manifestation of various forms of natural-technogenic geodynamic processes.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, обеспечивает повышение надежности и безопасности эксплуатации ПХГ за счет:The technical result that can be obtained by carrying out the invention provides an increase in the reliability and safety of the operation of underground gas storage due to:

- четкого разграничения блоков мониторинга по этапам работ КГДМ, с проведением на региональном этапе площадных исследований, обеспечивающих выявление протяженности зон аномального развития современных геодинамических процессов и их пространственное отношение к размещению систем и объектов нефтегазового комплекса в региональном плане, на локальном этапе - скважинных исследований, с обеспечением проведения детальных исследований в местах активного проявления природных и техногенно-индуцированных геодинамических явлений или на участках ожидаемого возникновения чрезвычайных геодинамических событий в пределах горного отвода ПХГ;- a clear demarcation of the monitoring units according to the stages of the QGDM, with conducting regional studies at the regional stage, which will reveal the extent of the zones of abnormal development of modern geodynamic processes and their spatial relationship to the location of systems and objects of the oil and gas complex in the regional plan, at the local stage - downhole research, with providing detailed studies in places of active manifestation of natural and technologically-induced geodynamic phenomena or where the expected occurrence of emergency geodynamic events within the mining allotment of underground gas storage facilities;

- повышения достоверности оценки проявления различных форм природно-техногенных геодинамических процессов ввиду высокой информативности результатов исследований, обеспеченных набором методов и видов наблюдений, периодичностью исследований, а также определением показателей геодинамической активности по всем блокам мониторинга, наиболее точно и комплексно описывающих количественный и качественный характеры проявления природно-техногенной геодинамики.- increase the reliability of assessing the manifestations of various forms of natural-technogenic geodynamic processes due to the high information content of the research results provided by a set of methods and types of observations, the frequency of studies, as well as the determination of geodynamic activity indicators for all monitoring units that most accurately and comprehensively describe the quantitative and qualitative nature of the manifestation of natural -man-made geodynamics.

Технический результат достигается с помощью способа, включающего создание геодинамического полигона, проведение на нем комплексного геодинамического мониторинга КГДМ природных и техногенных процессов на региональном и локальном этапах по блокам мониторинга - аэрокосмическому, деформационному, геофизическому, гидрогеологическому и флюидодинамическому, с использованием различной пространственно-временной детальности измерений, построение карты по результатам КГДМ на региональном этапе и прогнозирование возникновения чрезвычайных геодинамических событий.The technical result is achieved using a method including the creation of a geodynamic test site, conducting complex geodynamic monitoring on it of the QGDM natural and technogenic processes at the regional and local stages by monitoring units - aerospace, deformation, geophysical, hydrogeological and fluidodynamic, using various spatial and temporal measurements , building a map based on the results of the CGM at the regional stage and predicting the occurrence of emergency x geodynamic events.

По заявляемому способу проводят КГДМ на региональном этапе с периодичностью не реже одного раза в пять лет, а на локальном - не реже двух раз в год. На региональном этапе КГДМ проводят площадные исследования в пределах созданного геодинамического полигона по блокам мониторинга - аэрокосмическому, путем проведения аэрокосмических наблюдений земной поверхности ПХГ, с определением показателей - динамики плотности сети линеаментов, относительной поверхности зон геодинамического влияния разломов и относительной площади распространения зон мезотрещиноватости, деформационному, путем измерения деформации дневной поверхности ПХГ, с определением скорости просадки, кривизны поверхности оседания и горизонтальных деформаций, геофизическому, путем регистрации сейсмической активности территории ПХГ и дизъюнктивных нарушений резервуара ПХГ, с определением объемного коэффициента пораженности дизъюнктивными нарушениями резервуара ПХГ, сейсмичности территории ПХГ и максимального значения относительного превышения амплитуды микроразрыва. По полученным данным создают предварительную геодинамическую модель.According to the claimed method carry out QGDM at the regional stage with a frequency of at least once every five years, and at the local stage - at least twice a year. At the regional stage, the QGDM conducts area studies within the created geodynamic testing ground for monitoring blocks - aerospace, by conducting aerospace observations of the underground surface of the underground gas storage, with the determination of indicators - the dynamics of the lineament network density, the relative surface of the zones of the geodynamic influence of faults and the relative area of the distribution of mesocracks, deformation, by measuring the deformation of the UGS day surface, with the determination of the subsidence rate and surface curvature and settling and horizontal deformations, geophysical, by recording the seismic area UGS and disjunctive disorders UGS tank, with the definition of volume ratio staggered disjunctive disorders UGS reservoir seismicity of UGS and maximum values of the relative amplitude exceeding microfractures. According to the data obtained, a preliminary geodynamic model is created.

На локальном этапе КГДМ проводят скважинные исследования по блокам мониторинга - гидрогеологическому, путем проведения гидрогеологических исследований скважин, с определением показателей динамики уровней статических напоров в один сезон, динамики изменения температурного режима в один сезон и динамики минерализации пластовых вод, флюидодинамическому, путем проведения газодинамических исследований скважин, с определением динамики пластового давления в скважине или группе скважин, степени обводняемости скважин при отборе и содержания гелия, геофизическому, путем проведения геофизических исследований скважин, с определением газонасыщенности приповерхностных отложений, давлений межколонных или заколонных и количества скважин с неудовлетворительным техническим состоянием, затем создают уточненную геодинамическую модель.At the local stage, KGDM conduct borehole research on monitoring units - hydrogeological, by conducting hydrogeological studies of wells, with the determination of indicators of the dynamics of the levels of static pressure in one season, the dynamics of changes in temperature regime in one season and the dynamics of mineralization of formation water, fluid-dynamic, through gas-dynamic studies of wells , with the determination of the dynamics of reservoir pressure in the well or group of wells, the degree of water cut in the wells during the selection and containing helium Ia, geophysical, by conducting well logging, with the determination of gas saturation of surface deposits, the pressure of annular or annulus and the number of wells with the poor condition, and then create a refined geodynamic model.

Разрабатывают по каждому блоку мониторинга классификацию критериальных показателей для оценки геодинамического риска с присвоением им на региональном этапе пятибалльной градации, на локальном - трехбалльной, согласно уровню геодинамической опасности. Сравнивают показатели, рассчитанные по каждому блоку мониторинга с критериальными показателями, оценивают интенсивность проявления опасных геодинамических и техногенно-индуцированных процессов по всем блокам мониторинга.For each monitoring unit, a classification of criteria indicators is being developed for assessing geodynamic risk with assigning them a five-point gradation at the regional stage and a three-point gradation at the local stage, according to the level of geodynamic hazard. The indicators calculated for each monitoring unit are compared with the criteria indicators, the intensity of the manifestation of dangerous geodynamic and technogenic-induced processes for all monitoring units is evaluated.

Рассчитывают единый суммарный коэффициент геодинамического состояния ПХГ по формулеCalculate a single total coefficient of the geodynamic state of underground gas storage by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где RG - единый суммарный коэффициент геодинамического состояния ПХГ;where R G is the single total coefficient of the geodynamic state of the underground gas storage facility;

x1-x18 - весовые коэффициенты для каждого блока мониторинга, определяемые с учетом экспериментальных данных;x 1 -x 18 - weighting factors for each monitoring unit, determined taking into account experimental data;

k1-k18 - балльные значения показателей геодинамической активности согласно уровню геодинамической опасности, полученные по результатам КГДМ,k 1 -k 18 - scores of indicators of geodynamic activity according to the level of geodynamic hazard, obtained according to the results of KGDM,

сравнивают его с предварительно рассчитанным критериальным коэффициентом для каждого уровня геодинамической опасности и определяют уровень геодинамической опасности ПХГ.compare it with a pre-calculated criterion coefficient for each level of geodynamic hazard and determine the level of geodynamic hazard of underground gas storage facilities.

Строят итоговую карту ранжирования территории по степени геодинамической опасности.Build a final map of the ranking of the territory according to the degree of geodynamic hazard.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует условию новизны.Thus, the claimed technical solution meets the condition of novelty.

Геодинамический полигон представляет собой комплекс специальных подземных и наземных сооружений, предназначенных для проведения КГДМ. При создании геодинамического полигона конфигурацию измерительной сети определяют, исходя из особенностей геологического строения территории и специфики изучаемого ПХГ, а также особенностей его эксплуатации. КГДМ проводят на геодинамическом полигоне в два этапа - региональном и локальном. В течение проведения КГДМ по обоим этапам используют методы с различной пространственно-временной детальностью измерений: дискретные (повторные), непрерывные и их сочетание.The geodynamic test site is a complex of special underground and ground facilities designed for the GGDM. When creating a geodynamic test site, the configuration of the measuring network is determined based on the features of the geological structure of the territory and the specifics of the UGS under study, as well as the features of its operation. QGDM is carried out at the geodynamic test site in two stages - regional and local. During both stages of the QGDM, methods are used with different spatio-temporal detail of measurements: discrete (repeated), continuous and their combination.

Для повышения достоверности выполняемых работ на каждом из этапов КГДМ проводят исследования по трем блокам мониторинга. Причем на региональном этапе проводят площадные исследования, а на локальном скважинные исследования. По каждому блоку работ определяют три показателя геодинамической активности, наиболее точно и комплексно описывающие количественный и качественный характеры проявления природно-техногенной геодинамики.To increase the reliability of the work performed, at each stage of the QGDM, studies are carried out in three monitoring units. Moreover, at the regional stage, areal studies are carried out, and at the local stage, downhole studies. For each block of work, three indicators of geodynamic activity are determined that most accurately and comprehensively describe the quantitative and qualitative nature of the manifestation of natural-technogenic geodynamics.

На региональном этапе КГДМ проводят площадные исследования, при которых наблюдениями покрывается максимальная площадь горного отвода по латерали и максимальная толщина резервуара геообъекта, используемая под ПХГ, а также территория (кольцо) вокруг него шириной, в среднем, 2-3 км. При этом геодинамический полигон на данном этапе создают на условии постоянного существования в описанных границах. Системой наблюдений на региональном этапе рекомендуется охватывать также объекты обустройства и населенные пункты, входящие в сферу воздействия возможных опасных геодинамических событий. Результаты проводимых исследований позволяют выявить протяженные зоны аномального развития современных геодинамических процессов и их пространственное отношение к размещению систем и объектов нефтегазового комплекса в региональном плане. Периодичность работ на региональном этапе обусловлена особенностями режима эксплуатации ПХГ, характером и интенсивностью протекаемых геодинамических процессов и составляет не реже одного раза в пять лет, с возможной корректировкой в зависимости от масштаба выявленных зон интенсивного проявления геодинамических процессов или появления их предвестников.At the regional stage, the KGDM conduct areal studies in which observations cover the maximum lateral mining allotment area and the maximum thickness of the geo-object reservoir used for underground storage facilities, as well as the area (ring) around it, on average, 2-3 km wide. Moreover, the geodynamic test site at this stage is created on the condition of constant existence within the described boundaries. At the regional stage, it is recommended that the observing system also cover facilities and settlements that are within the scope of the impact of possible dangerous geodynamic events. The results of the studies allow us to identify extended zones of anomalous development of modern geodynamic processes and their spatial relationship to the location of systems and objects of the oil and gas complex in the regional plan. The periodicity of work at the regional stage is determined by the specifics of the UGS operation mode, the nature and intensity of the ongoing geodynamic processes and is at least once every five years, with possible adjustment depending on the scale of the identified zones of intense manifestation of geodynamic processes or the appearance of their precursors.

На региональном этапе КГДМ проводят площадные исследования по трем блокам мониторинга: аэрокосмическому, деформационному и геофизическому.At the regional stage, the KGDM conduct field research on three monitoring units: aerospace, deformation and geophysical.

