georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2025.4.17geores-622Research ArticleСТАТЬИRESEARCH ARTICLESО размещении промышленных стоков в глубокозалегающие нефтегазоводоносные комплексы на территории Соликамской депрессии (Пермский край)On the Placement of Industrial Effluents in Deeplying Oil and Gas Complexes in the Territory of the Solikamsk Depression (Perm Region, Russia)БашковА. Н.BashkovA. N.

Андрей Николаевич Башков – канд. геол.-минерал. наук, заместитель директора по науке

614090, Пермь, ул. Лодыгина, д. 9 

Andrey N. Bashkov – Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Deputy Scientific Director

9 Lodygina Str., Perm, 614090

bashkov41@yandex.ruБашковаС. Е.BashkovaS. E.

Светлана Евгеньевна Башкова – канд. геол.-минерал. наук, доцент

614990, Пермь, ул.Букирева, д. 15 

Svetlana E. Bashkova – Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Associate Professor

15 Bukirev Str., Perm, 614990

sbashkova@mail.ruКожевниковаЕ. Е.KozhevnikovaE. E.

Елена Евгеньевна Коженикова – канд. геол.-минерал. наук, доцент, заведующий кафедрой

614990, Пермь, ул.Букирева, д. 15 

Elena E. Kozhevnikova – Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Associate Professor, Head of the Department

15 Bukirev Str., Perm, 614990

eekozhevnikova@bk.ruООО «Пермская геолого-геофизическая компания»РоссияPerm Geological and Geophysical Company LLCRussian FederationПермский государственный национальный исследовательский университетРоссияPerm State UniversityRussian Federation202530122025274295305Copyright © Башков А.Н., Башкова С.Е., Кожевникова Е.Е., 20252025Башков А.Н., Башкова С.Е., Кожевникова Е.Е.Bashkov A.N., Bashkova S.E., Kozhevnikova E.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/622

В настоящее время для предприятий, осуществляющих добычу полезных ископаемых на территории соликамской депрессии весьма актуальна проблема размещения промышленных стоков, включающих подтоварные воды, сопутствующие нефтедобыче, и рассолы, образующиеся при добыче и переработке калийных солей. Наиболее экологически безопасным методом их сброса считается закачка в глубокие водоносные горизонты. В статье проанализированы правовые аспекты организации и эксплуатации полигонов глубинного захоронения, включающие как использование существующих лицензионных участков, так и процедуру получения новых лицензий для закачки промышленных стоков в глубокие водоносные горизонты. Изложены методические подходы к подземной закачке промышленных стоков, а также критерии выбора эксплуатационных объектов для этих целей. Проведен анализ геологического строения осадочных толщ северо-восточной части Волго-уральской нефтегазоносной провинции с оценкой их пространственного распространения, фильтрационно-емкостных свойств и совместимости содержащихся в них подземных вод с закачиваемыми стоками. установлено, что наиболее перспективным для захоронения промышленных стоков является турнейско-фаменский карбонатный комплекс. Применение комплексного подхода к оценке геологических и технологических факторов позволит выработать эффективные решения по снижению экологической нагрузки на природные системы.

Currently, for enterprises engaged in mineral extraction in the Solikamsk Depression, the issue of disposing of industrial wastewater – including produced water associated with oil extraction and brines generated during the mining and processing of potash salts – is highly relevant. The most environmentally safe method of disposal is considered to be deep-well injection into deep aquifers. The article analyzes the legal aspects of organizing and operating deep-well injection sites, including the use of existing licensed areas and the procedure for obtaining new licenses for injecting industrial wastewater into deep aquifers. Methodological approaches to underground wastewater injection, as well as criteria for selecting suitable injection sites, are outlined. An analysis of the geological structure of sedimentary strata in the northeastern part of the Volga-Ural oil and gas province is conducted, assessing their spatial distribution, filtration-capacity properties, and the compatibility of native groundwater with the injected wastewater. It has been established that the Tournaisian-Famennian carbonate complex is the most promising for industrial wastewater disposal. Applying an integrated approach to evaluating geological and technological factors will help develop effective solutions to reduce the environmental impact on natural systems.

