Исследования по разработке системы борьбы с нефтеразливами в Арктике

Исследования показывают, что бороться с разливами нефти во льдах гораздо сложнее, чем в условиях открытой воды

СИНГСААС И., БРАНДВИК П.Й., СЕРСТРЕМ С.Е.
СИНТЭФ, Норвегия

Как правило, бороться с нефтеразливами во льдах гораздо сложнее, чем на открытой воде. Поэтому вряд ли меры по борьбе с нефтеразливами во льдах когда либо достигнут того же уровня эффективности, что и в условиях открытой воды, из-за физического контакта нефти со льдом, низких температур, отсутствия освещения в зимние месяцы, удаленности и отсутствия инфраструктуры. Добраться до нефтеразливов во льдах более трудно, поскольку нефть может быть разлита по льду или снегу, на воде между плавучими льдинами, в проходах позади судов и даже подо льдом.

Традиционное использование бонов и приспособлений для сбора нефти с поверхности воды затруднительно в данных условиях. Тем не менее, существует ряд преимуществ при борьбе с нефтеразливами во льдах по сравнению с открытой водой, Скорость трансформации нефти в ледовых условиях обычно значительно ниже. Это значит, что скорость эмульгирования и, следовательно, повышение вязкости, может быть замедлена, что увеличивает время для применения большинства средств ликвидации. Распространение пятна нефти также будет происходить гораздо медленнее, в результате чего толщина нефтяной пленки будет гораздо больше, тем самым, облегчая проведение мероприятий по ликвидации.

Концентрация льда может стать определяющим фактором при выборе средств ликвидации. Лед может выступать в роли естественного барьера, препятствующего распространению нефти, благодаря наличию плавучих льдин, снега и торосов, что является одним из преимуществ разливов нефти во льдах. В случае разлива нефти на льду, между плавучими льдинами или подо льдом могут потребоваться различные подходы к решению проблемы.

Работы по созданию и опробованию технологии по борьбе с нефтеразливами во льдах и открытой воде в арктических условиях проводились в числе важнейших мероприятий во многих околополярных странах. Толчком для проведения подобных исследований послужило увеличение судоходства в Арктике, освоение нефтегазовых ресурсов и аварии танкеров. Крупные научно исследовательские работы были предприняты в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Внимание в данных исследованиях, прежде всего, было направлено на:

• процессы трансформации нефти во льдах;

• механическую очистку;

• выжигание нефти на месте;

• моделирование нефтеразливов и происходящих при этом процессов во льдах.

Ведущими странами в данных исследованиях выступали Канада, Норвегия, США, Финляндия, также приняли участие Россия и Япония. Примерно с 1995 г. до недавнего времени уровень активности данных исследований был относительно низким, хотя в Норвегии и Финляндии были разработаны некоторые приспособления для механического сбора нефти. В последнее время было начато также несколько проектов по исследованию эффективности применения дисперсантов и использования химических веществ для усиления процесса выжигания на месте, а также по исследованию основных процессов трансформации нефти под действием климатических факторов во льдах.

В конце 1980-х - начале 1990-х годов компанией СИНТЭФ были проведены основные лабораторные и полевые исследования поведения и процессов трансформации нефти под действием климатических факторов в арктических условиях. Во время широкомасштабного экспериментального разлива нефти в прикромочной ледовой зоне Баренцева моря в 1993 г. процессы трансформации изучались в течение одной недели и сравнивались с аналогичными данными для открытой воды. Эти исследования, а также другие лабораторные эксперименты, показали, что процессы трансформации, такие как водопоглощение, стойкость эмульсии и вязкость, учет которых важен при проведении операций по очистке, различаются в зависимости от типа нефти и ледовых условий. Эти процессы происходят относительно быстро в условиях открытой воды, и значительно замедляются в присутствии льда. Значительное замедление этих процессов, по всей видимости, зависит от температуры, типа льда, интенсивности ледового покрова и энергетических условий во льдах. Тем не менее, сегодня еще недостаточно данных для того, чтобы оценить функциональные взаимосвязи, лежащие в основе этих процессов. В настоящее время имеются данные только для некоторых типов нефти и ледовых режимов, полученные в лабораторных и полевых исследованиях, проведенных в Норвегии и США.