Федеральный геоэкологический мониторинг и система экологической безопасности при освоении нефтегазовых ресурсов арктического шельфа

МАТВЕЕВ Ю.И., КОРНЕЕВ О.Ю., РЫБАЛКО А.Е., ФЕДОРОВА Н.К., ИВАНОВ Г.И.
СЕВМОРГЕО

Процесс постепенного перехода от геолого-разведочных работ к добычным на Западно-Арктическом шельфе сопровождается пристальным вниманием общественности к состоянию природной обстановки в перспективных нефтегазоносных районах.

В настоящее время контроль за природной обстановкой в данных районах осуществляют организации Министерства природных ресурсов, Российской Академии наук, Росгидромета и Федерального агентства по рыболовству, а также природоохранные организации, привлекаемые недропользователями, имеющие лицензии на право эксплуатации недр. Большинство из этих организаций ведет наблюдения в режиме повторяющихся наблюдений, т. е. приближающихся по своему содержанию к понятию «мониторинг».

В МПР России специализированной организацией, занимающейся мониторингом состояния геологической среды арктического шельфа, является ГНПП «Севморгео», в РАН - Мурманский биологический институт (ММБИ), в Росгидромете - Научно-исследовательский институт Арктики и Антарктики (ААНИИ), а в Федеральном агентстве по рыболовству - Полярный институт рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО).

В настоящее время большинство экологических организаций, занимающихся проблемой изучения состояния природной среды Баренцево-Карского шельфа, сходятся во мнении, что нефтяники и газодобытчики получают «чистое море» (академик Г.Г. Матишов). Подтверждением данного тезиса являются также данные, полученные ГНПП «Севморгео» при проведении мониторинга состояния недр на Приразломном и Варандейском участках, которые свидетельствуют о низких содержаниях валовых нефтеуглеводородов в донных отложениях и придонных водах (в донных осадках их концентрации не превышают 0.05 мг/г). Пик увеличения их в 2000 году связывается с работами на континентальной части месторождения «Варандей», но после проведения там природоохранных мероприятий недропользователем сброс поллютантов в море существенно сократился и экологическая ситуация нормализовалась.

Однако экологическая опасность с началом промышленной эксплуатации месторождений многократно увеличится. Это связано как с возможностью собственно разливов нефти при добыче, так и с чисто технологическими последствиями процесса промышленного бурения. Особую опасность представляют процессы транспортировки нефти и газа как трубопроводным, так и морским транспортом. Все это требует организации надежной системы охраны природной среды, одной из основных составных частей которой является мониторинг.

В нашем докладе мы хотели бы остановиться на трех вопросах:

1. краткие итоги проведения государственного мониторинга геологической среды шельфа (ГМГСШ) на акватории Баренцева и Печорского морей:

2. проблемы развития системы ГМГСШ в связи со становлением нефтегазового добывающего комплекса:

3. соотношение вклада в данные работы со стороны государства и недропользователей.

Основными факторами влияющими на экологическую обстановку Баренцева моря являются: воздействие крупных мегаполисов и промышленных предприятий, загрязнение нефтепродуктами вод при их транспортировке, радиационная опасность, которая связана как с проводившимися испытаниями атомного и водородного оружия, так. и с существованием атомного флота, а также с захоронением радиоактивных отходов в прибрежной зоне восточного побережья Карского моря.

При поисково-разведочных работах на нефть и газ наибольшую опасность для природной среды представляют:

- нарушение покрова донных осадков и сообществ бентосных организмов при внедрении буровых снарядов в морское дно:

- воздействие нетоксичных буровых растворов на биоту, в том числе повышение мутности вод в окрестностях буровых платформ:

- попадание в воду нефтеуглеводородов как за счет поступления их с промышленных объектов, так и при аварийных выбросах нефти при вскрытии продуктивных залежей (Матишов и др., 2001).

Федеральный мониторинг состояния недр шельфа Баренцева и Карского морей существует с 1999 года. Однако, уже к этому времени на перспективных площадях были проведены комплексные геологические и геоэкологические исследования, которые позволили оценить фоновые характеристики основных поллютантов в донных осадках и придонных водах (Иванов и др.. 1997: Печорское море..., 2003). На основании этих данных в 1995 г. в ГНПП «Севморгео» была подготовлена «Концепция государственного мониторинга Баренцева моря» (Верба М.Л. и др.), где впервые была выделена сеть геоэкологических полигонов, отличающихся геологическим строением и в различной степени испытывающих техногенную нагрузку.

