В Атырау
+1 
20 апреля 2010 г. произошел нефтегазовый выброс в Мексиканском заливе. По разным оценкам, уже вылилось 27000 тонн нефти. В ликвидации аварии и нефтяных разливов участвуют 96 тысяч человек и 670 судов. Эта трагедия взбудоражила население США. У нас аналогичный катастрофический нефтегазовый выброс произошел 23 июня 1985 года. Аварию на знаменитой 37-й скважине на Тенгизе ликвидировали в течение 398 дней. В окружающую среду было выброшено 3,4 млн тонн нефти (каждый день примерно в 15 раз больше, чем в Мексиканском заливе!), 1,7 млрд м3 газов, в том числе 516 тыс. тонн сероводорода, около 1 млн тонн несгоревших углеводородов и 900 тыс. тонн сажи. Заболеваемость населения области после этой катастрофы возросла на 50%.МАСШТАБЫ АНОМАЛИЙ
В настоящее время разрабатываются небывалые за всю историю нефтяной промышленности Казахстана гигантские подсолевые высокосернистые месторождения нефти и газа в шельфовой зоне казахстанской части Каспийского моря.
По данным геофизических исследований, проведенных западными нефтяными компаниями, структуры (резервуары) нефтяных месторождений Кашаган, Кайран, Актоты, Королевское и Тенгизское представляют собой единую сложную зону длиной около 160 км с отдельными пережимами. Очевидно, в пределах этой зоны будут открыты новые залежи углеводородов, в том числе газовые залежи.
Все подсолевые нефтяные резервуары представляют собой гигантскую пороховую емкость с аномально высоким давлением, температурой и высоким содержанием сероводорода.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ НЕФТЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ
Сами нефтяные резервуары на глубине 4000-5500 метров находятся в стрессовом состоянии, под колоссальным внутрипластовым давлением и занимают суммарные площади 3154 кв. км. акватории и побережья моря.
Нарушение умеренного статического состояния нефтяных резервуаров могут спровоцировать:
•природные землетрясения;
•техногенные землетрясения;
•технологические нарушения процессов бурения и эксплуатации месторождений;
ПРИРОДНЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
В настоящее время активизируются все взаимосвязанные естественные и техногенные процессы, происходящие в земной коре. Происходит движение глобальных тектонических плит (удаляются целые континенты), активизируются региональные разломы земной коры, участились землетрясения различной магнитуды, цунами, торнадо и другие аномальные погодные условия.
Территория Каспийского бассейна не является исключением. По данным Института сейсмологии национальной академии наук Казахстана, территория Атырауской области, включая акваторию Каспийского моря, отнесена к участкам земной коры с возможными проявлениями землетрясений магнитудой 6 баллов по шкале Рихтера.
Крупные нефтяные подсолевые месторождения нефти и газа Кашаган, Кайран, Актоты, Королевское и Тенгизское расположены в тектонически активных участках земной коры.
Громадные карбонатные нефтеносные построения акваториальной части Северного Каспия характеризуются тектонически разуплотненностью пород, связанной с геодинамической активностью земной коры. Значительные по амплитуде тектонические нарушения задокументированы по сейсмическим и буровым данным.
Современная активность разломов в пределах Тенгизского месторождения (вертикальная составляющая) достигает 5 см в год, она была установлена инструментально, путем многократного повторного нивелирования.
На восточном побережье Казахстанского сектора Каспийского моря в конце апреля 2000 г. произошло масштабное проседание земной поверхности. В результате нисходящих тектонических движений оказались затопленными огромные участки месторождений Каламкас и Каражанбас. Под водой оказались более ста скважин. При этом береговая линия сместилась относительно прежней на десятки километров.
Активизируется крупный разлом северо-северо-западного простирания, ограничивающий Бузачинский свод на востоке.
Акватория среднего Каспия по схеме сейсмического районирования относится к зоне с возможными землетрясениями магнитудой до 7 баллов. Южный Каспий, граничащий со средним, является зоной активных тектонических разломов, где происходят регулярные землетрясения с различной магнитудой, отголоски которых магнитудой 1-2 балла, редко до 4 баллов доходят до Северного Каспия.