По аэрокосмическому блоку мониторинга проводят аэрокосмические наблюдения земной поверхности ПХГ, с получением информации о потенциально напряженном состоянии эксплуатируемого ПХГ. Фотографирование производят во всем видимом диапазоне электромагнитного спектра и в ближнем инфракрасном диапазоне. Масштаб съемки зависит от таких параметров, как высота съемки и фокусное расстояние объектива. В последнее время фотографирование из космоса производят на цифровые фотокамеры с высоким разрешением, с последующей передачей снимков по радиоканалам. Существенное значение имеет сезон съемки, т.к. состояние растительного покрова, наличие снега и другие природные факторы определяют условия дешифрирования. Для производства аэрокосмического блока мониторинга геодинамических процессов на территории ПХГ используют снимки следующих видов работ:The aerospace monitoring unit conducts aerospace observations of the underground surface of the underground gas storage facility, with information on the potentially stressed state of the operated underground gas storage facility. Photographing is carried out in the entire visible range of the electromagnetic spectrum and in the near infrared range. The shooting scale depends on parameters such as shooting height and focal length of the lens. Recently, photographing from space has been carried out on high-resolution digital cameras, followed by the transfer of images via radio channels. The season of shooting is essential, as the condition of the vegetation cover, the presence of snow and other natural factors determine the decryption conditions. For the production of an aerospace unit for monitoring geodynamic processes in the underground gas storage facilities, images of the following types of work are used:

- многозональной космосъемки, проводящейся в нескольких диапазонах спектра, что позволяет производить выбор наиболее оптимальных условий фотографирования определенных природных объектов и получать их спектральные характеристики. Обработку данного вида снимков производят в комплексном рассмотрении как в различных диапазонах спектра, так и в их комбинации в виде синтезированного изображения;- multizone space photography, carried out in several ranges of the spectrum, which allows the selection of the most optimal conditions for photographing certain natural objects and obtain their spectral characteristics. The processing of this type of images is carried out in a comprehensive manner, both in various spectral ranges and in their combination in the form of a synthesized image;

- инфракрасной съемки, фиксирующей тепловые потоки, излучаемые земной поверхностью, которые определяются температурой, свойствами природных образований, условиями теплообмена и источниками тепла в недрах, что позволяет выявить зоны разломов, трещиноватости и границы разделов тектонических блоков;- infrared shooting, fixing the heat fluxes emitted by the Earth’s surface, which are determined by temperature, properties of natural formations, heat exchange conditions and heat sources in the bowels, which allows to identify fault zones, fractures and interfaces of tectonic blocks;

- радиолокационной съемки, которая проводится радарами бокового обзора и не зависит от времени и метеоусловий. Материалы съемки позволяют уверенно дешифрировать геологические границы структурно-вещественных комплексов, детали их внутреннего строения и взаимоотношения с породами обрамления, дизъюнктивные нарушения, а также невскрытые эрозией геологические объекты.- radar survey, which is carried out by side-view radars and does not depend on time and weather conditions. Survey materials make it possible to confidently decipher the geological boundaries of structural-material complexes, details of their internal structure and relationships with framing rocks, disjunctive disturbances, and also geological objects not opened by erosion.

Наиболее информативными являются космические фотоснимки масштаба 1:200000, их увеличенные отпечатки 1:100000, 1:50000 и аэрофотоснимки более крупных масштабов (1:36000, 1:22000 и др.).The most informative are space photographs of a scale of 1: 200000, their enlarged prints of 1: 100000, 1: 50000 and aerial photographs of larger scales (1: 36000, 1: 22000, etc.).

Исследования по аэрокосмическому блоку проводят на основе анализа материалов АКФС с использованием данных Федерального космического агентства «Роскосмос». Проводят обработку разномасштабных аэрокосмофотоснимков АКФС и по итогам дешифрирования определяют показатели для выявления природно-техногенной активности территории ПХГ.Research on the aerospace block is carried out on the basis of the analysis of AKFS materials using data from the Federal Space Agency Roscosmos. They conduct the processing of multi-scale aerospace photographs of the ACFS and, based on the results of decryption, determine the indicators to identify the natural and technogenic activity of the UGS facility territory.

По аэрокосмическому блоку мониторинга определяют показатели:The aerospace monitoring unit determines the indicators:

- динамику плотности сети линеаментов (ΔО), показывающую степень активности эндогенных приповерхностных естественных природных и индуцированных техногенных геодинамических процессов в пределах ПХГ. Один из основных показателей, характеризующих расчлененность геоморфологического уровня территории ПХГ;- the dynamics of the density of the lineament network (ΔО), showing the degree of activity of endogenous surface natural natural and induced technogenic geodynamic processes within the underground gas storage facilities. One of the main indicators characterizing the fragmentation of the geomorphological level of the underground gas storage facilities;

- относительную поверхность зон геодинамического влияния разломов (Z), характеризующую степень активности скрытых (глубинных) геодинамических процессов. Один из важных показателей геодинамической активности, говорящий не только о природном состоянии ПХГ, но и о «скрытых» зонах, изменение в которых может произойти уже в ближайшее время, так как эти зоны имеют повышенные значения динамических напряжений;- the relative surface of the zones of geodynamic influence of faults (Z), characterizing the degree of activity of hidden (deep) geodynamic processes. One of the important indicators of geodynamic activity, speaking not only about the natural state of underground gas storage facilities, but also about “hidden” zones, a change in which may occur in the near future, since these zones have increased values of dynamic stresses;

- относительную площадь распространения зон мезотрещиноватости (М), описывающую активизацию эндогенных природно-техногенных процессов. Характеризует охваченность территории ПХГ индуцируемыми геодинамическими процессами.- the relative area of distribution of the zones of mesocracks (M), which describes the activation of endogenous natural and technogenic processes. It characterizes the coverage of UGS facilities by induced geodynamic processes.

По деформационному блоку мониторинга проводят измерения деформации дневной поверхности ПХГ, с получением информации о современном напряженно-деформируемом состоянии ПХГ и его проявлении на геоморфологическом уровне. Проводят маркшейдерско-геодезические наблюдения с различной пространственно-временной детальностью, при этом используют инструментальные (геодезические) наблюдения и аналитические методы исследования. Регистрацию обширных горизонтальных деформаций земной коры изучаемой территории и определение их общей направленности осуществляют с помощью GPS-наблюдений. При этом используют астрономогеодезическую сеть, состоящую из треугольников с размерами сторон 0,5-3 км и включающую около 20-30 надежно закрепленных опорных пунктов GPS-наблюдений. Для уверенного отслеживания развития геодинамических процессов и получения достоверных показателей геодинамической активности, повторные наблюдения привязывают к реперам, использованным в качестве исходных в предыдущих циклах нивелирования, по мере выявления геодинамически опасных зон, на этих участках возможно сгущение сети реперов. Рекомендуемые линии повторного нивелирования проводят поперек зон наиболее вероятных деформаций. Конфигурацию измерительной сети выбирают с учетом геологических особенностей и специфики ПХГ. По полученным результатам проведенных работ определяют показатели.Using the deformation monitoring unit, measurements are made of the deformation of the daily surface of the underground gas storage facilities, with information on the current stress-strain state of the underground gas storage and its manifestation at the geomorphological level. Surveying and geodetic observations are carried out with different spatial and temporal details, while instrumental (geodetic) observations and analytical research methods are used. The registration of extensive horizontal deformations of the earth's crust of the study area and the determination of their general orientation is carried out using GPS observations. An astronomical and geodetic network is used, consisting of triangles with side dimensions of 0.5-3 km and including about 20-30 reliably fixed reference points of GPS observations. To confidently monitor the development of geodynamic processes and obtain reliable indicators of geodynamic activity, repeated observations are tied to benchmarks used as initial in previous leveling cycles, as geodynamically dangerous zones are identified, a network of benchmarks can be thickened in these areas. Recommended re-leveling lines are drawn across the zones of the most probable deformations. The configuration of the measuring network is chosen taking into account the geological features and specifics of the underground gas storage facilities. According to the results of the work carried out, indicators are determined.

По деформационному блоку мониторинга определяют показатели:The deformation monitoring unit determines the indicators:

- скорость просадки (v), характеризующую интенсивность вертикальных тектонодинамических деформаций техногенного генезиса;- subsidence rate (v), characterizing the intensity of vertical tectonodynamic deformations of technogenic genesis;

- кривизну поверхности (мульды) оседания (k), оценивающую характер и объем вовлеченной в деформационный процесс территории ПХГ;- the curvature of the subsidence surface (trough) (k), which evaluates the nature and volume of the underground storage area involved in the deformation process;

- горизонтальные деформации (ε), показывающие активизацию природно-тектонических процессов.- horizontal deformations (ε), showing the activation of natural tectonic processes.

По геофизическому блоку мониторинга регистрируют сейсмическую активность территории ПХГ и дизъюнктивных нарушений резервуара ПХГ, с получением информации о вариациях различных геофизических полей. Работы по геофизическому блоку мониторинга осуществляют путем проведения сейсмометрических исследований на пике максимума или минимума объема газа в ПХГ, что позволяет более четко распознавать поля напряжений, возникших и проявившихся в резервуаре ПХГ. Осуществляют возбуждение колебаний с помощью невзрывных источников. Способы возбуждения колебаний выбирают в соответствии с задачами и методикой проведения полевых работ. Выбор оптимального варианта возбуждения, производящегося на основании изучения волнового поля в процессе опытных работ, проводят на начальной стадии проектирования ПХГ. Исследования проводят методом общей глубинной точки в модификации 3D с использованием системы наблюдения, сочетающей параллельные, продольные и непродольные профили. Пункты регистрации сейсмической активности увязывают со скважинами, расположенными на площади исследований или вблизи нее. Для уточнения геодинамической ситуации на отдельных участках, выделенных по предыдущим видам исследований, проводят более детальные работы.The geophysical monitoring unit records the seismic activity of the underground gas storage facility and disjunctive disturbances of the underground gas storage reservoir, with information on variations of various geophysical fields. Work on the geophysical monitoring unit is carried out by conducting seismometric studies at the peak of the maximum or minimum gas volume in the underground gas storage facility, which makes it possible to more clearly recognize the stress fields that have arisen and manifested in the underground gas storage tank. Excite oscillations using non-explosive sources. Methods of exciting oscillations are selected in accordance with the tasks and methods of conducting field work. The choice of the optimal variant of excitation, based on the study of the wave field in the process of experimental work, is carried out at the initial stage of the design of underground gas storage. The studies are carried out using the common depth point method in 3D modification using a surveillance system combining parallel, longitudinal and non-longitudinal profiles. Seismic activity registration points are linked to wells located in or near the research area. In order to clarify the geodynamic situation, more detailed work is carried out in separate areas identified by previous types of studies.

По геофизическому блоку мониторинга определяют показатели:The geophysical monitoring unit determines the indicators:

- объемный коэффициент пораженности дизъюнктивными нарушениями (микроразрывами) резервуара ПХГ (Кр). Данный показатель оценивает степень пораженности ПХГ эндогенными геодинамическими процессами;- volumetric coefficient of the prevalence of disjunctive disorders (micro-fractures) of the underground gas storage tank (K p ). This indicator estimates the degree of infection of UGS with endogenous geodynamic processes;

- сейсмичность (индуцированная) территории ПХГ (С), характеризующую степень реакции среды на эксплуатацию ПХГ или же активность геологической среды в зоне ПХГ, а также сейсмический риск повреждения промысловых узлов;- seismicity (induced) of the UGSF (C) territory, which characterizes the degree of environmental response to the operation of UGS facilities or the activity of the geological environment in the UGS facility, as well as the seismic risk of damage to the production units;

- максимальное значение относительного превышения амплитуды микроразрыва (дизъюнктива) (ΔL), показывающее деформирование резервуара на макроуровне. Описывает степень критической реакции среды геообъекта на техногенное вмешательство или степень протекания природных геодинамических процессов.- the maximum value of the relative excess of the amplitude of the microfracture (disjunctive) (ΔL), showing the deformation of the reservoir at the macro level. Describes the degree of critical response of the geo-object environment to anthropogenic interference or the degree of occurrence of natural geodynamic processes.

По результатам КГДМ, проведенного на региональном этапе, создают предварительную геодинамическую модель ПХГ, т.е. составляют геодинамическую карту, на которой отображают закономерности распространения зон развития геодинамических процессов методом оценки динамики геоморфологического уровня и особенностей глубинного строения изучаемого объекта. Создание предварительной геодинамической модели способствует выявлению этапов изменения рельефа, зон развития мезотрещиноватости, дизъюнктивов, напряженно-деформируемых зон и комплексов. Несет информацию о локализации современных опасных геодинамических событий и процессов и визуализирует их.Based on the results of the QGDM conducted at the regional stage, a preliminary geodynamic model of the underground gas storage facilities is created, i.e. make up a geodynamic map on which the patterns of the distribution of zones of development of geodynamic processes are displayed by assessing the dynamics of the geomorphological level and the features of the deep structure of the object under study. The creation of a preliminary geodynamic model helps to identify the stages of relief changes, zones of development of mesocracks, disjunctives, stress-strain zones and complexes. It carries information on the localization of modern dangerous geodynamic events and processes and visualizes them.

