СТО Газпром 2-3.1-233-2008

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРИ РАЗВЕДКЕ И РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

СТО Газпром 2-3.1-233-2008

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

Общество с ограниченной ответственностью
«Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий -
ВНИИГАЗ»

Общество с ограниченной ответственностью
«Информационно-рекламный центр газовой промышленности»

Москва 2008

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН	Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ»
2 ВНЕСЕН	Департаментом по добыче газа, газового конденсата, нефти ОАО «Газпром»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ	Распоряжением ОАО «Газпром» от 11 июля 2008 г. № 192
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения и сокращения

4 Районирование нефтегазоносных провинций по сложности разреза криогенной толщи, деятельного слоя многолетнемерзлых пород, криогенных процессов и явлений

4.1 Районирование нефтегазоносных провинций по сложности разреза криогенной толщи

4.2 Инженерно-геокриологическое районирование нефтегазоносных провинций по сложности деятельного слоя многолетнемерзлых пород, геокриологических процессов и явлений

5 Комплекс геокриологических исследований при выборе местоположения кустовых площадок

5.1 Аэрокосмические исследования и картографирование опасных геокриологических процессов и явлений

5.2 Комплекс инженерно-геокриологических исследований при проектировании кустовых площадок

6 Комплекс геокриологических исследований при выборе конструкций скважин

6.1 Методика скважинных параметрических исследований

6.2 Методы расчета теплового и механического взаимодействия скважин с многолетнемерзлыми породами

7 Аэрокосмический и инженерно-геокриологический мониторинг

7.1 Аэрокосмический мониторинг опасных геокриологических процессов и явлений

7.2 Инженерно-геокриологический мониторинг

Приложение А (справочное) Характеристика и типичные разрезы криогенных толщ в регионах, выделенных по сложности геокриологических условий

Приложение Б (справочное) Результаты расчетов теплового и механического взаимодействия эксплуатационных скважин с многолетнемерзлыми породами для типичных разрезов основных нефтегазоносных провинций

Библиография

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с пунктом 3.2 «Создание методов и технологий для повышения эффективности разработки и безопасной эксплуатации месторождений» Перечня приоритетных научно-технических проблем ОАО «Газпром» на 2006-2010 гг., утвержденного Председателем Правления ОАО «Газпром» А.Б. Миллером.

В системе газодобывающих дочерних обществ (организаций) ОАО «Газпром» не существует общего стандарта, регламентирующего проведение геокриологических исследований при освоении месторождений, находящихся в регионах с различными по сложности геокриологическими условиями. Существующие нормативные документы ОАО «Газпром» носят узконаправленный характер, имеющий целью решение отдельных задач.

В настоящем стандарте отражен единый подход к геокриологическим исследованиям для областей, сгруппированных по сочетанию основных геокриологических факторов в пределах нефтегазоносных провинций России, попадающих в зону распространения многолетнемерзлых пород - Тимано-Печорской, Западно-Сибирской и нефтегазоносных провинций Восточной Сибири.

В соответствии с проведенным районированием основных нефтегазоносных провинций по сложности строения мерзлых толщ (по мощности и характеристикам разреза криолитозоны) и инженерно-геокриологическим районированием по сложности инженерно-геокриологических условий на поверхности указан комплекс геокриологических исследований и инженерно-геокриологических изысканий при проектировании кустовых площадок и выборе конструкций скважин в соответствии с геокриологической сложностью и инженерно-геокриологической опасностью того или иного района.

В отечественной и зарубежной практике аналогов подобного документа не имеется.

Настоящий стандарт разработан:

- от ООО «ВНИИГАЗ»: Е.В. Перлова, Ю.Б. Баранов, В.С. Якушев и др.;

- МГУ им. М.В. Ломоносова: Л.С. Гарагуля, Г.И. Гордеева, Л.Н. Хрусталев, В.Н. Зайцев, В.Г. Чеверев и др.;

- ФГУП «Фундаментпроект»: М.А. Минкин, Ф.М. Ривкин, И.Л. Кузнецова, Н.В. Иванова и др.

СТО Газпром 2-3.1-233-2008

СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРИ РАЗВЕДКЕ И РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Дата введения - 2009-02-16

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает комплекс обязательных геокриологических исследований при разведке и разработке месторождений в областях распространения многолетнемерзлых пород в регионах, сгруппированных по сложности геокриологических условий в пределах основных нефтегазоносных провинций России.

1.2 Настоящий стандарт предназначен для дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром», осуществляющих строительство кустовых площадок и скважин, контроль их технического состояния после начала эксплуатации и мониторинг геокриологических условий кустовых площадок после техногенного воздействия.

1.3 Требования настоящего стандарта являются обязательными при проектировании разработки и эксплуатации северных месторождений для дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1581-96 Портландцементы тампонажные. Технические условия

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 18164-72 Вода питьевая. Метод определения содержания сухого остатка

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

ГОСТ 25358-82 Грунты. Метод полевого определения температуры

ГОСТ 25493-82 Породы горные. Метод определения удельной теплоемкости и коэффициента температуропроводности

ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 26263-84 Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов

ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки

ГОСТ 26424-85 Почвы. Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке

ГОСТ 26425-85 Почвы. Методы определения иона хлорида в водной вытяжке

ГОСТ 26426-85 Почвы. Методы определения иона сульфата в водной вытяжке

ГОСТ 26427-85 Почвы. Метод определения натрия и калия в водной вытяжке

ГОСТ 26428-85 Почвы. Методы определения кальция и магния в водной вытяжке

ГОСТ 27217-87 Грунты. Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб

СТО Газпром 2-3.2-036-2005 Методические указания по учету геокриологических условий при выборе конструкций эксплуатационных скважин

СТО Газпром 2-3.1-071-2006 Регламент организации работ по геотехническому мониторингу объектов газового комплекса в криолитозоне

СТО Газпром 2-3.1-072-2006 Регламент на проведение геотехнического мониторинга объектов газового комплекса в криолитозоне

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по соответствующему указателю, составленному на 1 января текущего года, и информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом 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.

3 Термины, определения и сокращения

В настоящем стандарте применены термины в соответствии с ГОСТ 25100, а также следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:

3.1 инженерно-геокриологический мониторинг; ИГМ: Комплекс работ по слежению за взаимовлиянием компонентов природно-технической системы и прогнозированию этого взаимовлияния с целью разработки управляющих технических решений по предотвращению таких недопустимых изменений в этой системе, которые могли бы привести к аварийным ситуациям, снижению или прекращению добычи углеводородного сырья, нанести ущерб обслуживающему персоналу и окружающей среде.

3.2 геокриологический аэрокосмический мониторинг; ГАМ: Подсистема мониторинга состояния недр (геологической среды), проводимая по данным аэро- и космических съемок, объединенным в геоинформационной системе с другими сведениями о состоянии недр, характеризующими геокриологическую обстановку, с целью информационного обеспечения недропользования в части контроля, оценки и прогноза развития опасных геокриологических процессов, обусловленных влиянием природно-климатических и антропогенных факторов.

3.3 деятельный слой: Слой земной коры с годовыми амплитудами температуры.

3.4 дистанционная картографическая основа: Набор оптимальных по информативности материалов дистанционных зондирований земли, организованный в виде геоинформационной системы в реальных картографических координатах, позволяющий получать информацию, необходимую для решения задач геокриологии и промышленной безопасности.

3.5 заказчик: Газодобывающие дочерние общества и организации ОАО «Газпром», осуществляющие деятельность в областях распространения многолетнемерзлых пород.

В настоящем стандарте также использованы следующие сокращения:

АКИ - аэрокосмические исследования;

ГИС - геофизические исследования скважин;

ГП - геокриологические (криогенные, геокриогенные) процессы и явления;

ГУ - геокриологические (мерзлотные) условия;

ЗСГ - зона стабильности газогидратов;

ЗМГ - зона метастабильности газогидратов;

ИГИ - инженерно-геокриологические изыскания;

ИГС - инженерно-геокриологическая съемка;

ИГУ - инженерно-геокриологические условия;

ИГЭ - инженерно-геокриологический элемент;

К - карст;

КЛЗ - криолитозона;

КО - криогенные оползни;

КС - космические снимки;

ММП - многолетнемерзлые породы;

МР - морозобойное растрескивание;

МПЗ - мгновенное поле зрения;

МТ - многолетнемерзлая толща;

Н - наледи;

НВ - новообразования ММП;

НГП - нефтегазоносная провинция;

НГУ - несложные геокриологические условия;

О - оползни;

ОСГУ - особо сложные геокриологические условия;

П - пучение;

ПВР - полигонально-валиковый рельеф;

ПЖЛ - повторно-жильные льды;

ПЛ - пластовые льды;

ПМС - параметрическая мерзлотная скважина;

С - солифлюкция;

СГУ - сложные геокриологические условия;

СТП - среднегодовая температура пород;

СТС - сезонно-талый слой;

Т - термокарст;

ТА - термоабразия;

ТЭ - термоэрозия;

УСГУ - умеренно-сложные геокриологические условия.

4 Районирование нефтегазоносных провинций по сложности разреза криогенной толщи, деятельного слоя многолетнемерзлых пород, криогенных процессов и явлений

4.1 Районирование нефтегазоносных провинций по сложности разреза криогенной толщи

4.1.1 Критерии районирования сложности разреза криогенных толщ представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Критерии и категории сложности разрезов криогенных толщ

Критерии сложности	Категории сложности
Критерии сложности	I - особо сложные (ОСГУ)	II - сложные (СГУ)	III - несложные (НГУ)
1 Мощность ММП*, м	> 250	100-250	< 100
2 Мощность КЛЗ*, м	> 350	200-350	< 200
3 Глубина залегания кровли реликтовых ММП и их мощность, м	> 100	до 100	Отсутствуют
4 Среднегодовая температура t_ср, °С	< -4	-4 ¸ -2	> -2
5 Объемная льдистость** дисперсных ММП i_об, %	Сильнольдистые и очень сильнольдистые > 40	Льдистые 20-40	Слабольдистые < 20
6 Наличие льдогрунтов, пластов льда, ПЖЛ и их мощность*, м	> 4	4-1	< 1
7 Засоленность*** пород песчаных (глинистых), %	> 0,2 (> 1,0)	0,1-0,2 (0,5-1,0)	0,05-0,1 (0,2-0,5)
8 Наличие напорных межмерзлотных вод, криопэгов*	Присутствуют	Могут встречаться	Отсутствуют
Наличие газо- и гидратосодержащих пластов в интервале КЛЗ, ***	+/(-)	+/-	-/(+)
* По СТО Газпром 2-3.2-036. По классификации ГОСТ 25100, приложение Б.29. * По классификации ГОСТ 25100, приложение Б.31. **** В скобках указаны наименее характерные признаки для данной территории.

4.1.2 В соответствии с критериями сложности разреза криогенной толщи Западно-Сибирская НГП подразделяется на районы, как показано на рисунке 1 и приведено в таблице 4.2:

- особо сложные: Ямало-Гыданский, Ямало-Гыдано-Тазовский и район Обская губа - Тазовский;

- сложный - Надым-Пур-Тазовский;

- несложный - Обско-Пур-Тазовский.

