Пластовые флюиды и торосистые льды – как угроза хозяйственной деятельности на Каспии
Наука и Культура, Природа Каспия

Пластовые флюиды и торосистые льды – как угроза хозяйственной деятельности на Каспии

В ходе состоявшейся 12 мая 2021 года Российско-Туркменской Web-Конференции «Экосистема Каспийского моря: состояние, сохранение и перспективы сотрудничества» с интересным докладом, посвящённым потенциальной возможности серьезного урона ведущимся в Каспийском море нефтегазодобывающим производствам и другим видам хозяйственной деятельности людей вследствие естественных геологических и климато-гидрологических процессов в Каспийском море, выступил руководитель Астраханского отделения Русского географического общества, научный сотрудник Каспийского филиала Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН Петр Иванович Бухарицин.

Во вступлении к докладу он отметил, что Каспий – это крупнейший на Земле замкнутый водоемом морского типа, взаимодействующий как с глубинными геологическими структурами, так и с внешними оболочками географической среды. С позиций системного подхода Каспийское море – это геофизическое тело в виде относительно тонкого слоя воды, покрывающей мощные плиоцен-четвертичные отложения, характеризующегося внутренней и внешней средой и подверженного влиянию разнонаправленных факторов развития.  Водоем покоится на многокилометровой толще водо-, нефте- и газонасыщенных горных пород трех групп осадочных нефтегазоносных бассейнов: Северо-, Средне- и Южно-Каспийского.

В соответствии с традиционным подходом к изучению Каспия, отметил ученый, море с XVIII века рассматривается как замкнутый бессточный водоём с непроницаемым дном, водный баланс которого регулируется в основном только климатом, т.е. соотношением стока поверхностных вод в море и потерь вод Каспия на испарение. Поэтому механизмы адаптации обитателей этого моря к абиотическим факторам среды усматриваются в действии лишь экзогенных процессов, обусловленных лучистой энергией Солнца, циркуляцией вод моря и воздушных масс, работой впадающих в него поверхностных вод, жизнедеятельностью организмов и т.д.

Соответственно, научная оценка воздействия многовековой хозяйственной деятельности на состояние Каспия в основном сводится к анализу химизма и режима поверхностных вод. Отсюда создается превратное представление о том, что якобы так называемый «нулевой сброс» антропогенных загрязнителей способен обеспечить чистоту вод Каспия и тем самым спасти обитателей этого моря, включая тюленей, от вымирания. Ущербность такой точки зрения определяется тем, что литосфера здесь практически полностью исключена из абиотического и социального звеньев экосистемы Каспия.  

Новый  подход, условно именуемый геофизическим, по мнению Бухарицина П.И., восполняет этот пробел, ставя во главу угла одновременно естественные геологические и климато-гидрологические процессы. При этом речь идет о процессах совершенно разной геофизической природы, но имеющих общую функцию – способность наносить серьезный урон ведущимся в море нефтегазодобывающим производствам и другим видам хозяйственной деятельности людей.

Предлагаемый учёным и его коллегами подход опирается на данные, с одной стороны, о выбросах флюидов земной коры, т.е. подземной воды (включая металлоносные растворы), грязи, нефти и газа, а с другой – о катастрофических ледовых процессах в северной акватории моря, используя при этом в качестве примера очень печальный и мало кому известный из-за своей засекреченности опыт «ледового побоища» на Каспии зимой 1953 г.

Что касается внезапных выбросов из недр  Каспия грязи, нефти и газа (флюидов), то Бухарицин П.И. рассказал, что сведения о такого рода природных катастрофах известны с древних времен. Показателен пример катастрофического обрушения самоходной плавучей буровой установки (СПБУ) «60 лет Азербайджана», которое произошло 9 сентября 1983 г. вблизи восточного берега Среднего Каспия.

Точка бурения тогда располагалась в 23 км от мыса Ракушечный, где глубина моря равна 43 м. Расчетная глубина бурения составляла 4500 м.  На глубине 445 м, при проходке глин олигоцена, промывочная жидкость была перебита прорывом газонасыщенных пластовых флюидов и начался резкий подъем глинистого раствора из межколонного пространства. Из скважины на 50-метровую высоту взвился фонтан газа и начался интенсивный размыв грунта под одной из опор буровой. В конечном итоге вышка накренилась и рухнула. Авария произошла ночью в штормовую погоду. Погибло двое человек. Подоспевшие суда всю ночь вылавливали из воды людей. Затем спасатели подожгли газ, чтобы он не отравлял атмосферу. Через несколько дней факел погас.

Совсем недавняя авария на скважине месторождения «Каламкас» (март 2019 г.), расположенного в Мангистауской области Республики Казахстан, в четырёх километрах от Каспийского моря также стала следствием выброса пластовых флюидов. В итоге вокруг буровой площадки образовалось 13 грифонов – внезапных прорывов на поверхность флюидов (чаще всего газа), движущихся под большим давлением по затрубному пространству буровых скважин. Авария сопровождалась пожаром, который был полностью ликвидирован лишь 4 апреля 2019 г.