Оценку предварительной геодинамической модели проводят каждый раз после окончания регионального этапа КГДМ, т.е. не реже одного раза в пять лет.An assessment of the preliminary geodynamic model is carried out each time after the end of the regional stage of the QGDM, i.e. at least once every five years.

На локальном этапе КГДМ проводят скважинные исследования, создают систему детальных исследований в местах активного проявления природных и техногенно-индуцированных геодинамических явлений или на участках ожидаемого возникновения чрезвычайных геодинамических событий в пределах горного отвода ПХГ. Геодинамический полигон на локальном этапе имеет мобильный тип, и его конфигурация варьирует в зависимости от выявленных потенциально опасных участков. Площадь полигона, а также детальность проводимых исследований может изменяться в зависимости от рекомендаций, выданных по результатам предыдущего этапа. Периодичность проводимых работ на локальном этапе составляет не реже двух раз в год, что позволяет проводить выбор оптимального режима работы скважин и своевременно определять характер изменения естественной природной обстановки в ходе развития геодинамических процессов.At the local stage, the QGDM conduct downhole studies, create a system of detailed studies in places of active manifestation of natural and technologically induced geodynamic phenomena or in areas of the expected occurrence of emergency geodynamic events within the mining allotment of underground gas storage. The geodynamic test site at the local stage has a mobile type, and its configuration varies depending on the identified potentially hazardous areas. The landfill area, as well as the detail of the research conducted, may vary depending on the recommendations issued by the results of the previous stage. The frequency of the work carried out at the local stage is at least twice a year, which makes it possible to select the optimal operating mode of the wells and timely determine the nature of changes in the natural environment during the development of geodynamic processes.

На локальном этапе КГДМ проводят скважинные исследования по трем блокам мониторинга: гидрогеологическому, флюидодинамическому и геофизическому.At the local stage, the QGDM conduct downhole research in three monitoring units: hydrogeological, fluidodynamic and geophysical.

По гидрогеологическому блоку мониторинга проводят гидрогеологические исследования скважин, с получением информации о геохимическом составе и динамическом состоянии флюидных систем. Из контрольно-наблюдательных скважин отбирают пробы пластовой жидкости на полный химический анализ, на определение спектра и концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в жидких фазах технологической цепочки ПХГ, устанавливают природные статические уровни подземных вод; определяют количественный и качественный составы водорастворенного газа, проводят оценку динамики давления и температуры. В ходе проведения исследований определяют степень устойчивости призабойной зоны пласта-коллектора, осуществляют контроль за положением ГВК, за газопроявлениями и коррозионной опасностью.The hydrogeological monitoring unit conducts hydrogeological studies of wells to obtain information on the geochemical composition and dynamic state of fluid systems. Samples of formation fluid are taken from control and observation wells for a full chemical analysis, natural static groundwater levels are established to determine the spectrum and concentration of pollutants contained in the liquid phases of the UGS process chain; quantitative and qualitative compositions of water-soluble gas are determined, and pressure and temperature dynamics are evaluated. In the course of the research, the degree of stability of the bottom-hole zone of the reservoir is determined, the position of the GWC, gas manifestations and corrosion hazard are monitored.

По гидрогеологическому блоку мониторинга определяют показатели:The hydrogeological monitoring unit determines the indicators:

- динамику уровней статических напоров в один сезон (ΔН), оценивающую распределение напряжений в ПХГ, генерируемых давлением подстилающих вод. Данный показатель характеризует степень воздействия гидрогеологической среды на геодинамические особенности формирования и перераспределения поля тектонодинамических напряжений;- the dynamics of static pressure levels in one season (ΔН), which estimates the stress distribution in underground storage facilities generated by the pressure of the underlying water. This indicator characterizes the degree of influence of the hydrogeological environment on the geodynamic features of the formation and redistribution of the tectonodynamic stress field;

- динамику изменения температурного режима в один сезон (ΔT), характеризующую энергетическую обстановку в пласте-коллекторе при смене циклов закачка-отбор газа. Определяет энергетический режим процесса перераспределения тектонодинамических напряжений;- the dynamics of changes in the temperature regime in one season (ΔT), which characterizes the energy situation in the reservoir during the change of gas injection-extraction cycles. Determines the energy regime of the process of redistribution of tectonodynamic stresses;

- динамику минерализации пластовых вод (ΔMi), оценивающую внутриконтурную и законтурную динамику гидрогеологической среды. Характеризует вещественный баланс и динамику массопереноса под влиянием перераспределения напряжений.- the dynamics of mineralization of formation water (ΔMi), evaluating the internal and external dynamics of the hydrogeological environment. It characterizes the material balance and dynamics of mass transfer under the influence of stress redistribution.

По флюидодинамическому блоку мониторинга проводят газодинамические исследования скважин, с получением информации о промысловых показателях работы скважин и околоскважинных зон. Объектами исследований являются как отдельные скважины (пьезометрические и наблюдательные), так и группы скважин, рекомендованные для постановки детальных работ по предыдущим циклам исследований регионального этапа КГДМ. В данном блоке мониторинга применяют стандартные методы газодинамических исследований - барометрии, термометрии, расходометрии, влагометрии, отбор проб газа, в ходе которых определяют текущее пластовое давление при закачке и отборе газа в хранилище, проницаемость пласта, параметры уравнения притока давлений в системе «скважина-пласт», состав газа.Gas dynamic studies of the wells are carried out in the fluid dynamic monitoring unit to obtain information on the field performance of the wells and near-well zones. The objects of research are both individual wells (piezometric and observation), and groups of wells recommended for detailed work on the previous research cycles of the regional stage of the QGDM. In this monitoring unit, standard gas-dynamic research methods are used - barometry, thermometry, flow metering, moisture metering, gas sampling, during which the current reservoir pressure is determined when gas is injected and taken into the storage, the permeability of the reservoir, the parameters of the equation of pressure flow in the well-reservoir system ", The composition of the gas.

По флюидодинамическому блоку мониторинга определяют показатели:The fluid dynamic monitoring unit determines the indicators:

- динамику пластового давления в скважине или группе скважин (ΔРпл), оценивающую зоны наибольшего влияния на ПХГ, как за счет изменения геологических условий, так и со стороны техногенного вмешательства. Характеризует перераспределение векторов и описывает характер изменения рисунка поля напряжений;- the dynamics of reservoir pressure in a well or group of wells (ΔP pl ), evaluating the zones of greatest influence on underground gas storage, both due to changes in geological conditions and from technogenic interference. It characterizes the redistribution of vectors and describes the nature of the change in the pattern of the stress field;

- степень обводняемости скважин при отборе (Sоб), используемую для выделения геодинамически ослабленных интервалов по разрезу скважин (группы скважин). Описывает формирование геодинамически ослабленных зон как по площади, так и по разрезу;- the degree of water cut of wells during the selection (S about ), used to highlight geodynamically weakened intervals along the section of wells (group of wells). Describes the formation of geodynamically weakened zones both in area and in section;

- содержание гелия (Не), показывающее активность глубинных разломов под геообъектом. Характеризует степень возникновения и активизации взаимосвязи геообъекта ПХГ и окружающего массива горных пород.- helium content (He), showing the activity of deep faults under the geo object. It characterizes the degree of occurrence and activation of the relationship between the UGS geo-object and the surrounding rock mass.

По геофизическому блоку мониторинга проводят геофизические исследования скважин, с получением информации о физических свойствах горных пород и их влиянии на промысловые характеристики эксплуатационных скважин. При проведении работ используют методы, наиболее чувствительные к изменениям напряженного состояния недр: акустический каротаж, электрическое боковое каротажное зондирование, нейтронный гамма-каротаж и др. Методом магнито-импульсной дефектоскопии выявляют имеющиеся трещины (дефекты колонн) и изменение их толщины. Заколонные скопления газа выявляют при наблюдении за интенсивностью наведенной радиоактивности (повторные замеры НТК). Межпластовые и заколонные перетоки газа выявляют по аномалиям температур и давления, которые регистрируют термометрией, барометрией, расходометрией и влагометрией скважин при различных режимах их работы. Исследования проводят в наблюдательных и геофизических скважинах по всему разрезу, вскрытому бурением. Периодичность проведения работ определяют режимом закачки и отбора газа в ПХГ, имеет годовую цикличность.In the geophysical monitoring unit, geophysical studies of the wells are carried out to obtain information on the physical properties of the rocks and their effect on the production characteristics of production wells. During the work, methods are used that are most sensitive to changes in the stress state of the subsoil: acoustic logging, electric lateral logging, neutron gamma-ray logging, etc. Existing cracks (column defects) and a change in their thickness are detected by magnetic pulse defectoscopy. Casing gas accumulations are detected by monitoring the intensity of induced radioactivity (repeated measurements of NTK). Interstratal and annular gas flows are detected by temperature and pressure anomalies, which are recorded by thermometry, barometry, flow metering and moisture metering of wells under various operating conditions. Research is conducted in observational and geophysical wells throughout the entire section uncovered by drilling. The frequency of the work is determined by the mode of gas injection and gas extraction in the underground gas storage facility; it has an annual cycle.

По результатам геофизического блока мониторинга определяют показатели:According to the results of the geophysical monitoring unit, indicators are determined:

- газонасыщенность приповерхностных отложений (G), указывающую на интенсивность техногенной миграции газа. Количественно показатель оценивается на основе проводимых работ по контролю за герметичностью покрышки и возможным образованием техногенных залежей;- gas saturation of near-surface deposits (G), indicating the intensity of technogenic gas migration. The indicator is quantified on the basis of ongoing work to monitor the tightness of the tire and the possible formation of man-made deposits;

- давления межколонные или заколонные (Рк), характеризующие степень пораженности подземных рабочих узлов станции подземного хранения газа. Оценивает негативное влияние техногенно-индуцированных и природных геодинамических процессов на скважины ПХГ;- annular or annular (P k ) pressures characterizing the degree of damage to the underground working units of the underground gas storage station. Assesses the negative impact of technogenic-induced and natural geodynamic processes on underground gas storage wells;

- количество скважин с неудовлетворительным техническим состоянием (N), оценивающее пути миграции газа из хранилища и наибольшего геодинамического воздействия на основе диагностики технического состояния эксплуатационного фонда скважин.- the number of wells with unsatisfactory technical condition (N), which estimates the paths of gas migration from the storage facility and the greatest geodynamic impact based on the diagnostics of the technical condition of the production well stock.

По итогам КГДМ на локальном этапе создают уточненную геодинамическую модель с выделением по площади ПХГ скважин (или группы скважин), а также интервалов в разрезе скважин, подверженных негативному влиянию геодинамических факторов. Уточненная геодинамическая модель основана на начальной геодинамической модели, дает пространственно-временное описание процессов массопереноса частиц горных пород, флюидов и перераспределение техногенной напряженности.Based on the results of the QGDM, a refined geodynamic model is created at the local stage with the allocation of wells (or a group of wells) by the UGS area, as well as intervals in the section of wells that are subject to the negative influence of geodynamic factors. The refined geodynamic model is based on the initial geodynamic model, gives a spatio-temporal description of the mass transfer processes of rock particles, fluids and the redistribution of technogenic tension.

Обновление данной модели происходит ежегодно в соответствии с графиком проведения КГДМ, не реже двух раз в год.This model is updated annually in accordance with the schedule of the CGDM, at least twice a year.

Повышение информативности за счет результатов геодинамического моделирования регионального и локального этапов КГДМ позволяет более достоверно оценить геодинамическое состояние ПХГ. Причем эта оценка носит качественный характер и направлена, прежде всего, на выявление зон с негативным влиянием геодинамических сил на технологические процессы, протекающие в залежи, техническое состояние фонда скважин и геологическое изменение всего хранилища в целом.An increase in information content due to the results of geodynamic modeling of the regional and local stages of the QGDM allows a more reliable assessment of the geodynamic state of underground gas storage facilities. Moreover, this assessment is of a qualitative nature and is aimed, first of all, at identifying areas with a negative influence of geodynamic forces on technological processes occurring in the deposits, the technical condition of the well stock and the geological change in the entire storehouse as a whole.

