Нефть: в поисках Клондайка

01 декабря 2006 года, 00:00

В конце XIX века, когда нефтяной промысел только начинался, лишь немногие отваживались покидать берег и бурить скважины в море. А ведь прибрежные месторождения часто продолжаются под водой. Серьезные технологии, позволяющие разведку и добычу ископаемого топлива на океанском дне, появились после Второй мировой войны. Так, в 1960-е годы разработка нефти и газа на шельфе Северного моря стала одной из главных причин роста европейской экономики. Сегодня взоры специалистов обращены на ледовые моря Арктики, но как к ним подступиться, пока неясно.

В 1949 году в журнале Science вышла статья с простым названием «Энергия из ископаемого топлива». Ее автор, один из руководителей исследовательского отдела компании Shell Кинг Хабберт, много лет проработавший аналитиком в нефтяной отрасли, решил ответить на вопрос, занимавший в ту пору многих: как долго еще будет расти народонаселение Земли и, соответственно, энергопотребление. Логика Хабберта была проста. Он исходил из того, что рост энергопотребления напрямую зависит от роста народонаселения, а вместе с ними растет и добыча сырья, из которого энергию производят: угля, нефти и природного газа. Это — так называемое ископаемое топливо, невосполнимый ресурс недр нашей планеты. Зная примерные запасы ископаемого топлива и темпы его добычи, несложно посчитать, когда они закончатся.

Нет смысла приводить цифры из первой статьи Хабберта, поскольку они частично устарели, но выводы остались в силе. График зависимости объемов добычи ископаемого топлива от времени представляет собой кривую в форме колокола, которая, достигнув максимума, переходит на небольшое «плато», а затем полого сходит на нет. «Сейчас мы находимся на кривой, почти вертикально идущей вверх. Это очень плохо, ибо чем выше пик на этой кривой, тем круче она падает вниз, — писал Хабберт. — Повернуть назад мы не можем, останавливаться мы также не собираемся. Выход один — идти вперед, в будущее, в котором неизбежно истощение запасов ископаемого топлива». Говорят, что поначалу коллеги не приняли графики Кинга Хабберта всерьез. Однако ученый продолжал развивать свои идеи и через 7 лет выпустил новую работу, где уточнил прогноз и назвал время, когда ежегодный объем добычи нефти начнет падать. Согласно его расчетам, между 1965 и 1970 годами в США производство нефти начнет неуклонно снижаться. В мировом же масштабе максимум нефтедобычи наступит в районе 1995 года. Первый прогноз подтвердился: в 1971 году объемы добываемой нефти в США стали падать. Кинг Хабберт стал известен, а его идеи приобрели статус теории, называемой «Пиком Хабберта», или «Нефтяным пиком». Кстати, США — единственная страна, которая решила переложить проблему своего энергообеспечения на других производителей нефти, оставив собственные немалые ресурсы про запас.

  
От косметики до CD-дисков: многие ежедневно необходимые нам товары сделаны на основе нефти
Для мировой экономики пик Хабберта неоднократно пересчитывали. Когда подошел 1995 год, добыча нефти в мире все еще продолжала расти, и американская Ассоциация изучения этого самого пика назначила новый срок — начало 2004 года. Но нефть поступает каждый год все в больших объемах. Этому способствуют совершенствование технологии ее добычи, внедрение энергосберегающих технологий, добыча на шельфе и из нетрадиционных источников (битуминозные пески и сланцы, сверхглубокие залежи, тяжелая нефть, обогащенная серой и парафинами). Учтя все это, Международное энергетическое агентство отодвинуло наступление коллапса мировой экономики до 2025 года.

Прав ли Кинг Хабберт в своем прогнозе о том, что стремительное снижение добычи нефти и газа не за горами? На уровне современных знаний об образовании нефтяных залежей его выводы опровергнуть сложно. По данным British Petroleum, мировых доказанных запасов нефти остается на 40,6 года, газа — на 65,1. В России выработали почти половину прогнозных ресурсов суши, а разведанных запасов нефти, пригодных для разработки существующими у нас технологиями, достанет только до 2015 года. Возможно, зависимость энергетики от нефти и газа уменьшится, но рассчитывать на это не стоит. Напротив, аналитики склонны полагать, что потребление энергоресурсов к 2030 году возрастет (по сравнению с 2000 годом в 1,7 раза) и составит 15,3 млрд. т в год условного топлива, в том числе: нефти — 5,7 млрд. т и газа — 4,2. Даже если бы мы точно знали, где находятся все месторождения на планете, это не разрешило бы проблему, поставленную Хаббертом. Главное ограничение на пути развития мировой энергетики в ее современном виде — конечное количество ископаемого топлива в недрах.

