Документ содержит рекомендации по утилизации технологических вод, извлекаемых при добыче метана из угольных пластов, с указанием нормативов и методов очистки. Основное внимание уделено выбору методов утилизации, включая подземное захоронение и сброс в водные объекты. Рекомендации основываются на промысловых работах и экологическом мониторинге с учетом минерализации и химического состава вод.

1. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
Рекомендацииорганизации
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТИЛИЗАЦИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОД,
ИЗВЛЕКАЕМЫХ ПРИ ДОБЫЧЕ МЕТАНА
ИЗ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Р Газпром 2-3.3-450-2010
ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ
Москва 2010
Документы нормативные для проектирования,
строительства и эксплуатации объектов ОАО «Газпром»

2. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
РЕКОМЕНДАЦИИ ОРГАНИЗАЦИИ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТИЛИЗАЦИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОД, ИЗВЛЕКАЕМЫХ
ПРИ ДОБЫЧЕ МЕТАНА ИЗ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Р Газпром 2-3.3-450-2010
Издание официальное
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
Открытое акционерное общество «Газпром промгаз»
Общество с ограниченной ответственностью «Газпром экспо»
Москва 2010

3. II
Р Газпром 2-3.3-450-210
Предисловие
Распространение настоящих рекомендаций осуществляется в соответствии с действующим
законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО «Газпром»
1 РАЗРАБОТАНЫ
2 ВНЕСЕНЫ
3 УТВЕРЖДЕНЫ
4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
5 СРОК ДЕЙСТВИЯ
Открытым акционерным обществом «Газпром промгаз»
Управлением инновационного развития Департамента
стратегического развития ОАО «Газпром»
начальником Департамента стратегического развития
ОАО «Газпром» 08 апреля 2010 года
3 года
© ОАО «Газпром», 2010
© Разработка ОАО «Газпром промгаз», 2010
© Оформление ООО «Газпром экспо», 2010

4. III
Р Газпром 2-3.3-450-2010
Содержание
1 Область применения.............................................................................................................. 1
2 Нормативные ссылки ............................................................................................................ 1
3 Термины и определения ........................................................................................................ 2
4 Специфика геологического строения метаноугольных месторождений ............................ 2
5 Рекомендации по выбору методов утилизации вод, извлекаемых из скважин
при добыче метана из угольных пластов, на основе анализа результатов
мониторинга объема и химического состава этих вод......................................................... 3
6 Обоснование возможности поверхностной утилизации технологических вод
на основе анализа результатов экологического мониторинга............................................. 4
7 Рекомендации по определению гидрогеологических условий для забойного
нагнетания технологических вод.......................................................................................... 5
8 Рекомендации по выбору интервала разреза для захоронения
технологических вод.............................................................................................................. 6
9 Рекомендации по определению соотношения количества добывающих
и нагнетательных скважин, необходимых для подземного захоронения
технологических вод.............................................................................................................. 7
Библиография........................................................................................................................... 8

5. IV
Р Газпром 2-3.3-450-210
Введение
Цель настоящих рекомендаций – установление требований по видам и методикам
утилизации пластовых вод, полученных из скважин в процессе добычи метана их угольных
пластов.
Работа выполнена в рамках договора с ОАО «Газпром» № 0278-06-2 от 09.09.2008.
Положения документа основаны на опытно-промысловых работах при эксплуатации
экспериментальных скважин на кустах УМ-1 и УМ-5 Талдинской площади, осуществленных
в 2004–2009 гг. ОАО «Газпром промгаз», лабораторных и полевых исследованиях, проведен-
ных Томским филиалом Института геологии нефти и газа.
Рекомендации разработаны в отделе проблем освоения метаноугольных месторождений
ОАО «Газпром промгаз» коллективом авторов: к.ф.-м.н. Н.М. Сторонский, к.г.-м.н. В.Т. Хрюкин,
к.г.-м.н. Д.В. Митронов, Е.В. Швачко, Л.Ю. Васильченко, В.Н. Головачев, Н.С. Малинина,
Ю.М. Жуков.