В 2000 году эти полигоны получили статус федеральных, в их пределах была сформирована сеть станций наблюдений. Большинство полигонов на Баренцевоморском и Печорском шельфах было связано с лицензионными участками, причем развитие сети наблюдений предполагалось в последовательности постановки этих участков на тендер. Основными полигонами работ являлись «Варандей-море», «Приразломное» и «Штокман». Начиная с 2002 г., работы начали проводиться также на площади «Баренц-2», а в 2004 году работы должны были охватить также и площадь «Баренц-3» у о-ва Колгуев и вблизи Кольского полуострова.

К 2000 году были сформированы основные требования к составу работ федерального мониторинга состояния недр шельфа. Они включали как изучение верхних слоев донных отложений, так и придонных и иловых вод. Изучение последних имеет принципиальное значение, так как только анализ характера окислительно-восстановительных условий у самого дна позволяет реально оценить характер и направленность миграции химических элементов и соединений. Большое внимание было уделено также использованию экспресс-аналитических методов, дающих возможность непосредственно на судне оценить содержание кислорода, рН, концентрации фосфатов, минерализацию придонных вод, а для донных осадков - вертикальное распределение редокс-потенциала. Эти данные позволяют почти в реальном времени разбраковать подводные площади морского дна по степени нарушенности среды, а в большинстве случаев и дать их предварительную геохимическую интерпретацию.

Важнейшим вопросом комплексной экологической оценки состояния природной среды на участках добычи нефтеуглеводородов, их перегрузки и транспортировки является совмещение результатов мониторинга состояния недр шельфа и экологического мониторинга, проводимого организациями РАН. Росгидромета и Федерального агенства по рыболовству. В первую очередь это касается биомониторинга, так как только данные о сохранении экосистем могут служить объективным критерием относительной экологической безопасности инженерно-технических работ на шельфе. Проведенные ММБИ экологические исследования в Печорском море в 1992-1995 г. явились примером первого комплексного экологического мониторинга в районах промышленного освоения шельфа и позволили получить полное достоверное фоновое описание пространственно-временной структуры и функционирования экосистем данного водоема.

Перспективы развития ГМГСШ в нефтегазоносных районах Баренцево-Карского шельфа связаны как с дальнейшим выставлением на конкурс фонда нераспределенных недр, так и с собственно процессами хозяйственного освоения шельфа нефтегазовой отраслью. Основными задачами его являются:

1. контроль за развитием потенциально опасных процессов и явлений в геологической среде на основе регулярно повторяющихся регламентных наблюдений;

2. оценка тенденций и прогноз развития экзогенных, эндогенных геологических и природно-техногенных процессов, способных оказать негативное влияние на условия обитания человека и его хозяйственную деятельность;

3. обеспечение органов государственного управления, юридических и физических лиц сведениями о текущем состоянии геологической среды и тенденциях его изменений под воздействием природных и техногенных факторов для принятия управленческих решений в области рационального использования и охраны недр:

4. прогноз последствий хозяйственной деятельности, опасных для состояния геологической среды;

5. обеспечение рекомендательно-экспертного уровня результатов оценки, контроля и прогноза состояния геологической среды, а также разработка предложений по обоснованию инженерно-экологических проектов природо-восстановительного. оптимизационного и охранного содержания.

В рамках первой задачи крайне важным является разделение собственно нефтяного загрязнения от процессов естественного излияния флюидов из земных недр - природного процесса поставки нефтеуглеводородов (НУ) в водную толщу акваторий. Выполненные исследования на Штокмановской структуре показали наличие локальных и достаточно интенсивных аномалий тяжелых металлов в придонных водах, положение которых год от года меняется. В Печорском море установлена пространственная связь повышенных концентраций нефтеуглеводородов с разломными структурами. Здесь же по данным космосъемки неоднократно устанавливались зоны подводных излияний флюидов (данные Шилина Б.В.). Все это подтверждает возможность естественного поступления нефтеуглеводородов в акватории. И поэтому крайне актуальным при эксплуатации нефтяных скважин на шельфе становится возможность разделения природных НУ от поступивших на шельф в результате техногенных разливов, что будет иметь прямое экономическое значение для добывающих компаний. Это потребует проведения специальных методических геохимических исследований с фракционным разделением нефтепродуктов.

Важнейшей задачей федерального мониторинга является организация наблюдений за современными геодинамическими процессами. Мы, как и многие другие исследователи- неоднократно указывали на пространственное совпадение многих месторождений шельфа с зонами современных тектонических движений и необходимость учета этих факторов при эксплуатации буровых платформ и трубопроводного транспорта (Захаров и др., 2003). Все это требует постепенного перехода от дискретных наблюдений состояния земной коры (профильных и зондировочных, гравимагнитных и сейсмогеологических наблюдений) к долговременным непрерывным измерениям изменений напряженности гравитационного и магнитного полей в реальном режиме времени с помощью донных автоматизированных станций. Данные станции в какой-то мере могут восполнить дефицит береговых сейсмических станций и снабжать необходимой информацией государство и предприятия нефтегазового комплекса.