Вопросы происхождения

Едва ли в геологии найдется другая проблема, которая вызывала бы столь продолжительные дискуссии, как проблема происхождения нефти и других природных горючих ископаемых. Образовались ли они из остатков животных и растений или в результате синтеза неорганических соединений? Первая точка зрения наиболее широко представлена в научных кругах, вторая — все еще числится в аутсайдерах, но за более чем столетнюю историю накопила много фактов, которые необъяснимы органической концепцией. Дмитрий Менделеев был первым, кто предложил схему образования нефти из глубинных флюидов, проникающих в земную кору из мантии. В дальнейшем Николай Кудрявцев, Николай Бескровный и другие геологи развили эти представления и показали, что глубинным разломам действительно сопутствует поток газообразных углеводородов, а приуроченность крупнейших месторождений нефти и газа к рифтам не случайна. В зонах крупных разломов вполне может идти абиогенный синтез горючих ископаемых, этому способствуют активность природных катализаторов, высокая температура глубинного флюида и присутствие в его составе свободного водорода, для перемещения которого в породах нет преград. Вопрос происхождения горючих углеводородов важен не только для ученых, но в итоге для всех нас. Если исходное органическое вещество — это остатки организмов, умерших сотни миллионов лет назад, то количество нефти и газа на Земле ограниченно, а их запасы невосполнимы. Если же органический синтез происходит в недрах из неорганики, то он может идти там и сейчас, постоянно образуя или обновляя залежи углеводородов. А значит, мы будем открывать все новые и новые месторождения в самых разных местах земной коры. Конечно, обе концепции — органическая и неорганическая — еще далеки от окончательного становления, они постоянно изменяются и дополняются, так что поставить точку в дискуссии о происхождении нефти по прежнему нельзя.

Марк Верба, «Севморгео»

Прогнозы и перспективы

Оценки количества ископаемого топлива различаются порой на порядки. Их величина зависит от того, что именно учитывают: прогнозные запасы сырья, разведанные, доказанные, геологические или извлекаемые. Включают ли в расчет объем месторождения второй и третьей очереди, то есть те, что будет выгодно разрабатывать в будущем (как, например, глубоко залегающие битуминозные пески Канады). Важно также, до какой глубины залежи считаются рентабельными. Лет 50 назад запасы углеводородов на континентальном шельфе считали таковыми — до глубины несколько десятков метров, теперь — первых километров. Специалисты, однако, предупреждают, что даже величина открытых и доказанных запасов может измениться по мере накопления данных почти на 20%, а прогнозные оценки еще более неточны. Как подсчитано British Petroleum, доказанные запасы нефти на конец 2005 года в мире составляли 163,8 млрд. т, газа — 179,8 трлн. м3.

Это количество, безусловно, будет уточняться, так как шельфы морей и территории некоторых стран еще плохо изучены. Следует также учесть, что подобные оценки не включают в себя запасы глубоководных зон океана и Антарктиды. Этот континент совершенно не исследован в отношении полезных ископаемых, всякая разведывательная деятельность там запрещена международными соглашениями, и сейчас не представляется возможным сказать что-либо достоверное о его запасах.

К 1980 году геологи обнаружили порядка 600 осадочных бассейнов на Земле, перспективных в отношении нефти и газа. Из них 400 уже освоены, а около 200 — пока нет. Замечено, что основные мировые запасы сосредоточены всего в нескольких бассейнах, таких как Персидский и Мексиканский заливы, Западная Сибирь, на сотни же остальных приходится около 10% запасов. Так что среди двух сотен неизученных бассейнов ожидали найти максимум 10 супергигантских залежей, но, похоже, их не более 4—5.

Относительно суши, изученной в большей степени, крупные открытия и не предполагались. Эксперты прочили их там, где раньше еще не искали — на континентальном шельфе. Что, собственно, и произошло в конце 1980-х — начале 1990-х. В настоящее время на шельфе добывают более 34% нефти и 25% газа. Это вовсе не значит, что специалисты там все изучили — по большому счету, за морские поиски только принимаются. Перспективы недр шельфа как вместилища ископаемого топлива действительно высоки. Геологические запасы нефти (до глубины 305 м) составляют 280 млрд. тонн, газа — 140 трлн. м3. Впечатляют и открытия в конце прошлого века гигантских нефтяных и газовых месторождений у берегов Анголы, Нигерии, на Каспии, в арктических морях.