Таким образом, безудержное освоение колоссальных подсолевых углеводородных ресурсов казахстанского сектора Каспийского моря будет происходить в условиях взаимодействия сильных природных геодинамических и техногенных факторов. Риск возникновения природных землетрясений является существенным.
ТЕХНОГЕННЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
В Западном Казахстане антропогенное воздействие на недра происходит в результате возрастающего объема откачки из недр углеводородных ресурсов и захоронения жидких промышленных отходов в недрах. В результате этих процессов нарушается статическое природное состояние недр.
В тектонических активных зонах в процессе добычи нефти и газа в нефтяных резервуарах образуются некомпенсированные пустоты, провалы которых могут спровоцировать землетрясения магнитудой свыше 7 баллов. Техногенные землетрясения происходят повсеместно.
•В слабо сейсмическом Газлийском районе Западного Узбекистана после разработки нефти и газа произошли землетрясения магнитудой 7,0-7,3 балла.
•Нефтегорское землетрясение магнитудой 6,8 балла, с большими человеческими жертвами, произошло в 1995 г. на севере Сахалина, через 30 лет после разработки Первомайского нефтяного месторождения.
•На Кумдагском месторождении Западного Туркменистана через 20 лет после начала эксплуатации произошло землетрясение магнитудой 6 баллов.
На Тенгизском месторождении с 1993 года во всевозрастающем объеме ведется добыча углеводородных ресурсов. Закачка воды или газа для заполнения освобождающихся пустот и трещин до сих пор не ведется. Тем самым идет умеренное нарушение статического состояния недр.
При этом идут процессы:
•падение внутрипластового давления по периферии нефтяных резервуаров;
•изменение фазового соотношения углеводородных систем;
•изменение температурного режима в нефтяных резервуарах.
На Тенгизском месторождении все эти факторы уже сейчас могут спровоцировать техногенные землетрясения. В целом в Каспийском бассейне возникновение техногенных землетрясений – реальные и вполне ожидаемые явления.
КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ ВЫБРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
Ярким примером катастрофических нефтегазовых выбросов, связанных с нарушением технологии проводки скважин, является авария на скважине №37 Тенгизского месторождения. Аналогичные аварии вполне ожидаемы и так же опасны, особенно когда вскрываются нефтяные резервуары, находящиеся на большой глубине и в экстремальных условиях.
Во время прохождения ствола скважины №37, заложенной для уточнения разреза Тенгизского месторождения и оценки запасов углеводородного сырья в каменно-угольных отложениях, 25 июня 1985 года на глубине 4467 м случилась авария и произошел выброс нефти и газа в атмосферу. Через несколько часов открытый фонтан загорелся.
Длительность работ по ликвидации аварии составила 398 суток, с 23 июня 1985 по 27 июля 1986 г.
Продукты нефтегазового горения в атмосфере: нефть – 3,4 млн т, горючие газы – 1,7 млрд м3, в том числе 516 тыс. т – Н2S (или 1,0 млн т. SО2), 850 т – меркаптаны, 1,0 млн т. несгоревшие углеводороды и 900 тыс. т – сажа.
Физическое воздействие аварии на природную среду: высота пламени до 300 м, диаметр – 50 м, воздух у устья скважины нагревался до 1500 оС, почва вокруг скважины до 440 оС, и она превратилась в стекловидную массу.
Превышение предельно-допустимой концентрации сернистого газа (SО2) составило у устья скважины до 1100 раз, в 0,3 км от устья скважины до 100 раз, в 0,5 км до 46 раз, в 15 км – до 42 раз (район Волгоградского комплекса), в 45 км – в 24 раза (п. Каратон), в 100 км – в 20 раз (п. Косчагыл) и в 120 км от устья скважины – в 16 раз (г. Кульсары).
Радиус зоны катастрофического воздействия сернистого газа в 10 ПДК вокруг фонтанирующей скважины составил 130 км.
Заболеваемость населения Атырауской области выросла на 50%.
ПЛАНИРУЕМЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ОБЪЕМЫ РАБОТ НА КАШАГАНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Строительство на море островов – 32 острова.