1 - особо сложные; 2 - сложные; 3 - несложные; 4 - границы районов. Районы: I - Ямало-Гыданский; II - Ямало-Гыдано-Тазовский; III - Обская губа - Тазовский; IV - Надым-Пур-Тазовский; V - Обско-Пур-Тазовский
Рисунок 1 - Районирование территории Западно-Сибирской НГП по сложности разреза криогенной толщи

Таблица 4.6 - Инженерно-геокриологическая характеристика верхнего (до глубины 10-15 м) горизонта мерзлой толщи Западно-Сибирской НГП

Индекс	Район	Геолого-генетические комплексы отложений	Преобладающий состав пород	Распространение ММП, % площади	СТП, °С	Льдистость пород за счет видимых включений льда, Н, д.е.	Наличие ПЛ, ПЖЛ	Засоленность мерзлых пород песчаных (глинистых), %	Присутствие криопэгов	ГП	Степень сложности ГУ
1з	Северо-Ямальский	mIII¹, m, pmIII^2-4, pmIV	Суглинки, реже перекрытые песками, пески и супеси	Сплошное (>95)	Междуречья -7 ¸ -9, речные долины -4 ¸ -8	Верхний слой (3-8 м) 0,4-0,6, ниже 0,1-0,3	ПЛ возможны на глубинах от 5-8 ми ниже, ПЖЛ	0,1-0,3 (0,5-2,0)	Широко распространены на лайде и в низовьях рек, локально на морских террасах	MP, рост ПЖЛ, ТЭ, КО, С	Наиболее сложные
2з	Северо-Центрально-Ямальский	m,gmII^2-4, mIII¹	Суглинки, реже перекрытые песками и супесями	Сплошное (>95)	-7 ¸ -9	0,1-0,3, реже 0,2-0,5	ПЛ возможны на глубинах от 5-20 ми ниже, ПЖЛ	0,05-0,2 (0,5-1,5)	Локально	MP, рост ПЖЛ, ТЭ, КО, С	Наиболее сложные
3з	Западно-Ямальский	mIII¹, m, pmIII^2-4, pmIV	Суглинки с прослоями песков, супеси, пески	Сплошное (>95)	Междуречья -5 ¸ -7, речные долины -3 ¸ -6	Верхний слой (3-6 м) 0,2-0,6, ниже 0,1-0,3	ПЛ возможны на глубинах от 2-10 ми ниже, ПЖЛ	0,05-0,2 (0,3-1,3)	Широко распространены на лайде и в низовьях рек, локально на морских террасах	ТЭ, С, КО, MP, рост ПЖЛ	Наиболее сложные
4з	Восточно-Ямальский	mlIII^2-4, mlIV	Пески, супеси, реже суглинки	Сплошное (>95)	Междуречья -7 ¸ -9, речные долины -5 ¸ -7	0,2-0,6	Мощные ПЖЛ высотой до 10 м и более, редко ПЛ	0-0,1 (0,1-0,4)		MP, рост ПЖЛ, П, ТЭ	Сложные
5з	Центрально-Ямальский	m,gmII^2-4, mIII¹, m,pmIII^2-4, pmIV	Суглинки с прослоями песков, супеси, пески	Сплошное (>95)	Междуречья -4 ¸ -7, речные долины -2 ¸ -5	0,1-0,4	ПЖЛ, возможны ПЛ	0,05-0,1 (0,2-0,4), в разрезах лайды до 0,1-0,3 (0,5-1,5)	Широко распространены на лайде и в низовьях рек	MP, рост ПЖЛ, С	Наиболее сложные
6з	Южно-Ямальский	mIII¹, m,pmIII-IV	Суглинки, супеси с прослоями песков	Сплошное (>95)	Междуречья -4 ¸ -6, речные долины -1 ¸ -4	0,1-0,2, редко 0,2-0,4 (верхние 2-5 м)	ПЖЛ	-	-	Рост ПЖЛ в торфе, многолетнее П	Сложные
7з	Северо-Гыданский	mIII¹, m,pmIII-IV, mlIV, aIII-IV	Супеси, пески, суглинки	Сплошное (>95)	Междуречья -7 ¸ -9, речные долины -5 ¸ -8	Верхний слой (5-8 м) 0,2-0,6, ниже 0,1-0,3	Мощные ПЖЛ, ПЛ возможны на глубинах от 2-20 м и ниже	0,05-0,2 (0,3-1,5)	Широко распространены на лайде и в низовьях рек, локально - на морских террасах	MP, рост ПЖЛ, ТЭ, С	Наиболее сложные
8з	Центрально-Гыданский	m,gmII^2-4, mIII¹	Супеси, суглинки с прослоями песков, пески	Сплошное (>95)	-7 ¸ -8	0,1-0,3	ПЛ на глубинах от 4-6 ми ниже, ПЖЛ	0-0,1 (0,2-0,7)	-	MP, рост ПЖЛ, ТЭ, с	Наиболее сложные
9з	Танамский	m,gmII^2-4, mIII¹, m,pmIII- IV, aIII-IV	Суглинки, глины, супеси, пески	Сплошное (>95)	Междуречья -7 ¸ -8, речные долины -2 ¸ -7	Высокие водоразделы 0,1-0,3, морские террасы, речные долины 0,2-0,4	ПЖЛ, ПЛ возможны на глубинах 12-20 м и ниже	0-0,1 (0,2-0,3)	-	С, П, MP, рост ПЖЛ.ТЭ	Сложные
10з	Мессояхинс-кий	mIII¹, m, pmIII-IV, aIII-IV, abIII-IV	Суглинки, супеси, пески, торф	Сплошное (>95)	Междуречья -3 ¸ -7, речные долины -2 ¸ -4	Верхний слой (5-7 м) 0,2-0,4, в торфе до 0,5-0,6, ниже 0,1-0,3	ПЖЛ	0-0,1	-	MP, рост ПЖЛ в торфе, многолетнее П	Сложные
11з	Восточно-Тазовский	m,gmII, mIII¹, m,pmIII-IV, южнее - m,gm II mIII¹, laIII	Пески, супеси, суглинки, перекрытые торфом	>95, у южной границы области в минеральных грунтах - до 75	На севере -4 ¸ -6, на юге -2 ¸ -4, в зарослях кустарника и редколесьях до 0 ¸ -1	Верхний слой (3-5 м) на севере района и на торфяниках 0,3-0,6, ниже <0,2	ПЖЛ в торфяниках, в глинистых грунтах - севернее долины р. Хадуттэ	0-0,1 (<0,2); палеогеновые глины - (0,5-1,0)	-	MP с ростом ПЖЛ в торфяниках повсеместно, в глинистых грунтах - севернее р. Хадуттэ; П (бугры и гряды	Сложные
12з	Западно-Тазовский	m,gmII-III	Суглинки, пески	>95 в логах, оврагах и ложбинах; заглубление ММП на 2-10 м	На севере -4 ¸ -6, на юге - 1 ¸ -3, при заглублении кровли ММП на юге района -0 ¸ -0,5	<0,2 на севере верхний слой (2-5 м) 0,2-0,4		0-0,1 (0,1-0,3)	-	ТЭ, на ровных участках - MP, ТА на берегах Обской губы	Сложные
13з	Усть-Пуровско-Тазовский	aIII-IV, pmIII-IV	Пески, супеси, суглинки, часто перекрытые торфом мощностью до 3-5 м	>95 на террасах и равнинах, на поймах Пура и Таза - около 50	От -2 ¸ -5 на торфяниках до 0 ¸ -1 на залесенных и закустаренных участках	< 0,2 на торфяниках, верхний слой (3-5 м) 0,3-0,5, ниже < 0,2	ПЖЛ в торфяниках	-	-	На торфяниках - MPс ростом ПЖЛ, частично Т по ПЖЛ, на склонах ТЭ, на пойме подтопление, в низовьях Таб-Яхи-П (гряды и бугры)	Сложные
14з	Северный Таз-Енисейский	m,gmII, pmIII, aIII-IV	Пески, супеси, суглинки, часто перекрытые торфом мощностью до 2-4 м	На водоразделах -сплошное (>95), в долинах рек на участках редколесий и кустарников - около 50	На водоразделах -5 ¸-7 на севере, до -3 ¸ -5 на юге, в долинах от -3 ¸ -5 до 0 ¸ -3	Верхний слой (2-3 м) 0,2-0,3, на торфяниках > 0,4, ниже < 0,2; в долинах рек 0,2-0,4	ПЖЛ	-	-	MP с ростом ПЖЛ, ТЭ, С, КО	Сложные
15з	Северный Пур-Тазовский	la,pmIII	Суглинки, супеси, иногда перекрытые торфом	Сплошное (>95)	-3 ¸ -5	Верхний слой (2-3 м) 0,2-0,4, на торфяниках > 0,4, ниже < 0,2	ПЖЛ только на торфяниках	-	-	На торфяниках - ПЖЛ, на склонах ТЭ, С, КО, редкие бугры П	Сложные
16з	Обский	aIII-IV	На севере - преимущественно глины, южнее - преимущественно пески, часто перекрыты торфом мощностью до 3,5 м	На севере - 50-95, в центральной части - 20-50, южнее устья Малой Оби <5; на самом юге региона - отсутствуют	От -2 ¸ -3 на севере, до 0 ¸ -0,5 в островах ММП в центральной части региона	Верхний слой (2-4 м) 0,2-0,4, ниже < 0,2	ПЖЛ на севере, на заторфованных участках	-	-	Речная и овражная эрозия, на торфяниках Т, П	Умеренно сложные
17з	Северный Обь-Надымский	m,gm II, m,pm III, la III¹, m,pm III-IV	Преобладают глины	На севере 50-95; на юге - 20-50	-2 ¸ -3 на севере и западе региона и на торфяниках до -0,5 ¸-1 на юге	< 0,2, на торфяниках в верхнем слое (2-3 м) 0,3-0,4, ниже < 0,2	ПЖЛ на торфяниках на севере региона	(0,5-1,0)	-	ТЭ, ТА - по берегам рек и на побережье, MP и рост ПЖЛ на торфяниках на севере, южнее -Т по ПЖЛ, П (бугры и гряды)	Сложные
18з	Приобско-Надымский	aIII-IV, laIII	Переслаивание глин, алевритов и тонкозернистых песков, в долинах рек - пески; с поверхности часто торф мощностью до 3-5 м	На торфяниках 50-95, в замшелых лесах 10-20, в сухих лесах кровля ММП заглублена на 10-20 ми более	На торфяниках - 0,5 ¸-2; в замшелых лесах 0 ¸ -1	< 0,2,на торфяниках в верхнем слое (4-6 м) 0,2-0,4, ниже < 0,2	ПЖЛ на торфяниках в стадии деградации	-	-	На торфяниках Т, П, по берегам рек - ТЭ	Умеренно сложные
19з	Междуречный (Обско-Надымско-Пуровский)	m,gmII^2-4 m,gmll	Пески, супеси, реже суглинки, с поверхности часто торф мощностью до 2-4 м	От 50-95 на севере до 20-50 на торфяниках на юге	На торфяниках от -1 ¸-3 на севере до 0 ¸ -0,5 на юге, на минеральных участках 0 ¸ -1,5	> 0,2,на торфяниках 0,2-0,6, в буграх и грядах пучения > 0,4	ПЖЛ только на севере в стадии деградации	Палеогеновые глины (0,5-1,0)	-	Бугристые торфяники, Т на торфяниках, бугры и гряды П	Умеренно сложные
20з	Надымский	aIII-IV, laIII	Пески, реже супеси и суглинки, с поверхности часто торф мощностью 1,5-2 м	На севере 50-95, на юге на торфяниках 20-50	На торфяниках от -2 ¸-3 на севере до -0,5 ¸-1,0 на юге, в минеральных грунтах 0 ¸ -2	< 0,2, на торфяниках 0,4-0,6, на пойме р. Надым 0,2-0,6 до глубины 2-4 м, ниже < 0,2	ПЖЛ на севере в торфяниках	-	-	Бугристые торфяники, Т, MP с ростом ПЖЛ на севере, по берегам рек - ТЭ	Умеренно сложные
21з	Пуровский	aIII-IV, lаIII	Пески, супеси, суглинки, с поверхности часто торф мощностью 2-3 м	От 20-50 на севере до 5-20 на юге, на поймах рек - < 5	На торфяниках - 1 ¸ - 3 на севере до 0 ¸ -0,5 на юге	На торфяниках 0,2-0,6 до глубины 3-5 м, ниже < 0,2	-	Палеогеновые глины (0,5-1,0)	-	Бугристые торфяники, Т на торфяниках, бугры П, эрозия на склонах террас, речная эрозия на поймах рек	Умеренно сложные
22з	Центральный Пур-Тазовский	m,gm II^2-4, lаIII	Супеси, суглинки, пески, с поверхности часто торф мощностью 2-3 м	От 70-80 на севере до 10-20 - на юге	На торфяниках от -1 ¸-3 на севере до 0 ¸ -0,5 на юге	На торфяниках 0,2-0,6 до глубины 4-6 м, ниже < 0,2	-	Палеогеновые глины (0,5-1,0)	-	Бугристые торфяники, Т на торфяниках, бугры П	Умеренно сложные
23з	Тазовский	aIII-IV, lаIII	Суглинки, супеси, реже пески, на юге часто торф	От 50-60 на севере до 5-25 на юге	На торфяниках от -1 ¸-3 на севере до 0-0,5 на юге	На торфяниках 0,2-0,6 до глубины 3-5 м, ниже < 0,2	ПЖЛ на торфяниках на севере	Палеогеновые глины (0,5-1,0)	-	Бугристые торфяники, Т на торфяниках, бугры П, эрозия на склонах террас и равнин, речная эрозия на поймах рек	Умеренно сложные
24з	Южный Таз-Енисейский	m,gmII, на востоке - g,f,laIII, aIII-IV	Суглинки, глины, супеси, пески, с поверхности часто торф мощностью до 2 м	На севере > 95, на юге 50-95	От -2 ¸ -4 на торфяниках до 0 ¸ -0,5 в лесах и болотах	< 0,2,на торфяниках 0,2-0,5	ПЖЛ на севере в торфяниках	-	-	MP с ростом ПЖЛ в торфяниках на севере, южнее Т на торфяниках, ТЭ, КО, эрозия на склонах равнин и террас	Сложные
25з	Приенисейский	la,f,gIII, aIII-IV	Суглинки, супеси, реже пески, с поверхности местами торф мощностью до 2 м	20-50, на поймах рек < 20	На торфяниках от -2 ¸-3 на севере, до - 1,5 ¸-2 на юге, в лесах и болотах 0 ¸ - 1	< 0,2, на торфяниках и в глинистых разрезах 0,2- 0,4, до глубины 2-3 м < 0,2	-	-	-	Бугры П, Т, ТЭ, речная эрозия	Умеренно сложные
26з	Сибирско-Увальско-Тазовский	g.fIII, gm II^2-4	На западе преобладают пески, в восточной части суглинки, супеси, глины, с поверхности нередко торф мощностью 2-3 м, редко более	ММП приурочены к торфяникам и грядам	0 ¸ -1.5	На торфяниках и буграх пучения 0,2- 0,8 до глубины 5-10 м, ниже < 0,2	-	-	-	П (бугры, гряды и площади)	Несложные