Но работы на шельфе, глубоко под водой, очень дороги, технически сложны и рискованны. В запасе есть другие варианты, например активнее исследовать горизонты глубокого залегания на суше. Большая часть посчитанных запасов нефти лежит до глубины 3 км, ниже месторождения находят редко, еще реже на глубинах 5—7 км (там чаще находят газ). В северо-западной части полуострова Флорида изученность месторождения такова, что из одной скважины с глубины 4,7 км получают 234,5 т нефти и 60 000 м3 газа в сутки. Из недавних открытий — обнаруженные в августе 2006 года промышленные запасы нефти на глубине 8,5 км в Мексиканском заливе (под 2-километровой толщей воды). В России глубинные поиски нефти пока происходят в рамках научного бурения. Так, сверхглубокая Тюменская скважина в Западной Сибири — 7,5 км — вскрыла перспективные пласты палеозойского возраста, хотя промышленных запасов нефти или газа там не оказалось.

Еще один источник нефти — остатки в пласте. В недрах нефть находится под давлением (например, при глубине 2 км ее давление в коллекторе достигает 20 МПа), поэтому при вскрытии скважины она начинает стремиться вверх (фонтанировать, как говорят нефтяники) и первое время извлекается без труда. Затем давление в пласте падает, нефть перестает подниматься кверху, и ее приходится вытеснять, закачивая в коллектор воду, или выкачивать мощными насосами. Чем ниже давление, тем более сложные и дорогостоящие технологии приходится использовать (гидроакустические, физико-химические и даже бактериальные), чтобы заставить породу «отдать» нефть. Добирать остатки очень дорого, а иногда технически невозможно. Полностью же выбрать всю нефть, особенно если она вязкая, из пород нельзя, в месторождении ее может оставаться еще много. Весьма редко, на отдельных месторождениях, разрабатываемых новейшими способами, доля извлеченной нефти достигает 35— 40%, обычно это — 18—25%.

«Глубинный» или «остаточный» способы не дешевле морского. И большой вопрос, как лучше распорядиться деньгами — вложить их в морской проект, где разведочная скважина обойдется в 15 миллионов долларов, или зарыть в землю. Для каждого региона решение принимается индивидуально. К примеру, на Аляске, где создана хорошая нефтедобывающая инфраструктура, бросать которую, конечно, неразумно, идут путем извлечения остатков, хотят выжать недра до последней капли.

  
На месторождении Лунское в Охотском море установлена первая газодобывающая платформа в России — «Лун-А». Ее производительность составит 51 млн. м3 природного газа в сутки

Первая в России

В северных морях обычно используют стационарные платформы на гравитационном основании, крепко стоящие на дне благодаря своей огромной массе. Основание, то есть подводная часть платформы, похоже на гигантский перевернутый стол с четырьмя ножками. «Ножки» делают внутри полыми, чтобы хранить там добытое сырье, технологическое оборудование. Пустоты облегчают конструкцию, и ее можно буксировать по морю из доков к месту назначения, а там затапливать. Верхнюю, стальную, часть платформы, несущую на себе добывающее оборудование, собирают отдельно и устанавливают сверху на основание уже в море. Идею, ставшую стандартом в морском нефтегазовом промысле, внедрили в 1970-х годах в Норвегии, а самая большая платформа этого типа «Тролл-А» — высотой 472 м и весом 656 000 тонн (вместе с основанием) — работает с 1996 года в Северном море. Для эксплуатации газового месторождения Лунское в Охотском море компанией «Сахалин Энерджи» решено было построить платформу, подобную норвежским, — вообще первую газодобывающую платформу в России. Необычность сооружения не только в циклопических размерах, но и в конструкции, которая рассчитана на тяжелые ледовые условия и высокую сейсмичность региона (у берегов Сахалина бывают землетрясения магнитудой до 8 баллов, а море замерзает). Железобетонное основание платформы «Лун-А» высотой 69,5 метра и весом 103 000 тонны построили в порту Восточный в бухте Врангеля. Летом 2005 года основание отбуксировали на расстояние 1 500 км от места создания и затопили на глубине 48 метров — прямо над месторождением. Благодаря большой массе оно не требует специального крепления ко дну и способно выдержать сильные штормы и напор льдов. Верхние строения (палубу) «Лун-А» конструировала компания Samsung на судоверфи острова Кодже в Южной Корее.