нефтегазоводоносные комплексыглубозалегающие горизонтыпромышленные стокиподтоварные водыизбыточные рассолысоликамская депрессияoil and gas-bearing complexesdeeplying horizonsindustrial effluentsproduced waterexcess brinesSolikamsk DepressionРабота выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ проект FSNF-2025-0011The research was supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation, project FSNF-2025-0011ReferencesБахтин В.В., Липницкий В.К., Михайлов Г.К., Ваганов А.А. (1985). О Перспективах сброса рассолов калийных предприятий в подземные горизонты Верхнекамского района. В сб.: Охрана геологической среды на калийных месторождениях. Л.:Недра, с. 130–146.Arthur, D., Bohm, B., Bobb, P., Coughlin, J. (2010). Summary of environmental issues, mitigation strategies, and regulatory challenges associated with shale gas development in the United States and applicability to development and operations in Canada. Canadian Unconventional Resources an International Petroleum Conference, Calgary, Alberta, Canada, pp. 78–81. https://doi.org/10.2118/138977-MSБогатырева О.А. (1980). К оценке перспектив подземного захоронения промстоков в карбонатные комплексы Соликамской впадины (район Соликамско-Березниковского промузла). В кн.: Прогноз состояния и управление качеством окружающей среды в районах промышленных узлов. Пермь, с. 56–63.Aust H., Kreysing K. (1985). Hydrological principles for the deep-well disposal of liq-uid wastes fnd wasterwater. Hannover, pp. 423–429.Быков В.Н., Полинская Р.Е. (1967). О возможности сброса сточных вод нефтепромыслов Пермской области в поглощающие скважины. В сб: Сбор, транспорт и подготовка нефти. Тр. ПФ Гипровостокнефть, 3, с. 117–130.Bachu Stefan, Perkins Ernie, Sauveplane Caude M., Hitchon Brian (1988). Modelling of flow and geochemical processes related to subsurface injection of liquid wastes in the Cold Lake Area, Alberta (Canada). Doc. BRGM, N160, pp. 49–61.Гаев А.Я. (1978). Промышленные стоки в подземные горизонты. Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 108 с.Bakhtin V.V., Lipnitsky V.K., Mikhailov G.K., Vaganov A.A. (1985). On the Prospects for Discharging Potash Enterprise Brine Solutions into Underground Horizons of the Verkhnekamsk District. In: Protection of the Geological Environment at Potash Deposits. Leningrad: Nedra, pp. 130–146. (In Russ.)Гольдберг В.М. (1968). Подземное захоронение промстоков химической промышленности. М.: ВСЕГИНГЕО, 162 с.Bogatyreva O.A. (1980). On Assessing the Prospects for Underground Disposal of Industrial Wastewater in Carbonate Complexes of the Solikamsk Depression (Solikamsk-Bereznikovsky Industrial Hub Area). In: Forecasting the State and Managing Environmental Quality in Industrial Hub Areas. Perm, pp. 56–63. (In Russ.)Зуева А.С., Зуев А.С., Толкачев Г.М. (1983). К вопросу захоронения рассолов калийной промышленности на территории Соликамской впадины. В сб.: Геология, поиски и разведка горючих полезных ископаемых. Пермь: ППИ, с. 110–118.Bykov V.N., Polinskaya R.E. (1967). On the Feasibility of Discharging Oil Field Wastewater into Absorption Wells in the Perm Region. Coll. papers: Collection, transport and preparation of oil. Tr. PF Giprovostokneft, 3, pp. 117–130. (In Russ.)Зуева А.С. (1988). Геологическое строение поглощающих горизонтов визейско-башкирских отложений Соликамской впадины. В сб.: Геология нефтяных и газовых месторождений, их поиски и разведка. Пермь: ППИ, с.117–125.Clark E., Bonura J.D.K., Van Voorhees R.F. (2005). An overview of injection well history in the United States of America. Underground Injection Science and Technology. Berkeley National Laboratory, USA, ELSEVIER, 42 p. https://doi.org/10.1016/S0167-5648(05)52001-XЗуева А.С. (1990). О мощности калийных солей в связи со структурным положением подсолевых горизонтов. Условия образования месторождений калийных солей. Новосибирск: Наука, СО АН СССР, 192 с.Gaev, A. Ya. (1978). Industrial wastewater into underground horizons. Chelyabinsk: South Ural Book Publishing House, 108 p. (In Russ.)