Выбросы газа и нефти на суше и акваториях АрВ и Мирового океана щ
В.И.БОГОЯВЛЕНСКИЙ,
член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор, заместитель директора по науке, заведующий лабораторией «Шельф»
vib@pgc.su
Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН)
Для повышения достоверности прогнозов потенциальных чрезвычайных событий в Арктике необходимо изучение космоснимков в комплексе с проведением экспедиционных исследований выявленных природных объектов, включающих воронки газовых выбросов, подобных им по форме и местам образования глубоких озер - возможных палеократеров газовых выбросов, а также иных потенциально опасных объектов.
OIL AND GAS EMISSIONS ON LAND AND OFFSHORE AREAS OF THE ARCTIC AND WORLD OCEAN
V. BOGOYAVLENSKY, Oil and Gas Research Institute of the Russian Academy of Sciences (OGRI RAS)
Formation of gas deposits in the upper part of section of natural and man made emissions (blowouts) of oil and gas to the earth's surface and in offshore environment are considered. The results of studies of deep lakes and craters of gas emissions (blowouts) in the Yamal Peninsula according to space and field research are given
Keyworlds: Oil and gas emissions, crates of gas blowout, Yamal Peninsula, lakes of Yamal, permafrost, Bovanenkovo field
СТИХИЯ ПРАВИТ БАЛ
Добыча нефти и газа в Арктике давно является основой экономического развития Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), Ненецкого автономного округа (НАО) и Аляски (США), достигая в двух указанных российских регионах, по данным местной администрации, соответственно, около 83 и 98% от валового продукта в 2012 - 2013 гг. Из-за экстремально сложных природно-климатических условий Арктики освоение морских месторождений нефти и газа развивается гораздо медленнее, чем в других, более доступных, регионах Мирового океана. Это позволило избежать крупных аварий и катастроф со значительными загрязнениями акваторий Арктики углеводородами (УВ), тогда как на сопредельной суше и в других регионах мира (Мексиканский залив, Северное море и др.) они происходят настолько часто, что мы начинаем к этому привыкать, хотя это недопустимо, так как идет разрушение нашего дома - планеты Земля [1 - 7].
Самые распространенные аварии и катастрофы на морских промыслах (44,7% случаев) связаны с фонтанными выбросами УВ (чаще всего газообразных) при бурении поисково-разведочных и эксплуатационных скважин (Den Norske Veritas, 2011). Большая часть выбросов УВ (57%) завершается возгоранием. При этом гибнут люди, уничтожаются буровые установки и промыслы. По данным Ростехнадзора, в последние годы на суше России среднее число неконтролируемых выбросов составило 5,5, а взрывов и пожаров - 5,1.
Наиболее сильными и опасными являются выбросы из залежей с аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД), нередко превышающими гидростатические в полтора-два раза. Большую опасность представляют выбросы газа из широко распространенных неглубоких небольших природных залежей в ВЧР (верх-
няя часть разреза - несколько сотен метров), называемых во многих публикациях газовыми карманами. При этом газ может иметь биогенное (микробиальное) или ка-тагенетическое (глубинное) происхождение, а скопления (залежи) газа могут быть в свободном или газогидратном состояниях [1 - 6, 8]. Бурение скважин через такие залежи неоднократно приводило к аварийным и катастрофическим выбросам газа. 27 августа 1981 г при бурении скважины с бурового судна (БС) Ре^отаг V (построено в 1963 г в США) на шельфе Индонезии в Южно-Китайском море из-за выброса газа из неглубокой залежи по заколонному пространству была нарушена его плавучесть, судно перевернулось и затонуло.
8 сентябре 1983 г. при бурении скважины №4 с самоподъемной буровой установки (СПБУ) «60 лет Азербайджана» на площади Ракушечная-море в казахском секторе Каспийского моря с глубины 511 м произошел выброс газа из небольшой залежи (газовый карман) с грифонообразованием, приведшим к потере устойчивости опор платформы, к ее опрокидыванию и затоплению 9 сентября на глубине 43 м. Повторные выходы газа наблюдались неоднократно, в том числе 12 сентября 2012 г.
В 1991 г в Баренцевом море из-за аварийного выброса газо-водяной смеси высотой 40 м было остановлено бурение с полупогружной буровой установки (ППБУ) «Шельф-8» скважины «Лунинская-1». В 1995 г при бурении инженерно-геологических скважин с БС «Бавенит» ОАО АМИГЭ в Печорском море в 60 - 70 км к западу от острова Вайгач на одном из поднятий в рельефе дна под 6 м толщей донных осадков обнаружен интервал ледогрунта (льдистость около 90%) мощностью более 90 м, являющийся по своей природе гидролакколитом, или проще говоря, бугром пучения, ядро которого состоит изо льда (В.Н. Бондарев и др., 2004). При бурении на соседнем поднятии после небольшой мерзлой толщи микулинских глин была
вскрыта песчаная залежь газа, выброс которого в водную толщу создал аварийную ситуацию для бурового судна: перестали работать главный и вспомогательный двигатели, нарушилась плавучесть судна, вышла из строя система динамического позиционирования, что привело к смещению судна с точки бурения и обрыву буровой колонны. Газирование продолжалось несколько суток с постепенным затуханием.