Затопление железобетонного основания платформы летом прошлого года в 15 км от Сахалина на глубину 48 м. В июле 2006 года на него установили палубу. «Лун-А» будет неподвижно стоять на дне, удерживаемая собственной тяжестью. Такая конструкция позволит вести добычу сырья круглый год, не опасаясь напора льдов и штормов

Сердце платформы, ради которого ее, собственно, и строят, представляет собой буровую установку. Ее высота — 45 метров. Современные технологии позволяют бурить целый куст скважин, не передвигая саму платформу с места на место, а только модуль буровой. По рельсам буровая установка скользит от скважины к скважине, которые могут находиться на расстоянии трех метров друг от друга. Всего здесь пробурят 27 скважин. Они проникнут в недра и охватят месторождение с разных сторон, как корни гигантского растения. Шестиуровневая палуба вмещает в себя необходимое технологическое оборудование, жилые и рабочие помещения, вертолетную площадку. В мае 2006 года палубу массой 22 000 тонн на погрузочной раме скатили на баржу, специально построенную для этого случая в Китае. При погрузке, чтобы баржа с палубой не затонули от резкого смещения центра тяжести, равновесие поддерживали накачкой воды по системе труб внутри баржи. Путь к месту стоянки платформы — почти 3 000 км — занял около двух недель. Баржа остановилась между торчащими из воды железобетонными опорами, и на них опустили стальные строения платформы. При этом требовалась большая точность, потому что стыковка двух частей происходила по четырем точкам: там, где смонтированы сейсмоизоляторы — устройства, которые гасят колебания конструкции, вызванные подземными толчками. Это большие стальные полусферы, которые свободно «ходят» в своих гнездах, не давая верхним строениям платформы сильно раскачиваться. Производственный цикл «Лун-А» разработан с учетом стандарта «нулевого сброса»: с платформы в море ничего не должно попадать — ни химические реагенты, ни добытое сырье, ни бытовые отходы.

Пионеры шельфа

В пору, когда основными орудиями нефтедобытчиков были веревка и ведро, немногие смельчаки в стремлении не упустить прибыль отваживались вступать на чуждую и опасную территорию — в море, совершенно справедливо полагая, что нефтесодержащий пласт не обрывается на берегу, но продолжается под водой. Установить, кто первым взялся за морскую добычу нефти, непросто. Российские историки указывают, что уже в 1824 году на Апшеронском полуострове недалеко от Баку, в нескольких десятках метров от берега, промышленники устраивали колодцы и черпали оттуда нефть. Американцы же считают первопроходцами шельфа своих соотечественников. Согласно документальным свидетельствам, некий мистер Уильямс, нефтяник из Калифорнии, в 1896 году построил насыпь в 400 метрах от берега и пробурил с нее скважину. Самые простые решения — бурение с насыпей и наклонных скважин с берега — не позволяли уйти дальше. Открытое море опасно. Сильные ветры и высокие волны грозили уничтожить буровые установки, да и тащить их по воде особенно было не на чем. Так или иначе, но попытки освоить шельф на протяжении XIX столетия предпринимали единицы, никто специально бурить морское дно в поисках ископаемого топлива не желал: нефти хватало и на суше.

  
Город Нефтяные камни в Каспийском море — один из первых проектов на шельфе
Переломный момент наступил в конце 40-х годов XX века, сразу после Второй мировой войны. Ровно 60 лет назад, в ноябре 1947-го, американская компания «Керр Макги» (существующая и поныне) построила первую в мире нефтяную платформу в Мексиканском заливе в 16 км от берега на глубине 6 м и тогда же начала с нее бурение. Платформа Кермак-16 была размером с обычную жилую комнату и стоила всего 230 тысяч долларов, ее демонтировали в 1984 году.

Чуть позже, в 1948 году, на Каспии в 42 км от Апшеронского полуострова начали возводить сооружение, превратившееся впоследствии в город на воде — Нефтяные Камни, и по сей день остающийся уникальным проектом. Нефтяные Камни — это гигантское сооружение на сваях, установленных вокруг каменной гряды, с комплексом сложнейших гидротехнических и технологических сооружений, асфальтированными дорогами, общежитиями, столовыми, магазинами. Глубины моря в тех местах небольшие, всего 10—20 м, но то были первые шаги в освоении шельфа, доказавшие, что человек «пришел в море» не случайно и останется здесь надолго.

