 |
 |
 |
 |
проверки их технического состояния. Часть наблюдательных скважин расположена в непосредственной близости от нагнетательных. В составе полигона предусмотрены также резервные нагнетательные скважины, которые первоначальное используются в качестве наблюдательных и в последующем переоборудуются и переводятся в разряд нагнетательных (скважины типа АН). К 1992 г. в эксплуатацию было введено 3 резервных нагнетательных скважины.
В соответствии с. проектом в пласт-коллектор I горизонта с 1967 г. осуществляется захоронение технологических среднеактивных отходов при расходах до 300 куб. м в сутки и давлениях нагнетания до 1,2 МПа. Разгрузка осуществляется с дебитом до 300 куб, м в сутки. По результатам гидродинамического контроля в наблюдательных скважинах фиксируются закономерные изменения напоров, связанные с нагнетанием отходов и откачкой подземных вод: купол репрессии в районе нагнетательного контура и воронка депрессии в районе разгрузочного контура (рис. 28). Как показывают расчеты, давления нагнетания отходов без разгрузки пласта-коллектора составили бы до 5,0 МПа. Режимы работы нагнетательных и разгрузочных скважин, схемы их включения устанавливались исходя из условия обеспечения равномерного заполнения пласта-коллектора 1 горизонта на основе анализа контрольных наблюдений.
В состав удаляемых технологических отходов входят соли натрия, кремнекислота, ионы некоторых металлов. Общее солесодержание составляло до 240 г/л, удельная активность не превышала 10" Ки/л. Радионуклидный состав аналогичен отходам СХК и представлен стронцием, цезием, рутением, церием и некоторыми другими короткоживущими нуклидами.
Появление компонентов отходов в районе наблюдательных скважин фиксируется увеличением общего солесодержания и содержаний нитрат-ионов, трития, а в последующем и удельной активности, повьппением гамма-поля в наиболее проницаемых интервалах пласта-коллектора. Повышенные значения гамма-поля фиксируются также и ниже подошвы пласта-коллектора I горизонта в отстойниках наблюдательных скважин против слабопроницаемого горизонта А, причем возникновение подобных гамма-аномалий совпадает с появлением нитратов, но иногда опережает увеличение активности жидкости в фильтровой зоне скважины (например, скв. П-П).
Была установлена причина этого явления -накопление в отстойнике скважины выносимых потоком пластовой жидкости в ствол скважины мелкодисперсньгх взвешенных частиц пелитовой и глинистой составляющей пород, содержащих нуклиды в виде сорбата. В отбираемых одновременно пробах
g № too ив ш ix
Phc. 28. Схема гидроизопьез I горизонта полигона «Северный» при нагнетании РАО в скв. Н-5, -6, -11 и разгрузки из скв. Р-1
В знаменателе обозначения скважин-абсолютная отметка подземных вод, м.
ЖИДКОСТИ из фильтровой зоны скважины радиоактивные нуклиды находятся в содержаниях ниже допустимых (ДКБ) и пороговых, отстой отбираемых проб не анализируется ввиду его незначительного объема. В образующемся за длительный период времени осадке в скважине содержания нуклидов выше, чем в скважинной жидкости. Это явление отмечается в наблюдательных скважинах с фильтровой зоной вблизи нагнетательного контура и позволяет сделать предположение о миграции нуклидов с мелкодисперсньп1и частицами в поровом пространстве пласта-коллектора. Очевидно, что подобный массоперенос будет играть значимую роль при достаточно высоких скоростях движения жидкости больше критических значений, ниже которых мелкодисперсные частицы не двига-
ются и остаются в породах. Такие условия на полигонах захоронения имеют место в период нагнетания отходов и вблизи нагнетательного контура. Скорость такого массопереноса будет ниже, чем растворенных в воде веществ.
Интервалы заполнения пласта-коллектора отходами отмечаются также увеличением температуры вследствие выделения энергии при радиоактивном распаде, изменения температуры в результате нагнетания отходов, температура которых отлична от пластовой, а в отдельных случаях -вследствие внутрипластовых перетоков в пределах фильтровьгх зон наблюдательных скважин между слоями пласта-коллектора различной проницаемости.
На рис. 29 в качестве примера приведен характерный график изменения содержания нитратов и удельной активности жидкости в фильтровой зоне скважины при прохождении через ее сечение границы раздела пластовые воды -отходы. Скважина расположена на расстоянии 200 м от нагнетательной Н-6, возрастание содержаний определяемых показателей после нагнетания 120 тыс куб. м отходов обусловлено прохождением зоны дисперсии отходов.
На рис. 30 приведены характерные диаграммы гамма-каротажа и термометрии скважины, в породах прифильтровой зоны которых присутствуют отходы. Отмечается заполнение отходами отдельных слоев проницаемых пород пласта-коллектора, что наиболее отчетливо проявляется в геофизической («глухой») скважине А-4, внутреннее пространство которой не сообщается с пластом-коллектором. Слои пород пониженной проницаемости, разделяющие проницаемые слои заполненные отходами, не содержат компонентов отходов, несмотря на длительный контакт с ними. Не отмечено проникновение компонентов отходов в перекрывающие и подстилающие пласт-коллектор слабопроницаемые глинистые горизонты.
По результатам обработки наблюдений прохождения фронта отходов через скважины А-2,-4,-58, П-3 были уточнены фильтрационные и дисперсионные характеристики коллекторских горизонтов, схема их заполнения отходами, которая представляется следующей.
Распределение отходов в слоистом пласте-коллекторе зависит от проницаемости слоев, которая в свою очередь определяется их фильтрационными свойствами и степенью кольматации пород глинистым раствором при бурении скважины и отходами при их нагнетании.
Первоначально происходит заполнение слоев наибольщей проницаемости и опережающее распространение по ним отходов, что достаточно четко фиксируется по данным гамма-
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [ 67 ] 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84