В качестве самого свежего примера приведем выброс и возгорание газа на Бованенковском НГКМ (нефтегазо-конденсатное месторождение) при бурении инженерной скважины на глубине 90 м, произошедшие 17 мая 2015 г Огненный факел достигал 15 м, но к вечеру погас, что свидетельствует о небольших размерах газового кармана (Красный Север, №39, 20 мая 2015 г). При этом, как показал опыт бурения скважин в криолитозоне Ямала, газ в интервале 0 - 110 м обычно представлен метаном (98 - 99,8%) биогенного происхождение [8].
ПОИСК ВЕДЕТ НАУКА
В результате комплексного анализа материалов региональных сейсмопрофилей МОГТ общей протяженностью 4249 тыс. пог. км, отработанных ОАО ДМНГ на шельфе Охотского моря в 1998 - 2009 гг., выделено 216 объектов в ВЧР, из которых однозначными газовыми карманами признаны 160 (74,1%), весьма вероятными -38 (17,6%) и возможными - 18 (8,3%) [6]. Среднее расстояние между выявленными объектами составляет около 20 км, при этом выделяются зоны их повышенной и пониженной концентрации. Во многих случаях на одном участке профиля в ВЧР одновременно существуют
Кроме эмиссии вредных газов
в атмосферу за счет изменения
плотности воды сипы газа могут
угрожать безопасности судоходства
и проведению геологоразведочных
работ с плавучих буровых установок.
несколько расположенных друг над другом отдельных залежей газа (рис. 1), имеющих вертикальную подпитку по газоподводящим каналам (разломы и трещиноватые зоны), уходящим на большие глубины. Покрышками рассматриваемых залежей газа обычно являются глинисто-суглистые пропластки, но также могут быть палеомерзлые породы, распространенные на многих акваториях Арктики, и залежи газогидратов, существование которых при благоприятных термобарических условиях доказано во многих акваториях Мирового океана.
В рельефе дна практически всех акваторий мира широко распространены локальные округлые углубления (роскта^ - покмарки), в основном связанные с подводными выходами газа, которые могут быть разовыми (пневматические выхлопы - выбросы), периодическими или перманентными с формированием действующих грифонов газа [1 - 6, 9, 10]. В неглубоких залежах газа часто существуют АВПД, от уровня которых зависит энергия высвобождающегося газа при разрушении покрышек (глинистые отложения, палеомерзлые породы) и размеры образующихся покмарок - кратеров. Диаметры покмарок достигают нескольких десятков и даже сотен метров, а глубины - нескольких десятков метров. Очевидно, что
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА
Для участия в мероприятии приглашаются специалисты в области буровых и тампонажных работ, научные сотрудники ведущих институтов нефтяной и газовой промышленности России, Казахстана, Азербайджана, Туркменистана, Белоруссии, Узбекистана. Участие в конференции бесплатное. Количество мест ограничено.
Заявки на участие принимаются по электронной почте: oilcement@sl-cement.ru.
(+7 34373) 79-668 - Валиуллин Сергей Камильевич, начальник отдела продаж тампонажных цементов; (+7 34373) 79-490 - Терехов Евгений Валерьевич, менеджер отдела продаж тампонажных цементов.
ОАО «Сухоложскцемент» (входит в концерн Dyckerhoff) - ведущий производитель тампонажных цементов в России, сообщает о проведении VI Межрегиональной конференции потребителей тампонажного цемента. Мероприятие состоится 9 - 10 сентября 2015 г. в конференц-зале предприятия по адресу ул. Кунарская, 20, г. Сухой Лог, Свердловской области.
Цель конференции - обмен опытом и дискуссии по следующим темам:
• Новое в теории и практике производства и применения тампонажных цементов в России и мире
• Стратегия производства тампонажного цемента на ОАО «Сухоложскцемент»
• Актуальные вопросы цементирования и требования к тампонажным цементам
2800
2850
2900
2950
3000
3050
400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 мс
Рис. 1. Газовые карманы на временном разрезе МОГТ в районе Магаданского шельфа [6]
выбросы газа с образованием кратеров могут привести к серьезным повреждениям нефтегазовых промыслов и подводных трубопроводов. Большое количество покма-рок выделено на дне Штокмановского месторождения, на нефтегазоперспективном своде Федынского и других площадях Баренцево-Карского региона.
Изучение районов природных выходов (сипов) нефти и газа на поверхность суши и акваторий имеет большое значение при экологических исследованиях, прогнозировании мест размещения месторождений УВ и повышения безопасности их освоения. Крупнейшее на шельфе Мексики месторождение Сап1аге11 получило свое название в честь рыбака, обнаружившего пятно нефти и настоявшего на проведении геологоразведочных работ. На рис. 2 приведена карта с размещением зафиксированных природных и природно-техногенных сипов нефти и газа на поверхность суши и акваторий Мирового океана (зеленый и красный цвета). Создан-
□днозначным объяснением причин образования воронок являются выбросы газа из ВЧР, представленной криоли
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.