На дне морском

В мире нет пока работающих технологий для добычи сырья в регионах, подобных Баренцеву морю. Тренироваться надо в менее суровых районах. Таким тренировочным полигоном для отработки технологий, которые будут применять, возможно, уже в ближайшем будущем для добычи нефти и газа в замерзающих морях, становится Норвежское море. Одно из очевидных решений — установить оборудование под водой, прямо на дне, чтобы снизить воздействие высоких волн, морозов, льдов. За ее воплощение взялась норвежская компания Norsk Hydro, в распоряжение которой отдали гигантское газовое месторождение Ормен Ланге с запасами 400 млрд. м3. Ормен Ланге открыли в 1997 году, оно расположено в Норвежском море в 120 км от берега, на глубине 2 км и накрыто километровой толщей воды. Суть проекта состоит в том, чтобы установить на дно буровое оборудование и перекачивать добытый газ напрямую по подводному трубопроводу на берег, на завод сжиженного природного газа (СПГ). Затем жидкий газ отправить по другому подводному трубопроводу потребителям в Англию. Строительство инфраструктуры начали в апреле 2004 года, а в октябре 2007-го подводные буровые заработают. Это в общих чертах, а в частности же норвежцам предстояло решить несколько нетривиальных задач. В августе 2005 года в месте бурения установили две донные платформы (кессоны), рассчитанные на 16 скважин. Из-за сильных течений их пришлось специально крепить ко дну. С платформ уже начали бурение 6 стволов, и если все пойдет хорошо, то на дно опустят еще две платформы. Все 4 установки будут соединены с двумя подводными трубопроводами для перекачки природного газа. Еще две ветки доставят на буровые антифриз (в данном случае моноэтиленгликоль) — жидкость, препятствующую образованию твердых частиц — гидратов, которые обязательно будут выпадать из метана при низкой температуре и забьют трубы. Несмотря на теплое течение, в Норвежском море сильно «дыхание Арктики» и температура воды близ места добычи держится –1,2°C большую часть года. Смесь газа и антифриза будут разделять уже на заводе СПГ. Много усилий потребовалось, чтобы проложить трубопроводы по неровному скалистому дну. Путь, конечно, оптимизировали, но некоторые места пришлось буквально ровнять. Несколько месяцев робот «Спайдер» ползал по дну, расчищал взрывами дорогу и убирал камни мощной струей воды. Нашпигованная датчиками машина передавала на берег данные, по которым строилась объемная картина происходящего под водой, и операторы управляли манипуляторами «паука» с точностью до градуса. Летом 2006 года судно «Солитер» приступило к укладке трубопроводов (диаметр труб 760 мм) от месторождения до завода СПГ на острове Госса. Оттуда же, с берега, через волоконно-оптические кабели будут контролировать донные буровые с помощью программсимуляторов, которые дают объемные изображения многих процессов и позволяют увидеть, что происходит в данный момент под водой.

Подводная буровая на норвежском месторождении Ормен Ланге заработает осенью 2007 года
На фото: слева - робот «Спайдер» ровняет скальные породы, справа - донный кессон спускают под воду

Тера инкогнита

Наиболее изученные морские районы, где идут разработки, — заливы Мексиканский, Персидский и Гвинейский, Каспий, моря Юго-Восточной Азии, экваториальные воды Африки и Центральной Америки. Все они расположены в теплых краях, где море не замерзает и работы можно вести круглый год. При развитой инфраструктуре инвестиции в добычу окупаются быстро, и потому в таких местах выгодно разрабатывать даже некрупные или глубокие залежи.

Северные моря, освоенные мореходами с незапамятных времен, для нефтяников долгое время оставались терра инкогнита. Искать углеводороды там в какой-то степени начали случайно. В 1959 году в голландской провинции Гронинген обнаружили в древних песчаниках газовое месторождение гигантских размеров — Слохтерен. Геологи предположили, что песчаники продолжаются дальше на север — под воды Северного моря, и что они должны содержать залежи ископаемого топлива. Через несколько лет, после согласования некоторых юридических вопросов между заинтересованными странами (кто и какой частью шельфа владеет), началось активное поисковое бурение, показавшее, что шельф Северного моря — это один из крупнейших в мире газонефтяных резервуаров. Только Великобритании принадлежит на нем около 300 месторождений, из которых сотня газовых.

Благодаря запасам Северного моря на третье место после Саудовской Аравии и России по объему экспорта нефти вышла Норвегия. Во владении страны, шельф которой в четыре раза превосходит сухопутную территорию, находятся гигантские месторождения углеводородов (такие, как Тролл и Экофиск), открытые еще сорок лет назад. Понимая, что много нефти не бывает, с 1980-х годов норвежцы приступили к исследованию Баренцева моря. Оно гораздо более суровое, чем Норвежское и Северное: замерзающее, зимой температура воздуха снижается до –25°C, погода изменчива, частые штормы. Как проводить поиски, какой техникой бурить, как именно разрабатывать месторождения, будь они найдены, не знал никто в мире. Работы среди льдов требовали принципиально иного технического уровня, сравнимого по сложности и дороговизне с космическими проектами (в специальной литературе существует даже термин «космоокеанические» работы).