Кадыров О.Р. (2017). Принципы наилучших доступных технологий применительно к глубинной закачке избыточных рассолов. Химическая техника, 3, с. 36–41.Goldberg, V. M. (1968). Underground disposal of industrial wastewater from the chemical industry. Moscow: VSEGINGEO, 162 p. (In Russ.)Константинова С.А. (2001). Проблемы геодинамической безопасности недр и земной поверхности на территории Верхнекамского месторождения калийных и калийно-магниевых солей. Безопасность труда в промышленности, 4, с. 45–47.Hayes T., Arthur D. (2004). Overview of emerging produced water treatment technologies. The 11th Annual International Petroleum Environmental Conference, Albuquerque, NM, pp. 535–541.Лядова Н.А., Яковлев Ю.А., Распопов А.В. (2010). Геология и разработка нефтяных месторождений Пермского края. М.: «ВНИИОЭНГ», 335 с.Hsu-Peng Loh, Nancy Loh. (2016). Hydraulic fracturing and shale gas: Environmental and health impacts. Advances in water resources management, pp. 293–337. https://doi.org/10.1007/978-3-319-22924-9_4Покровский В.А. Смирнова М.Я. Полинская Р.Е. (1971). Опыт закачки и сброса сточных вод в продуктивные и поглощающие пласты на промыслах Пермской области. В сб.: Геология и разработка нефтяных месторождений. Тр. ПермНИПИнефть, 6, с. 222–232.Igunnu E., Chen G. (2012). Produced water treatment technologies. International Journal of Low-Carbon Technologies, pp. 1–21.Потапов А.А. (2016). Региональная численная геофильтрационная модель южной части Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер.7, 3, с. 4–23.Kadyrov O.R. (2017). Principles of Best Available Techniques (BAT) applied to deep injection of excess brines. Khimicheskaya tekhnika, 3, pp. 36–41. (In Russ.)Риази Масуд, Илюшин П.Ю., Балдина Т.Р., Санникова Н.С., Козлов А.В., Равелев К.А. (2024). Анализ оценки перспективности захоронения СО2 в неизученных водоносных комплексах на примере объекта Пермского края. Записки Горного института, 270, с. 931–940.Keely Joseph F (1982). Chemical time-series sampling. Groundwater Monitoring & Remediation, 2(4), pp. 29–38. https://doi.org/10.1111/j.1745-6592.1982.tb00843.xШестов И.Н., Шурубор А.В. (1975). Геолого-гидрогеологические условия захоронения промстоков в палеозойские отложения на территории Пермской области. В сб.: Вопросы подземного захоронения промышленных стоков в глубокие поглощающие горизонты Приуралья. Труды ППИ, 169, с. 159–167.Keister T. Marcellus (2010). Hydrofracture flowback and produced wastewater treatment, recycle, and disposal technology. The Science of Marcellus Shale, hosted by Lycoming College in Williamsport, PA, pp. 55–59.Яковлев Ю.А. (1995). О выборе эксплуатационных горизонтов для подземного захоронения стоков на нефтяных месторождениях. Современные проблемы геологии Западного Урала. Тезисы докл. науч. конфер., Пермь, с. 82–87.Konstantinova, S.A. (2001). Problems of geodynamic safety of the subsoil and the earth’s surface in the territory of the Verkhnekamskoye deposit of potassium and potassium-magnesium salts. Bezopasnost’ truda v promyshlennosti, 4, pp. 45–47. (In Russ.)Яковлев Ю.А. (1997). Геофильтрационная схематизация и особенности гидродинамического прогноза закачки стоков в локальный рифогенный массив. В сб.: Гидрогеология и карстоведение, 12, с. 72–83.Kostarev S.M, Yakovlev Yu.A., Shatov V.A, Yakovlev M.Yu., Yakovlev A.Y., Kostarev G.S. (2023). Disposition of Industrial Effluent in Paleokarst Earth Enterior. Lecture Notes in Net-works and Systems. Science and Global Challenges of the 21st Century – Inno-vations and Technologies in Interdisciplinary Applications, pp. 302–317. DOI: 10.1007/978-3-031-28086-3Яковлев Ю.А., Шардаков В.А. (1999). Критерии гидрогеологического обоснования глубокого подземного захоронения нефтепромысловых стоков в Пермском Приуралье В сб.: Геология, разработка, бурение и эксплуатация нефтяных месторождений Пермского Прикамья, 2, с. 228–234.Lehr Gay H. (1986). Undeground injection: a positive advocate. Ground Water Rev., 6(3), pp. 4–6. https://doi.org/10.1111/j.1745-6592.1986.tb00943.xЯковлев Ю.