Введение к работе
Актуальность
Существующие противоречия между необходимостью освоения углеводородных ресурсов Баренцева и Карского морей (в первую очередь Печорского моря, Обской и Тазовской губ) и опасностью утраты биоразнообразия, вследствие нефтегазового загрязнения и других экзогенных и эндогенных факторов, требуют эффективных технологий прогноза негативных геоэкологических последствий и их минимизации. Процесс в этой области направлен на проведение комплексных геоэкологических исследований, создание единой системы экологического прогноза для обеспечения безопасности недропользования и других видов хозяйственной деятельности и принятия соответствующих управленческих решений.
Так как в настоящее время в западной части Арктического шельфа отработано более 400 тыс.км. сейсмических профилей, выявлено более 100 перспективных структур, опоисковано более 20 площадей, пробурено около 40 поисково-разведочных скважин, обработано более 20 тыс проб. Ряд нефтегазоносных структур (Долгинская, Обская, Каменномысские) подготовлен к этапу промышленной добычи.
Создание эффективной системы геоэкологического сопровождения этого этапа недропользования на лицензионных площадях является необходимым. Результаты диссертационной работы востребованы производственными и научными организациями, участвующими в выработке оптимальных решений при планировании и производстве широкого спектра видов хозяйственной деятельности на арктическом шельфе (проектирование и строительство продуктопроводов, поисковые, разведочные и добычные работы, транспортные системы разного уровня и т.д.).
Цель и задачи исследований
Основная цель диссертационной работы – оценка современного геоэкогеологического состояния шельфа Баренцева и Карского морей, разработка теоретических основ и обоснование практических решений по геоэкологическому сопровождению нефтегазовых поисково-разведочных и добычных работ.
Для достижения цели понадобилось решить следующие задачи:
- оценить основные эндогенные и экзогенные опасности, угрожающие состоянию экосистемы шельфа и выполнить его геоэкологическое районирование;
- дать характеристику современного геоэкологического состояния шельфа Баренцева, Карского и Печорского морей, Обской губы и ряда лицензионных площадей;
- обосновать основные принципы и разработать систему геоэкологического сопровождения нефтегазодобычных работ;
- выполнить экодинамическое моделирование;
- теоретически обосновать и создать систему геоэкологического мониторинга акваторий шельфа Баренцева и Карского морей (общий мониторинг) и лицензионных участков (специализированный мониторинг);
- создать систему геоэкологического прогноза и апробировать её на лицензионных участках Обской губы.
Защищаемые положения
1. На акватории Баренцева и Карского морей выделены восемь геоэкологических формационных зон: Кольская, Центральная Баренцевоморская, Приновоземельская, Амдерминская, Центральная Карская, Обскоенисейская, Северная, Пограничная Шельфовая. Наиболее сложной геоэкологической обстановкой отличаются Центральная Баренцевоморская и Амдерминская зоны, где опасные криогенные процессы развиты, наряду с повышенной сейсмичностью, активным накоплением тяжёлых металлов и высоким содержанием взвеси в морской воде.
2. Геоэкологический мониторинг природной среды выполняется на основе использования информационно-измерительных систем, построенных по модульному принципу и подразделяется на общий, выполняемый на акватории шельфа Баренцева, Карского и Печорского морей, Обской губы и специализированный, выполняемый на лицензионных площадях.
3. Анализ содержания загрязняющих компонентов в донных осадках, воде, взвеси, тканях рыб и микроорганизмах как для акватории Обской губы и Печорского моря в целом, так и для изученных лицензионных площадей, показывает тенденцию к снижению видового разнообразия и численности популяций, что говорит о тенденции к ухудшению экологической ситуации при современном, сравнительно благополучном, состоянии экосистемы.
4. К основным видам воздействия на окружающую среду при бурении скважин с СПБУ относятся: акустические шумы, замутнение воды и переотложение грунта, забор воды для технических нужд, изменение термического режима, электромагнитные поля, сброс в воду нерастворимых материалов, изменение физических качеств среды обитания, загрязнение воды и донных отложений отходами бурения и нефтяными углеводородами, выброс в атмосферу выхлопных газов, изменение химических параметров. Основные принципы при разработке системы экологического сопровождения нефтегазодобычных работ включают: приоритетность – меры по предотвращению экологических последствий превалируют над мерами по их ликвидации; обоснованного риска – принятие решений по экологической деятельности основывается на зарубежном и отечественном опыте освоения месторождений, проведении моделирования возможных экологических последствий добычной деятельности, базирующегося на результатах мониторинга. Реализация этих двух принципов позволяет принимать обоснованные управляющие решения по сбалансированному развитию добычных работ.
5. Существующие противоречия между необходимостью освоения углеводородных ресурсов в Обской и Тазовской губах и опасностью утраты биоразнообразия вследствие нефтегазового загрязнения и других экзогенных и эндогенных факторов, требуют создания единой системы экологического прогноза для обеспечения безопасности недропользования и принятия соответствующих управленческих решений.
При количественных интегральных оценках уязвимости экосистемы Обской и Тазовской губ и определения риска возникновения опасных ситуаций в расчет приняты измеренные антропогенные и природные геоэкологические параметры, ранжированные по степени воздействия на экосистему и результаты экодинамического моделирования.
