Современные морские нефтегазовые комплексы

Морские нефтегазовые месторождения сосредоточены в шельфовых районах Мирового океана. Под континентальным шельфом понимается прибрежная часть морского дна, занятая окраинной частью материков (точнее, их подводным продолжением), имеющая небольшой уклон морского дна с глубинами от 0 до 250 м и шириной от 1 до 1500 км (в среднем 65 км).

Россия обладает одним из самых обширных в мире континентальных шельфов — площадью более 20% от общемировой. Освоение морских месторождений на шельфе осуществляется в несколько этапов, на каждом из которых задействован свой морской нефтегазовый комплекс (МНГК).

Структура современного МНГК и особенности его воздействия на окружающую среду

МНГК представляют собой совокупность технических средств и сооружений, предназначенных для освоения природных запасов УВС морского дна.

Особенностью МНГК является большое разнообразие входящих в их состав сооружений, судов и плавучих технических средств. Например, сооружения для разведки и разработки морского нефтегазового месторождения включают в себя: искусственные острова (ИО), дамбы, эстакады, буровые установки (БУ), буровые платформы (БП).

Эти сооружения можно классифицировать следующим образом: - По этапу освоения: поисково-разведочные (геологоразведочные суда, буровые суда, БУ) и эксплуатационные (ИО, искусственные территории, дамбы, эстакады, БУ, БП). - По району эксплуатации: ледостойкие (с использованием специальной выносной конструкции, с обеспечением местной прочности в районе действия льда и пр.), сейсмостойкие (не опирающиеся на грунт, с защитой помещений и оборудования амортизаторами и пр.), волностойкие; с защитой от нескольких внешних факторов. - По глубине воды в месте установки: мелководные (0–50 м); средней глубины (50–150 м); глубоководные (150–350 м); сверхглубоководные (более 350 м). - По мобильности: стационарные и подвижные (самоходные, несамоходные). - По способу удержания на месте: опирающиеся на дно (гравитационные, на свайном основании, свайно-гравитационные, в виде мачты с оттяжками) и плавучие (динамически удерживаемые на месте, с якорной системой удержания, на натянутых связях (TLP, SPAR)). - По материалу: стальные, бетонные, из композиционных материалов, из природных материалов. - По конструктивному признаку: на монолитном или сквозном опорном блоке (с монолитным опорным основанием, с ферменным опорным основанием, с шарнирно-закрепленной опорой, с комбинированным опорным основанием), погружные; самоподъемные плавучие буровые установки (СПБУ), полупогружные плавучие буровые установки (ППБУ) (катамаранного типа, тримаран, пентагон и пр.) Все перечисленные структурные компоненты комплекса в той или иной степени оказывают техногенное воздействие на окружающую среду, включая: - непосредственное воздействие различных физических полей (механических, тепловых, радиационных, электромагнитных и др.) или токсических химических веществ (легколетучих ароматических углеводородов нефти, вспомогательных технологических растворов и т.д.); - опосредованное воздействие через изменение физических свойств среды (мутности и цветности морской воды, рельефа дна моря, поля скоростей водных потоков и т.д.) или химических параметров морской воды (рН, содержания растворенных газов, солевого состава и т.д.); - беспокоящее влияние на представителей морской флоры и фауны, вынуждающее их к адаптации или к миграции в другие районы и т.д. Воздействие МНГК на окружающую среду приводит к попаданию в нее различных загрязняющих веществ, наибольшую опасность среди которых представляют сырая нефть и природный газ, которые могут попадать в морскую среду и приводные слои атмосферы в больших количествах, вызывая негативные изменения в живых и неживых компонентах окружающей среды. Например, тонна сырой нефти при попадании на морскую поверхность может растечься в пятно сплошного нефтяного загрязнения площадью до 30 км. Следует заметить, что хотя прямое токсическое воздействие нефтяных загрязнений морской среды на биоту морских экосистем и здоровье находящегося в контакте с морем человека сравнительно невелико, но опосредованное таким воздействием изменение физических и химических свойств воды, морского дна и береговой линии суши может вызвать значительные негативные изменения условий обитания живых организмов.

Среди главных причин появления загрязняющих веществ в окружающей среде можно назвать: - нарушения регламентов технологических процессов добычи УВС; - сброс в море неочищенных или плохо очищенных буровых и коммунально-бытовых сточных вод; - аварийные ситуации. Среди этих причин наибольшую опасность представляют аварийные ситуации. Наиболее опасны для окружающей среды: - аварии на эксплуатационно-буровых платформах (особенно сопровождающиеся образованием фонтанов, пожарами и взрывами); - разливы нефти при транспортировке добытого УВС (приводящие к загрязнению обширных морских акваторий и протяженных участков береговой зоны материков).

Экологические аспекты ООС

Объекты МНГК относятся к техногенным объектам высокого уровня экологического риска и представляют собой особую опасность для природных морских экосистем. Наиболее важные экологические задачи, решаемые при организации охраны окружающей среды (ООС) в этом случае, включают: - экологическое нормирование техногенной нагрузки на морскую среду при освоении морских нефтегазовых месторождений; - оценку предполагаемого воздействия проектируемых объектов МНГК на окружающую среду и соответствующих экологических рисков; - экологический мониторинг состояния окружающей среды в процессе строительства и эксплуатации МНГК. Экологическое нормирование осуществляется в интересах государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности (в т.ч. функционирования объектов МНГК) на окружающую среду и предполагает установление таких нормативов качества и допустимых воздействий на нее, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие. Численные значения этих воздействий представлены в табл. 3 и 4. Эти нормативы фактически оформляют вынужденный компромисс между экономикой и экологией, обеспечивающий эффективную защиту окружающей среды. Строгое соблюдение нормативов техногенного воздействия на окружающую среду от объектов МНГК — необходимое условие поддержания экологического равновесия морской среды в местах их функционирования.