Состав ИГИ, состав и содержание отчета (заключения) о результатах ИГИ на стадии «разработка предпроектной документации» следующие.

5.2.4.1 Сбор, обработка и анализ материалов изысканий прошлых лет и других данных производится в соответствии со СП 11-105-97 [4]. На основании собранных материалов формулируется рабочая гипотеза об ИГУ исследуемой территории и устанавливается категория сложности этих условий. Категория сложности устанавливается по совокупности отдельных факторов в соответствии с приложением А.

5.2.4.2 Дешифрирование аэро- и космоматериалов и аэровизуальные наблюдения проводятся в соответствии с 5.1 и предшествуют проведению других видов инженерно-геологических работ, используются для предварительного подбора перспективных участков для строительства кустовых площадок скважин.

5.2.4.3 Рекогносцировочное обследование или ИГС производятся в масштабах 1:25000-1:10000. Увеличение масштаба съемки при сложных ИГУ допускается по согласованию с заказчиком при обосновании в программе изысканий. Съемка выполняется на основе ландшафтно-индикационного метода с пересечением доминирующих ландшафтов маршрутами с целью установления корреляционных связей между компонентами ландшафтов и отвечающих им компонентов геокриологической обстановки (распространением и температурой ММП, глубиной их сезонного оттаивания, криогенными процессами и образованиями).

5.2.4.4 Количество точек наблюдений (в том числе горных выработок) при проведении ИГС соответствующего масштаба в пределах границ территории определяется в зависимости от категории сложности ИГУ, в соответствии с таблицей 5.3.

Таблица 5.3 - Детальность ИГС в зависимости от сложности ГУ

Категория сложности ГУ (в соответствии с таблицей 4.9)	Количество точек наблюдений на 1 км² ИГС (в числителе), в том числе горных выработок (в знаменателе)
	Масштаб ИГС
	1:50000	1:25000	1:10000
НСГУ*	5,3/2	12/4	40/16
СГУ	3/1,4	9/3	30/11
УСГУ, НГУ	2,3/0,9	6/2,4	25/9
* При обосновании в программе работ и по согласованию с заказчиком допускается увеличение количества горных выработок.

На каждом выделенном ландшафтном комплексе должно быть пройдено от 1 до 3 выработок с глубиной шурфов до 2 м, скважин - до 10-15 м. В скважинах, пробуренных до глубины нулевых колебаний температуры, должны проводиться измерения температуры мерзлых грунтов в соответствии с ГОСТ 25358. Глубина выработок при ИГС должна обеспечивать установление разреза мерзлых грунтов (состав, льдистость, криогенное строение), их температуры до глубины прогнозируемой величины теплового и механического взаимодействия проектируемых сооружений с мерзлыми грунтами оснований, но не меньшей, чем глубина нулевых годовых колебаний температуры грунтов (10-15 м). В скальных грунтах глубина горных выработок должна быть не менее чем на 2-3 м ниже подошвы слоя выветрелых грунтов (вне зависимости от принципов использования мерзлых грунтов в качестве оснований).

5.2.4.5 Бурение параметрических мерзлотных скважин производится на всю мощность ММП со сплошным отбором мерзлого керна, ГИС, лабораторные исследования кернов и пластовых флюидов. Для сложных и особо сложных ГУ разреза в соответствии с приложением А - не менее одной ПМС в пределах каждого выделенного ландшафта, для несложных ГУ местоположение, глубина и количество ПМС определяются исходя из известных данных, но не менее мощности пород со шлировым льдовыделением. Методика мерзлотно-параметрического бурения, объемы и виды ГИС, состав и виды лабораторных исследований мерзлого керна, приведенные в таблице 5.2, и пластовых флюидов изложены в 6.1.

Бурение ПМС должно обеспечить фактический материал, характеризующий:

- химико-минеральный и фазовый состав грунтов;

- криогенное строение и льдистость разреза;

- физические, теплофизические и механические свойства пород;

- распределение значений температур по разрезу;

- газо- и водопроявляющие интервалы глубин.

Оценка теплофизических и прочностных свойств грунтов осуществляется по показателям физических характеристик в соответствии со СНиП 2.02.04-88 [5] или региональным таблицам свойств мерзлых грунтов.

Характеристика состава и состояния крупнообломочных и скальных мерзлых грунтов приводится по результатам их визуального описания (петрографический состав, размер обломков, их процентное содержание, состав и состояние, льдистость заполнителя, трещиноватость, степень выветрелости и др.), с использованием справочных табличных данных, а также по результатам геофизических исследований.

5.2.4.6 Геофизические исследования выполняются в соответствии с указаниями общих технических требований к ИГИ и приложениями Д и Е СП 11-105-97 [4].

5.2.4.7 При специализированном изучении гидрогеологических условий водоносных таликов (надмерзлотных, межмерзлотных, подмерзлотных) выполняются экспресс-откачки (наливы) в процессе или после бурения скважин. Количество опытов для водоносного горизонта (на участках с однородным составом грунтов) - не менее шести.

5.2.4.8 Организовываются наблюдения за компонентами природных условий (температурой воздуха и грунтов, осадками, глубинами сезонного оттаивания и промерзания грунтов и др.) в пределах ненарушенных техногенезом ландшафтов.

5.2.4.9 Выполняется качественная прогнозная оценка теплового и механического взаимодействия эксплуатационных скважин с ММП.

5.2.4.10 Состав и содержание технического отчета (заключения) о результатах ИГИ для разработки предпроектной документации должны содержать разделы и сведения согласно СП 11-105-97 [4]:

- введение;

- изученность ИГУ;

- геологическое строение;

- физико-географические, техногенные, геокриологические, гидрогеологические условия;

- свойства грунтов;

- геологические, инженерно-геологические и ГП;

- инженерно-геокриологическое районирование территории;

- прогноз изменения ИГУ;

- заключение;

- список использованных материалов;

- приложения к техническому отчету.

5.2.5 ИГИ на стадии «разработка проекта» обустройства площадок кустов эксплуатационных скважин должны обеспечивать комплексное изучение ИГУ, выбранных на предыдущей стадии исследований кустовых площадок, и прогноз изменения условий в период строительства и эксплуатации с детальностью, достаточной для разработки проектных решений.

При комплексном изучении ИГУ территории выбранной площадки состав и объем изыскательских работ должны быть достаточными для выделения в плане и по глубине ИГЭ по ГОСТ 20522 с определением для них лабораторными и (или) полевыми методами прочностных, деформационных, теплофизических характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений, а также установления количественных показателей интенсивности развития криогенных процессов с учетом требований СНиП 2.02.04-88 [5] и СНиП 22-01-95 [6], агрессивности подземных вод к бетону и коррозионной активности к металлам в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой.

Состав ИГИ, состав и содержание отчета (заключения) о результатах ИГИ на стадии «разработка проекта» следующие.

5.2.5.1 Инженерно-геокриологическая съемка исследуемой территории производится в масштабах 1:2000-1:1000, как приведено в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Количество точек наблюдений и горных выработок на 1 км² при ИГС для стадии проекта

Категория сложности геокриологических условий (в соответствии с таблицей 4.9)	Количество точек наблюдений на 1 км² ИГС (в числителе), в том числе горных выработок (в знаменателе)
	Масштаб ИГС
	1:2000	1:1000	1:500
НСГУ*	500/250	1500/750	3200/1600
СГУ	350/175	1150/575	1630/800
УСГУ, НГУ	200/100	600/300	990/500
* При обосновании в программе работ и по согласованию с заказчиком допускается увеличение количества горных выработок.

При проектировании площадок кустов эксплуатационных скважин в сложных ИГУ допускается выполнение съемки в масштабе 1:500 и более крупномасштабной съемки при соответствующем обосновании в программе изысканий. Выбор масштаба ИГС следует осуществлять в зависимости от сложности ИГУ.