Для количественной характеристики интенсивности проявления геодинамических процессов по каждому этапу КГДМ разработана классификация критериальных показателей, наиболее комплексно отражающих природно-техногенное состояние ПХГ (таблица 1, 2). Классификация составлена так, что каждый показатель имеет инициирующие силы, заложенные в своем численном значении. На основе комплексного сопоставления этих показателей делают вывод об общей тенденции развития геодинамики ПХГ.For a quantitative characteristic of the intensity of the manifestation of geodynamic processes for each stage of the QGDM, a classification of criteria indicators has been developed that most comprehensively reflect the natural and technogenic state of underground gas storage facilities (table 1, 2). The classification is structured so that each indicator has initiating forces inherent in its numerical value. Based on a comprehensive comparison of these indicators, they conclude that there is a general trend in the development of underground gas storage geodynamics.

Данная классификация разработана на основе анализа промысловых данных и опыта геодинамического моделирования объектов ПХГ в пористом пласте.This classification is based on the analysis of field data and the experience of geodynamic modeling of underground gas storage facilities in a porous reservoir.

Определение интенсивности проявления опасных геодинамических и техногенно-индуцированных процессов основано на уровневой шкале геодинамической опасности, в которой критериальным показателям геодинамического риска присваивают определенное количество баллов по уровню геодинамической опасности.The determination of the intensity of manifestations of dangerous geodynamic and technogenic-induced processes is based on a level scale of geodynamic hazard in which criteria are assigned a certain number of points according to the level of geodynamic hazard.

Для критериальных показателей регионального этапа уровень геодинамической опасности представлен в виде пятибалльной градации (таблица 1):For the criterion indicators of the regional stage, the level of geodynamic hazard is presented in the form of a five-point gradation (table 1):

- «безопасный» - уровень показателей, не отличающихся от фоновых (или начальных) значений за определенный период эксплуатации, данному уровню присваивают «1» балл;- “safe” - the level of indicators that do not differ from the background (or initial) values for a certain period of operation, this level is assigned a “1” point;

- «условно-безопасный» - уровень значений, незначительно отличающихся от фоновых (или начальных), обусловленный только создаваемой техногенной нагрузкой эксплуатируемого объекта, данному уровню присваивают «2» балла;- “conditionally safe” - the level of values slightly different from the background (or initial), due only to the created technogenic load of the operated facility, this level is assigned a “2” point;

- «аномальный» - значения этого уровня четко (уверенно) выделяются из общего массива данных. При этом они объединяются с близлежащими данными в зоны, где каждое из этих значений отличается от средневзвешенной (фоновой или начальной) составляющей по площади более чем на 20%. Аномалии значений обусловлены реакцией геологической среды на техногенное воздействие, данному уровню присваивают «3» балла;- “abnormal” - the values of this level are clearly (confidently) distinguished from the general data array. At the same time, they are combined with nearby data into zones where each of these values differs from the weighted average (background or initial) component by area by more than 20%. Anomalies of values are due to the reaction of the geological environment to the technogenic impact, this level is assigned a “3” point;

- «критический» - значения этого уровня значительно отличаются от предыдущих данных и превышают установленные показатели для безопасной эксплуатации скважин и объектов. Общая картина распределения показателей меняется полностью, данному уровню присваивают «4» балла;- “critical” - the values of this level significantly differ from previous data and exceed the established indicators for the safe operation of wells and facilities. The overall picture of the distribution of indicators changes completely, this level is assigned “4” points;

- «катастрофический» - показатели этого уровня говорят о «глобальных» изменениях, произошедших в ПХГ. Предельные значения превышают не только установленные для безопасной эксплуатации ПХГ, но и для отдельно взятых технологических показателей (пластовые давления, давления на НКТ, модули упругости пород и др.), данному уровню присваивают «5» баллов.- “catastrophic” - indicators of this level speak of “global” changes that have occurred in the underground gas storage facilities. Limit values exceed not only those established for safe operation of underground gas storage facilities, but also for individual technological indicators (reservoir pressures, pressure on the tubing, elastic moduli of rocks, etc.), they assign “5” points to this level.

Для оценки критериальных показателей локального этапа используют упрощенную уровневую шкалу геодинамической опасности, представленную в виде трехбалльной градации, без показателей уровней «условно-безопасный» и «катастрофический» (таблица 2). «Безопасному» уровню присваивают «1» балл, «аномальному» уровню «2» балла, «критическому» уровню «3» балла. Данная градация позволяет точнее подходить к определению безопасности эксплуатации ПХГ и не допускать возникновения чрезвычайных ситуаций.To assess the criterion indicators of the local stage, a simplified level scale of geodynamic hazard is used, presented in the form of a three-point gradation, without indicators of the levels “conditionally safe” and “catastrophic” (table 2). The “safe” level is assigned a “1” point, the “abnormal” level is “2” points, and the “critical” level is “3” points. This gradation allows a more accurate approach to determining the safe operation of underground gas storage facilities and to prevent emergencies.

Возможность сопоставления рассчитанных показателей по каждому блоку с классифицированными критериальными показателями позволяет более достоверно оценить интенсивность проявления опасных геодинамических и техногенно-индуцированных процессов и, согласно уровню геодинамической опасности присвоить соответственное количество баллов.The ability to compare the calculated indicators for each block with classified criteria indicators allows you to more reliably assess the intensity of the manifestation of dangerous geodynamic and technogenic-induced processes and, according to the level of geodynamic hazard, assign the appropriate number of points.

В последующем рассчитывают единый суммарный коэффициент геодинамического состояния ПХГ с учетом весовых коэффициентов и балльных значений показателей геодинамической активности. При этом весовые коэффициенты определяют на основе экспериментальных данных, в зависимости от интенсивности и информативности каждого блока мониторинга (таблица 3), а балльные значения показателей геодинамической активности - на основе результатов КГДМ. Сравнивают единый суммарный коэффициент с предварительно рассчитанным критериальным коэффициентом для каждого уровня геодинамической опасности и определяют уровень геодинамической опасности ПХГ (таблица 4). Строят итоговую карту ранжирования территории ПХГ по степени геодинамической опасности, т.е. карту распределения этого коэффициента. Анализируют полученную карту и делают вывод о современном геодинамическом состоянии ПХГ и разработке превентивных мер по предупреждению негативных геодинамических явлений.Subsequently, a single total coefficient of the geodynamic state of the underground gas storage facilities is calculated taking into account the weight coefficients and scoring values of the geodynamic activity indicators. In this case, the weighting coefficients are determined on the basis of experimental data, depending on the intensity and information content of each monitoring unit (table 3), and the scores of the geodynamic activity indicators are based on the results of the QGDM. A single total coefficient is compared with a pre-calculated criterion coefficient for each level of geodynamic hazard and the level of geodynamic hazard of underground gas storage facilities is determined (table 4). A final map of the ranking of the underground storage facilities by the degree of geodynamic hazard, i.e. distribution map of this coefficient. They analyze the map and make a conclusion about the current geodynamic state of underground gas storage facilities and the development of preventive measures to prevent negative geodynamic phenomena.

На основании вышеизложенного нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, т.е. способы оценки влияния геодинамических факторов на безопасность эксплуатации ПХГ в пористом пласте, обеспечивающие достигаемый технический результат. Таким образом, техническое решение явным образом не следует из уровня техники, т.е. соответствует условию изобретательского уровня.Based on the foregoing, we have not identified technical solutions that are based on features that match the distinctive features of the claimed technical solution, i.e. methods for assessing the influence of geodynamic factors on the safe operation of underground gas storage in a porous reservoir, ensuring the achieved technical result. Thus, the technical solution does not explicitly follow from the prior art, i.e. meets the condition of inventive step.

Заявляемый способ поясняется следующими чертежами:The inventive method is illustrated by the following drawings:

на фиг.1 представлена схема геодинамического полигона;figure 1 presents a diagram of a geodynamic test site;

на фиг.2 - предварительная геодинамическая модель ПХГ;figure 2 - preliminary geodynamic model of underground gas storage;

на фиг.3 - итоговая карта ранжирования территории ПХГ по степени геодинамической опасности.figure 3 - the final map of the ranking of the territory of the underground gas storage facility according to the degree of geodynamic hazard.

Условные обозначения: 1 - контур ПХГ, 2 - территория геодинамического полигона, 3 - опорные пункты GPS-наблюдений, 4 - рекомендуемые линии повторного нивелирования, 5 - пункты регистрации сейсмической активности; 6 - устья скважин; 7 - изогипсы кровли пласта, 8 - прогнозируемые тектонические нарушения; 9 - изогипсы поверхности газоводяного контакта; 10 - линеаменты, выявленные по материалам аэрофото- и космоснимков; 11 - деформации геоморфологического уровня, локализованные по материалам аэрофото- и космоснимков АКФС; 12 - скважины пьезометрические; 13 - скважины наблюдательные; 14 - скважины геофизические; 15 - области распределения значений единого суммарного коэффициента геодинамического состояния ПХГ; 16 - зона развития аномальной геодинамической активности, выявленная по результатам локального этапа КГДМ.Legend: 1 - underground gas storage facility, 2 - geodynamic testing ground area, 3 - GPS observation points, 4 - recommended re-leveling lines, 5 - seismic activity registration points; 6 - wellhead; 7 - isohypses of the roof of the reservoir; 8 - predicted tectonic disturbances; 9 - isohypses of the surface of the gas-water contact; 10 - lineaments identified on the basis of aerial photographs and space images; 11 - deformations of the geomorphological level, localized on the basis of materials from aerial photographs and satellite imagery AKFS; 12 - piezometric wells; 13 - observation wells; 14 - geophysical wells; 15 - area of distribution of values of a single total coefficient of the geodynamic state of underground gas storage facilities; 16 - zone of development of abnormal geodynamic activity, identified by the results of the local stage of the QGDM.

Более подробно сущность заявляемого способа поясняется примером.In more detail, the essence of the proposed method is illustrated by example.

Предлагаемый способ опробован на одном из ПХГ 1, эксплуатируемом в пористом пласте. Все наблюдения проводят на геодинамическом полигоне 2, размеры которого соответствуют площади горного отвода и кольца вокруг него, шириной 3 км (фиг.1). На региональном этапе КГДМ проводят площадные исследования по трем блокам мониторинга: аэрокосмическому, деформационному и геофизическому.The proposed method is tested on one of the UGS 1 operated in a porous reservoir. All observations are carried out at geodynamic test site 2, the dimensions of which correspond to the area of the mining allotment and the ring around it, 3 km wide (Fig. 1). At the regional stage, the KGDM conduct field research on three monitoring units: aerospace, deformation and geophysical.

При выполнении аэрокосмического блока мониторинга проводят аэрокосмические наблюдения земной поверхности ПХГ с последующей обработкой разномасштабных АКФС. По итогам дешифрирования материалов в восточной части исследуемой территории была выделена зона 11 (фиг.2), характеризующаяся наличием касательных напряжений локального характера, указывающих на неоднородный геодинамический характер изучаемого ПХГ. В последующем эти данные были подтверждены по результатам палеотектонических построений и по полученным показателям геодинамической активности.When performing the aerospace monitoring unit, aerospace observations of the underground surface of underground gas storage facilities are carried out, followed by processing of multi-scale AKFS. Based on the results of the decryption of materials in the eastern part of the study area, zone 11 was identified (Fig. 2), characterized by the presence of tangential stresses of a local nature, indicating the heterogeneous geodynamic nature of the studied UGS. Subsequently, these data were confirmed by the results of paleotectonic constructions and by the obtained indicators of geodynamic activity.

По полученным данным аэрокосмического блока мониторинга определяют показатели:According to the data of the aerospace monitoring unit, the following indicators are determined:

Динамику плотности сети линеаментов (ΔО):Lineament network density dynamics (ΔО):

ΔО=Oi-Oi-1=0,1-0,05=0,05 км/км2,ΔО = O i -O i-1 = 0.1-0.05 = 0.05 km / km 2 ,

где Oi - плотность сети линеаментов на настоящем этапе проведения измерений, км/км2;where O i is the density of the lineament network at the present stage of measurements, km / km 2 ;

Oi-1 - плотность сети линеаментов на предыдущем этапе измерений, км/км2.O i-1 is the density of the lineament network at the previous measurement stage, km / km 2 .

При этомWherein

Figure 00000002
Figure 00000002

где Li - суммарная длина линеаментов в пределах геодинамического полигона или его участка на настоящем этапе измерений, км. Замеряется при интерпретации АКФС;where L i is the total length of lineaments within the geodynamic range or its section at the present measurement stage, km. It is measured at interpretation of AKFS;

Li - площадь геодинамического полигона или его участка на настоящем этапе измерении, км2.L i - the area of the geodynamic test site or its site at the present stage of measurement, km 2 .