6. 1
Р Газпром 2-3.3-450-2010
Издание официальное
РЕКОМЕНДАЦИИ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТИЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОД,
ИЗВЛЕКАЕМЫХ ПРИ ДОБЫЧЕ МЕТАНА ИЗ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Дата введения – 2011 03 04
Срок действия – 3 года
1 Область применения
1.1 Настоящие рекомендации распространяются на технологию по утилизации техно-
логических вод, извлекаемых при добыче метана из угольных пластов, и предназначены
для использования при разработке и проектировании работ по добыче метана из угольных
пластов.
1.2 Настоящие рекомендации предназначены для дочерних обществ и организаций,
занимающихся добычей метана из угольных пластов.
2 Нормативные ссылки
В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие
стандарты:
ГОСТ Р 8.589-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Кон-
троль загрязнения окружающей природной среды. Метрологическое обеспечение. Основные
положения
ГОСТ 17.1.1.04-80 Охрана природы. Гидросфера. Классификация подземных вод по
целям водопользования
СТО Газпром 8-2005 Регламент по расчету предельно допустимых сбросов веществ в
поверхностные водные объекты со сточными водами
П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить
действие ссылочных стандартов по соответствующим указателям, составленным на 1 января текущего
года, и информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ
заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться
замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены,
то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

7. 2
Р Газпром 2-3.3-450-210
3 Термины и определения
В настоящих рекомендациях применены термины с соответствующими определениями:
3.1 обеззараживание сточных вод: Уменьшение количества болезнетворных организмов
в воде до пределов, установленных санитарно-гигиеническими требованиями, путем хлори-
рования или ультрафиолетового облучения стоков после их очистки.
3.2 обработка сточных вод: Воздействие на сточные воды с целью обеспечения их
необходимых свойств и состава.
3.3 обратный осмос: Прохождение воды через мембрану из более концентрированного
в менее концентрированный раствор в результате воздействия давления, превышающего
разницу осмотических давлений обоих растворов.
3.4 утилизация сточных вод: Использование полезных компонентов, растворенных или
взвешенных в промышленных стоках, возвращение этих вод после очистки на технические
нужды предприятия, подземное захоронение сточных вод в отложения, не содержащие вод
питьевого назначения, сброс сточных вод в поверхностные водотоки с целью их разбавления
до безопасных концентраций веществ, содержащихся в сточных водах, аккумуляция сточных
вод в пласте для вторичного использования.
3.5 сточные воды: Воды, отводимые канализационной сетью или сбрасываемые в вод-
ный объект, свойства которых были ухудшены в результате бытовой и производственной
деятельности человека.
3.6 предельно допустимый сброс: Масса вещества в сточных водах, максимально допу-
стимая к отведению в установленном режиме в данном пункте в единицу времени с целью
обеспечения норм качества воды в контрольном пункте, которая устанавливается с учетом
предельно допустимой концентрации веществ в местах водопользования, ассимилирующей
способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ
между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.
4 Специфика геологического строения метаноугольных месторождений
4.1 Угленосная толща угольных месторождений представлена преимущественно
чередованием аргиллитов, алевролитов, песчаников, реже – карбонатных пород и угольных
пластов.
4.2 Газоносные угольные пласты, являющиеся объектами разработки, залегают на глу-
бинах 300–1200 м.

