Мексиканский
соляно-нефтяной
реактор
[pqpMj
Г.А.Беленицкая Авария Deepwater Horizon
Природа? Чем она ни будь,
Но черт ее соавтор,
вот в чем суть.
И.В.Гете. Фауст
Крупнейшая за всю историю нефтедобычи авария на платформе глубоководного бурения Deepwater Horizon приковала внимание всего мира к Мексиканскому заливу, сделав его на многие месяцы самым обсуждаемым регионом и центром всеобщей озабоченности. По своим масштабам эта авария побила предыдущий рекорд нефтяных катастроф, принадлежавший Мексиканскому же заливу (табл.1, рис.1).
Мексиканский нефтегазоносный бассейн выделяется среди других бассейнов мира как гигантскими размерами, так и многими важнейшими показателями — геологическими, нефтегазовыми, флюидодинамичес-кими. Однако при этом он отражает типичные черты крупнейших бассейнов и может служить модельным и эталонным объектом. К тому же здесь фокусируются главные контрастные тенденции современного развития нефтегазовой геологии и нефтедобычи. С одной стороны — стремительное освоение все бо-
© Беленицкая Г.А., 2011
Ж.Эффель
Галина Александровна Беленицкая,
доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник отдела ли-тогеодинамики и минерагении осадочных бассейнов Всероссийского научно-исследовательского геологического института имА.П.Карпинского (ВСЕГЕИ). Основная область научных интересов — флю-идно-осадочные процессы и их роль в формировании осадочных пород и руд.
лее глубоких и глубоководных областей, обязанное колоссальным достижениям науки и техники, рост успешности бурения и количества гигантов среди открытых месторождений, т.е. все то, что возбуждает надежды и аппетиты. С другой — столь же стремительный, а порой и опережающий рост сложностей и, главное, угроз со стороны потревоженных недр, все чаще выходящих из-под контроля. Именно в Мексиканском бассейне установлены рекорды почти всех показателей нефтяного бурения — победные и «провальные»: общей глубины и глубоководности, продуктивности и аварийности. Авария Deepwater Horizon чрезвычайно ярко продемонстрировала одновременно и высочайшие достижения человека, и превышение им пределов дозволенности при вторжении в земное неведомое, и неготовность к ликвидации экологических последствий. И еще: эта авария максимально проявила нашу глобальную взаимозависимость, хрупкость нашего кажущегося стабильным комфортного существования (зависящего в конечном счете от исправности любого вентиля или превентера) и иллюзорность безопасности столь интенсивного и бесконтрольного использования недр.
Я попыталась с позиций геолога оценить наиболее характерные для данного региона показатели, которые могут влиять на аварийность скважин, особенно глубоководных. Были использованы
Таблица 1
Крупнейшие техногенные разливы нефти (обобщение по опубликованным работам и материалам Интернета)
Авария Год Место Вытекло, тыс. т
Акватории Аварии скважин на нефтяных платформах
месторождение Экофиск, одна скважина (8 сут) 1977 Северное море, Норвежский сектор 120
месторождение Ixtoc-1, оценочная скважина (10 мес) 1979 юго-запад Мексиканского залива, шельф 400—460
Deepwater Horizon 2010 северо-восток Мексиканского залива, штат Луизиана, континентальный склон 600—780
Аварии танкеров
Torrey Canyon 1967 архипелаг Сцилли (Силли), Англия 119
Urquiola 1976 Ла Коруна, Испания 100
Amoco Cadiz 1978 вблизи Бретани, Франция 223
Atlantic Empress и Aegean Captain (столкновение) 1979 Карибское море 290
Castillo de Bellver 1983 Индийский океан,100 км от Кейптауна 252
Odyssey 1988 700 миль от провинции Нова Скотия, Восточная Канада 132
ABT Summer Haven 1991 1991 700 миль от Анголы Генуя, Италия 260 144
Суша Аварии скважин (фонтаны, пожары)
Сан-Диего-39 (Дос-Бокас) 1908 Галф-Кост, Мексика, провинция Фаха-де-Оро, прибрежная суша ~1500
Потреро-дель-Льяно-4 1909 — ~14000
Касиано-7 1910 — ~2600
фонтанирующая скважина Lakeview, месторождение Мидвей-Сансет (Midway-Sunset), Калифорния, США 1910—1911 Калифорния, США ~1300?
месторождение Минбулак 1992 Ферганская долина, Узбекистан ~300
Аварии на трубопроводах
нефтепровод Харьяга-Уса 1994 Усинский р-н, Тимано-Печорская провинция, Республика Коми 100?
Акватории и суша
война, открыты задвижки нефтяных терминалов 1990 Персидский залив, Кувейт 1500
Рис.1. Основные типы залповых аварийных разливов нефти.
мои собственные обобщения по рассматриваемым проблемам, а также результаты анализа многочисленных отечественных и зарубежных публикаций и данных Интернета.
Геологические, нефтегазовые и флюидодинамические особенности
Объемы флюидов, прорывающихся под высоким давлением сквозь нефтепроводящие толщи... измеряются астрономическими цифрами.