Глубокие морские скважины чрезвычайно дороги: в теплых морях одна стоит порядка 2,5 млн. долл., в северных — 8. Учитывая, что более половины поисковых скважин — сухие, то есть не вскрывают залежь (у нефтяников есть поговорка, что в скважины ушло больше денег, чем вернулось обратно), бурение в Баренцевом море стоило громадного напряжения и денег. Несмотря на потраченные усилия, на шельфе Норвегии пока нашли лишь одно гигантское месторождение — Сноуит — с запасами 193 млрд. м3 газа и конденсата.

  
Ураган «Катрина» накренил нефтяную платформу. Мексиканский залив, 1 сентября 2005 года

Опасный промысел

Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе — опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина — взрыв газа, и как следствие — пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они еще более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться — вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджер» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому ее использовали для работы в самых тяжелых условиях. В канадских водах «Оушен Рейнджер» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильнейший шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Команда попыталась исправить положение, но не смогла — платформа тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни веревка, ни плот, ни длинные шесты с крюками — так высоки были волны. Все 84 работавших на платформе человека погибли. Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганами «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе—сентябре 2005 года на восточном побережье США. Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда-либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района.

Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе — опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина — взрыв газа, и как следствие — пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они еще более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться — вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджер» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому ее использовали для работы в самых тяжелых условиях. В канадских водах «Оушен Рейнджер» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильнейший шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Команда попыталась исправить положение, но не смогла — платформа тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни веревка, ни плот, ни длинные шесты с крюками — так высоки были волны. Все 84 работавших на платформе человека погибли. Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганами «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе—сентябре 2005 года на восточном побережье США. Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда-либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района.

Неприкосновенный запас

Россия располагает самым обширным морским шельфом. Но взгляните на карту — почти весь он находится за полярным кругом и редкий месяц не покрыт льдами. Ввиду крайней суровости природных условий изучено только 2% арктического шельфа, площадь которого — 5,2 млн. км2. Тем не менее, по самым грубым оценкам, в нем скрыто 136 млрд. т углеводородов в пересчете на нефть. Это 25% общемировых ресурсов.

Масштабное изучение арктических морей на нефть и газ началось в 1978 году с решения Правительства СССР. В Мурманске создали предприятие, которое провело геофизические работы и поисковое бурение главным образом на Баренцевом, Карском и Печорском морях. Было пробурено 39 поисковых скважин, выявлено 100 перспективных структур, 10 месторождений, половина из которых — крупные. Что характерно, большинство залежей расположено в куполах пластов одинакового возраста и просто устроено с геологической точки зрения.

Уникальное месторождение Штокмановское (запасы газа — 3,2 трлн. м3, газового конденсата — 31 млн. т) в Баренцевом море — самое большое из известных в мире морское газоконденсатное месторождение. Его нашли в 1988 году, углубившись ниже проектного горизонта. Штокмановское расположено в 600 км от Мурманска, глубина моря над ним — 340 м, температура воды опускается ниже –2°С, штормы, тяжелая ледовая обстановка. Осваивать такое месторождение будет сложно, потребуются денежные вложения порядка 50 млрд. долл. и участие технологов ведущих нефтяных компаний мира, поскольку отечественных специалистов мало. Более того, до сих пор неясно, какую из двух существующих на сей день технологий бурения в замерзающих морях стоит предпочесть: стационарную надводную платформу или подводные буровые, изобретенные норвежцами.

В Карском море в 1989 году открыли Русановское, а в 1991 году — Ленинградское гигантские газоконденсатные месторождения. Единственную крупную нефтяную залежь нашли в Печорском море — это месторождение Приразломное с извлекаемыми запасами 83,2 млн. т. Оно находится в 60 км от берега, а толща воды над ним не превышает 20 м, и если бы не арктический холод и льды, проблем с добычей не было бы. Для Приразломного даже спроектировали особую добывающую платформу с уникальными параметрами, которые позволят ей противостоять тяжелым ледовым условиям в том районе. Площадь основания — 126 на 126 м, масса — более 70 000 тонн. Однако заложенная в 1995 году в Северодвинске на верфи Севмаша платформа Приразломная до сих пор строится, что, впрочем, неудивительно, учитывая ее немалую стоимость — 800 млн. долл., а также отсутствие опыта создания нефтяных платформ.