Границы ИГС устанавливаются в зависимости от положения геоморфологических и ландшафтных элементов, отражающих основные закономерности геологического строения и инженерно-геокриологических особенностей исследуемой территории, в том числе выдержанность по площади льдистости и температуры ММП, естественных и искусственных гидродинамических границ, с учетом необходимости выявления и изучения на сопредельной территории комплекса природно-техногенных факторов, обусловливающих развитие опасных криогенных процессов на территории проектируемой кустовой площадки.

5.2.5.2 Количество точек наблюдений при выполнении ИГС (в том числе горных выработок) устанавливается в зависимости от принятого в программе изысканий масштаба съемки и категории сложности ИГУ в соответствии с таблицей 5.4.

Количество горных выработок, используемых для измерения температуры ММП, устанавливается с учетом ранее пройденных термометрических скважин, если в них замеры температуры проводились не более трех лет назад (для незастроенных территорий), и должно составлять не менее половины числа пробуренных скважин глубиной не менее 10-15 м.

На участках распространения торфов, заторфованных сильнольдистых, засоленных, пластичномерзлых грунтов, криопэгов, пластовых и повторно-жильных льдов, активного проявления ГП глубина горных выработок должна превышать прогнозную оценку глубин, на которых наличие специфических грунтов не будет оказывать влияние на устойчивость проектируемых кустовых площадок.

Ширина полосы ИГС, глубина горных выработок и расстояние между ними принимаются в соответствии с таблицей 5.5.

Таблица 5.5 - Параметры ИГС в зависимости от типа кустовой площадки

Тип кустовой площадки	Ширина полосы съемки, м	Расстояние между выработками по длине площадки, м	Глубина выработки (м) при использовании принципа строительства
Тип кустовой площадки	Ширина полосы съемки, м	Расстояние между выработками по длине площадки, м	I	II
Однорядный	50	25	20-30	15-20
Двухрядный	100	25	20-30	15-20

Количество опорных выработок устанавливается не менее одной в пределах каждого основного ландшафтного района (участка), выделенного при ИГС.

5.2.5.3 Бурение ПМС производится на всю мощность ММП со сплошным отбором мерзлого керна, ГИС, выполняются лабораторные исследования кернов и пластовых флюидов. Бурится не менее двух ПМС в пределах каждой проектируемой кустовой площадки для сложных и наиболее сложных ГУ, не менее одной - для несложных ГУ в соответствии с приложением А. Методика мерзлотно-параметрического бурения, объемы и виды ГИС, состав и виды лабораторных исследований мерзлого керна, приведенные в таблице 5.2, и пластовых флюидов изложены в 6.1.

Виды лабораторных исследований и количество образцов грунтов устанавливаются таким образом, чтобы обеспечивать по каждому выделенному ИГЭ получение частных значений в количестве не менее 10 характеристик дисперсности, химико-минерального и фазового состава мерзлых грунтов или не менее 6 характеристик механических (прочностных и деформационных), теплофизических и пучинистых свойств мерзлых грунтов, с учетом требований СНиП 2.02.04-88 [5].

ПМС в дальнейшем должны использоваться для осуществления ИГМ теплового и механического взаимодействия скважин с вмещающими ММП в предстроительный, строительный и эксплуатационный периоды.

5.2.5.4 Определение прочностных и деформационных характеристик мерзлых грунтов полевыми методами - испытания горячим штампом, определение удельных касательных сил морозного пучения и др. - выполняется при проектировании кустовых площадок эксплуатационных скважин в сложной и особо сложной категории разрезов (см. приложение А) по согласованию с заказчиком и при обосновании в программе изысканий. Количество полевых испытаний грунтов для каждого характерного ИГЭ следует устанавливать не менее трех.

5.2.5.5 Геофизические и полевые исследования следует выполнять в соответствии с указаниями общих технических требований к ИГИ и приложениями Д и Е СП 11-105-97 [4].

5.2.5.6 Гидрогеологические исследования выполняют для оконтуривания участков с надмерзлотными, межмерзлотными и подмерзлотными водоносными горизонтами. Исследования проводятся с оценкой водопроницаемости и фильтрационной неоднородности грунтов, глубины залегания, сезонные и многолетние колебания уровня подземных вод в надмерзлотных и сквозных таликах, мощность водоносных пород, направление потока подземных вод, их химический состав, агрессивность к бетону и коррозионную активность к металлам в предполагаемой сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой. Проводится прогнозная оценка возможного влияния подземных вод (в первую очередь надмерзлотных в слое сезонного оттаивания) на активизацию криогенных процессов (морозного пучения, термопросадок грунтов основания эксплуатационных скважин) в сфере теплового взаимодействия скважин с основаниями и на прилегающей территории.

Методы полевых определений гидрогеологических параметров водоносных горизонтов таликов принимаются в соответствии с приложением Л СП 11-105-97 [4]. Виды и продолжительность откачек воды из скважин и число понижений уровня воды принимаются в соответствии с приложением М СП 11-105-97 [4]. Количество опытов по определению фильтрационных свойств грунтов (пробные и опытные одиночные откачки, наливы в шурфы) должно составлять не менее трех для каждого водоносного горизонта или основной литологической разности грунтов в зоне аэрации.

Гидрохимическое опробование скважин в процессе проведения любого вида откачек обязательно. Каждый водоносный горизонт в пределах сферы взаимодействия должен быть охарактеризован не менее чем тремя стандартными анализами проб воды, единовременно отобранных в каждый период (сезон) года. Каждый вид агрессивности и коррозионной активности воды-среды в зоне воздействия на строительные конструкции и кабели должен быть подтвержден не менее чем тремя анализами.

5.2.5.7 Стационарные наблюдения за изменениями ГУ и развитием ГП продолжаются (если они были начаты на предшествующих этапах изысканий) или организовываются вновь с обоснованием в программе необходимости их проведения. Стационарные наблюдения проводятся в рамках ИГМ на опытных площадках в соответствии с аналогичными требованиями для стадии разработки предпроектной документации в естественных условиях и площадках, расположенных в зонах прогнозируемого теплового воздействия проектируемых кустовых площадок эксплуатационных скважин.

5.2.5.8 Производится прогноз изменений инженерно-геокриологических и гидрогеологических условий в форме количественного геокриологического прогноза с установлением числовых значений прогнозируемых характеристик температуры и свойств многолетнемерзлых, оттаивающих, промерзающих грунтов, закономерностей возникновения и интенсивности развития геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов в пространстве и во времени. Прогноз осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 [5] в рамках ИГМ. При необходимости геокриологический прогноз выполняется для нескольких вариантов возможного размещения проектируемых сооружений в целях выбора наиболее оптимального при назначении одного из принципов строительства.

Количественный прогноз возможных изменений ГУ площадки осуществляется на основе полученных при изысканиях результатов изучения состава, температуры и свойств мерзлых грунтов лабораторными и полевыми методами, данными стационарных наблюдений за динамикой высоты снежного покрова в естественных и нарушенных условиях (и его свойств) и развитием опасных криогенных процессов с использованием аналитических (расчетных) методов и, при необходимости, методов физического моделирования.

5.2.5.9 Математическое и физическое моделирование теплового и механического взаимодействия эксплуатационных скважин с ММП и другие специальные работы и исследования выполняются с привлечением научных и специализированных организаций.

5.2.5.10 Состав и содержание технического отчета (заключения) о результатах выполненных ИГИ для разработки проекта строительства сооружения должны соответствовать требованиям СП 11-105-97 [4] (см. 5.2.4.10). В разделе «Геокриологические условия» должны быть представлены характеристики всех выделенных ИГЭ в соответствии с ГОСТ 20522. В заключение технического отчета должны быть сформулированы рекомендации и предложения по выбору принципа использования грунтов в качестве оснований, мероприятиям по защите сопредельных проектируемым объектам территорий от опасных криогенных процессов, даны рекомендации и предложения по проведению последующих изысканий.

5.2.6 ИГИ на стадии «разработка рабочей документации» должны обеспечивать детализацию и уточнение ИГУ конкретных участков строительства проектируемых площадок эксплуатационных скважин и прогноз их изменений в период строительства и эксплуатации с детальностью, необходимой и достаточной для обоснования окончательных проектных решений. ИГИ должны обеспечивать получение материалов и данных, необходимых для разработки окончательных объемно-планировочных решений, расчетов оснований и конструкций проектируемых площадок эксплуатационных скважин в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 [5], детализации проектных решений по инженерной защите, охране окружающей среды, рациональному природопользованию и обоснованию методов погружения и испытания свай, искусственного понижения температуры грунтов основания или их оттаивания, а также производства земляных работ в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 [1]. ИГИ выполняются на конкретных участках размещения скважин в соответствии с проектом.

Состав и объемы изыскательских работ устанавливаются с учетом конструкции скважин и сложности ИГУ. Целью работ является обеспечение окончательного выделения ИГЭ, установления для них нормативных и расчетных показателей на основе определений лабораторными и (или) полевыми методами химико-минерального и фазового состава, физических, прочностных, деформационных, теплофизических, пучинистых свойств многолетнемерзлых и оттаивающих грунтов (и льдов), уточнения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов, количественных характеристик динамики криогенных процессов и получения других данных для осуществления расчетов устойчивости эксплуатационных скважин, обоснования их инженерной защиты, а также для решения отдельных вопросов, возникших при разработке, согласовании и утверждении проекта.

Состав ИГИ, состав и содержание отчета (заключения) о результатах ИГИ на стадии «разработка рабочей документации» следующие.

5.2.6.1 Производится бурение инженерно-геологических скважин и проходка горных выработок по контурам и (или) осям проектируемых кустовых площадок эксплуатационных скважин. Для изучения ИГУ в сфере теплового и механического взаимодействия эксплуатационных скважин с геологической средой, характеризующейся наличием опасных ГП, располагаются дополнительные выработки за пределами контура проектируемых сооружений, в том числе и на прилегающей территории.

Расстояния между горными выработками устанавливаются с учетом ранее пройденных выработок, в зависимости от сложности ИГУ, с учетом высокого уровня ответственности проектируемых кустовых площадок эксплуатационных скважин в соответствии с ГОСТ 27751 и таблицей 5.6.

Таблица 5.6 - Расстояния между горными выработками в зависимости от сложности ГУ

Категория сложности геокриологических условий (в соответствии с таблицей 4.9)	Расстояние между горными выработками, м
НСГУ	15-10
СГУ	25-20
УСГУ, НГУ	40-50

Общее количество горных выработок в пределах контура каждой кустовой площадки эксплуатационных скважин должно быть не менее 4-5. Результаты замеров температуры в ранее пройденных выработках могут быть включены в указанное количество только в том случае, если с момента их бурения и замеров температуры мерзлых грунтов прошло не более трех лет. При более длительном сроке существования выработок температурные замеры в них следует проводить по полной программе, как во вновь пройденных выработках.

Глубина горных выработок при изысканиях для кустовых площадок назначается в зависимости от типов конструкции скважин, состава, температуры, льдистости грунтов и принципов использования их в качестве оснований по таблице 5.5.

5.2.6.2 Геофизические исследования на кустовых площадках предусматриваются для установления характеристик ИГУ в пределах сферы взаимодействия проектируемых сооружений с ММП: уточнения показателей льдистости грунтов по площади и разрезу, оконтуривания подземных льдов, криопэгов, глубины залегания коренных пород, их трещиноватости, изучения криогенных процессов, а также решения других задач в соответствии со СП 11-105-97 [4].