А. (2004). Палеокарстовые геофильтрационные среды – эксплуатационные объекты закачки нефтепромысловых стоков. Карстоведение ХХI век: теоретическое и практическое значение. Материалы международного симпозиума. Пермь, с. 158–163.Lyadova N.A., Yakovlev Yu.A., Raspopov A.V. (2010). Geology and Development of Oil Fields of Perm Krai. Moscow: VNIIOENG, 335 p. (In Russ.)Яковлев Ю.А., Башкова С.Е. (2018). Гидрогеологические условия додевонских отложений в северо-восточных районах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции и сопредельных территориях. Нефть Газ Экспозиция, 2(62), с. 11–16.Mantell M. (2011). Produced water reuse and recycling challenges and opportunities across major shale plays. Chesapeake Energy Corporation. EPA Hydraulic Fracturing Study Technical Workshop Water Resources Management, March 29–30, N4, pp. 35–39.Яковлев Ю.А. (2023). Газонефтеводоносные комплексы Среднего Предуралья. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 216 с.Nazih K Shammas, Charles W Sever, Lawrence K Wang (2009). Deep-well injection for waste management. Advanced biological treatment processes, pp. 521–582. https://doi.org/10.1007/978-1-60327-170-7_14Arthur, D., Bohm, B., Bobb, P., Coughlin, J. (2010). Summary of environmental issues, mitigation strategies, and regulatory challenges associated with shale gas development in the United States and applicability to development and operations in Canada. Canadian Unconventional Resources an International Petroleum Conference, Calgary, Alberta, Canada, pp. 78–81. https://doi.org/10.2118/138977-MSPokrovsky V.A., Smirnova M.Ya., Polinskaya R.E. (1971). Experience in Injecting and Discharging Wastewater into Productive and Absorbing Formations at Oil Fields in Perm Oblast. In: Geology and Development of Oil Fields. Tr. PermNIPIneft, 6, pp. 222–232. (In Russ.)Aust H., Kreysing K. (1985). Hydrological principles for the deep-well disposal of liq-uid wastes fnd wasterwater. Hannover, pp. 423–429.Potapov A.A. (2016). Regional Numerical Geofiltration Model of the Southern Part of the Verkhnekamskoye Potassium-Magnesium Salt Deposit. Bulletin of St. Petersburg University. Ser. 7, 3, pp. 4–23. (In Russ.)Bachu Stefan, Perkins Ernie, Sauveplane Caude M., Hitchon Brian (1988). Modelling of flow and geochemical processes related to subsurface injection of liquid wastes in the Cold Lake Area, Alberta (Canada). Doc. BRGM, N160, pp. 49–61.Masoud R., Ilyushin P.Y., Baldina T.R., Sannikova N.S., Kozlov A.V., Ravelev K.A. (2024). Analysis of the assessment of the prospects for the burial of CO2 in unexplored aquifer complexes on the example of a facility in the Perm Region. Journal of Mining Institute, 270, pp. 931-940.Clark E., Bonura J.D.K., Van Voorhees R.F. (2005). An overview of injection well history in the United States of America. Underground Injection Science and Technology. Berkeley National Laboratory, USA, ELSEVIER, 42 p. https://doi.org/10.1016/S0167-5648(05)52001-XRoy W.R., Mravik S.C., Krapac L.G., Dickerson D.R., Guffin R.A. (1989). Geochemical interactions of hasardous wastes with geological in deepwell systems. Environ. Geol. Nones. III. State Geol. Surv., N130, pp. 1–52.Hayes T., Arthur D. (2004). Overview of emerging produced water treatment technologies. The 11th Annual International Petroleum Environmental Conference, Albuquerque, NM, pp. 535–541.Shestov I.N., Shurubor A.V. (1975). Geological and Hydrogeological Conditions of Industrial Wastewater Disposal in Paleozoic Deposits in the Perm Region. In: Issues of Underground Disposal of Industrial Wastewater in Deep Absorption Horizons of the Cis-Urals. Trudy PPI, 169, pp. 159–167. (In Russ.)Hsu-Peng Loh, Nancy Loh. (2016). Hydraulic fracturing and shale gas: Environmental and health impacts. Advances in water resources management, pp. 293–337. https://doi.org/10.1007/978-3-319-22924-9_4Veil