Относительную поверхность зон геодинамического влияния разломов (Z):Relative surface of zones of geodynamic influence of faults (Z):

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
- площадь поверхности зон геодинамического влияния разломов в пределах геодинамического полигона или его участка на текущем этапе измерений (абсолютное значение), км2. Замеряется при интерпретации АКФС;Where
Figure 00000004
- the surface area of the zones of the geodynamic influence of faults within the geodynamic polygon or its section at the current measurement stage (absolute value), km 2 . It is measured at interpretation of AKFS;

Si - площадь геодинамического полигона или его участка на текущем этапе измерений, км2.S i - the area of the geodynamic test site or its site at the current stage of measurement, km 2 .

Относительную площадь распространения зон мезотрещиноватости (М):Relative area of distribution of mesocrack zones (M):

Figure 00000005
Figure 00000005

где

Figure 00000006
- площадь распространения зон мезотрещиноватости в пределах геодинамического полигона или его участка на текущем этапе измерений (абсолютное значение), км2. Замеряется при интерпретации АКФС;Where
Figure 00000006
- the area of distribution of the zones of mesocracks within the geodynamic range or its section at the current stage of measurement (absolute value), km 2 . It is measured at interpretation of AKFS;

Si - площадь геодинамического полигона или его участка на текущем этапе измерений.S i - the area of the geodynamic test site or its section at the current stage of measurement.

По деформационному блоку мониторинга проводят маркшейдерско-геодезические наблюдения с различной пространственно-временной детальностью. Регистрацию обширных горизонтальных деформаций земной коры изучаемой территории и определение их общей направленности осуществляют с помощью GPS-наблюдений 3 (фиг.1). Для уверенного отслеживания развития геодинамических процессов и получения достоверных показателей геодинамической активности повторные наблюдения привязывают к реперам, использованным в качестве исходных в предыдущих циклах нивелирования. Рекомендуемые линии повторного нивелирования 4 (фиг.1) проводят поперек зон наиболее вероятных деформаций.Surveying-geodetic observations with different spatial and temporal detail are carried out by the deformation monitoring block. Registration of extensive horizontal deformations of the earth's crust of the study area and the determination of their general orientation is carried out using GPS observations 3 (figure 1). To reliably track the development of geodynamic processes and obtain reliable indicators of geodynamic activity, repeated observations are tied to benchmarks used as initial ones in previous leveling cycles. Recommended re-leveling lines 4 (Fig. 1) are drawn across the zones of the most probable deformations.

По полученным данным деформационного блока мониторинга определяют показатели:According to the obtained data of the deformation monitoring unit, indicators are determined:

Скорость просадки (v) рассчитывают по формуле:The drawdown speed (v) is calculated by the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

где hi - превышение, полученное в i-м цикле наблюдений, мм;where h i is the excess obtained in the i-th observation cycle, mm;

h0 - превышение, полученное в предыдущем цикле наблюдений, мм;h 0 is the excess obtained in the previous observation cycle, mm;

ΔT - интервал времени между сравниваемыми циклами (на момент создания геодинамического полигона), год.ΔT is the time interval between the compared cycles (at the time of the creation of the geodynamic test site), year.

Кривизну поверхности (мульды) оседания (k) вычисляют по формуле:The curvature of the surface (trough) settling (k) is calculated by the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

где ηmax - максимальное оседание (вертикальное смещение) земной поверхности над ПХГ, определяют расчетным путем, ηmax=35,1 мм=0,0351 м;where η max is the maximum subsidence (vertical displacement) of the earth's surface above the underground storage facility, determined by calculation, η max = 35.1 mm = 0.0351 m;

S(Z) - табулированная функция влияния, S'(Z), S''(Z), - первая и вторая производные от S(Z), полученные методами регрессионного анализа представлены в таблице 5.S (Z) is the tabulated function of influence, S '(Z), S' '(Z), the first and second derivatives of S (Z), obtained by regression analysis methods are presented in table 5.

Таблица 5Table 5 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 ZZ 0,000.00 0,050.05 0,100.10 0,150.15 0,200.20 0,250.25 0,300.30 0,350.35 0,400.40 0,450.45 S(Z)S (Z) 1,001.00 0,990.99 0,980.98 0,940.94 0,890.89 0,830.83 0,750.75 0,670.67 0,590.59 0,500.50 S'(Z)S '(Z) 0,000.00 0,150.15 0,450.45 0,820.82 1,161.16 1,451.45 1,641,64 1,731.73 1,721.72 1,631,63 S''(Z)S '' (Z) 0,000.00 -4,99-4.99 -7,01-7.01 -7,30-7.30 -6,42-6.42 -4,81-4.81 -2,84-2.84 -0,80-0.80 1,091.09 2,672.67 Продолжение таблицы 5Continuation of table 5 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 18eighteen 1919 20twenty 2121 ZZ 0,500.50 0,550.55 0,600.60 0,650.65 0,700.70 0,750.75 0,800.80 0,850.85 0,900.90 0,950.95 1,001.00 S(Z)S (Z) 0,420.42 0,350.35 0,280.28 0,220.22 0,170.17 0,130.13 0,090.09 0,060.06 0,030,03 0,010.01 0,000.00 S'(Z)S '(Z) 1,461.46 1,251.25 1,011.01 0,770.77 0,550.55 0,360.36 0,210.21 0,110.11 0,050.05 0,020.02 0,000.00 S''(Z)S '' (Z) 3,853.85 4,564,56 4,824.82 4,664.66 4,164.16 3,403.40 2,512,51 1,621,62 0,880.88 0,430.43 0,000.00

Z - безразмерная координата точки краевой части мульды оседания, равная X/Lmin - для главного поперечного сечения мульды, Y/Lmax - для главного продольного сечения мульды;Z is the dimensionless coordinate of the point of the edge of the settling trough, equal to X / L min for the main cross section of the trough, Y / L max for the main longitudinal section of the trough;

X, Y - координаты точек в краевой части мульды в ее главных поперечном и продольном сечениях, отсчитываемые от внутренней границы краевой части;X, Y - coordinates of points in the edge of the trough in its main transverse and longitudinal sections, counted from the inner border of the edge part;

L - размер краевой части мульды оседания, равный в продольном главном сечении - Lmin=1500 м, в поперечном - Lmax=3100 м.L is the size of the edge of the settling trough, equal in the longitudinal main section - L min = 1500 m, in the transverse - L max = 3100 m

Кривизна поверхности оседания в рассматриваемой точке краевой части мульды в направлении продольного сечения равна:The curvature of the subsidence surface at the considered point of the edge of the trough in the direction of the longitudinal section is equal to:

Figure 00000009
Figure 00000009

Кривизна поверхности оседания в рассматриваемой точке краевой части мульды в направлении поперечного сечения равна:The curvature of the subsidence surface at the considered point of the edge of the trough in the direction of the cross section is:

Figure 00000010
Figure 00000010

Значение кривизны поверхности (мульды) оседания (k) определяют как среднее арифметическое между kx и ky, следовательно,The value of the curvature of the surface (trough) settling (k) is defined as the arithmetic mean between k x and k y , therefore,

k=1,33×10-8 м-1.k = 1.33 × 10 -8 m -1 .

Горизонтальные деформации (ε) вычисляют по формуле:Horizontal strain (ε) is calculated by the formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где е - коэффициент перехода от кривизны к горизонтальным деформациям, величину которого определяют расчетным путем, в зависимости от величины кривизны k. Данные зависимости показателей представлены в таблице 6.where e is the coefficient of transition from curvature to horizontal strains, the value of which is determined by calculation, depending on the magnitude of the curvature k. The data of the dependence of the indicators are presented in table 6.

Figure 00000012
Figure 00000012

Горизонтальные деформации в направлении продольного сечения равны:Horizontal deformations in the direction of the longitudinal section are equal to:

Figure 00000013
Figure 00000013

Горизонтальные деформации в направлении поперечного сечения равны:Horizontal deformations in the direction of the cross section are equal to:

Figure 00000014
Figure 00000014

Значение горизонтальных деформаций (ε, мм/м) определяют как среднее арифметическое между εх и εу, следовательно,The value of horizontal deformations (ε, mm / m) is determined as the arithmetic mean between ε x and ε y , therefore,

ε=0,473×10-3 мм/м.ε = 0.473 × 10 -3 mm / m.

Показатели геодинамической активности по геофизическому блоку получают в результате проведения сейсмометрических исследований. Исследования проводят методом общей глубинной точки в модификации 3D с использованием системы наблюдения, сочетающей параллельные продольные и непродольные профили. Пункты регистрации сейсмической активности 5 (фиг.1) увязывают со скважинами, расположенными на площади исследований или вблизи нее.Indicators of geodynamic activity in the geophysical block are obtained as a result of seismometric studies. The studies are carried out using the common depth point method in 3D modification using an observation system combining parallel longitudinal and non-longitudinal profiles. The registration points of seismic activity 5 (Fig. 1) are linked to wells located in or near the research area.

По полученным данным геофизического блока мониторинга определяют показатели:According to the data of the geophysical monitoring unit, indicators are determined:

Объемный коэффициент пораженности дизъюнктивными нарушениями (микроразрывами) резервуара геообъекта (Кр).The volumetric coefficient of the prevalence of disjunctive disturbances (micro-fractures) of the reservoir of the geo-object (K r ).

Figure 00000015
Figure 00000015

где (Vp)i - объем горных пород пораженных дизъюнктивными нарушениями в пределах единичного самостоятельного геоблока или его участка на текущем этапе измерений, км3. Замеряют при проведении сейсмометрических исследований;where (V p ) i is the volume of rocks affected by disjunctive disorders within a single independent geoblock or its section at the current measurement stage, km 3 . Measure when conducting seismometric studies;

(Vs)i - объем единичного самостоятельного геоблока в рамках горного отвода ПХГ или его участка на текущем этапе измерений, км3.(V s ) i is the volume of a single independent geoblock within the mining allotment of an underground gas storage facility or its section at the current measurement stage, km 3 .

Сейсмичность (индуцированная) территории ПХГ (С), в баллах по шкале Рихтера, определяют по результатам замеров сейсмодатчиков по всей площади геодинамического полигона.The seismicity (induced) of the underground storage facilities (C), in points on the Richter scale, is determined by the results of measurements of seismic sensors over the entire area of the geodynamic range.

С=1;C = 1;

Максимальное значение относительного превышения амплитуды микроразрыва (дизъюнктива) (ΔL, м):The maximum value of the relative excess of the amplitude of the microfracture (disjunctive) (ΔL, m):

Figure 00000016
Figure 00000016

где (ΔLi)max - максимальное значение превышения амплитуды единичного микроразрыва в массиве горных пород в пределах геодинамического полигона или его участка на текущем этапе измерений (абсолютное значение) относительно предыдущего замера, м;where (ΔL i ) max is the maximum value of the excess of the amplitude of a single microfracture in the rock mass within the geodynamic range or its section at the current measurement stage (absolute value) relative to the previous measurement, m;

Li-1 - амплитуда рассматриваемого микроразрыва в предыдущем этапе наблюдений, м.L i-1 - the amplitude of the considered micro-fracture in the previous stage of observations, m

В результате проведения КГДМ на региональном этапе были получены показатели проявления геодинамической активности, значения которых приведены в таблице 7.As a result of the QGDM at the regional stage, indicators of the manifestation of geodynamic activity were obtained, the values of which are shown in table 7.