5.2.6.3 Полевые исследования многолетнемерзлых, оттаивающих грунтов и льдов проводятся на участках отдельных проектируемых кустовых площадок. Выбор методов определения характеристик грунтов следует устанавливать в зависимости от их назначения, в соответствии со СП 11-105-97 [4] и требованиями таблицы 5.1, с учетом конструкции скважин и принципов их строительства.

5.2.6.4 Определение температуры ММП проводится во всех скважинах глубиной 10-15 м (интервал измерения 0,5-1,0 м) и параметрических скважинах на всю мощность ММП (интервал измерения 10-20 м) в соответствии с требованиями ГОСТ 25358. Меньший интервал замеров температур применяется при проектировании эксплуатационных скважин в особо сложных ГУ, а больший - в несложных.

5.2.6.5 Дополнительное определение свойств многолетнемерзлых и промерзающих грунтов - сопротивление мерзлого грунта сдвигу (по грунту, материалу фундаментов), сжимаемость пластично-мерзлых, засоленных грунтов и др. в соответствии с указаниями СНиП 2.02.04-88 [5], определение удельной касательной силы морозного пучения, деформации поверхности грунта при его промерзании. Количество опытов по определению этих характеристик грунтов обосновывается в программе изысканий с учетом результатов предшествующих изыскательских работ.

5.2.6.6 Гидрогеологические исследования выполняются для уточнения гидрогеологических параметров и характеристик грунтов, вмещающих надмерзлотные воды в слое сезонного оттаивания, внутримерзлотные (в том числе криопэги) и подмерзлотные водоносные горизонты, уточнения данных для составления прогноза изменения гидрогеологических и геокриологических условий и решения, при необходимости, задач при проектировании водопонижающих систем, дренажей и др., используя приложение Н СП 11-105-97 [4].

5.2.6.7 Стационарные наблюдения за динамикой развития опасных ГП, температурой грунтов, глубинами сезонного оттаивания-промерзания и др., начатые на предшествующих этапах изысканий, продолжаются. Состав, методика, размещение наблюдательных площадок, продолжительность наблюдений определяются видом (природой) криогенных процессов и прогнозируемым воздействием процессов на проектируемые эксплуатационные скважины.

После завершения изысканий наблюдательная сеть в надлежащем состоянии передается по акту заказчику (застройщику, оператору) для продолжения наблюдений в период строительства и эксплуатации скважин. В передаваемой сети в первую очередь сохраняются те наблюдаемые объекты, в которых прослеживаются параметры инженерно-геокриологической обстановки, от которых зависит безаварийная эксплуатация проектируемых кустовых площадок и эксплуатационных скважин.

5.2.6.8 Расчет оснований эксплуатационных скважин и определение их конструкционных особенностей в отношении взаимодействия с грунтами осуществляются по свойствам ММП с учетом наиболее неблагоприятных температурных условий.

5.2.6.9 Характеристики грунтов, необходимые для вычисления нормативных и расчетных значений на основе статистической обработки результатов испытаний, устанавливаются расчетом в зависимости от степени неоднородности состава и криогенного строения грунтов основания, требуемой точности (при заданной доверительной вероятности) вычисления характеристики и с учетом первого уровня ответственности проектируемых кустовых площадок эксплуатационных скважин.

Доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов устанавливают в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 [5] и других строительных норм и правил по проектированию оснований зданий и сооружений специального (отраслевого) назначения. Количество определений характеристик грунтов следует обеспечивать по каждому выделенному ИГЭ не менее регламентированного для проекта количества показателей свойств грунтов (с учетом ранее выполненных определений).

5.2.6.10 Отбор проб подземных вод, в том числе из прослоев с криопэгами, осуществляется в количестве не менее трех из каждого водоносного горизонта. Количество проб воды увеличивается при значительной изменчивости показателей химического состава подземных вод или подтопления участков проектируемых зданий и сооружений промышленными стоками и иными источниками загрязнения. Состав определяемых компонентов при проведении химического анализа проб подземных вод следует устанавливать в соответствии со СП 11-105-97 [4].

5.2.6.11 Состав и содержание технического отчета (заключения) о результатах ИГИ для разработки рабочей документации должны соответствовать требованиям СП 11-105-97 [4] и ГОСТ 20522. В техническом отчете в соответствии с техническим заданием заказчика приводится количественный прогноз изменений ИГУ.

5.2.7 ИГИ на стадии «строительство, эксплуатация и ликвидация объектов» должны обеспечивать получение материалов и данных о состоянии и изменениях отдельных показателей ИГУ на территории объекта с учетом специфики строительства, эксплуатации и ликвидации кустовых площадок эксплуатационных скважин в районах распространения ММП.

Основные виды изыскательских работ во время строительства, эксплуатации и ликвидации объектов приведены в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Виды изыскательских работ при строительстве, эксплуатации и ликвидации объектов

Виды работ	В период
Виды работ	строительства	эксплуатации	ликвидации
Геотехнический контроль	Выполняют	Не выполняют	Не выполняют
ИГС	Выполняют по специальному заданию	Выполняют по специальному заданию	Выполняют по специальному заданию
Стационарные наблюдения (локальный мониторинг)	Выполняют	Выполняют	Выполняют
Обследование грунтовых оснований устья эксплуатационных скважин	Выполняют	Выполняют	Выполняют по специальному заданию

Техническое задание на ИГИ должно содержать данные об этапах и сроках выполнения строительных работ, применяемых технических средствах, задачах и требуемой последовательности ведения контроля на каждом этапе строительства, порядке представления изыскательской продукции и оперативного решения вопросов по увязке полученных данных с производством строительных работ, порядке согласования, экспертизы и утверждения актов приемки работ.

К техническому заданию должны прилагаться:

- инженерно-геокриологические карты, планы и разрезы по участку подготовки основания;

- генплан объекта с указанием конструкций оснований скважин;

- предшествующие началу строительства данные о температуре слагающих строительные площадки грунтов;

- конструкции охлаждающих устройств (термосвай и др.), если таковые предусмотрены проектом;

- график ведения намеченных работ.

При необходимости техническое задание может содержать требования к выполнению специальных видов опытно-производственных работ (исследования на опытном фрагменте, искусственное понижение температуры ММП и т.п.).

Изыскательские работы в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов предполагают также:

- установление соответствия ИГУ, принятых в проектной документации, фактическим на основе проведения геотехнического контроля или ИГС (обследования);

- ведение геологической документации строительных выемок, а также геотехнический контроль над производством земляных работ, погружением термосвай до проектных отметок.

Другие виды работ, в том числе авторский надзор с участием изыскательской организации, выполняют в случае необходимости по техническому заданию.

5.2.7.1 Изыскания в период строительства должны выполняться в случаях:

- строительства кустовых площадок эксплуатационных скважин в особо сложных и сложных геокриологических условиях;

- осуществления мероприятий по технической мелиорации грунтов оснований эксплуатационных скважин и устройству искусственных оснований;

- необходимости продолжения (или организации вновь) стационарных наблюдений за режимом температуры ММП, подземных вод и динамикой развития опасных криогенных процессов и прогнозирования возможности их возникновения и активизации;

- перерывов (2 года и более) во времени между окончанием изысканий и началом строительства кустовых площадок эксплуатационных скважин, а также в случаях приостановок строительства;

- непредвиденных осложнений при строительстве объектов, а также расхождения между выявленными и принятыми в проектной документации данными ИГУ;

- изменения генеральных планов объектов, в том числе со смещением контуров кустовых площадок по отношению к контурам, в пределах которых выполнялись изыскания;

- строительства объектов в зонах повышенного риска.

При установлении расхождений с принятыми в проекте инженерно-геокриологическими данными, которые могут обусловить изменение принятых проектных решений, выполняются дополнительные изыскательские работы в объемах, обеспечивающих корректировку проектной документации. При выявлении расхождений фактических ИГУ с принятыми в проекте результаты ИГИ должны содержать предложения по уточнению соответствующих проектных решений.

Стационарные наблюдения за изменениями ИГУ в процессе строительства выполняются в объемах, соответствующих требованиям ИГМ, изложенных в 6.1 и 6.2.

Результаты ИГИ следует представлять в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 [1] в виде технического отчета (заключения), который должен содержать:

- заключения и акты по приемке основания после инженерной подготовки участка к строительству, заключения о качестве технической мелиорации мерзлых грунтов основания, результатах измерений температуры грунтов до глубины ниже проектных отметок оснований, данные о соответствии составленного геокриологического прогноза фактическим изменениям геокриологических условий за период строительства кустовых площадок эксплуатационных скважин, тенденции их дальнейшего изменения с указанием причин и факторов, обусловивших эти изменения;

- рекомендации по устранению отрицательных воздействий на устойчивость кустовых площадок эксплуатационных скважин, в том числе о необходимости повышения прочности мерзлых грунтов оснований путем понижения их температуры (применение термосвай и др.), устранение конструктивных дефектов, способов инженерной защиты объекта от опасных криогенных процессов;

- сведения об изменениях геологической среды за период строительства сооружений (температуры мерзлых грунтов оснований, глубины сезонного оттаивания и промерзания) и их соответствие прогнозу, включая изменения геокриологических условий, прочностных и деформационных характеристик мерзлых грунтов; нормативные и расчетные показатели грунтов выделенных ИГЭ отдельно под основаниями и за пределами зоны их влияния, а также их значения до строительства и эксплуатации кустовых площадок эксплуатационных скважин по материалам изысканий прошлых лет.

5.2.7.2 ИГС в период эксплуатации добывающих скважин проводится в необходимых случаях по специальному заданию заказчика (оператора) в целях:

- установления изменений инженерно-геокриологических условий, в том числе активизации криогенных процессов, приводящих к нарушению устойчивости оснований кустовых площадок эксплуатационных скважин;

- установления соответствия результатов геокриологического прогноза формирующимся при эксплуатации территории застройки новым геокриологическим условиям;

- разработки мероприятий по восстановлению предусмотренной проектом геокриологической обстановки на застроенной территории;

- определения необходимости дополнительных стационарных наблюдений и разработки программы их проведения.

Стационарные наблюдения (локальный мониторинг) за отдельными компонентами геокриологических условий в период эксплуатации кустовых площадок эксплуатационных скважин следует осуществлять на основе сети наблюдательных пунктов (скважин, постов, точек), созданной на предшествующих этапах изысканий в рамках локального мониторинга, в соответствии с требованиями 6.1 и 6.2.

Результаты ИГИ следует отражать в техническом отчете (заключении) в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 [1] и СП 11-105-97 [4].

5.2.7.3 ИГИ в период ликвидации кустовых площадок эксплуатационных скважин должны обеспечивать в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 [1] получение материалов и данных для обоснования проектных решений по санации (оздоровлению) и рекультивации (восстановлению почв, земель) территорий, а также представление по результатам изысканий технического отчета (заключения).

Состав и объемы изыскательских работ устанавливаются в программе изысканий на основании технического задания заказчика.

Изыскания грунтовых строительных материалов и (или) материалов для рекультивации земель после ликвидации объекта следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 9 СНиП 11-02-96 [1] и СП 11-109-98 [7].

Изучение отдельных компонентов геологической среды, связанных с необходимостью осушения территории и (или) осуществлением других мелиоративных мероприятий, направленных на оздоровление территории после ликвидации объекта, следует проводить на основе выполнения комплекса или отдельных видов работ (исследований), предусмотренных программой изысканий.