8. 3
Р Газпром 2-3.3-450-2010
4.3 Продуктивные угольные пласты объединяются в группы исходя из условий
разработки метаноугольных месторождений. Интервал разреза, включающий продуктивные
угольные пласты, не должен превышать 250–300 м.
4.4 На метаноугольных месторождениях в вертикальном разрезе прослеживаются
3 гидродинамические зоны (зона активного водообмена – верхняя; зона замедленного
водообмена – средняя; зона застойного водообмена – нижняя).
4.5 Верхняя зона активного водообмена. Мощность зоны от десятков до нескольких
сотен метров. В нее включаются водоносные горизонты неглубокого залегания. В этой зоне
подземные воды пребывают под влиянием передовых экзогенных факторов. По составу –
гидрокарбонатные кальциевые маломинерализованные воды. Водообмен исчисляется годами
и столетиями.
4.6 Средняя зона замедленного водообмена. Глубина нижней границы зоны измен-
чива и достигает иногда нескольких километров. Скорость перемещения подземных вод и их
дренаж уменьшаются. На состав вод данной зоны оказывают воздействие вековые перемены
экзогенных условий. Воды в основном натриевые, сульфатно-натриевые либо сульфатно-
натриево-кальциевые. Водообмен длится десятки и сотни тысяч лет.
4.7 Нижняя – очень замедленного (застойного) водообмена. Экзогенные условия
в данном случае не оказывают практически никакого влияния. Зона замедленного водообме-
на приурочена обычно к нижним частям впадин. Распространены на глубинах от 1000 м и
более. Воды обычно высокоминерализованные, по составу хлоридные кальциево-натриевые
и хлоридные магниево-натриевые. Водообмен подземных вод составляет миллионы лет.
5 Рекомендации по выбору методов утилизации вод, извлекаемых
из скважин при добыче метана из угольных пластов, на основе анализа
результатов мониторинга объема и химического состава этих вод
5.1 Сброс пластовой воды в поверхностные водотоки с очисткой или без нее произ-
водится в зависимости от минерализации пластовых вод.
5.2 Качество воды, извлеченной из угольных пластов, часто не соответствует качеству
питьевой. По химическому составу воды в основном слабосоленые гидрокарбонатно-сульфатно-
натриевые, что не позволяет утилизировать их сбросом в поверхностные водотоки без очистки.
5.3 Утилизация вод методом подземного захоронения стоков в водоносные горизонты
зоны замедленного водообмена или в зону залегания продуктивных угольных пластов за кон-
туром влияния добывающих скважин, а в исключительных случаях – в зону активного водо-
обмена допускается при условии, что минерализация воды не превышает 1 г/л.

9. 4
Р Газпром 2-3.3-450-210
5.4 Извлечение механических примесей и уменьшение минерализации пластовой воды
рекомендуется проводить методом мембранной технологии (обратного осмоса) или электро-
диализом. Для очистки пластовой воды до норм питьевой рекомендуется использование авто-
матизированной станции электрокоагуляционной подготовки питьевой воды.
5.5 Возможно искусственное восполнение запасов подземных вод пластовыми
водами. Для этих целей можно использовать пластовые воды, полученные при добыче метана
из угольных пластов, не содержащих токсичных компонентов (цианидов, ртути, мышьяка,
фенолов, радиоактивных и других веществ), ПДК которых не превышает допустимых значе-
ний по СТО Газпром 8.
5.6 В качестве поглощающих элементов пластовых вод на метаноугольном месторож-
дении могут применяться инфильтрационные бассейны или поглощающие скважины, кото-
рые могут располагаться в виде одиночных сооружений, или компактно расположенных взаи-
модействующих приемных устройств («большой колодец»), или линейной системы.
6 Обоснование возможности поверхностной утилизации технологических
вод на основе анализа результатов экологического мониторинга
6.1 При низкой минерализации пластовых вод (до 1 г/л) допускается сброс пластовых
вод в крупные водотоки, где они разбавляются пресной проточной водой, аэрируются и обез-
вреживаются естественным образом. Такой метод утилизации может применяться на метано-
угольных месторождениях, если извлекаемая вода не содержит вредных примесей и ее мине-
рализация не изменит состав поверхностных вод.
6.2 При этом методе утилизации необходимо учитывать общие требования к составу
и свойствам воды водных объектов. При сбросе пластовых вод в поверхностные водотоки
на контрольных створах и в местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного
водопользования минерализация воды должна быть не более 1 г/л по ГОСТ 17.1.1.04.
6.3 При сбросе пластовых вод в поверхностные водотоки и при захоронении сточных
вод в водоносные горизонты необходимо осуществлять контроль за загрязнением окружаю-
щей среды и сравнение полученных результатов с установленными предельно допустимыми
значениями в соответствии с требованиями, установленными федеральным органом испол-
нительной власти в области гидрологии, гидрогеологии и смежных с ними областях по
ГОСТ Р 8.589.