В начале 1990-х годов работы в арктических морях прекратили — у государства не было на это средств. Прошло несколько лет, прежде чем добывающие компании снова обратились к северному шельфу. В 1994 году на север пришел «Газпром», выбрав для изучения акватории Обской и Тазовской губ. А в 2006 году тот же «Газпром» собирался брать лицензию на поиск ископаемого топлива в морях на северо-востоке страны — наименее изученных территориях. В Восточно-Сибирском и Чукотском морях не пробурено ни одной поисковой скважины, есть только опорные геофизические профили, поэтому о запасах нефти и газа можно только гадать. Скорее всего, там есть перспективные точки, но при море, свободном ото льда всего 1,5 месяца в году, вряд ли мы получим этому скорое подтверждение. Промышленная разработка сырья на российском северном шельфе идет только в Балтийском («Лукойл») и Охотском («Сахалинморнефтегаз», «Сахалин Энерджи») морях. Вообще Сахалинский шельф входит в цепь богатейших нефтегазоносных бассейнов Тихоокеанского кольца, и его перспективы очень высоки. Небольшое количество открытых здесь месторождений — всего 8 — объясняют малой изученностью территории.

  
Серый кит, погибший из-за разлива нефти с танкера «Вальдез». Аляска, июнь, 1989 год

Вредное производство

Нефтегазовая добыча недаром считается одним из самых грязных производств. Урон окружающей среде наносится на каждом этапе, начиная с разведки месторождений. Казалось бы, морю в этом отношении повезло больше, чем суше. К масштабной разработке шельфов компании приступили не так давно, уже имея на руках отработанные технологии, и при активном вмешательстве «зеленых» организаций. Проблема, однако, в том, что загрязнители распространяются в воде гораздо быстрее, из-за этого жизнь морских обитателей может быть нарушена малейшим вмешательством извне. Пробы грунта, разведочное бурение, обустройство платформы, прокладка трубопровода — все это повреждает дно и негативно отражается на донных экосистемах. Очень вредны буровые растворы и другие химические вещества, используемые при проходке скважин, включая обычную воду. Поэтому в отрасль начиная с конца 80-х годов XX века ввели стандарт «нулевого сброса», который запрещает сбрасывать в море любые использованные на буровой жидкости. Наибольший вред морской жизни наносят утечки нефти в результате аварий платформ, трубопроводов или танкеров. Несмотря на то что на море они случаются в целом реже, чем на суше, их влияние на экологию гораздо сильнее. Пример тому — крушение танкера «Вальдез» компании Exxon, произошедшее в марте 1989 года у берегов Аляски и ставшее одной из крупнейших катастроф века. Трехсотметровое судно перевозило 200 000 тонн сырой нефти в Калифорнию. В заливе Принца Уильяма оно напоролось на подводный риф, корпус пробило, и в одну из самых чистых акваторий мира вылилось около 41 500 тонн высокотоксичного продукта. Вскоре последовал типичный для этого края шторм, резко изменивший географию разлива. Нефтяная пленка быстро достигла острова Кадьяк, вытянувшись на 3 000 км. Местные и без того уязвимые биоценозы были серьезно травмированы. Погибли два десятка китов, 300 тюленей, 3 000 каланов, 150 белоголовых орлов, 250 орланов и примерно 250 000 других морских птиц. Урон, ориентированной на море местной экономике, оказался колоссален, а экологические последствия аварии не ликвидированы до сих пор.

Нефтегазовая добыча недаром считается одним из самых грязных производств. Урон окружающей среде наносится на каждом этапе, начиная с разведки месторождений. Казалось бы, морю в этом отношении повезло больше, чем суше. К масштабной разработке шельфов компании приступили не так давно, уже имея на руках отработанные технологии, и при активном вмешательстве «зеленых» организаций. Проблема, однако, в том, что загрязнители распространяются в воде гораздо быстрее, из-за этого жизнь морских обитателей может быть нарушена малейшим вмешательством извне. Пробы грунта, разведочное бурение, обустройство платформы, прокладка трубопровода — все это повреждает дно и негативно отражается на донных экосистемах. Очень вредны буровые растворы и другие химические вещества, используемые при проходке скважин, включая обычную воду. Поэтому в отрасль начиная с конца 80-х годов XX века ввели стандарт «нулевого сброса», который запрещает сбрасывать в море любые использованные на буровой жидкости. Наибольший вред морской жизни наносят утечки нефти в результате аварий платформ, трубопроводов или танкеров. Несмотря на то что на море они случаются в целом реже, чем на суше, их влияние на экологию гораздо сильнее. Пример тому — крушение танкера «Вальдез» компании Exxon, произошедшее в марте 1989 года у берегов Аляски и ставшее одной из крупнейших катастроф века. Трехсотметровое судно перевозило 200 000 тонн сырой нефти в Калифорнию. В заливе Принца Уильяма оно напоролось на подводный риф, корпус пробило, и в одну из самых чистых акваторий мира вылилось около 41 500 тонн высокотоксичного продукта. Вскоре последовал типичный для этого края шторм, резко изменивший географию разлива. Нефтяная пленка быстро достигла острова Кадьяк, вытянувшись на 3 000 км. Местные и без того уязвимые биоценозы были серьезно травмированы. Погибли два десятка китов, 300 тюленей, 3 000 каланов, 150 белоголовых орлов, 250 орланов и примерно 250 000 других морских птиц. Урон, ориентированной на море местной экономике, оказался колоссален, а экологические последствия аварии не ликвидированы до сих пор.