Развитие нефтегазового комплекса требует обозначить контуры взаимоотношений мониторинга недропользователей, предусмотренных лицензионными соглашениями, и федеральных служб и агентств. Этот вопрос в настоящее время интенсивно дебатируется. При этом существует мнение, что первый вполне достаточен для обеспечения экологической безопасности развития нефтегазового комплекса.

Мониторинг, который должен выполняться недропользователями, крайне важен и направлен на контроль за безопасной эксплуатацией предприятий нефтегазового комплекса. Поэтому, основой его направленности являются технологические процессы: акустический эффект постоянно действующих буровых платформ, тепловой эффект воздействия работающих механизмов на окружающую воду, воздействие движителей судов на морское дно, особенно в зонах мелководья, изменение рельефа и донных осадков при гидротехническом строительстве (установке платформ, прокладке трубопроводов и пр.). Естественно важнейшей задачей такого мониторинга является контроль за химическим загрязнением водной толщи и донных осадков в пределах самих лицензионных участков, особенно во время нештатных ситуаций, обычно сопровождающихся нефтеразливами. При этом в качестве отправных точек такого контроля должны служить фоновые геохимические характеристики донных отложений и придонных вод, полученные федеральными службами до начала эксплуатационных работ. В настоящее время такие фоновые характеристики имеются и, по нашему мнению, они должны обязательно включаться в лицензионные соглашения.

Задачами федеральной службы мониторинга является наряду с установлением уже упомянутых фоновых характеристик, организация сети наблюдений за пределами лицензионных участков, в зонах предполагаемой аккумуляции продуктов нефтеразливов. Это обуславливается тем, что области нефтегазодобычи и интенсивного осадконакопления, где аккумулируются и продукты техногенеза, обычно не совпадают.

Особенно важна роль федерального мониторинга в зонах перегрузки нефтеуглеводородов. Как показали наши наблюдения в Кольском заливе, нельзя исключать роли новых перегрузочных терминалов в локальном загрязнении акватории. По крайней мере, нефтяные пятна, наблюдаемые нами при проведении совместно с МАГЭ мониторинга в Кольском заливе, могут быть непосредственно связаны с нефтеразливами. Федеральная служба мониторинга состояния недр должна также обеспечить контроль за современными геодинамическими процессами, о чем уже говорилось выше, а также проводить объективный контроль экологической информации, представляемой недропользователями в государственные органы. Важнейшей функцией федерального мониторинга остается подготовка рекомендаций по оптимизации природной обстановки в зонах промышленной нефтегазодобычи и связанных с ними зон проживания населения, а также участие в ликвидации чрезвычайных происшествий совместно с органами МЧС, где должен быть налажен оперативный и объективный аналитический контроль состояния донных осадков и придонных вод в зонах поражения.

Таким образом, опыт прошедших лет показывает настоятельную необходимость сохранения федеральной службы мониторинга состояния недр шельфа, что позволит государству в лице уполномоченных органов осуществлять действенный контроль за выполнением природоохранного законодательства недропользователями и получать объективную комплексную оценку состояния недр шельфа на всей его акватории.

Литература
Иванов Г.И, Грамберг И.С., Крюков В.Д. Уровни концентрации загрязняющих веществ в придонной морской среде западно-арктического шельфа // Докл. АН. 1997. Т. 355. №3. С. 365-368
Матишов Г.Г., Никитин Б.А., Сочнев О.Я. Экологическая безопасность и мониторинг при освоении месторождений углеводородов на арктическом шельфе. М.: Газоил пресс. 2001. 322 с.
Захаров М.С., Матвеев Ю.И, Корнеев О.К), и др. Обеспечение экологического контроля при освоении нефтегазовых месторождений шельфа арктических морей Тр. РАО-03. Экологическая геология и рациональное преобразование. Мат. Конф. СПб. 2003. С. 398-402.
Печорское море. Системные исследования. М: «Море». 2003. 502 с.

Материалы международной конференции "Нефть и газ арктического шельфа - 2004"

Еще статьи на тему "Мониторинг":

Концепция производственного экологического мониторинга Штокмановского проекта

Организации экологического мониторинга эстуарных экосистем шельфа высокоарктических морей

Интегрированная система мониторинга и прогноза для Баренцева моря

Использование ГИС при проведении экологического мониторинга на шельфе Баренцева моря

Технолого-методические аспекты государственного мониторинга

Проблема ведения экологического мониторинга на объектах нефтегазового комплекса в арктических морях