Таблица 7Table 7 Показатели геодинамической активности на региональном этапеIndicators of geodynamic activity at the regional stage Аэрокосмический блокAerospace block Деформационный блокDeformation block Геофизический площадныйGeophysical areal мониторингаmonitoring мониторингаmonitoring блок мониторингаmonitoring unit ΔО,ΔO, Z,Z М,M v,v k·10-8 k · 10 -8 ε·10-3 ε · 10 -3 KP K P C,C ΔL,ΔL, км/км2 km / km 2 %% %% мм/годmm / year м-1 m -1 мм/мmm / m баллpoint мm 0,050.05 1,51,5 1919 88 1,331.33 0,470.47 0,020.02 1one 0,010.01

По результатам работ регионального этапа создают предварительную геодинамическую модель ПХГ, представленную в виде геодинамической карты (фиг.2). Карту составляют по аналитическому принципу, сущность которого заключается в выделении и прослеживании по исследуемой территории зон развития геодинамических (природно-техногенных) процессов. Основу карты составляют данные о расположении скважин 6, изогипсы кровли пласта 7, прогнозируемые тектонические нарушения 8, изогипсы поверхности газо-водяного контакта 9, линеаменты 10, выявленные по материалам дешифрирования АКФС и деформации геоморфологического уровня 11, локализованные при обработке АКФС (фиг.2). Прогнозируемые тектонические нарушения и зоны развития деформаций изображают на карте разными цветами, а линеаментную сеть представляют в виде линий тока. Все эти элементы отображены на карте как индикаторы геодинамических процессов, они дополняют и уточняют информацию о геодинамическом состоянии ПХГ.According to the results of the regional stage, create a preliminary geodynamic model of underground gas storage, presented in the form of a geodynamic map (figure 2). The map is compiled according to the analytical principle, the essence of which is to identify and trace the zones of development of geodynamic (natural-technogenic) processes along the studied territory. The basis of the map is data on the location of wells 6, isohypses of the roof of the formation 7, predicted tectonic disturbances 8, isohypses of the surface of the gas-water contact 9, lineaments 10, revealed by the materials of interpretation of ACFS and deformation of geomorphological level 11, localized during processing of ACFS (figure 2) . Predicted tectonic disturbances and zones of deformation development are shown on the map in different colors, and the lineament network is represented as streamlines. All these elements are displayed on the map as indicators of geodynamic processes; they complement and refine information on the geodynamic state of underground gas storage facilities.

На локальном этапе КГДМ проводят исследования по трем блокам мониторинга: гидрогеологическому, флюидодинамическому и геофизическому скважинному.At the local stage, the QGDM conducts research on three monitoring units: hydrogeological, fluidodynamic, and geophysical downhole.

При выполнении гидрогеологического блока мониторинга, из контрольно-наблюдательных скважин отбирают пробы пластовой жидкости на полный химический анализ, на определение спектра и концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в жидких фазах технологической цепочки ПХГ, устанавливают природные статические уровни подземных вод; определяют количественный и качественный составы водорастворенного газа, проводят оценку динамики давления и температуры.When performing a hydrogeological monitoring unit, reservoir fluid samples are taken from control and observation wells for a full chemical analysis, natural static groundwater levels are established to determine the spectrum and concentration of pollutants contained in the liquid phases of the underground gas storage chain; quantitative and qualitative compositions of water-soluble gas are determined, and pressure and temperature dynamics are evaluated.

По полученным данным гидрогеологического блока мониторинга определяют показатели:According to the data of the hydrogeological monitoring unit, indicators are determined:

Динамику уровней статических напоров (ΔН) определяют как модульное отношение уровней статических напоров, рассчитанных за один цикл работы ПХГ (в периодах «после закачки» и «после отбора»). Статический напор в каждом из периодов рассчитывают по формуле:The dynamics of the static pressure levels (ΔН) is defined as the modular ratio of the static pressure levels calculated for one UGS operation cycle (in the periods “after injection” and “after selection”). The static pressure in each of the periods is calculated by the formula:

H=10P-(h-Alt),H = 10P- (h-Alt),

где Р - давление атмосферное, атм, замеренное на глубине h, м.where P is the atmospheric pressure, atm, measured at a depth of h, m.

Статический напор в период закачки составляет:The static pressure during the injection period is:

Нз=10P-(h-Alt)=10×114,82-(1034-276)=390,2 м.N s = 10P- (h-Alt) = 10 × 114.82- (1034-276) = 390.2 m.

Статический напор в период отбора составляет:The static pressure during the selection period is:

Нот=10P-(h-Alt)=10×77,95-(1034-276)=21,49 м.H from = 10P- (h-Alt) = 10 × 77.95- (1034-276) = 21.49 m.

Следовательно, динамика уровней статических напоров (ΔН) за один цикл работы ПХГ составляет:Therefore, the dynamics of the levels of static heads (ΔН) for one UGS operation cycle is:

ΔН=Нзот=390,2-21,49=368,7 м.ΔH = N s -H from = 390.2-21.49 = 368.7 m.

Динамику изменения температурного режима (ΔT) определяют как разность температур, замеренных за один цикл работы ПХГ. Замер пластовой температуры в периодах «после закачки» и «после отбора» производят на глубине верхних отверстий перфорации как в остановленной, так и в работающей скважине. Замер пластовой температуры производят на глубине верхних отверстий перфорации как в остановленной, так и в работающей скважине. С целью уменьшения влияния факторов, искажающих распределение температуры в скважине, термометрические измерения проводят перед проведением всех других видов исследования на скважине.The dynamics of the temperature regime (ΔT) is defined as the difference in temperature measured during one cycle of the UGS facility. Measurement of reservoir temperature in the periods “after injection” and “after selection” is carried out at a depth of the upper perforation holes in both a stopped and a working well. The formation temperature is measured at a depth of the upper perforation holes both in a stopped and in a working well. In order to reduce the influence of factors distorting the temperature distribution in the well, thermometric measurements are carried out before all other types of research in the well are carried out.

ΔT=Тотзак=94-39=55°С.ΔT = T from -T Zak = 94-39 = 55 ° C.

Динамику изменения минерализации пластовых вод (ΔMi) определяют после отбора проб воды через определенные глубины. Интервал отбора проб указывают в плане исследований.The dynamics of changes in the salinity of formation water (ΔMi) is determined after sampling water through certain depths. The sampling interval is indicated in the research plan.

По результатам отбора проб динамика изменения минерализации пластовых вод за один цикл работы ПХГ составляет:According to the results of sampling, the dynamics of changes in the salinity of formation water for one cycle of underground gas storage is:

ΔMi=Miот-Miзак=56-4,1=51,9 г/см3.ΔMi = Mi from -Mi Coll = 56-4,1 = 51.9 g / cm3.

Объектами исследования флюидодинамического блока являются как отдельные скважины пьезометрические 12 и наблюдательные 13 (фиг.3), так и группы скважин, рекомендованные для постановки детальных работ по предыдущим циклам исследований регионального этапа КГДМ. В процессе выполнения работ этого блока, газодинамическими методами определяют: текущее пластовое давление при закачке и отборе газа в хранилище, проницаемость пласта, параметры уравнения притока давлений в системе «скважина-пласт», состав газа. Анализ полученных данных позволил выявить участки аномального проявления флюидодинамического режима и зоны различной степени напряженности недр.The objects of the study of the fluidodynamic block are both individual piezometric wells 12 and observation 13 (Fig. 3), as well as groups of wells recommended for detailed work on previous studies of the regional stage of the QGDM. In the process of performing the work of this unit, gas-dynamic methods are used to determine: the current reservoir pressure during gas injection and withdrawal into the storage, the permeability of the reservoir, the parameters of the equation for the pressure influx in the well-reservoir system, and the gas composition. The analysis of the obtained data allowed us to identify areas of abnormal manifestations of the fluid dynamic regime and zones of varying degrees of subsoil tension.

По полученным данным флюидодинамического блока мониторинга определяют показатели:According to the data of the fluid dynamic monitoring unit, the following indicators are determined:

Динамику пластового давления в залежи (ΔРпл)The dynamics of reservoir pressure in the reservoir (ΔP PL )

ΔРпл=(Pпл)i-(Рпл)i-1=10,8-4,4=6,4 МПа,ΔP pl = (P pl ) i - (P pl ) i-1 = 10.8-4.4 = 6.4 MPa,

Ргрп=20 МПа, следовательно ΔРплгрп,P grp = 20 MPa, therefore ΔP pl <P grp ,

где (Рпл)i - пластовое давление в пределах локального геодинамического полигона или участка его в текущем этапе наблюдений, МПа;where (R pl ) i is the reservoir pressure within the local geodynamic test site or a portion of it at the current stage of observations, MPa;

пл)i-1 - пластовое давление в пределах локального геодинамического полигона или участка его на предыдущем этапе наблюдений, МПа;(R pl ) i-1 — reservoir pressure within the local geodynamic test site or a portion of it at the previous observation stage, MPa;

Ргрп - давление гидроразрыва пласта, МПа.P fracturing - hydraulic fracturing pressure, MPa.

Степень обводняемости скважин при отборе (S),The degree of water cut in the wells during the selection (S about ),

Figure 00000017
Figure 00000017

где (Sскв)об - количество скважин обводняемых при отборе или закачке газа в пределах локального геодинамического полигона или его участка, шт.;where (S bore ) about - the number of wells watered during the selection or injection of gas within the local geodynamic range or its section, pcs .;

Sскв _ общее количество скважин, расположенных в пределах локального геодинамического полигона или его участка, шт.S _ rms total number of wells disposed within a local geodynamic polygon or a portion thereof, pieces.

Содержание гелия (Не, % от ПДК),Helium content (He,% of MPC),

Figure 00000018
Figure 00000018

следовательно, Не=7 ПДКtherefore, Not = 7 MAC

где m(Не) - масса гелия в 1 дм3 пробы пластового газа, дм3,where m (He) is the mass of helium in 1 DM 3 samples of reservoir gas, DM 3 ,

ПДК - предельно допустимая концентрация, ПДК=0,002 дм3.MPC - maximum permissible concentration, MPC = 0.002 dm 3 .

Для проведения работ геофизического блока используют методы, наиболее чувствительные к изменениям напряженного состояния недр: акустический каротаж, электрическое боковое каротажное зондирование, нейтронный гамма-каротаж и др. Исследования проводят в наблюдательных 13 и геофизических 14 скважинах (фиг.3) по всему разрезу, вскрытому бурением. На основе полученных результатов делают выводы: о характере изменения физико-механических и фильтрационно-емкостных параметров пород ПХГ, о состоянии (герметичности и деформации) обсадных колонн скважин и заколонных скоплений газа, о динамике изменения текущего положения ГВК и газонасыщенности пластов продуктивной толщи.To conduct work on the geophysical block, methods are used that are most sensitive to changes in the stress state of the subsoil: acoustic logging, electric lateral logging, neutron gamma-ray logging, etc. Studies are carried out in observation 13 and geophysical 14 wells (Fig. 3) throughout the open section by drilling. Based on the results obtained, conclusions are drawn: on the nature of changes in the physicomechanical and filtration-capacitive parameters of UGS rocks, on the state (tightness and deformation) of casing wells and annular gas accumulations, on the dynamics of changes in the current position of GWCs and gas saturation of reservoirs.

По полученным данным геофизического блока мониторинга определяют показатели:According to the data of the geophysical monitoring unit, indicators are determined:

Газонасыщенность приповерхностных отложений (G, % от ПДК) по результатам отбора проб составила:Gas saturation of near-surface deposits (G,% of MPC) according to the results of sampling was:

G=420 ppm, ПДК=70 ppm,G = 420 ppm, MPC = 70 ppm,

Следовательно, G=6 ПДК,Therefore, G = 6 MAC,

Давление межколонное (Рк) по результатам замера составило:The annular pressure (P to ) according to the measurement results was:

Ркпл=10,8 МПа.P to = P PL = 10.8 MPa.

Количество скважин с неудовлетворительным техническим состоянием (N) составилоThe number of wells with unsatisfactory technical condition (N) was

Figure 00000019
Figure 00000019

где (Nt)i - количество скважин, с неудовлетворительным техническим состоянием, определенным по результатам технических обследований, в пределах локального геодинамического полигона или его участка, шт.;where (N t ) i is the number of wells with unsatisfactory technical condition determined by the results of technical surveys within the local geodynamic test site or its section, pcs .;

Nскв - общее количество скважин, расположенных в пределах локального геодинамического полигона или его участка, шт.N wells - total number of wells located within the local geodynamic polygon or a portion thereof, pieces.

Для оценки геодинамической активности ПХГ на локальном этапе были определены показатели по трем блокам мониторинга, значения которых приведены в таблице 8.To assess the geodynamic activity of underground gas storage facilities at the local stage, indicators were determined for the three monitoring units, the values of which are given in table 8.