К.А.Аникиев
Мексиканский осадочный и отвечающий ему нефтегазоносный бассейн представляет собой гигантское осадочно-породное тело, своеобразный наполненный до краев котлован диаметром 1.5— 2 тыс. км и глубиной до 15 км. Его борта и дно (фундамент) сложены дислоцированными и в разной мере метаморфизованными образованиями, а выполнение — слоистыми комплексами осадочных пород и многочисленными рвущими их соля-нокупольными телами. Все эти образования неравномерно (от нескольких процентов до 20—30%) пропитаны подземными водами, преимущественно рассольными, и содержат множество скоплений свободных углеводородов — главную притягательную силу региона. Большая внутренняя часть бассейна погружена под акваторию Мексиканского залива, включающую шельф, континентальный
склон и сравнительно плоскую центральную абиссальную равнину глубиной 3—4 км (рис.2, 3).
Заложение котловины Мексиканского бассейна связано с распадом в позднетриасово-юрское время возникшего незадолго до этого (в конце палеозоя) глобального суперматерика Пангеи. Ее заполнение осадками протекало на фоне рифто-генеза, переходящего в спрединг, формирования малого океанического бассейна и последующего интенсивного прогибания преимущественно в пассивноокраинном режиме. В итоге возникла крупнейшая депрессионная геологическая структура. Одна из ее ключевых особенностей — наличие в центральной части базальтового окна (разрыва в подстилающей континентальной коре) — присуща лишь ограниченному числу осадочных бассейнов, всегда — самым крупным. Непосредственно над таким окном мощности осадочных пород резко сокращаются, глубины же акваторий, наоборот, возрастают, образуя уступы, обрамляющие наиболее глубокую центральную равнину.
Наиболее значимые черты осадочного выполнения Мексиканского бассейна — огромные общие мощности, достигающие 10—15 км (величин, для осадочных бассейнов максимальных), и присутствие в разрезе трех также мощнейших (тысячи метров), но по составу различных мегакомп-лексов: соляного, карбонатного и терригенного [1 — 5]. Соли, основная составляющая нижнего ме-
Рис.2. Субмеридиональный профиль через северную часть акватории Мексиканского залива (от Луизианы до впадины Сигсби). Черное — соли: в основании осадочного разреза — юрские Лоанн, в верхней части в составе неоген-четвертичных отложений — аллохтонные соляные покровы. Утолщенная линия над профилем — область установленной нефтегазо-носности (сплошная линия — подтвержденной бурением). Штриховка над дном Мексиканского залива — область современного развития восходящих разгрузок нефтей, газов, рассолов и др. Вертикальные тонкие линии — скважины; пунктирные утолщенные линии — ориентировочные проекции на профиль скважин: DH — аварийной Deepwater Horizon (2010 г.), Ч-1 — Челленджер-1 (1968). Возрастные индексы указаны слева, стратиграфическая закраска отвечает оригиналу (отличается от общепринятой). Модифицировано по [9], с небольшими дополнениями.
Рис.3. Схематическая карта Мексиканского нефтегазоносного бассейна (основа по [1], с дополнениями). 1 — тектонические нарушения (пунктиром показаны предполагаемые): а — сбросы, б — надвиги, в — прочие; 2 — антиклинали; 3 — оси сводов (а) и прогибов (б); 4 — границы солянокупольных территорий: а — северная граница провинции, б — южная граница распространения соляных покровов континентального склона; 5 — области развития солянокупольных структур; б — нижнемеловые рифы: а — барьерный (край нижнемелового шельфа), б — атолл Голд Лейк; 7 — изобаты; 8 — береговая линия; 9 — асфальтовые глубоководные вулканы Чапопоте (CH), залива Кампече (а) и прибрежные озера Мексики (б); 10 — глубоководное рассольное озеро Орка (O); 11 — фонтанирующие аварийные скважины на суше: а — с рекордными дебитами, б — то же и с рекордными общими изливами [2]: 1 — Спиндлтон, 2 — Хамбл, 3 — Бос-Бо-кас, 4 — Касиано, 5 — Петреро-дель-Льяно, б — Серо-Асуль; 12 — крупнейшие аварии платформ глубоководного бурения (DH — Deep Horizon, Ix — Ixtoc); 13 — морские скважины с рекордными показателями (T — Тибр, самая глубокая в мире продуктивная скважина; Ч-1 — Челленджер-1, пробуренная в 1968 г. на рекордной глубине моря 3585 м); 14 — нефтегазоносные территории в акватории и на побережье Мексиканского залива: а — с установленной нефтегазо-носностью на побережье и шельфе, б — с установленными и высокоперспективными залежами на континентальном склоне (двойные линии — то же, с широким распространением восходящих разгрузок УВ, рассолов и др., см. рис.5); 15 — карбонатные платформы; 16 — месторождения самородной серы в кепроках соляных куполов (на севере Техас-Луизианская провинция, на юге — Теуантепекская). Цифры в кружках — соленосные бассейны: 1 — Восточно-Техасский, 2 — Северо-Луизианский, 3 — Миссисипский, 4 — побережья Мексиканского залива, 5 — Прибрежный, б — Мексиканский, 7 — Сиг-сби, 8 — Кампече, 9 — Теуантепекский.
гакомплекса, доминируют во всем разрезе. Возникнув на ранней рифтовой стадии формирования бассейна, они ныне на своем законном месте, в нижних частях разреза, сохраняются лишь ограниченно. Значительная же их часть находится либо в соляных куполах, протыкающих вышележащие слоистые толщи, либо в расслаивающих эти толщи соляных покровах. Особенности залегания солей и их перемещений чрезвычайно важны и для распределения углеводородов, и для жизни бассейна в целом (мы вернемся к этому вопросу чуть ниже).
В среднем карбонатном мегакомплексе барьер
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.