Количество буровых скважин глубиной 4500-5000 м – 240 скв.
Трубопроводы общей длиной 1775 км. Из них 610 км для силовых кабелей. Глубина траншеи для укладки трубопровода – 1,8 м от верхней стены труб.
Отходы при строительстве, включая вахтовые поселки, свыше 130 000 тонн.
Отходы при эксплуатации – 4363 т в год.
Сточные воды – 3,039 млн м3 в год.
Забор воды – 3,2 млн м3 в год.
Водный транспорт – свыше 250 единиц.
В декларации Аджип ККО о намерениях освоения месторождения Кашаган отмечается, что «планируемое развитие морской нефтедобычи на шельфе на Северном Каспии будет исчисляться не годами, а многими десятилетиями».
ПУТИ ПРОНИКНОВЕНИЯ
УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ К ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ К ДНЕВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Выводящими путями к дневной поверхности углеводородов, находящихся под пластовым давлением в 800-1100 атмосфер, в случае возникновения аварии являются стволы глубоких скважин, вскрывших нефтяные резервуары с аномальным давлением.
Тем самым каждая глубокая буровая скважина, вскрывшая нефтегазовые залежи, представляет опасность и усиливает возможность возникновения катастрофических аварий.
В настоящее время на месторождениях Кашаган, Кайран, Актоты, Королевское и Тенгиз пройдено 106 глубоких скважин.
Возможное количество в будущем глубоких нефтяных скважин:
на месторождении Кашаган, при полном освоении его углеводородных ресурсов, количество глубоких скважин составит до 240 шт;
на месторождении Кайран количество глубоких скважин при освоении ресурсов не определено. По-видимому, количество скважин составит несколько сотен;
на месторождении Актоты количество скважин будет не меньше 15;
на Королевском месторождении - порядка 10 скважин;
на Тенгизском месторождении добывается 24 млн т нефти в год – при фонде пробуренных 93 скважин. В будущем добычу нефти и газа на месторождении намеревается довести до 37 млн т в год, при общем фонде порядка 130 глубоких скважин.
Таким образом, при полном освоении нефтяных ресурсов месторождений Кашаган, Кайран, Актоты, Королевское и Тенгиз общее количество глубоких скважин, вскрывших нефтяные резервуары, может составить порядка 495 скважин, против действующих в настоящее время 106 скважин.
Это гигантское количество скважин создает неминуемую опасность возникновения катастрофических нефтегазовых выбросов в любой промежуток времени.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
ВОЗМОЖНЫХ НЕФТЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КАШАГАН, КАЙРАН И АКТОТЫ
С АВАРИЕЙ СКВАЖИНЫ №37
ВОЗМОЖНЫХ НЕФТЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КАШАГАН, КАЙРАН И АКТОТЫ
С АВАРИЕЙ СКВАЖИНЫ №37
Характер физического воздействия на природную среду возможных катастрофических нефтегазовых выбросов новых морских месторождений Кашаган, Кайран и Актоты и их последствия будут идентичными катастрофическому нефтегазовому выбросу из скважины №37 Тенгизского месторождения.Ликвидация будущих возможных выбросов на морских месторождениях будет делом более тяжелым, чем на 37-ой, по следующим причинам.
Все морские месторождения расположены в мелководной зоне моря глубиной от 1,0 до 5,0 м. В связи с этим даже организация подъездных путей к местам катастроф представляет большую сложность. Возможно, придется в отдельных случаях рыть траншеи и каналы к месту аварии для прохода плавучих средств с техникой.
Устье аварийной скважины будет представлять собой «бушующий гейзер» (кипяток).
Вода, смешиваясь с нефтью и газом, образует «гремучий столб» высотой до 300 м и диаметром до 50 м.
Воздух и морское дно у устья аварийной скважины и вокруг нее нагреются до нескольких сотен градусов.
Горячая вода вокруг скважины распространится на многие километры вокруг, негативно влияя на природу. Возможно, на некоторых участках она уничтожит биоресурсы моря.