6 Комплекс геокриологических исследований при выборе конструкций скважин

6.1 Методика скважинных параметрических исследований

6.1.1 Скважинные геокриологические исследования разреза ММП должны начинаться на стадии разведочного бурения. При проходке разведочными скважинами интервалов криолитозоны необходимо фиксировать газо- и водопроявления в МТ. По результатам комплекса ГИС (по необсаженным стволам) анализируют первичные данные о мощности ММП и КЛЗ, распределении температур, залегании внутримерзлотных пластовых флюидов и т.д. Детальные геокриологические исследования при выборе конструкции скважин производят при мерзлотно-параметрическом бурении.

6.1.2 Конструкция ПМС должна соответствовать требованиям НД 00158758-264-2003 [8]. Бурение производится преимущественно в зимнее время года. Допускается производить бурение и отбор керна в теплое время года, если выполнены все требования по хранению и транспортировке кернового материала и образцов породы в естественном состоянии согласно ГОСТ 12071.

6.1.3 В связи с опасностью газовых выбросов бурение параметрических скважин допускается проводить с применением буровых растворов. Параметры бурового раствора должны соответствовать НД 00158758-264-2003 [8].

6.1.4 Для уменьшения опасности растепления и размыва керна при бурении проходка скважины за один рейс в интервалах отбора керна не должна превышать 2-3 м в зависимости от литологического состава отложений и их криогенного строения. Нагрузка на породоразрушающий инструмент - не более 800 кг, скорость вращения ротора - 50-250 об/мин, расход промывочной жидкости - не более 1 л/с. При прохождении газопроявляющих интервалов при повышении газосодержания бурового раствора следует замедлить скорость бурения и дегазировать буровой раствор. Все газопроявления фиксируются в буровом журнале, отмечается интенсивность разгазирования промывочной жидкости, глубина забоя, в случае выброса промывочной жидкости - ориентировочный дебит и длительность работы скважины (открытого фонтанирования газом).

6.1.5 При достижении проектной глубины (определяемой глубиной подошвы криолитозоны) производится полный комплекс ГИС, спуск эксплуатационной колонны диаметром 114 мм на глубину полного перекрытия газоводонасыщенных пластов (по данным бурения, ГИС), цементация скважины до устья цементом марки ПЦТ-I-50 по ГОСТ 1581 или аналогичным.

6.1.6 В ходе бурения производится сплошной отбор керна. Описание керна проводится визуально с указанием наименования грунта, его состояния (талое или мерзлое), особенностей структуры, первичной и криогенной текстур. Визуально определяется льдистость за счет видимых включений. По результатам визуальных наблюдений литологического состава и криогенного строения выделяют характерные горизонты пород, из которых отбирают образцы для определения суммарной влажности и плотности грунта. Определение суммарной влажности и плотности грунта производят согласно ГОСТ 5180. Монолиты мерзлых пород для лабораторных исследований отбирают поинтервально с учетом характера изменения литологии и криогенного строения отложений. Работы по отбору, упаковке, хранению и транспортировке монолитов производятся в соответствии с ГОСТ 12071 и НД 00158758-264-2003 [8].

6.1.7 Пробы газа для лабораторных исследований отбирают в пробоотборники через водяную пробку методом вытеснения жидкой фазы газовой. Отбор, консервацию, хранение и транспортировку проб воды для лабораторных исследований следует осуществлять в соответствии с ГОСТ Р 51592.

6.1.8 Комплекс лабораторных определений состава и свойств грунтов проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 30416. Обработка результатов при условии достаточного количества определений характеристик грунтов выполняется в соответствии с ГОСТ 20522. Определению подлежат следующие характеристики пород:

- гранулометрический состав по ГОСТ 12536;

- плотность (объемный вес) мерзлого и талого грунта по ГОСТ 5180;

- плотность (объемный вес) оттаявшего грунта, уплотненного под нагрузкой, равной природному давлению по ГОСТ 5180;

- плотность (объемный вес) частиц грунта по ГОСТ 5180;

- содержание органики по ГОСТ 23740;

- общая засоленность по ГОСТ 26423;

- содержание ионов карбоната и бикарбоната по ГОСТ 26424;

- содержание иона хлорида по ГОСТ 26425;

- содержание иона сульфата по ГОСТ 26426;

- содержание натрия и калия по ГОСТ 26427;

- содержание кальция и магния по ГОСТ 26428;

- влажность на границе текучести, границе раскатывания и число пластичности по ГОСТ 5180;

- суммарная влажность в естественном состоянии по ГОСТ 5180;

- льдистость за счет видимых включений по ГОСТ 25100;

- кривая зависимости количества незамерзшей воды от температуры в интервале интенсивных фазовых переходов и температура начала замерзания;

- удельная теплоемкость, коэффициенты температуропроводности и теплопроводности грунта в мерзлом и оттаявшем состояниях по ГОСТ 25493, ГОСТ 26263;

- коэффициент сжимаемости мерзлого грунта по ГОСТ 12248;

- коэффициент оттаивания и коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта по ГОСТ 12248;

- коэффициент фильтрации оттаявшего грунта по ГОСТ 25584;

- предельно-длительное значение прочности, модуль линейной деформации, коэффициент поперечного расширения, коэффициент нелинейной деформации для мерзлого грунта методом одноосного сжатия по ГОСТ 12248;

- сопротивление срезу немерзлого грунта, удельного сцепления и угла внутреннего трения методом одноплоскостного среза по ГОСТ 12248;

- предельно-длительное значение эквивалентного сцепления мерзлого грунта методом испытания шариковым штампом по ГОСТ 12248;

- коэффициент вязкости сильнольдистого грунта по ГОСТ 12248.

6.1.9 По результатам определения физических свойств вычисляются следующие показатели:

- суммарная льдистость;

- плотность скелета грунта;

- пористость;

- степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой (для мерзлых грунтов) или коэффициент водонасыщения (для талых грунтов).

6.1.10 При отборе в процессе бурения и испытания ПМС внутримерзлотных пластовых флюидов определяют их химический и изотопный (для газа) составы. Определения производятся согласно требованиям ГОСТ Р 8.563 по аттестованным методикам.

6.1.11 По согласованию с заказчиком в программу определений могут быть дополнительно включены другие характеристики мерзлых и оттаявших грунтов.

6.1.12 Проведение комплекса ГИС относится к специальным исследованиям и должно включать обязательные и дополнительные методы изучения разреза в соответствии с РД-153-390-072-01 [9].

В обязательный комплекс исследований входят:

- боковое каротажное зондирование пятью зондами (А₀ = 0,45; 1,05; 2,25; 4,25; 8,5 м);

- метод самопроизвольной поляризации;

- микробоковое зондирование в сочетании с микрокавернометрией;

- боковой каротаж;

- индукционный каротаж;

- резистевиметрия;

- акустический широкополосный каротаж;

- плотностной гамма-гамма-каротаж;

- радиоактивный каротаж;

- термометрия;

- кавернометрия;

- профилеметрия;

- инклинометрия.

Дополнительный комплекс геофизических исследований специализированного изучения ММП на присутствие водоносных, газоносных и гидратоносных пластов должен включать:

- высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование;

- ядерный магнитный каротаж в сильном магнитном поле;

- спектральный гамма-каротаж;

- компенсационный нейтронный метод двумя зондами (L₁ = 0,27 м; L₂ = 0,6 м).

На стадии режимных мониторинговых наблюдений при консервации скважины заполнением незамерзающей жидкостью в комплекс ГИС входят:

- радиоактивный метод;

- термометрия;

- профилеметрия;

- акустический цементомер;

- магнитоиндукционная дефектоскопия.

6.1.13 При консервации скважины с применением песчаной засыпки ее полости комплекс методов включает только термометрию с использованием термокосы, размещенной в дополнительной герметичной трубе внутри песчаной засыпки. Термометрические измерения проводятся в соответствии с ГОСТ 25358. В случае невозможности достижения стационарного температурного режима в заданные сроки проведения геофизических исследований эти измерения должны быть проведены геологической службой заказчика или переданы для выполнения иной специализированной организации.

6.1.14 По результатам комплекса ГИС выдается заключение, в котором дается геологическая характеристика разреза. К заключению прикладывают все материалы ГИС. Заключение подписывается главным исполнителем и утверждается геологической службой заказчика.

6.1.15 Испытание скважин на пластовые флюиды производится после спуска и цементирования эксплуатационной колонны в интервалах, выделенных по результатам ГИС, с целью выявления напорных пластов-коллекторов, характера их насыщения и проведения газогидродинамических исследований. Работы по испытанию скважин должны проводиться в соответствии с НД 00158758-264-2003 [8].

6.1.16 Газогидродинамические исследования проводятся при получении притоков пластового флюида и включают определение следующих параметров и характеристик:

- дебиты притоков;

- статический и динамический уровни (для напорных вод);

- пластовые давления;

- эффективная мощность коллекторов (определяется по результатам ГИС);

- коэффициент продуктивности водоносного пласта;

- проницаемость;

- химический и изотопный (для газа) составы проб пластового флюида.

Газогидродинамические характеристики пластов определяются по кривой подъема уровня при водопроявлениях и кривой восстановления давления для газовых пластов.

6.1.17 По завершении работ составляется акт, в котором отражают данные о конструкции скважины, перечень и характеристики технологических операций, проведенных при испытании скважины.

Результаты испытаний скважины должны быть отражены в заключении о результатах геофизических исследований.

6.2 Методы расчета теплового и механического взаимодействия скважин с многолетнемерзлыми породами

6.2.1 При расчете теплового взаимодействия рассматривают две последовательные задачи: определение радиуса оттаивания ММП вокруг газовой скважины и времени обратного промерзания образовавшегося радиуса оттаивания в случае аварийной остановки скважины или ее консервации. Расчетная схема показана на рисунке 7.

1 - кондуктор; 2 - бетонное кольцо; 3 - граница оттаивания; 4 - граница теплового влияния скважины
Рисунок 7 - Схема расчета радиуса оттаивания и времени обратного промерзания

6.2.1.1 Температуру грунта в талой Т₁(r) и мерзлой Т₂(r) зонах, °С, вычисляют по формулам:

(6.2.1.1)

(6.2.1.2)

где T_c - средняя по длине скважины температура на поверхности бетонного кольца, °С;

T_bf - температура начала оттаивания грунта, °С;

r_th - радиус оттаивания, м;

r_c - радиус бетонного кольца, м;

r - текущий радиус, м;

T₀ - температура мерзлого грунта в естественных условиях, °С.

6.2.1.2 Если значение температуры поверхности бетонного кольца T_c неизвестно, то температуру грунта в талой зоне Т₁(r) вычисляют по формуле

(6.2.1.3)

где T_g - температура газа, °С;

λ_th - коэффициент теплопроводности породы в талом состоянии, Вт/(м·°С);

b - коэффициент, вычисляемый по формуле

(6.2.1.4)

где R_in - внутреннее термическое сопротивление между газом и внешней поверхностью бетонного кольца, вычисляемое по формуле

(6.2.1.5)

где α - коэффициент конвективного теплообмена между газом и внутренней поверхностью трубы, Вт/(м²·°С), вычисляемый по формуле

(6.2.1.6)

λ_c - коэффициент теплопроводности бетона, Вт/(м·°С);

r_p - радиус скважины;

V - скорость движения газа, м/ч.