10. 5
Р Газпром 2-3.3-450-2010
7 Рекомендации по определению гидрогеологических условий для забойного
нагнетания технологических вод
7.1 Для захоронения сточных вод, полученных при добыче метана из угольных
пластов, имеющих невысокую минерализацию, не превышающую, как правило, 1 г/л, при-
годны как водоносные горизонты верхней зоны активного водообмена, так и водоносные
горизонты зоны замедленного водообмена. Основным объектом для захоронения сточных вод
с минерализацией выше 1,5 г/л является зона застойного режима, наиболее изолированная
от верхних зон и содержащая непригодные для практического использования воды.
7.2 Из числа проницаемых пластов конкретного геологического разреза для закачки
должен выбираться рабочий поглощающий горизонт, а также один или несколько резервных
поглощающих горизонтов, которые могут быть задействованы в случае необходимости.
При достаточно мощном рабочем поглощающем горизонте можно обойтись и без резервных
поглощающих горизонтов согласно требованиям РД 51-1-96 [1].
7.3 Небольшие объемы сточных вод можно закачивать непосредственно в разраба-
тываемые метановым промыслом интервалы залегания продуктивных угольных пластов за
пределами влияния добывающих скважин.
7.4 Подземное захоронение наиболее целесообразно применять к небольшим коли-
чествам строчных вод, не поддающихся очистке современными методами, или для которых
очистка экономически неэффективна (дорогостоящая).
7.5 Исключается закачка сточных вод, которые могут быть очищены и использованы
для хозяйственных и технологических целей.
7.6 Недопустима закачка сточных вод в пласт, содержащий пресные подземные воды
или подземные воды, имеющие народнохозяйственное значение. Таким образом, можно наме-
тить следующие основные критерии для выделения перспективных пластов-коллекторов:
- пласт-коллектор не должен содержать пресные и слабосолоноватые воды, пригод-
ные для питьевых целей, даже если пресные воды содержат в повышенных количествах какие-
либо вещества (например, железо, фтор и др.), которые могут быть удалены современными
методами очистки;
- пласт-коллектор в пределах исследуемой площади не должен содержать полезных
ископаемых и эксплуатироваться;
- пласт должен обладать достаточно высокой водопроводимостью, обеспечивающей
экономически эффективный сброс заданного количества стоков;
- выделяемый пласт-коллектор должен быть надежно изолирован слабопроницае-
мыми породами от вышележащих водоносных горизонтов;

11. 6
Р Газпром 2-3.3-450-210
- выше водоупора, перекрывающего пласт-коллектор, должен залегать по крайней мере
один буферный водоносный горизонт, содержащий подземные воды, непригодные для питье-
вых, бальнеологических и промышленных целей;
- пласт в радиусе 2–3 км не должен выходить на поверхность или быть связан с рекой;
- подземное захоронение сточных вод нельзя осуществлять в тектонически сложных и
сейсмически активных районах.
8 Рекомендации по выбору интервала разреза для захоронения
технологических вод
8.1 Перед началом геолого-разведочных работ для выяснения принципиальной воз-
можности подземного захоронения промстоков, выбора интервала разреза и необходимости
постановки разведочных работ разрабатывается предварительное заключение, включающее
материалы всех выполненных ранее по району геологических, гидрогеологических и геофи-
зических исследований.
8.2 Разведочные работы для выбора поглощающих горизонтов следует проектировать на
тех объектах, где подлежащее захоронению количество сточных вод не превышает 3–5 тыс. м3/сут.
8.3 Количество стадий изысканий должно определяться с учетом сложности геолого-
гидрогеологических условий исследуемого района, степени его изученности и количества
закачиваемых стоков, скорости и площади распространения закачиваемой жидкости.
8.4 Для выделения наиболее проницаемых прослоев как основных путей миграции
стоков в пласте необходимо детальное изучение разреза по отдельным скважинам, при этом
обязательна комплексная геологическая, геофизическая и гидрогеологическая корреляция
разреза по всем скважинам.
8.5 При изучении возможности подземного захоронения промстоков необходимо
обоснование надежности отложений, перекрывающих и изолирующих пласт-коллектор
от перетекания сточных вод в водоносные горизонты, имеющие питьевое и народнохозяй-
ственное значение.
8.6 При проведении комплекса разведочных работ основными задачами опытных
фильтрационных работ на объектах подземного захоронения промстоков должны быть
изучение приемистости пласта-коллектора, определение его гидрогеологических параметров,
а также параметров создаваемой зоны гидродинамического возмущения (радиуса влияния,
структуры депрессии или репрессии). При эксплуатации будет проводиться нагнетание сточных
вод, а не отбор подземных вод, следовательно, при проведении опытных работ на объектах