Непрерывно попадающие в морскую среду нефть и нефтяные пленки распространятся на несколько сотен километров от места аварии. Тяжелые остатки нефти будут оседать на морское дно.
В условиях мелководья (1,0-5,0 м) при ветровом течении нефть и газ смешаются на всю глубину морской воды, усиливая токсичность всей ее толщи.
Произойдут изменения химического состава морской воды. Химические соединения (сероводород, окислы серы и азота, углерода, меркаптаны) трансформируются и переходят в другие соединения. Высокая температура веществ, выходящих из недр земли, станет естественным катализатором, ускоряющим все химические реакции, происходящие в морской среде.
В некоторых частях моря это приведет к затяжной гибели водной растительности, планктона, зоопланктона, бентоса, зообентоса, рыбы, тюленей и птиц.
Резко возрастет заболеваемость населения, живущего в сотнях километрах от места аварийных нефтегазовых выбросов.
Велик риск возникновения нефтегазовых выбросов, кроме одиночных, одновременно в нескольких скважинах в результате естественных и техногенных землетрясений.
Трагичным для казахстанцев является тот факт, что Каспийское море не имеет достаточную юридическую международную защиту. Биологические ресурсы Каспийского моря не застрахованы. По нашим прикидкам, стоимость возобновляемых биоресурсов в течение 50 лет составляет свыше 2-х трлн долларов, и этот факт не подтвержден международными правовыми организациями. За потерю биоресурсов западные нефтяные компании, в настоящее время эксплуатирующие месторождения нефти и газа, не несут никакой юридической и финансовой ответственности. Они не возместят ущерб и за потерю здоровья нескольких миллионов людей, проживающих на побережье Каспийского моря.
МЕРЫ ПО НЕДОПУЩЕНИЮ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ
НЕФТЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ
НЕФТЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ
Для того, чтобы своевременно обнаружить приметы возникновения катастрофических нарушений в земной коре, необходима, прежде всего, организация мониторинга за статическим состоянием земной коры.
Основной задачей мониторинга является своевременное выявление крупных участков или зон с повышенным напряжениям недр, где происходят слабые местные землетрясения, сейсмический шум, активные просадки, изменения сейсмического, гравитационного, геомагнитного полей и флюидального режима земной коры.
Исходя из совокупности факторов риска и форм их проявления, мониторинг должен быть комплексным и включать в себя:
непрерывные сейсмические наблюдения с системами постоянных скважинных телеметрических станций (плотность станции – одна на 150-200 кв. км) и временных наземных скважин (расстояние между ними не более 5,0 км) для регистрации сейсмических явлений с магнитудой М-1 и ниже;
сейсмическое просвечивание в районах аномального развития сейсмодеформационных процессов с помощью поверхностных источников невзрывного типа и скважинной системы регистрации. Расстояние между пунктами региональной сети – не более 10-15 км, зональной – не более 5 км;
повторное точное нивелирование просадок земной поверхности и аномальных деформаций в районах потенциальных очаговых зон. Расстояние между региональными профилями 15-20 км, зональными – 5-7 км. Периодичность нивелирования – 1-2 раза в год;
повторное высокоточное геофизическое наблюдение для контроля за деформационными и флюидинамическими процессами. Режим геофизического мониторинга совмещается с геодезическим;
геохимический мониторинг проводится путем отбора проб в зонах потенциального возникновения аварийных ситуаций. Ведутся повторные наблюдения за составом подпочвенной атмосферы, спонтанных и растворенных газов (метан, азот, водород, сероводород, гелий, родон), воды и почв;
необходима организация межгосударственной базы Прикаспийских стран по борьбе с катастрофическими нефтегазовыми выбросами на акватории Каспийского моря с центром в городах Астрахань или Баку.
Несмотря на уникальные эндемичные биологические ресурсы и на опасность проведения масштабных нефтяных операций, крупнейшие страны мира (США, Англия, Франция, Италия, Россия) и Казахстан по-прежнему заинтересованы в длительной разработке нефтяных месторождений шельфа Каспийского моря.