6.2.1.3 Расчет радиуса оттаивания осуществляют по формуле

(6.2.1.7)

где η_ф - безразмерный параметр, определяемый по номограмме, приведенной на рисунке 8.

6.2.1.4 В качестве входных параметров номограммы используют безразмерные величины b, M, H_a, вычисляемые по формулам

(6.2.1.8)

где λ_f - коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, Вт/(м·°С);

(6.2.1.9)

где t_th - время оттаивания, ч;

L_v - удельная теплота, поглощаемая при оттаивании грунта, Вт·ч/м³;

Рисунок 8 - Номограмма для расчета радиуса оттаивания породы вокруг работающей газовой скважины

(6.2.1.10)

где L₀ - удельная теплота таяния льда, равная 94,8 Вт·ч/кг;

ρ_f - плотность породы в мерзлом состоянии, кг/м³;

w_tot - суммарная влажность породы, д.е.;

w_w - количество незамерзшей воды как функция температуры и состава породы, д.е.;

С - поправка, учитывающая теплоемкость породы, Вт·ч/м³, вычисляемая по формуле

(6.2.1.11)

где C_th - теплоемкость породы в талом состоянии, Вт·ч/(м³·°С);

C_f - теплоемкость породы в мерзлом состоянии, Вт·ч/(м³·°С).

6.2.2 Время обратного промерзания t_f, ч, при пассивном периоде (остановка скважины) вычисляют по формуле

(6.2.2.1)

где k_a - отношение радиуса ореола оттаивания на конец активного периода к радиусу бетонного кольца, вычисляемое по формуле

(6.2.2.2)

6.2.2.1 К задачам механического взаимодействия скважин с вмещающими ММП относятся:

- определение суммарной осадки всех оттаявших пород криолитозоны, включая ММП и реликтовые мерзлые толщи;

- определение размеров провальных приустьевых воронок за бетонным кольцом скважины, представляющих собой перевернутый конус (высоту конуса и его радиус у дневной поверхности);

- определение радиусов зазоров-провалов за бетонным кольцом;

- определение индекса сложности геокриологических условий.

6.2.2.2 Суммарную осадку S, м, при известных значениях радиуса оттаивания r_th вычисляют по формуле

(6.2.2.3)

где δ_i - относительная просадка породы при оттаивании, зависит от ее льдосодержания, определяют по данным таблицы 6.1;

h_i - мощность оттаявшего пласта породы;

n - число оттаявших пластов.

Таблица 6.1 - Зависимость относительной просадки породы при оттаивании от ее льдосодержания

Льдосодержание, кг/м³	Просадочность		Льдосодержание, кг/м³	Просадочность
Льдосодержание, кг/м³	Максимальная	Средняя	Льдосодержание, кг/м³	Максимальная	Средняя
180	0,018	0,001	550	0,335	0,184
200	0,020	0,002	575	0,400	0,240
225	0,022	0,005	600	0,443	0,296
250	0,025	0,008	625	0,487	0,351
275	0,027	0,012	650	0,531	0,407
300	0,030	0,015	700	0,619	0,518
325	0,040	0,018	730	0,672	0,584
350	0,050	0,022	750	0,707	0,629
375	0,075	0,025	775	0,750	0,685
400	0,100	0,029	800	0,794	0,740
425	0,140	0,032	825	0,838	0,796
450	0,180	0,035	850	0,882	0,851
485	0,241	0,040	875	0,926	0,907
500	0,267	0,073	900	0,970	0,962
525	0,311	0,129	917	1,000	1,000
Примечание - Просадочными считаются породы, имеющие льдосодержание более 250 кг/м³.

6.2.2.3 Глубину воронки, H_вор, м, вычисляют по формуле

(6.2.2.4)

где V - суммарный объем провалов, м, вычисляют по формуле

(6.2.2.5)

Примечание - Радиус воронки возле дневной поверхности принимают равным радиусу оттаивания первого от дневной поверхности пласта.

6.2.2.4 Расчет наружных зазоров-провалов r_з,i, м, за бетонным кольцом вычисляют по формуле

(6.2.2.6)

где r_th,I - радиус оттаивания i-го пласта, м.

6.2.2.5 Индекс сложности, ИС_ГУ, геокриологических условий вычисляют по формуле

(6.2.2.7)

где H_пм - суммарная толщина просадочных мерзлых пород, м;

L_кр - критическая длина конструкции скважины, при которой она еще сохраняет продольную устойчивость, м;

B_i - эмпирический коэффициент;

H_кв,i - мощность i-го слоя кавернозных пород, м;

m - число кавернозных слоев в пределах современных и реликтовых мерзлых толщ.

6.2.2.6 Результаты расчетов теплового и механического взаимодействия скважин с ММП для типичных разрезов регионов, выделенных по сложности разреза криогенных толщ в пределах Западно-Сибирской, Тимано-Печорской НГП и Восточной Сибири представлены в приложении Б (разделы Б.1-Б.2).

Классификационные таблицы сложности разрезов по тепловому и механическому взаимодействию скважин с ММП представлены в приложении Б (раздел Б.3).

7 Аэрокосмический и инженерно-геокриологический мониторинг

7.1 Аэрокосмический мониторинг опасных геокриологических процессов и явлений

7.1.1 ГАМ разведуемых и эксплуатирующихся месторождений является составляющей частью мониторинга состояния недр (геологической среды) в части экзогенных геологических процессов. Его результатом является уточненная карта опасных геокриологических процессов и явлений.

7.1.2 Данные, полученные при ГАМ, используют при проведении инженерно-геокриологического мониторинга (ИГМ). На основе полученной в результате ГАМ информации принимаются решения по предотвращению аварийных ситуаций, снижению негативных последствий эксплуатационных работ на окружающую природную среду.

7.1.3 Исходными данными для ГАМ служат результаты аэро- и космических съемок (как самый дешевый и быстрый способ получения информации), объединенные в геоинформационной системе с другими сведениями о состоянии недр, характеризующими геокриологическую обстановку.

7.1.4 ГАМ производится, начиная со стадии разработки рабочей документации. При строительстве, эксплуатации и ликвидации объектов обустройства месторождения проведение ГАМ в соответствии с условиями лицензирования пользования недрами является обязанностью владельцев лицензии на пользование недрами для геологического изучения и добычи углеводородов. ГАМ осуществляется в рамках авторского сопровождения проектов разведки и обустройства месторождений.

7.1.5 Необходимость проведения ГАМ обусловлена потребностью минимизации рисков воздействия опасных геокриологических процессов при освоении месторождений углеводородов.

7.1.6 Целью ГАМ является информационное обеспечение недропользования в части контроля, оценки и прогноза развития опасных геокриологических процессов, обусловленных влиянием природно-климатических и антропогенных факторов.

7.1.7 Для реализации цели при проведении ГАМ осуществляется решение следующих основных задач:

- оценка текущего состояния геокриологических процессов на месторождении, включая зону существенного влияния его разработки;

- составление текущих, оперативных и долгосрочных прогнозов изменения состояния опасных геокриологических процессов как на месторождении, так и в зоне существенного влияния его эксплуатации;

- экономическая оценка ущерба с определением затрат на предупреждение активизации геокриологических процессов и их отрицательного воздействия на окружающую среду при разработке месторождения;

- разработка мероприятий по рационализации способов добычи углеводородов, предотвращению аварийных ситуаций и ослаблению негативных последствий разведочных и эксплуатационных работ на геологические процессы верхних частей массивов горных пород и связанных с ними подземных вод;

- оценка изменений состояния геологической среды под влиянием изменений геокриологических условий, связанных с разведкой и разработкой месторождения, а также с проведением сопутствующей им иной хозяйственной деятельности;

- информационное обеспечение проектирования разработки месторождений в части разработки рекомендаций по корректировке местоположения кустов эксплуатационных скважин с целью их переноса в наиболее благоприятные ГУ.

Конкретные задачи мониторинга могут уточняться условиями лицензий на пользование недрами и техническими заданиями на выполнение работ.

7.1.8 При постановке и проведении мониторинга необходимо учитывать, что изменение геокриологических условий может быть вызвано природными процессами (потепление климата), а может быть спровоцировано разработкой месторождений (изменения горно-геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических условий).

7.1.9 В процессе мониторинга космические, а при необходимости и аэросъемки, проводятся дважды в год. В видимом и тепловом диапазонах съемки проводятся после таяния снега и в конце бесснежного периода. Радиолокационная съемка должна производиться в интерферометрическом режиме не менее трех-пяти раз за съемочный сезон (многопроходная интерферометрическая съемка).

7.1.10 Для оценки фонового состояния территории используются наиболее старые съемочные материалы, а при их отсутствии - старые топографические карты масштаба не мельче 1:100000, а также карты опасных геокриологических процессов и явлений, построенные на этапе составления предпроектной документации и обоснования инвестиций и на этапе разработки проекта.

7.1.11 Основой успешного проведения ГАМ является создание единого информационного пространства, которое может быть сформировано на основе использования современных геоинформационных технологий.

7.2 Инженерно-геокриологический мониторинг

7.2.1 Порядок организации и проведения ИГМ устанавливается с учетом требований СТО Газпром 2-3.1-071 и СТО Газпром 2-3.1-072, где определены организационная структура мониторинговых исследований, стадийная организация работ на объектах нефтегазовой отрасли (в том числе и на кустовых площадках), порядок принятия решений в рамках ИГМ и финансирования, в соответствии с которыми система ИГМ должна быть:

- универсальной для эффективного технического и экономического управления состоянием объектов в любом регионе криолитозоны вне зависимости от природных условий, типа и этапа освоения контролируемого объекта (проектирование, строительство, эксплуатация, ликвидация), на всех управленческих уровнях;

- комплексной для всестороннего контроля состояния объекта и составляющих его отдельных элементов во взаимодействии между собой;

- динамичной, с возможностью совершенствования используемых средств и методов наблюдения, прогноза, управления надежностью объектов.

Система ИГМ на всех управленческих уровнях должна отвечать требованиям признанных Российской Федерацией международных правовых документов, законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации и ее субъектов, на территории которых располагаются объекты ОАО «Газпром», а также требованиям нормативных документов ОАО «Газпром» и настоящего стандарта. Система ИГМ в целом и отдельные ее элементы должны отвечать требованиям правил безопасности согласно ПБ 08-624-03 [10] и устанавливаться проектом, разрабатываемым для каждой стадии освоения объектов газового комплекса. Состав и объем выполнения работ в рамках ИГМ должны обеспечивать комплексную диагностику ГТС, своевременно выявлять отклонения от проектов, строительных норм и правил, которые могут повлечь снижение эксплуатационной надежности строящихся и эксплуатируемых объектов, аварийные ситуации и нанести ущерб окружающей среде.