Загадка Белого тигра

За полтора столетия существования нефтегазовой геологии не раз подтверждалось следующее правило: месторождения углеводородов находятся в осадочных породах, образованных из речных или морских отложений с большим количеством биогенного материала. Согласно широко распространенной концепции, возникновение нефти связано с остатками умерших организмов при воздействии на них большого давления и температуры. Граниты, гнейсы и другие кристаллические породы, лежащие в основании континентов — фундаменте, перспективными в отношении нефти и газа не считались, так как в них нет органики. С самого начала нефтепромысла сырье добывали только из осадочных толщ, будь то на суше или на море. И когда в середине XX века открыли существенные нефтяные месторождения в кристаллических породах фундамента, геологи, конечно, удивились, но научную революцию устраивать не стали — слишком неоднозначным оказалось то, что они увидели, да и данных для обобщения маловато. В мире известно немного залежей горючего ископаемого в кристаллических породах, и все они найдены, по сути, случайно. Одно из крупнейших — Белый Тигр на морском шельфе Вьетнама. Это морское месторождение нашли американцы, но осваивали его уже специалисты из предприятия «Вьетсовпетро». В 1988 году на Белом Тигре пробурили насквозь осадочную толщу (около 3 000 м) и вошли в фундамент, сложенный гранитами. Ночью скважина зафонтанировала, нефть била под давлением около 120 атмосфер с дебитом 2 000 тонн в сутки. Сомнений не оставалось — в гранитах находится нефтяная залежь. Добыча нефти на Белом Тигре выгодна: в год оттуда поступает порядка 13 млн. т нефти, из них почти 11 млн. приходится на глубинную залежь в гранитах. Первоначальный подсчет запасов показал, что в резервуаре содержится около 600 млн. т нефти, а извлечь можно примерно 20%, то есть 120 млн. т. В декабре 2005-го добыли уже 150-миллионную тонну нефти, значит, месторождение близко к истощению? Однако нефть продолжает поступать из недр с хорошим напором, что подтверждает — в фундаменте содержится больше нефти, чем думали раньше. Белый Тигр — месторождение нетипичное, оно наводит на размышления о природе нефти: накапливается ли она только в осадочных толщах или ее вместилищем могут быть и граниты. Признание подобной возможности открывает новый путь для поиска ископаемого топлива — твердые кристаллические породы. Их количество на планете поистине огромно, они есть везде, за исключением глубоководных частей океанов. Если учитывать ресурсы пород фундамента, то мировые запасы нефти и газа намного увеличатся. Но теоретической базы, которая позволила бы планомерно искать сходные месторождения и учитывать их в оценке мировых запасов, пока нет. Чтобы ее создать, «нужно как минимум сто лет практики», по меткому выражению Виктора Гаврилова, заведующего кафедрой геологии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, много лет работавшего на месторождении Белый Тигр.

Последний ресурс?

Континентальный шельф остается последним крупным нефтегазовым ресурсом на планете. Его освоение — это история постоянного испытания человеческих возможностей, эксперимента и риска. Даже несколько десятков метров воды над месторождением требуют принципиально иных технических решений и больших капиталовложений, а преимущество только одно — упрощается транспортировка сырья. По морю его удобно перевозить танкерами и не зависеть от наличия «трубы» и воли ее собственника.

Но и это преимущество исчезает, а усилия и затраты возрастают многократно, если речь идет о Северном Ледовитом океане и примыкающих к нему морях. Несмотря на уникальное богатство этого региона, рентабельность его освоения все еще под вопросом. И как знать, если наш северный шельф еще долго будет оставаться без буровых вышек, возможно, к тому времени найдут дешевые заменители жидких моторных топлив и потребность в ископаемом топливе существенно снизится. Промышленности будет хватать разработки тех месторождений, которые есть на суше или в теплых морях. В таком случае нефтегазовый потенциал ледовитых морей России вообще окажется невостребован. Будем ли мы об этом жалеть?

Автор благодарит за помощь в подготовке материала Александра Кондакова, заведующего сектором комплексных проблем ресурсообеспечения СОПС и сотрудников центра «Мировой океан»

Читайте также на сайте «Вокруг Света»:

Рубрика: Досье
Ключевые слова: нефть
Просмотров: 21213