12. 7
Р Газпром 2-3.3-450-2010
подземного захоронения промстоков предпочтение следует отдавать нагнетаниям в соответ-
ствии с требованиями РД 51-31323949-48-2000 [2].
8.7 Эффективность разведочных работ и их удешевление должны достигаться за счет
тщательного обоснования необходимого минимального числа разведочных скважин, их рас-
положения, качественного освоения поглощающих скважин и надежной изоляции водонос-
ных горизонтов в процессе проходки скважин.
9 Рекомендации по определению соотношения количества добывающих
и нагнетательных скважин, необходимых для подземного захоронения
технологических вод
9.1 Число нагнетательных скважин, предназначенных для утилизации сточных вод,
определяется приемистостью этих скважин. На одну нагнетательную скважину обычно при-
ходится от 4 до 12 добывающих.
9.2 Строительство и ввод в опытно-промышленную и промышленную эксплуатацию
систем подземного захоронения сточных вод производятся поэтапно, очередями. На первом
этапе для уточнения соотношения добывающих и нагнетательных скважин необходимо пред-
усмотреть строительство хотя бы одной опытной скважины для закачки сточных вод, резуль-
таты исследования которой позволят определить необходимое количество скважин для
закачки сточных вод, извлекаемых из метаноугольных скважин при добыче метана из уголь-
ных пластов согласно Положению [3].
9.3 Расположение нагнетательных скважин по отношению к добывающим скважинам
на участке зависит от геологических, геоморфологических и других местных условий и может
быть в виде одиночных скважин, собирающих сточные воды с близлежащих добывающих
скважин, или в виде полигона, где нагнетательные скважины образуют куст и собирают сточ-
ные воды с большего числа добывающих скважин.

13. 8
Р Газпром 2-3.3-450-210
Библиография
[1] Руководящий документ
Минтопэнерго России
РД 51-1-96
Инструкция по охране окружающей среды при
строительстве скважин на суше на месторожде-
ниях углеводородов поликомпонентного состава,
в том числе сероводородсодержащих
[2] Руководящий документ
ОАО Газпром
РД 51-31323949-48-2000
Гидрогеологический контроль на полигонах
закачки промышленных сточных вод
[3] Положение об охране подземных вод (утверждено Мингео СССР 15.08.1984,
Минводхозом СССР 24.07.1984)

14. 9
Р Газпром 2-3.3-450-2010
ОКС 13.020.40
Ключевые слова: рекомендации, утилизация, технологические воды, извлечение, добыча,
метан, угольные пласты

15. Корректура Е.М. Петровой
Компьютерная верстка А.И. Шалобановой
Подписано в печать 08.12.2010 г.
Формат 60х84/8. Гарнитура «Ньютон». Тираж 50 экз.
Уч. изд. л. 1,2. Заказ 2022.
ООО «Газпром экспо» 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2.
Тел.: (495) 719 64 75, (499) 580 47 42.
Отпечатано в ООО «Макспринт»