7.2.2 Реализация системы ИГМ предполагает выполнение следующих основных работ:

- обследование оснований и фундаментов объектов и сооружений, включая установление изменений ИГУ, в том числе активизацию криогенных процессов, приводящих к нарушению устойчивости оснований зданий и сооружений; установление соответствия результатов геокриологического прогноза формирующимся при эксплуатации территории застройки новым ГУ; подготовку мероприятий по восстановлению геокриологической обстановки на застроенной территории; проведение исследований теплового и механического взаимодействия инженерных сооружений с ММП, изучение зональных, региональных и местных закономерностей образования, существования и развития толщ ММП, определение и предупреждение необратимых процессов в грунтовых основаниях и деформаций зданий и сооружений;

- обустройство сети мониторинга и стационарные наблюдения за отдельными компонентами ГУ в период строительства, эксплуатации, ликвидации зданий и сооружений (температурой мерзлых грунтов, глубиной сезонного оттаивания и промерзания, динамикой криогенных процессов, колебаниями уровня подземных вод, изменениями их состава); контроль за осадками, кренами и состоянием конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений, подготовку заключений о техническом состоянии оснований и фундаментов объектов с представлением инженерных решений и рекомендаций по их безопасной дальнейшей эксплуатации;

- проведение экспертиз проектных решений;

- разработку проектов эффективного управления состоянием и обеспечения стабильности геотехнической системы, новых технологий и технических средств для обеспечения надежности эксплуатации инженерных сооружений и технологического оборудования.

7.2.3 Задачами ИГМ являются проведение режимных наблюдений, геокриологический прогноз и разработка управляющих решений.

7.2.3.1 Режимные наблюдения на кустовых площадках добывающих скважин при эксплуатации месторождений основываются на материалах, предшествующих ИГИ, и включают инструментальный контроль над развитием напряжений и деформаций элементов конструкции скважин и геокриологической среды, слежение за динамикой температурного поля грунтового основания в области влияния на него добывающих скважин и за пределами этого влияния на прилегающих территориях для разделения роли в этом процессе техногенного и природного факторов. В сферу режимных наблюдений входит контроль над развитием опасных для устойчивости скважин экзогенных и геокриологических процессов, а также изменение гидрогеологического режима в зоне активного влияния куста скважин. Режимные наблюдения на регулярной основе должны предоставлять сведения об отклонениях, принятых в проекте параметров температурного режима и напряженно-деформационного состояния грунтов оснований и инженерных объектов на кустовых площадках скважин. Сеть режимных наблюдений ИГМ строится так, чтобы обеспечивать сбор необходимого комплекса геодезической, инженерно-геокриологической, гидрогеологической информации и диагностики состояния основных элементов конструкций скважин. Структура и порядок организации сети режимных наблюдений в рамках ИГМ выполняется в соответствии с требованиями СТО Газпром 2-3.1-072.

7.2.3.2 При стационарных наблюдениях должны быть получены характеристики динамики криогенных процессов в естественных и нарушенных условиях, а также необходимые данные для прогноза развития процессов при освоении территории:

- характеристики климата (температура воздуха, высота и плотность снежного покрова, жидкие осадки, скорость, направление ветра);

- динамика глубины сезонного оттаивания и промерзания грунтов;

- состав, состояние, криогенное строение, физико-механические и теплофизические свойства многолетнемерзлых, оттаивающих и промерзающих грунтов;

- динамика температуры грунтов в слое ее годовых колебаний;

- морфометрические характеристики криогенных образований и участков развития криогенных процессов.

7.2.3.3 В районах развития морозного (криогенного) пучения грунтов при проведении стационарных наблюдений дополнительно должны быть получены:

- характеристики температурного в соответствии с ГОСТ 25358 и влажностного режимов в слоях сезонного и многолетнего оттаивания и промерзания грунтов и их предзимняя влажность;

- теплофизические характеристики надпочвенного покрова и деятельного слоя грунтов в соответствии с ГОСТ 26263;

- амплитуда поднятия и опускания поверхности грунта в процессе его промерзания-оттаивания;

- величины нормальных и касательных сил пучения грунтов и категории грунтов по степени морозной пучинистости в соответствии с ГОСТ 27217, ГОСТ 28622.

7.2.3.4 В районах развития овражной ТЭ при стационарных наблюдениях дополнительно должны быть получены:

- морфометрические характеристики оврагов по поперечным створам;

- интенсивность снеготаяния;

- расходы, скорость, температура и мутность водных потоков в головном и устьевом створах оврагов.

7.2.3.5 В районах развития ТА при проведении стационарных наблюдений дополнительно должны быть получены:

- морфометрические характеристики береговых склонов и прибрежной части дна водоемов;

- величины отступания бровки берегов (не реже 1-2 раза в год);

- количество и сила штормов, включая высоту волн, силу ветра и температуру воды;

- величины колебаний уровня водоемов.

7.2.3.6 В районах развития солифлюкции при проведении стационарных наблюдений дополнительно должны быть получены:

- морфометрические характеристики склонов и трещин отрыва;

- прочностные характеристики дернины на разрыв;

- характеристики режима подземных вод и гидростатического давления в грунтах сезонно-талого слоя;

- периоды и скорость движения оттаявших грунтовых масс по склону.

7.2.3.7 В районах развития курумов при стационарных наблюдениях дополнительно должны быть получены:

- характеристики перемещения обломочного материала;

- температура на поверхности и в подошве курумов;

- колебания уровня подземных вод.

7.2.3.8 В районах развития термокарста при проведении стационарных наблюдений дополнительно должны быть установлены:

- термический режим воды в термокарстовых образованиях;

- температурный режим и глубины оттаивания грунтов в контурах термокарстовых образований;

- деформации поверхности в результате проявления термокарста.

7.2.3.9 В районах развития наледей при стационарных наблюдениях дополнительно должны быть установлены:

- источники питания наледей с оценкой их объемов;

- температура, уровень и химический состав наледеобразующих подземных вод;

- температура поверхности и подошвы наледей;

- динамика роста и разрушения наледей;

- характеристики абразионной и эрозионной деятельности наледного льда и наледных вод;

- соотношения глубины промерзания грунта с уровнем грунтовых вод (для наледей грунтовых вод);

- режим водотоков (для наледей подземных вод и смешанного генезиса).

7.2.3.10 Измеряемые параметры, методы и средства измерения при ИГМ определены приложением Л СТО Газпром 2-3.1-072.

7.2.3.11 Геокриологический прогноз и разработка управляющих решений включают подбор параметров теплообмена добывающих скважин с мерзлыми грунтами, прогнозирование температурного поля в заскважинном грунтовом пространстве и управление температурным полем на различных стадиях освоения месторождений в соответствии с таблицей 7.1.

Таблица 7.1 - Цели, задачи и методы геокриологического прогноза на различных стадиях ИГИ

Цели и задачи прогноза	Исходная информация	Методы прогноза
Изыскания для разработки предпроектной документации
Определение цели инвестирования
Оценка изменений геокриологических условий площадок размещения кустов эксплуатационных скважин с учетом их инженерной защиты от криогенных процессов	Карты инженерно-геокриологического районирования, данные рекогносцировочного обследования и обобщения материалов изысканий прошлых лет	Метод аналогий, качественная оценка развития криогенных процессов и количественная оценка изменений температуры и глубин сезонного промерзания или оттаивания грунтов
Разработка ходатайства (декларации) о намерениях
Сравнительная оценка ИГУ вариантов размещения площадок кустов скважин с учетом затрат на природоохранные мероприятия и инженерную защиту сооружений и прилегающих к ним территорий от криогенных процессов	То же, схемы вариантов размещения объектов и их основные характеристики	То же
Разработка обоснования инвестиций в строительство
Сравнительная оценка ИГУ эксплуатации площадок кустов скважин, согласованных с органами исполнительной власти для выбора оптимального варианта их размещения; разработка проекта строительства куста скважин и их защиты от криогенных процессов, разработка природоохранных мероприятий	Материалы инженерных изысканий для разработки предпроектной документации; схемы вариантов размещения площадок кустов эксплуатационных скважин и их характеристики	Методы количественной оценки изменения температуры, глубин сезонного оттаивания или промерзания грунтов и развития криогенных процессов
Изыскания для разработки проекта
Оценка взаимодействия кустов эксплуатационных скважин с мерзлыми грунтами с учетом принципа строительства; уточнение оптимального варианта размещения скважин, разработка проекта инженерной защиты объекта и прилегающей территории от криогенных процессов, разработка природоохранных мероприятий	Материалы инженерных изысканий для разработки проекта; генпланы объектов, ситуационные планы, основные характеристики объектов строительства эксплуатационных скважин	Методы количественной оценки тех же параметров; физическое моделирование (натурное и лабораторное)
Изыскания для разработки рабочей документации
Уточнение прогнозных расчетов, выполненных для разработки проекта	Материалы инженерных изысканий для разработки рабочей документации; генпланы объектов застройки, ситуационные планы, основные характеристики объектов строительства	То же
Изыскания в период строительства, эксплуатации и ликвидации зданий и сооружений
Корректировка результатов прогноза (период строительства); установление соответствия изменений ИГУ результатам прогноза на предыдущих этапах изысканий (эксплуатационный период); установление последствий изменений ИГУ (ликвидация)	Материалы ИГИ в период строительства, эксплуатации и ликвидации сооружений	То же, кроме физического моделирования

Приложение А
(справочное)

Характеристика и типичные разрезы криогенных толщ в регионах, выделенных по сложности геокриологических условий

А.1 Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция

Таблица А.1 - Характеристика типового геокриологического разреза для Ямало-Гыданского района (I)

Категория сложности толщи пород			Геокриологический разрез		Категория сложности разреза
по мощности ММП (мощность, м)	по мощности КЛЗ (мощность, м)	по наличию реликтов ММП, интервал залегания, м	Состояние и состав пород	Интервалы залегания, м	по объемной льдистости ММП, i_об, %	по наличию ПЛ, ПЖЛ и их мощности, м	по засоленности пород, %	по наличию напорных межмерзлотных вод, криопэгов
Сложная (170)	Особо сложная (260 и более)	Несложная (отсутствуют)	Мерзлое, суглинки	0-10	Особо сложная (0,5)	Сложная (ПЖЛ)	Несложная (0,2)	Несложная (отсутствуют)
			Мерзлое, пески пылеватые с прослоями супесей и суглинков	10-12	Несложная и сложная (20, до 40)	Несложная (отсутствуют)	Особо сложная (0,2)	Несложная (отсутствуют)
			Лед пластовый	12-30	Особо сложная	Особо сложная	Несложная (отсутствуют)	Несложная (отсутствуют)
			Мерзлое, пески пылеватые с прослоями супесей и суглинков	30-45	Несложная и сложная (20, до 40)	Несложная (отсутствуют)	Особо сложная (>0,2)	Несложная (отсутствуют)
			Мерзлое, суглинки	45-75	Сложная (0,3)	Несложная (отсутствуют)	Сложная (0,8-1)	Несложная (отсутствуют)
			Мерзлое, глины с прослоями супесей	75-170	Несложная (<20)	Несложная (отсутствуют)	Сложная (0,6-0,8)	Несложная (отсутствуют)
			Охлажденное, глины с прослоями супесей	170-260	Несложная (отсутствует)	Несложная (отсутствует)	Особо сложная (1,0 и более)	Несложная (отсутствуют) и сложная (могут встречаться)

Таблица А.2 - Характеристика типового геокриологического разреза для Ямало-Гыдано-Тазовского района (II)

Категория сложности толщи пород			Геокриологический разрез		Категория сложности разреза
по мощности ММП (мощность, м)	по мощности КЛЗ (мощность, м)	по наличию реликтов ММП, интервал залегания, м	Состояние и состав пород	Интервалы залегания, м	по объемной льдистости ММП, i_об, %	по наличию ПЛ, ПЖЛ и их мощности, м	по засоленности пород, %	по наличию напорных межмерзлотных вод, криопэгов
Особо сложная (270)	Особо сложная (350)