ТРАГИЧЕСКАЯ СУДЬБА УНИКАЛЬНОГО КАСПИЙСКОГО МОРЯ
Трудно представить судьбу моря в будущем. Оно не всем нравится. Тем не менее будущие поколения через много лет могут подумать: неужели не было никого из ученых, предвидевших судьбу Каспийского моря, особенно его казахстанской части?
В каспийском бассейне природа как бы сама испытывает человека и говорит: «Выбирай – на поверхности уникальное сообщество рыб и животных, сформировавшееся в течение 200 млн лет в замкнутом морском бассейне. Внизу, на глубине 4000-5000 м, опасные по условиям разработки и составу колоссальные ресурсы «черного золота» самого ядовитого состава – с растворенным сероводородом в концентрации 19-22% и высокотоксичным ядом в виде меркаптанов четырех модификаций (предельнодопустимые концентрации равны 0,000009 мг/м3) и с целым букетом других ядов».
Несмотря ни на что человек выбрал нефть. Теперь природа может сказать: «Что ж, пеняй на себя, я буду мстить тебе за потерю миллиардных биологических ресурсов, я устрою катастрофы мирового масштаба».
Итак, рано или поздно в акватории казахстанской части Каспийского моря произойдут катастрофические нефтегазовые выбросы. Море превратится в гигантский стационарный источник загрязнения окружающей среды. И самое страшное: даже после ликвидации первой возможной катастрофы добыча нефти на море не остановится. Ведь речь идет о сотнях миллиардов долларов прибыли!
При этом через определенный промежуток времени произойдут новые, один или несколько, катастрофические нефтегазовые выбросы. Их ликвидируют тоже в течение нескольких месяцев. В море опять выльется большое количество углеводородов. Токсичность морской воды еще больше увеличится.
В дальнейшем цикл «добыча + катастрофические нефтегазовые выбросы + ликвидация + добыча» повторится. После каждого цикла токсичность морской воды увеличится. Циклы могут повторяться весь период разработки подсолевых месторождений, а это более ста лет.
ДИНАМИКА ПОТЕРИ КАЧЕСТВА МОРСКОЙ ВОДЫ КАСПИЯ
В первую очередь коренному изменению экосистемы в худшую сторону подвергнется весь мелководный северо-восточный Каспий со средней глубиной 6 м. Из-за постоянного ветрового течения нефть и тяжелые газы смешаются и пропитают всю толщу воды. Понизится водородный показатель рН до кислого, в десятки раз увеличатся ПДК всех форм азота, фосфора, фенола, нефтепродуктов и тяжелых металлов.
Во вторую очередь пострадает средний Каспий с глубиной 150-200 м. Наиболее загрязненными окажутся верхние слои морской воды толщиной 15-20 м. Жизнь в нижних слоях морской воды сохранится в видоизмененном состоянии.
Менее пострадает южный Каспий с глубиной до 1048 м. Серьезные изменения в химическом составе морской воды произойдут в верхних слоях до глубины 50 м. Тяжелые остатки нефтепродуктов, охватывая всю толщу воды в виде шариков, комков будут скапливаться на морском дне.
Большая часть пролетных, гнездящихся и зимующих в акватории Каспия птиц общим количеством свыше 10 млн особей пострадают, часть их погибнет. Другая часть птиц, мигрируя, разнесет болезни по многим водоемам, морям и континентам земного шара. Процесс будет постоянным.
Токсичные облака объемом в сотни миллиардов кубических метров, образующиеся в результате испарения загрязненной морской воды, поднимутся в верхние слои атмосферы до озонового слоя земли и воздушным потоком перенесутся на огромные пространства. Из них прольются кислотные дожди, уничтожающе действующие на леса, поля и т. д.
Я был бы рад, если бы люди, особенно чиновники, принимающие волевые решения по вопросам разработки нефтяных подсолевых углеводородных ресурсов, поняли масштабы и глубину ожидаемых экологических катастрофических явлений.
Был бы еще больше рад, если бы я ошибся в своих прогнозах.
Муфтах ДИАРОВ, директор
Научного центра региональных экологических проблем Атырауского института нефти и газа, академик Национальной Академии наук РК
10 июня 2010, 00:00