Другой серьёзной угрозой хозяйственной деятельности ученый назвал катастрофический  дрейф торосистых льдов. Бухирицин П.И. отметил, что оценка интенсивности воздействий ледяных образований в Северной части Каспия — важное звено в обеспечении безопасности гидротехнических сооружений, выстроенных в акватории этого водоема. Освоение нефтегазовых богатств Каспийского моря диктует необходимость тщательного исследования ледовых воздействий на гидротехнические системы. Отсутствие достоверных оценок силы и масштаба такого воздействия может привести к повреждению инженерных сооружений, в том числе подводных трубопроводов и нефтяных платформ.

Для подтверждения своих слов Бухирицин П.И. обратился к событию, происшедшему в западной части Каспийского прибрежья в феврале 1953 г. и впервые отраженном в печати благодаря Артему Симоняну («Наука и жизнь», №6 за 2002 г.), который в те годы работал главным инженером проекта морских гидротехнических сооружений института «Гипроморнефть». Он рассказывает, что из-за резкого потепления в северной части Каспийского моря огромные ледовые поля оторвались от припая и гонимые ветром и морским течением поплыли на юг. Первым препятствием на пути ледовых полей было Избербашское месторождение.

Понимая сложность ситуации, правительство Дагестанской АССР приняло решение бомбить льды на дальних подступах к нефтепромыслу и посыпать ледовый панцирь угольным порошком для более интенсивного таяния. Но ни то, ни другое не помогло. Ледяной панцирь плотным кольцом сжал сооружения Изберг-моря, и началось его разрушение. «Эстакады и площадки одна за другой разваливались, как карточные домики. Ледоколов в то время на Каспии не было, да если бы они и были, не смогли бы справиться со стихией. Через двое суток на месте нефтяных вышек над льдинами торчали лишь искореженные фрагменты конструкций» – описывал ситуацию А.Симонян.

В меньшей степени подверглись разрушению находящиеся в нескольких километрах от берега эстакады месторождения Инчхе-море.

После дагестанского побережья торосистый лед быстро двигался на юг и уже через два дня началось настоящее ледовое побоище на нефтедобывающих эстакадах Апшеронского полуострова. Когда ледовые торосы начинали сносить опоры эстакад, военные стали пускать в ход взрывчатку. Лед крошился у опор, пропуская часть льдин под них, но тут же начинал давить с новой силой и пролетные строения уходили под воду. Таким образом, огромные участки эстакад длиной 300-400 метров с проложенными по ним трубопроводами, силовыми кабелями, со столбами освещения и площадки с действующими скважинами медленно уходили на морское дно.

Советские нефтяники успели заглушить скважины и не допустили разлива нефти. Ледовые поля практически уничтожили нефтепромыслы Артем-море, Гюргяны-море и двинулись в сторону Нефтяных камней. Метеосводки ежедневно убеждали, что трагедия неотвратима и для Нефтяных камней. Руководство нефтепромысла приняло решение заглушить действующие скважины и отправить на берег весь персонал: буровиков, эксплуатационников, электриков, строителей, медиков. На вахте остались 50 человек из командного состава, бригады пожарных и рабочих, два метеоролога, два радиста и двое специалистов из «Азморнефти». Перед ними стояла задача: не допустить возникновения пожара и по мере разрушения конструкций отступать на южную сторону нефтепромысла, где на чистой воде их ждали три торпедных катера Каспийской флотилии. Однако при соприкосновении с ледовыми полями с первым объектом Нефтяных камней случилось совершенно неожиданное: ветер, много дней дувший с востока, мгновенно стих, а потом, быстро набирая силу, задул с запада. Льды остановились ненадолго и поплыли туда, откуда пришли. Резко потеплело, и они на глазах стали таять. Таким образом, существенного ущерба Апшерону помогло избежать только изменение погоды.

Несмотря на серьёзный ущерб объектам нефтедобычи, по мнению докладчика, климато-гляциологические исследования возникновения, течения и последствий опасных природных процессов, подобных «ледовому побоищу» 1953 г. в Северном и Среднем Каспии, до сих пор практически не велись.

В заключение своего доклада П.И.Бухарицин отметил, что природный генезис аварий, происшедших за период инструментальных наблюдений на морских разработках нефтегазовых месторождений убеждает в необходимости комплексного научного прогнозирования состояния как флюидодинамических систем закрытого компрессионного типа, так и атмосферно-гляциологических (ледовых) процессов, катастрофические последствия которых особенно ярко проявились зимой 1953 г.

Для решения таких задач в их первом приближении он предложил ряд мер:

  • Широкое использование в теории и практике концептуальной модели закономерного перехода нефтегазовых систем в процессе их эксплуатации в состояние малой устойчивости с бифуркациями массивов горных пород.
  • Определение областей с аномально высоким пластовым давлением, где возможны катастрофические выбросы флюидов в морскую среду.
  • Организация и осуществление спутникового мониторинга появления пятен нефти на поверхности моря.
  • Разработка теоретических основ предупреждения и преодоления негативных последствий на Каспии катастроф, обусловленных штормовым перемещением по поверхности моря крупных ледовых масс в зимний период.
  • Проектирование, изготовление и внедрение разнообразных защитных технических систем в районах морских нефтепромыслов, способных снизить до минимума негативные последствия опасного дрейфа ледовых полей на Каспии.
31 мая, 2021

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

ИСТОРИЧЕСКИЕ ХРОНИКИ
ЗАРУБЕЖНЫЕ СМИ О КАСПИИ
Фото дня
Мы на Facebook
Facebook Pagelike Widget
Яндекс.Метрика
Перейти к верхней панели