Фізико-хімічні техногенні впливи на геологічне середовище — це зміни складу, структури та властивостей гірських порід, підземних вод і ґрунтів, які виникають у наслідок господарської діяльності людини. Особливо інтенсивно такі впливи проявляються в нафтогазовій галузі через буріння, видобуток, транспортування та переробку вуглеводнів.
Розділяють такі види фізико-хімічного техногенного впливу: 1) Хімічне забруднення геологічного середовища. Цей вид техногенного впливу полягає у надходженні до гірських порід, ґрунтів і підземних вод сторонніх хімічних речовин, які змінюють їх природний склад і властивості. У нафтогазовій галузі основними джерелами є витоки нафти, нафтопродуктів, бурових розчинів і технологічних реагентів, а також пластові води з високим вмістом солей і домішок. Таке забруднення призводить до токсикації середовища, зміни гідрохімічного режиму та погіршення якості підземних вод, що може мати довготривалі екологічні наслідки. 2) Засолення (мінералізація) підземних вод і ґрунтів. Суть цього впливу полягає у зростанні концентрації розчинених солей у водах і ґрунтах. У процесі видобутку нафти і газу це найчастіше пов'язано з витоками або закачуванням високомінералізованих пластових вод, а також із порушенням герметичності свердловин. У результаті відбувається деградація ґрунтів, зниження їх родючості та непридатність води для господарського використання. 3) Зміна кислотно-лужного (pH) балансу. Даний вплив проявляється у зміні природного рівня кислотності або лужності підземних вод і порід. У нафтогазовій практиці це пов'язано з використанням кислоти при обробці свердловин, а також із впливом різноманітних хімічних реагентів бурових розчинів. Порушення pH може викликати розчинення мінералів або, навпаки, їх осадження, що змінює структуру порід і сприяє вивільненню токсичних компонентів у водне середовище. 4) Окисно-відновні процеси. Цей вид впливу полягає у зміні умов окиснення та відновлення в геологічному середовищі. У природних умовах такі процеси є стабільними, однак техногенне втручання, зокрема буріння свердловин і доступ кисню до глибоких горизонтів, порушує цю рівновагу. У нафтогазовій галузі це може спричиняти зміну форм існування хімічних елементів, утворення нових мінералів і активізацію корозійних процесів, що негативно впливає як на природне середовище, так і на технічне обладнання. 5) Тепловий (термічний) вплив. Полягає у зміні температурного режиму гірських порід і підземних флюїдів. У нафтогазовій діяльності це пов'язано із закачуванням гарячих або холодних агентів у пласт, а також із процесами спалювання газу. Температурні зміни можуть призводити до прискорення хімічних реакцій, що впливає на стабільність геологічного середовища. 6) Механіко-хімічні зміни. Цей вплив виникає в наслідок поєднання механічного порушення порід із хімічними процесами. Найбільш характерним для нафтогазової індустрії є буріння та гідророзрив пласта, коли відбувається руйнування структури порід і одночасна взаємодія з хімічними реагентами. У результаті змінюється проникність порід, їх мінералогічний склад, а також активізуються процеси вторинного мінералоутворення. 7) Газохімічний вплив. Суть цього впливу полягає у зміні складу геологічного середовища під дією газів. У нафтогазовій сфері це пов'язано з витоками менату, вуглекислого газу, сірководню або їх закачуванням у пласт. Гази можуть розчинятися у підземних водах, утворюючи кислоти, що змінюють їх хімічний склад і агресивність. Це призводить до додаткового руйнування порід і погіршення якості вод. 8) Радіаційно-хімічний вплив. Цей вплив має локальний характер і пов'язаний із підняттям на поверхню природних радіоактивних речовин із пластовими флюїдами. У нафтогазовій галузі це явище відоме як винесення природних радіонуклідів. Воно може спричиняти накопичення радіоактивних елементів у ґрунтах та водах, що створює додаткову екологічну небезпеку та потребує спеціального контролю. Загалом, фізико-хімічні техногенні впливи суттєво змінюють природний стан геологічного середовища, особливо в районах інтенсивного видобутку нафти та газу. Вони проявляються у комплексній трансформації хімічного складу, структури та властивостей порід і підземних вод, що обумовлює необхідність постійного моніторингу та впровадження екологічно безпечних технологій.
Див. також Геологічне середовище Природно-технічні геосистеми Техногенні впливи на геологічне середовище
Література Трофимов В. Т., Королев В. А., Герасимова A. C. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду // Геоэкология. — 1995. — № 6. В. С. Білецький Класифікація техногенних впливів на геологічне середовище // Нафтогазова інженерія. — Число 2. — 2017. — С. 27—34. Королев В. А. Мониторинг геологической среды: Под редакцией В. Т. Трофимова. — М.: Изд-во МГУ, 1995. — 272 c.
Georgii Agricolae. De Re Metallica libri XII. — Basileae: Froben. — 1556. — 590 s. «The Containment of Underground Nuclear Explosions», Project Director Gregory E van der Vink, U.S. Congress, Office of Technology Assessment, OTA-ISC-414, (Washington, DC: U.S. Government Printing Office, October 1989). Biletskyi V.S., APPLICATION ASPECTS OF ADSORPTION OPENING EFFECT OF SOLIDS PORE SPACE SURFACE. // Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane and Ores Mining // A Balkema Book, London, 2014, p. 121—122. Мала гірнича енциклопедія. т. І, ІІ, ІІІ (за редакцією В. С. Білецького). — Донецьк: Донбас, 2004. — 640 с.; 2007. — 652 с. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2013. — 644 с. Самилін В., Білецький В. Спеціальні методи збагачення корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 116 с. Табаченко М. М. Фізико-хімічна геотехнологія: Навчальний посібник. — Дніпропетровськ: НГУ, 2012. — 310 с. Аренс В. Ж. Физико-химическая геотехнология. Москва: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. — 656 с. — ISBN 5-7418-0003-3.
Посилання