Таблица 8Table 8 Показатели геодинамической активности на локальном этапеIndicators of geodynamic activity at the local stage Гидрогеологический блок мониторингаHydrogeological monitoring unit Флюидодинамический блок мониторингаFluidodynamic monitoring unit Геофизический скважинный блок мониторингаGeophysical downhole monitoring unit Не,Not, GG ΔН,ΔH ΔT,ΔT, ΔMi,ΔMi ΔРпл,ΔP PL Sоб,S about %% %% Pк,P to N,N мm °С° C г/см3 g / cm 3 МПаMPa %% отfrom отfrom МПаMPa %% ПДКMPC ПДКMPC 368,7368.7 5555 51,951.9 ΔРпл<Pгрп ΔР pl <P grp 1212 7 ПДК7 MAC 6 ПДК6 maximum concentration limits Ркпд P to = P PD 3535

После проведения работ на локальном этапе составляют уточненную геодинамическая модель, которая позволяет выделить на исследуемой площади скважины и интервалы скважин, наиболее подверженные негативному воздействию геодинамических сил.After carrying out the work at the local stage, an updated geodynamic model is compiled, which allows one to identify the wells and intervals of the wells that are most susceptible to the negative effects of geodynamic forces on the studied area.

Для полноты и достоверности получаемой и обрабатываемой информации в ходе проведении КГДМ применяют технологию комплексирования различных методов исследований как локального, так и регионального этапов. Это позволяет своевременно выделить аномально напряженные участки и зоны на исследуемом объекте и, в последующем, выбрать более безопасный и рациональный режим эксплуатации ПХГ.For completeness and reliability of the information received and processed during the QGDM, the technology of combining various research methods of both the local and regional stages is used. This allows you to timely identify abnormally stressed areas and zones at the studied object and, subsequently, choose a safer and more rational mode of operation of underground gas storage facilities.

Сопоставление результатов моделирования двух этапов позволяет более достоверно оценить влияние природно-техногенных процессов на объект ПХГ в целом и на качественном уровне локализовать геодинамически напряженные участки.Comparison of the simulation results of the two stages allows a more reliable assessment of the influence of natural and technogenic processes on the UGS facility as a whole and to locate geodynamically stressed sections at a qualitative level.

Для получения количественной оценки интенсивности проявления геодинамических сил показатели, полученные по каждому блоку мониторинга регионального этапа (таблица 7), сопоставляют с классифицированными критериальными показателями (таблица 1). По локальному этапу сопоставляют показатели, полученные по каждому блоку мониторинга (таблица 8), с классифицированными критериальными показателями (таблица 2). На региональном этапе, согласно разработанной уровневой шкале геодинамической опасности, показатели по аэрокосмическому блоку мониторинга соответствуют:To obtain a quantitative assessment of the intensity of the manifestation of geodynamic forces, the indicators obtained for each block for monitoring the regional stage (table 7) are compared with classified criteria indicators (table 1). At the local stage, the indicators obtained for each monitoring unit (table 8) are compared with the classified criteria indicators (table 2). At the regional stage, according to the developed level scale of geodynamic hazard, indicators for the aerospace monitoring unit correspond to:

- динамика плотности сети линеаментов (ΔО) «безопасному» уровню, присваивают «1» балл;- the dynamics of the density of the lineament network (ΔО) to the “safe” level, assign a “1” point;

- относительная поверхность зон геодинамического влияния разломов (Z) «условно-безопасному» уровню, присваивают «2» балла;- the relative surface of the zones of the geodynamic influence of faults (Z) to the "conditionally safe" level, assign "2" points;

- относительная площадь распространения зон мезотрещиноватости (М) «безопасный» уровень, присваивают «1» балл.- the relative area of distribution of the zones of mesocracking (M) is “safe” level, assign a “1” point.

Показатели геодинамической активности деформационного и геофизического площадного блоков мониторинга соответствуют «безопасному» уровню, с присвоением каждому показателю «1» балла.The indicators of the geodynamic activity of the deformation and geophysical areal monitoring units correspond to the "safe" level, with each indicator assigned a "1" point.

Показатели геодинамической активности на локальной стадии КГДМ несколько отличаются от фоновых, что обусловлено возникшей реакцией геологической среды на техногенное воздействие. Значения всех показателей по трем блокам мониторинга соответствуют «критическому» уровню опасности, с присвоением каждому показателю «3» балла, за исключением показателя динамики уровней статических напоров в один сезон (ΔН) по гидрогеологическому блоку мониторинга, значение которого соответствует «аномальному» уровню, с присвоением ему «2» баллов.Indicators of geodynamic activity at the local stage of the QGDM are somewhat different from the background ones, which is due to the arising reaction of the geological environment to the anthropogenic impact. The values of all indicators for the three monitoring units correspond to the “critical” hazard level, with each indicator assigned a “3” point, with the exception of the dynamics indicator of the static pressure levels in one season (ΔН) for the hydrogeological monitoring unit, the value of which corresponds to the “anomalous” level, with assigning him "2" points.

Полученные балльные значения показателей геодинамической активности с учетом соответствующих весовых коэффициентов (таблица 3) подставляют в формулу для расчета единого суммарного коэффициента геодинамического состояния ПХГ по региональному и локальному этапам.The obtained point values of the indicators of geodynamic activity, taking into account the corresponding weight coefficients (table 3), are substituted into the formula for calculating a single total coefficient of the geodynamic state of underground gas storage at the regional and local stages.

RG1·k12·k2+…+х18·k18=3·1+3·2+3·1+5·1+5·1+5·1+3·1+3·1+3·1+4·2+4·3+4·3+4·3+4·3+4·3+5·3+5·3+5·3=149R G = x 1 · k 1 + x 2 · k 2 + ... + x 18 · k 18 = 3 · 1 + 3 · 2 + 3 · 1 + 5 · 1 + 5 · 1 + 5 · 1 + 3 · 1 + 3 · 1 + 3 · 1 + 4 · 2 + 4 · 3 + 4 · 3 + 4 · 3 + 4 · 3 + 4 · 3 + 5 · 3 + 5 · 3 + 5 · 3 = 149

Следовательно, единый суммарный коэффициент, характеризующий современное геодинамическое состояние ПХГ в целом, равен 149. Полученное значение единого суммарного коэффициента сравнивают со значениями критериального коэффициента, представленными в таблице 4. Определяют уровень геодинамической опасности ПХГ. Полученное значение единого суммарного коэффициента соответствует «условно-безопасному» уровню геодинамической опасности.Therefore, the unified total coefficient characterizing the current geodynamic state of the underground gas storage facilities as a whole is 149. The obtained value of the unified total coefficient is compared with the values of the criterion coefficient presented in Table 4. The level of geodynamic hazard of the UGS facilities is determined. The obtained value of a single total coefficient corresponds to a “conditionally safe” level of geodynamic hazard.

На основе полученных данных строят итоговую карту ранжирования территории по степени геодинамической опасности, на которой отображают области 15 распределения значений единого суммарного коэффициента (фиг.3). Для повышения достоверности полученных результатов, итоговую карту совмещают с картой уточненной геодинамической модели. Это позволяет более наглядно оценить влияние природно-техногенных факторов на геодинамическое состояние как объекта ПХГ в целом, так и отдельных его участков - зон развития аномальной геодинамической активности 16 (фиг.3).On the basis of the data obtained, a final map of the territory ranking according to the degree of geodynamic hazard is constructed, on which the areas of the distribution of the values of the single total coefficient are displayed (Fig. 3). To increase the reliability of the results obtained, the final map is combined with the map of the updated geodynamic model. This allows you to more clearly assess the influence of natural and technogenic factors on the geodynamic state of both the UGS facility as a whole and its individual sections - zones of development of anomalous geodynamic activity 16 (Fig. 3).

Из приведенного примера следует, что повышение надежности и безопасности эксплуатации ПХГ обеспечивается высокой достоверностью оценки проявления различных форм природно-техногенных геодинамических процессов ПХГ за счет повышения информативности результатов исследований.From the given example it follows that the increase in the reliability and safety of operation of underground gas storage is ensured by the high reliability of the assessment of the manifestation of various forms of natural-technogenic geodynamic processes of underground gas storage by increasing the information content of the research results.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию промышленная применимость.Thus, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of industrial applicability.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности, а именно условию новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.The claimed technical solution meets the criterion of patentability, namely the condition of novelty, inventive step and industrial applicability.

Таблица 1Table 1 Оценка в баллахScoring Блоки мониторингаMonitoring units Критериальные показатели геодинамической активности нарегиональном этапеCriteria of geodynamic activity at the regional stage АэрокосмическийAerospace ДеформационныйDeformation ГеофизическийGeophysical Уровень опасностиHazard level ΔО, км/км2 ΔО, km / km 2 Z, %Z,% М, %M% v, мм/годv, mm / year k·10-3 м-1 k · 10 -3 m -1 ε·10-3 мм/мε · 10 -3 mm / m Kp K p С, баллC, point ΔL, мΔL, m 1one БезопасныйSafe <0,5<0.5 0-1,00-1.0 <20<20 <10<10 <0,10<0.10 <1<1 <0,05<0.05 0,0-3,00,0-3,0 <0,05<0.05 22 Условно-безопасныйRelatively safe 0,5-1,00.5-1.0 1,1-5,01.1-5.0 20-3020-30 10-го10th 0,10-0,200.10-0.20 1,0-2,01.0-2.0 0,05-0,200.05-0.20 3,1-4,03.1-4.0 0,05-0,100.05-0.10 33 АномальныйAbnormal 1,1-2,01.1-2.0 5,1-8,05.1-8.0 31-4031-40 21-3021-30 0,21-0,500.21-0.50 2,1-5,02.1-5.0 0,21-0,250.21-0.25 4,1-4,54.1-4.5 0,11-0,500.11-0.50 4four КритическийCritical 2,1-2,52.1-2.5 8,1-10,08.1-10.0 41-5041-50 31-5031-50 0,51-1,000.51-1.00 5,1-10,05.1-10.0 0,26-0,300.26-0.30 4,6-5,04.6-5.0 0,51-1,000.51-1.00 55 КатастрофаCatastrophe >2,5> 2.5 >10,0> 10.0 >50> 50 >50> 50 >1,00> 1.00 >10,0> 10.0 >0,30> 0.30 >5,0> 5.0 >1,00> 1.00

Таблица 2table 2 Оценка в баллахScoring Блоки мониторингаMonitoring units Критериальные показатели геодинамической активности на локальном этапеCriteria of geodynamic activity at the local stage ГидрогеологическийHydrogeological ФлюидодинамическийFluid dynamic ГеофизическийGeophysical Уровень опасностиHazard level ΔН, мΔН, m ΔТ, °СΔТ, ° С ΔMi, г/см3 ΔMi, g / cm 3 ΔPпл, МПаΔP pl , MPa Sоб, %S about ,% Не, % от ПДКNot,% of MAC G, % от ПДКG,% of MAC Pк, МПаP k , MPa N, %N% БезопасныйSafe <350<350 <30<30 <40<40 P0>Pтек P 0 > P tech 00 <ПДК<MPC <ПДК<MPC 00 0-100-10 АномальныйAbnormal 350-650350-650 30-5030-50 40-5040-50 P0>Pтек P 0 > P tech 1-101-10 до 5 ПДКup to 5 maximum concentration limits до 5 ПДКup to 5 maximum concentration limits 0<Pк<Pпд 0 <P to <P pd 11-3011-30 КритическийCritical <650<650 >50> 50 >50> 50 Pтек<Pгрп P tech <P group >10> 10 5-10 ПДК5-10 MAC 5-10 ПДК5-10 MAC Pк≥Pпд P to ≥P PD 31-4031-40

Таблица 3Table 3 Стадия КГДМKGDM stage Блок мониторингаMonitoring unit Значение весового коэффициентаWeight value Региональный этапRegional stage АэрокосмическийAerospace 33 ДеформационныйDeformation 55 Геофизический площаднойGeophysical areal 33 Локальный этапLocal stage ГидрогеологическийHydrogeological 4four ФлюидодинамическийFluid dynamic 4four Геофизический скважинныйGeophysical downhole 55

Таблица 4Table 4 Уровень геодинамической опасности ПХГUGS geodynamic hazard level Значение критериального коэффициентаThe value of the criterion coefficient ПримечаниеNote БезопасныйSafe 72-11472-114 -- Условно-БезопасныйConditionally Safe 115-150115-150 Нормальная эксплуатация ПХГUGS normal operation АномальныйAbnormal 151-197151-197 Выявление реакции окружающей среды. Усиление контроля за эксплуатацией ПХГIdentification of environmental reactions. Enhanced monitoring of underground gas storage КритическийCritical 198-239198-239 Активизация геодинамических процессов. Разработка комплекса превентивных мерActivation of geodynamic processes. Development of a set of preventive measures КатастрофаCatastrophe 240-282240-282 Активизация геодинамических процессов и появление сбоев в работе промыслового оборудования. Применение мероприятий по снижению рискаThe activation of geodynamic processes and the appearance of failures in the operation of field equipment. Application of risk reduction measures