Количественным критерием степени экологической опасности при осуществлении проекта МНГК является экологический риск.

Как показывает анализ статистических данных по авариям плавучих буровых установок и морских эксплуатационных платформ, приводящих к загрязнению окружающей среды, основной причиной их возникновения является последовательная цепь событий «выброс-взрыв-пожар».

Рассмотрим в качестве примера начальное звено этой цепи — выброс. Анализ случаев возникновения открытого фонтанирования нефти и газа (выбросов) на континентальном шельфе океана дает следующую статистику: - по режимам работы: разведочное бурение — 49% от общего числа выбросов; эксплуатационное бурение — 22%; добыча — 19%; заканчивание скважин — 4%; их ремонт — 6%; - по типам объектов: стационарные платформы — 60%; плавучие буровые установки — 29,2% (в т.ч. самоподъемные — 12,4%, полупогружные — 11%, баржи — 12%, буровые суда 0,3%); установки подводного бурения — 0,1%; прочие объекты — 11%. В среднем один выброс приходится на 125 случаев разведочного и 500 случаев эксплуатационного бурения и на 2000 операций по заканчиванию скважин. Больше половины выбросов происходит с глубин 750–1500 м. Как правило, выбросы происходят через бурильные, насосно-компрессорные трубы или затрубное пространство. Они также могут быть связаны с внешними воздействиями, приводящими к разрушению устьевого оборудования или фонтанной арматуры, или с неправильными действиями персонала.

Необходимым условием организации эффективной ООС в местах добычи нефти и газа на континентальном шельфе океана является проведение экологического мониторинга состояния окружающей среды (ЭМОС) на всех этапах освоения морского нефтегазового месторождения — от разведочного бурения, строительства объектов МНГК и их промышленной эксплуатации — до консервации или демонтажа комплекса.

ЭМОС является наиболее распространенной технологией экологического контроля и представляет собой комплекс научно обоснованных, планируемых, проводимых по определенной программе наблюдений, оценок и прогнозов изменения состояния окружающей среды под влиянием природных процессов и антропогенной деятельности, а также разрабатываемых на их основе управленческих решений, направленных на стабилизацию экологической обстановки.

Как уже упоминалось, особую опасность для морской среды представляют разливы нефти на морской поверхности. Для обнаружения таких разливов в настоящее время наиболее часто применяются различные дистанционные методы зондирования поверхности океана (радиолокационные, оптические и т.д.). Например, для этих целей предлагается использовать активные оптические локаторы (морские лидары) и пассивные оптические локаторы (инфракрасные радиометры). Принцип действия такой дистанционной аппаратуры основан на наличии оптического контраста в коэффициентах отражения светового излучения и излучательных свойствах, а также температурного контраста для чистой морской воды и морской воды, покрытой пленкой нефти. Современные информационно-оптические технологии изучения нефтяного загрязнения морской среды в ряде случаев обеспечивают не только своевременное выявление нефтяного разлива и оценку его характеристик, но и установление конкретного виновника такого события, если он скрылся с места аварии.

Другая важная задача ЭМОС в местах расположения МНГК — экспрессная оценка экологической обстановки в районах выявленных экологических аномалий, которая заключается в сопоставлении перечисленных ранее нормируемых экологических характеристик морской среды в фоновом состоянии и при наличии загрязнения ее от объектов МНГК.

И, наконец, ответственным заключительным этапом ЭМОС является прогноз динамики экологической обстановки в местах размещения МНГК, базирующийся на результатах наблюдения и оценки состояния морской среды и физико-математических моделях зарождения, эволюции и деградации, возникающих в ней в результате воздействия МНГК экологических аномалий. Имитационное моделирование различных возможных вариантов динамики экологической обстановки позволяет заблаговременно определять наиболее уязвимые в экологическом отношении точки акватории, подвергающиеся интенсивному техногенному воздействию, и своевременно принимать необходимые стабилизирующие меры.

Правовые аспекты ООС

Важность правовой регламентации ООС при добыче, хранении и транспортировке УВС, добытого на континентальном шельфе океана, приобрела особую актуальность в ХХ в., когда человек приступил к целенаправленному широкомасштабному освоению природных ресурсов Мирового океана. Учитывая реальную угрозу возникновения в недалеком будущем глобального экологического кризиса, эта проблема является актуальной и для всего международного сообщества в целом и для любой морской державы, занимающейся добычей УВС на находящемся под ее юрисдикцией участке морского дна, в отдельности.

Правовое принуждение предпринимателей к бережному отношению к природным ресурсам континентального шельфа океана стимулирует их к внедрению экологически безопасных методов добычи, хранения, перегрузки и транспортировки УВС. В частности, внедрение современных технологий «нулевого сброса», закачки буровых растворов под землю, повторного использования технологических жидкостей, применение для транспортировки нефти танкеров с двойным бортом и другие подобные мероприятия обеспечивают заметное снижение негативного воздействия на окружающую среду при эксплуатации МНГК.

Правовой контроль со стороны государства за экологической безопасностью при нефтегазодобыче становится особенно актуальным в связи с предполагаемым широкомасштабным освоением природных ресурсов континентального шельфа арктических морей России, особенно уязвимых для любых видов антропогенных воздействий.

«Ленгипроинжпроект» — ГАСУ — сила в сотрудничестве.

Если страна строится — значит, она живет!.

Творцы «застывшей музыки».

Об итогах работы строительного комплекса Санкт-Петербурга в 2006 году.

«РОСГАЗЭКСПО—2001»: достижения и перспективы газовой отрасли.

И Медный всадник поскачет по волнам.

«СКАЛА» – новейшие системы утепления фасадов и кровель.

Главная Публикации