John F. (1997). Offisite oil field waste disposal varies across US. Oil and Gas J., N46, pp. 95–99.Igunnu E., Chen G. (2012). Produced water treatment technologies. International Journal of Low-Carbon Technologies, pp. 1–21.Yakovlev Yu. A. (1997). Geofiltration Schematics and Features of Hydrodynamic Forecasting of Wastewater Injection into a Local Reef Massif. In: Hydrogeology and Karst Science, 12, pp. 72–83. (In Russ.)Keely Joseph F (1982). Chemical time-series sampling. Groundwater Monitoring & Remediation, 2(4), pp. 29–38. https://doi.org/10.1111/j.1745-6592.1982.tb00843.xYakovlev Yu. A. (2004). Paleokarst geofiltration environments – operational objects for the injection of oilfield wastewater. Karstology in the 21st century: theoretical and practical significance. Proceedings of the international symposium. Perm, pp. 158–163. (In Russ.)Keister T. Marcellus (2010). Hydrofracture flowback and produced wastewater treatment, recycle, and disposal technology. The Science of Marcellus Shale, hosted by Lycoming College in Williamsport, PA, pp. 55–59.Yakovlev Yu. A. (2023). Gas and oil-water complexes of the Middle Urals. Perm: Perm State National Research University, 216 p. (In Russ.)Kostarev S.M, Yakovlev Yu.A., Shatov V.A, Yakovlev M.Yu., Yakovlev A.Y., Kostarev G.S. (2023). Disposition of Industrial Effluent in Paleokarst Earth Enterior. Lecture Notes in Net-works and Systems. Science and Global Challenges of the 21st Century – Innovations and Technologies in Interdisciplinary Applications, pp. 302–317. DOI: 10.1007/978-3-031-28086-3Yakovlev Yu. A., Bashkova S. E. (2018). Hydrogeological conditions of pre-Devonian deposits in the northeastern regions of the Volga-Ural oil and gas province and adjacent territories. Neft’ Gaz Ekspozitsiya, 2(62), pp. 11–16. (In Russ.)Lehr Gay H. (1986). Undeground injection: a positive advocate. Ground Water Rev., 6(3), pp. 4–6. https://doi.org/10.1111/j.1745-6592.1986.tb00943.xYakovlev Yu. A., Shardakov V. A. (1999). Criteria for Hydrogeological Justification of Deep Underground Disposal of Oilfield Wastewater in the Perm Urals. In: Geology, Development, Drilling, and Operation of Oil Fields in the Perm Kama Region, 2, pp. 228–234. (In Russ.)Mantell M. (2011). Produced water reuse and recycling challenges and opportunities across major shale plays. Chesapeake Energy Corporation. EPA Hydraulic Fracturing Study Technical Workshop Water Resources Management, March 29–30, N4, pp. 35–39.Yakovlev Yu.A. (1995). On the Selection of Operational Horizons for Underground Disposal of Wastewater at Oil Fields. Current Problems in Geology of the Western Urals. Abstracts of the Scientific Conference, Perm, pp. 82–87. (In Russ.)Nazih K Shammas, Charles W Sever, Lawrence K Wang (2009). Deep-well injection for waste management. Advanced biological treatment processes, pp. 521–582. https://doi.org/10.1007/978-1-60327-170-7_14Zueva, A. S. (1988). Geological structure of absorbing horizons of the Visean-Bashkirian deposits of the Solikamsk Depression. In: Geology of oil and gas fields, their prospects and exploration. Perm: PPI, pp. 117–125. (In Russ.)Roy W.R., Mravik S.C., Krapac L.G., Dickerson D.R., Guffin R.A. (1989). Geochemical interactions of hasardous wastes with geological in deepwell systems. Environ. Geol. Nones. III. State Geol. Surv., N130, pp. 1–52.Zueva, A. S., Zuev, A. S., Tolkachev, G. M. (1983). On the disposal of brines from the potash industry in the Solikamsk Depression. Coll. papers: Geology, prospecting and exploration of combustible minerals. Perm: PPI, pp. 110–118. (In Russ.)Veil John F. (1997). Offisite oil field waste disposal varies across US. Oil and Gas J., N46, pp. 95–99.Zueva, A.S. (1990). On the thickness of potassium salts in relation to the structural position of subsalt horizons. Conditions of formation of potassium salt deposits. Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, 192 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.