Claims (1)

Способ оценки влияния геодинамических факторов на безопасность эксплуатации подземного хранилища газа (ПХГ) в пористом пласте, включающий создание геодинамического полигона, проведение на нем комплексного геодинамического мониторинга (КГДМ) природных и техногенных процессов на региональном и локальном этапах по блокам мониторинга - аэрокосмическому, деформационному, геофизическому, гидрогеологическому и флюидодинамическому, с использованием различной пространственно-временной детальностью измерений, построение карты по результатам КГДМ на региональном этапе и прогнозирование возникновения чрезвычайных геодинамических событий, отличающийся тем, что проводят КГДМ на региональном этапе с периодичностью не реже одного раза в пять лет, а на локальном - не реже двух раз в год, причем на региональном этапе КГДМ проводят площадные исследования в пределах созданного геодинамического полигона по блокам мониторинга - аэрокосмическому, путем проведения аэрокосмических наблюдений земной поверхности ПХГ, с определением показателей динамики плотности сети линеаментов, относительной поверхности зон геодинамического влияния разломов и относительной площади распространения зон мезотрещиноватости, деформационному, путем измерения деформации дневной поверхности ПХГ, с определением - скорости просадки, кривизны поверхности оседания и горизонтальных деформаций, геофизическому, путем регистрации сейсмической активности территории ПХГ и дизъюнктивных нарушений резервуара ПХГ, с определением объемного коэффициента пораженности дизъюнктивными нарушениями резервуара ПХГ, сейсмичности территории ПХГ и максимального значения относительного превышения амплитуды микроразрыва, при этом по полученным данным создают предварительную геодинамическую модель, а на локальном этапе КГДМ проводят скважинные исследования по блокам мониторинга - гидрогеологическому, путем проведения гидрогеологических исследований скважин с определением показателей - динамики уровней статических напоров в один сезон, динамики изменения температурного режима в один сезон и динамики минерализации пластовых вод, флюидодинамическому, путем проведения газодинамических исследований скважин с определением динамики пластового давления в скважине или группе скважин, степени обводняемости скважин при отборе и содержания гелия, геофизическому, путем проведения геофизических исследований скважин с определением газонасыщенности приповерхностных отложений, давлений межколонных или заколонных и количества скважин с неудовлетворительным техническим состоянием, затем создают уточненную геодинамическую модель, причем разрабатывают по каждому блоку мониторинга классификацию критериальных показателей для оценки геодинамического риска с присвоением им на региональном этапе пятибалльной градации, на локальном - трехбалльной согласно уровню геодинамической опасности, сравнивают показатели, рассчитанные по каждому блоку мониторинга, с критериальными показателями, оценивают интенсивность проявления опасных геодинамических и техногенно-индуцированных процессов по всем блокам мониторинга, затем рассчитывают единый суммарный коэффициент геодинамического состояния ПХГ по формуле
RG=x1·k1+x2·k2+…+x18·k18,
где RG - единый суммарный коэффициент геодинамического состояния ПХГ;
x1-x18 - весовые коэффициенты для каждого блока мониторинга, определяемые с учетом экспериментальных данных;
k1-k18 - балльные значения показателей геодинамической активности согласно уровню геодинамической опасности, полученные по результатам КГДМ, сравнивают его с предварительно рассчитанным критериальным коэффициентом для каждого уровня геодинамической опасности, определяют уровень геодинамической опасности ПХГ и строят итоговую карту ранжирования территории по степени геодинамической опасности.
A method for assessing the influence of geodynamic factors on the safety of operating an underground gas storage (UGS) in a porous reservoir, including the creation of a geodynamic test site, conducting complex geodynamic monitoring (QGDM) of natural and technogenic processes at the regional and local stages by monitoring blocks - aerospace, deformation, geophysical , hydrogeological and fluidodynamic, using different spatio-temporal detail of measurements, building a map based on the result AMGGM at the regional stage and predicting the occurrence of emergency geodynamic events, characterized in that they conductGGDM at the regional stage with a frequency of at least once every five years, and at the local stage - at least twice a year, and at the regional stage of the GGDM conduct area studies within the created geodynamic test site for monitoring units - aerospace, by conducting aerospace observations of the underground surface of the underground gas storage, with the determination of the dynamics of the density of the lineament network, rel the relative surface of the zones of the geodynamic influence of faults and the relative area of the distribution of mesofracture zones, the deformation, by measuring the deformation of the UGS day surface, with the determination of the subsidence rate, the curvature of the subsidence surface and horizontal deformations, the geophysical, by recording the seismic activity of the UGS territory and disjunctive disturbances of the UGS reservoir, s determination of the volumetric coefficient of the prevalence of disjunctive violations of the underground gas storage tank, seismicity of the underground gas storage area and the maximum value of the relative excess of the amplitude of the microfracture, and according to the data obtained, a preliminary geodynamic model is created, and at the local stage of the well test, borehole studies are carried out on monitoring units - hydrogeological, by conducting hydrogeological studies of the wells with the determination of indicators - dynamics of static head levels in one season, dynamics of change temperature regime in one season and dynamics of formation water mineralization, fluid dynamic, by conducting gas dynamic their well studies with the determination of the dynamics of reservoir pressure in the well or group of wells, the degree of water cut of wells during the selection and helium content, geophysical, by conducting geophysical research of wells with determination of gas saturation of near-surface deposits, intercolumn or annular pressures and the number of wells with unsatisfactory technical condition, then create a refined geodynamic model, and a classification of criteria indicators is developed for each monitoring unit to assess the geodynamic risk with assigning them a five-point gradation at the regional stage, a three-point gradation at the local stage according to the level of geodynamic hazard, compare the indicators calculated for each monitoring unit with criteria indicators, evaluate the intensity of the manifestation of dangerous geodynamic and technogenic-induced processes for all monitoring units, then calculate the single total coefficient of the geodynamic state of the underground gas storage facility according to the formula
R G = x 1 · k 1 + x 2 · k 2 + ... + x 18 · k 18 ,
where R G is the single total coefficient of the geodynamic state of the underground gas storage facility;
x 1 -x 18 - weighting factors for each monitoring unit, determined taking into account experimental data;
k 1 -k 18 - scores of indicators of geodynamic activity according to the level of geodynamic hazard, obtained from the results of the KGDM, compare it with a pre-calculated criterion coefficient for each level of geodynamic hazard, determine the level of geodynamic hazard of the underground gas storage facilities and build a final map of the territory ranking according to the degree of geodynamic hazard.
RU2010106588/03A 2010-02-24 2010-02-24 Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed RU2423306C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106588/03A RU2423306C1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106588/03A RU2423306C1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2423306C1 true RU2423306C1 (en) 2011-07-10

Family

ID=44740229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106588/03A RU2423306C1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2423306C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467359C1 (en) * 2011-06-16 2012-11-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Институт Геодинамических Инноваций" Method of identifying geodynamic hazard zones of structures
RU2506606C1 (en) * 2012-08-16 2014-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Method to detect zones of geodynamic risk based on data of radiolocating probing of earth surface
RU2544948C1 (en) * 2014-02-18 2015-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН Control method of development of hydrocarbon deposit
RU2575469C1 (en) * 2014-11-12 2016-02-20 Юрий Рафаилович Владов Method of determining geodynamic activity of inside of producing hydrocarbon deposit
RU2687817C1 (en) * 2018-10-01 2019-05-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of monitoring the development of a zone of water-conducting cracks over a mined space on reservoir deposits
CN110376660A (en) * 2019-08-01 2019-10-25 山东大学 Underground engineering geological disaster slip casting effect method of real-time
RU2757387C1 (en) * 2020-12-03 2021-10-14 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" Method for selecting configuration and size of geodetic networks during geodynamic monitoring at subsurface development facilities
RU2761547C1 (en) * 2020-12-03 2021-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" Method for selecting the parameters of the geodynamic range on geodynamically hazardous subsoil development sites
CN114565184A (en) * 2022-03-24 2022-05-31 山西能源学院 Smart mine potential safety hazard prediction method and system, storage device and terminal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Концепция "Геодинамическая безопасность освоения углеводородного потенциала недр России. - М.: изд. ИГиРГИ, 2000, стр.23-31. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467359C1 (en) * 2011-06-16 2012-11-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Институт Геодинамических Инноваций" Method of identifying geodynamic hazard zones of structures
RU2506606C1 (en) * 2012-08-16 2014-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Method to detect zones of geodynamic risk based on data of radiolocating probing of earth surface
RU2544948C1 (en) * 2014-02-18 2015-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа РАН Control method of development of hydrocarbon deposit
RU2575469C1 (en) * 2014-11-12 2016-02-20 Юрий Рафаилович Владов Method of determining geodynamic activity of inside of producing hydrocarbon deposit
RU2687817C1 (en) * 2018-10-01 2019-05-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of monitoring the development of a zone of water-conducting cracks over a mined space on reservoir deposits
CN110376660A (en) * 2019-08-01 2019-10-25 山东大学 Underground engineering geological disaster slip casting effect method of real-time
RU2757387C1 (en) * 2020-12-03 2021-10-14 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" Method for selecting configuration and size of geodetic networks during geodynamic monitoring at subsurface development facilities
RU2761547C1 (en) * 2020-12-03 2021-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" Method for selecting the parameters of the geodynamic range on geodynamically hazardous subsoil development sites
RU2782173C1 (en) * 2021-05-07 2022-10-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Оренбургский федеральный исследовательский центр УрО РАН (ОФИЦ УрО РАН) Method for control of induced seismic activity in areas of development of solid mineral deposits
RU2777450C1 (en) * 2021-06-30 2022-08-04 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" Method for geodynamic monitoring in the areas of underground gas storage
CN114565184A (en) * 2022-03-24 2022-05-31 山西能源学院 Smart mine potential safety hazard prediction method and system, storage device and terminal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2423306C1 (en) Method to assess impact of geodynamic factors at safety of underground gas storage operation in porous bed
Megies et al. Microseismicity observed at a non-pressure-stimulated geothermal power plant
Martens et al. Completion of five years of safe CO2 injection and transition to the post-closure phase at the Ketzin pilot site
CN104331745B (en) In oil-gas reservoir intrinsic fracture by stages, be divided into because of prediction and evaluation method
Oppikofer et al. Detailed DEM analysis of a rockslide scar to characterize the basal sliding surface of active rockslides
Bischoff et al. Coal mining induced seismicity in the Ruhr area, Germany
Chandra Groundwater geophysics in hard rock
Rostron et al. Characterization of the Aquistore CO2 project storage site, Saskatchewan, Canada
Lopez-Comino et al. Monitoring performance using synthetic data for induced microseismicity by hydrofracking at the Wysin site (Poland)
Kinscher et al. Location of microseismic swarms induced by salt solution mining
Vermeul et al. An overview of the monitoring program design for the FutureGen 2.0 CO2 storage site
Ray et al. Characterizing and modeling natural fracture networks in a tight carbonate reservoir in the Middle East: A methodology
Payre et al. Analysis of the passive seismic monitoring performance at the Rousse CO2 storage demonstration pilot
US10520615B1 (en) Fluid resonant seismic surveying
Kuo et al. A stress condition in aquifer rock for detecting anomalous radon decline precursory to an earthquake
Zhang et al. Hydro-fracture monitoring using vector scanning with surface microseismic data
Litynski et al. US Department of Energy efforts to advance remote sensing technologies for monitoring geologic storage operations
Grimaz et al. Advancements from a posteriori studies on the damage to buildings caused by the 1976 Friuli earthquake (north-eastern Italy)
Hannis Monitoring the geological storage of CO2
Hagag et al. RETRACTED: Rift-related active fault-system and a direction of maximum horizontal stress in the Cairo-Suez district, northeastern Egypt: A new approach from EMR-Technique and Cerescope data
Ward et al. Recommendations for Environmental Baseline Monitoring in areas of shale gas development
Bondur et al. Space Methods of Studying the Precursor Cycle Dynamics of the Lineament System before the Preparation of Earthquakes
Krawczyk et al. Joint project SIMULTAN-Sinkhole characterization and monitoring with supplementing geophysical methods
Sitharam et al. Microzonation of earthquake hazard: Indian experiences
Viljoen et al. Hydrogeological implications of fault behaviour from in situ pressure measurements of the Horrane Fault in the Surat Basin (Great Artesian Basin, Australia)