В основе созданной первой версии системы геоэкологического прогноза лежит банк данных и технология экспертных оценок, функционирующая на базе метода аналогий.
Научная новизна
Изучены и классифицированы эндогенные и экзогенные факторы, определяющие геоэкологическое состояние природной среды Баренцева и Карского морей. Введено понятие экологической геологической формационной зоны, на основании которой выполнено геоэкологическое районирование. Теоретически обоснованы способы экодинамического моделирования. Обоснована структура и создана прогнозная геоэкологическая система.
Практическая значимость
Создана многопрофильная прогнозная геоэкологическая система, построенная по модульному принципу, включающая интегрированный банк данных, блоки экодинамического моделирования, модули оценки негативных последствий хозяйственной деятельности и принятия решений по их минимизации. Система востребована добывающими компаниями, региональными структурами субъектов РФ, занимающимися хозяйственной деятельностью на арктическом шельфе и в береговой зоне. Выполненные ОВОС, анализ основополагающих документов в области недропользования на шельфе, созданные экологические паспорта, используются при составлении проектов на проведение добычных работ на лицензионных площадях, выполнении экологического контроля, мониторинга и обеспечения оптимального режима недропользования.
Практическая значимость диссертационных разработок определяется их регламентацией «Морской доктриной Российской Федерации на период до 2020 года», Федеральной целевой программой «Экология и природные ресурсы России (2002-2010) МПР РФ», программой «Лицензирования и проведения геологического изучения, разведки и разработки УВ ресурсов континентального шельфа Северных и Дальневосточных морей на период 2002-2010 г.» и др.
Личный вклад автора
В течение 20 последних лет автор работает в системе ОАО «Газпром» - в Управлении техники и технологии разработки морских месторождений, затем в дочернем обществе ООО «Газфлот» и ООО «Газпром нефть шельф» в должности начальника отдела по охране окружающей среды. Все годы работы автор принимал непосредственное участие в полном цикле работ по строительству нефтегазовых скважин. При его непосредственном участии на арктическом шельфе было пробурено около 40 поисково-разведочных скважин, открыто 5 газовых и 3 нефтяных месторождения.
Автор осуществлял руководство по экологическому, производственному и научному сопровождению поисково-разведочных работ, обеспечению экологической безопасности работ, связанных со строительством скважин на континентальном шельфе и во внутренних морских водах, проведению экологических мониторингов, фоновых съемок, эколого-рыбохозяйственного картирования лицензионных участков.
Автором в содружестве с научными организациями, участвующими при сопровождении поисково-разведочных работ, совершенствуется и разрабатывается нормативно-техническая база по работам на континентальном шельфе и во внутренних морских водах. Автор принимал личное участие в разработке экологических проектов и всей сопровождающей документации на все виды работ по освоению морских нефтегазовых месторождений, согласованию проектов в региональных и федеральных органах власти, проведению государственных экологических экспертиз, оформлению решений на водопользование, получению разрешений на проведение всех видов работ на шельфе.
Автор совмещает работу на производственном предприятии с работой доцента на кафедре «Освоение морских нефтегазовых месторождений» в университете нефти и газа им. И.М. Губкина, где читает лекции по курсу «Экологическая безопасность при разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений на шельфе Арктических морей».
В результате работы получен огромный фактический материал о глубинном строении шельфа Арктических морей, разработана методика определения уровня экологической опасности работ при освоении морских нефтегазовых месторождений, предложены технические решения по составу объектов обустройства для добычи, сбора, хранения и отгрузки нефти, обеспечивающие экологическую безопасность.
Апробация
Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских конференциях и совещаниях: Четвертая Международная конференция «Освоение шельфа Арктических морей России», (г. Санкт-Петербург,1999 г.), «Геоэкология океанов и морей», (г. Санкт-Петербург, 2006 г.), «Науки о земле и образование», (г. Санкт-Петербург, 2006 г.), «Научно-производственные контакты учебных заведений и добывающих компаний – одно из условий развития нефтегазовой отрасли», (г. Санкт-Петербург, 2007 г.), «Безопасность морских объектов», (г. Москва, ООО «ВНИИГАЗ», 2007 г.), «Геология морей и океанов», (г. Москва, 2007г.), «Экологический мониторинг морей Западной Арктики», (г. Санкт-Петербург, 2006 г.), международное совещание “RAO/CIS OFFSHORE (г. Санкт-Петербург, 2008), Геологический Конгресс (Норвегия, Осло, 2008), на совещании «Россия вчера, сегодня, завтра» (Федеральное Собрание РФ, Москва 2008), международная конференция «Рыболовство в условиях освоения углеводородных ресурсов континентального шельфа» (г. Мурманск 2009г.) и др.
Разработанные автором научные предложения легли в основу ряда нормативно-технических документов нефтегазовой отрасли, а также ТЭО по разработке нефтегазовых месторождений арктического шельфа России.
Публикации
Непосредственно по теме диссертации автором опубликовано значительное число научных работ по проблемам освоения нефтегазовых месторождений на континентальном шельфе. Основные результаты диссертации опубликованы в 30 статьях, 11 из них в изданиях, включенных в «Перечень…» ВАК Минобрнауки РФ, и 3-х монографиях, написанных как индивидуально, так и в соавторстве.
Структура и объем работы
