Геоэкологическая безопасность при освоении нефтегазовых ресурсов Печорского моря тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат геолого-минералогических наук Рабкина, Евгения Владимировна

• Рабкина, Евгения Владимировна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Рабкина, Евгения Владимировна

Введение

1. Проблемы изучения вопросов перспективности и обеспечения геоэкологической безопасности арктических ресурсов.

1.1 Анализ основных подходов изучения арктической зоны России

1.2 Геологическая характеристика

1.3 Состояние окружающей среды

1.4 Запасы углеводородов

2. Методические подходы к проведению основных экологических процедур в районах освоения нефтегазовых ресурсов шельфа.

2.1. Оценка воздействия на окружающую среду

2.2. Характеристика действующих систем мониторинга и контроля

2.3. Оценка экологических рисков возникновения аварий на морских акваториях

3. Рекомендации по обеспечению геоэкологической безопасности при освоении Печорского региона.

3.1. Ожидаемое проседание морского дна в процессе разработки месторождения

3.2. Оценка возможности распространения газогидратов в придонных отложениях (на примере Штокманского месторождения)

3.3. Рациональная система производственно-экологического мониторинга Печорского региона

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геоэкологическая безопасность при освоении нефтегазовых ресурсов Печорского моря»

Актуальность. В настоящее время доля нефти и газа в мировом балансе потребления энергоносителей составляет более 70%. Для удовлетворения растущих потребностей в углеводородах необходимо осуществлять поиск, разведку, обустройство и эксплуатацию месторождений на континентальном шельфе. В настоящее время доля морской нефти, добываемой 45 странами, в мировом объеме добычи уже превысила 28% и к 2020 году должна возрасти до 40-45%.

Основная часть российского шельфа, перспективная на нефть и газ, приходится на замерзающие моря с тяжелым ледовым режимом и слабо развитой береговой инфраструктурой. Освоение этих акваторий требует создания соответствующих технологий и технических средств. В условиях арктического шельфа необходимо разрабатывать мероприятия по обеспечению экологической безопасности работы при поиске, разведке, обустройстве и эксплуатации углеводородных месторождений. Учитывая высокую экологическую опасность освоения морских нефтегазовых месторождений, законодательство РФ предусматривает обязательные процедуры оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) для данного вида деятельности.

Можно считать, что освоение арктического шельфа уже началось. На шельфе России пробурено 144 скважины, из них 46 - на шельфе Западной Арктики. Работает временная система погрузки танкеров в районе пос. Варандей, разработано технико-экономическое обоснование обустройства Штокмановского газоконденсатного месторождения, реализуется проект обустройства Приразломного нефтяного месторождения. Тем не менее, имеющийся опыт подготовки ОВОС недостаточен. Он, в основном, охватывает бурение единичных скважин или разработку отдельного месторождения. Поэтому исследования, направленные на совершенствование научно-методических подходов к проведению ОВОС и производственно-экологического мониторинга, представляются важными и актуальными.

Целью диссертационной работы является разработка рациональной системы производственно-экологического мониторинга при освоении нефтегазовых месторождений Печорского моря, включая геодинамический компонент, на базе обобщения и системного анализа геоэкологических аспектов освоения морских месторождений.

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:

• Обобщение отечественного и зарубежного опыта по проведению процедур ОВОС и нормативному обеспечению экологической безопасности освоения морских месторождений.

• Исследование техногенных геодинамических последствий при эксплуатации морских месторождений нефти и газа, включая проседание морского дна и растепление гидратонасыщенных придонных отложений.

• Разработка рациональной системы производственно-экологического мониторинга при освоении нефтегазовых ресурсов Печорского моря с учетом геодинамической составляющей.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

• Проведен анализ экологических рисков освоения месторождений шельфа Печорского моря и определены меры по снижению и предотвращению негативных экологических последствий по охране недр, атмосферного воздуха, морской среды, биологических ресурсов и шумового воздействия.

• Проведена количественная оценка величины проседания морского дна при разработке газового месторождения и предложены рекомендации по совершенствованию математической модели, основанной на изменении внутрипорового давления в продуктивном пласте.

• Определены возможности существования гидратонасыщенных придонных отложений и разработаны рекомендации по их обнаружению методами геоэкологического мониторинга.

• Предложена рациональная система производственно-экологического мониторинга при освоении нефтегазовых ресурсов Печорского моря с учетом возможного проседания морского дна и распространения газогидратов в придонных отложениях;

На защиту выносятся:

• Способы оценки экологических рисков освоения месторождений шельфа Печорского моря и комплекс мероприятий по их минимизации, снижению и предотвращению негативных экологических последствий, в том числе аварийных, по охране недр, атмосферного воздуха, морской среды, биологических ресурсов и шумового воздействия.

• Системный анализ и оценка техногенных геодинамических последствий при эксплуатации морских месторождений нефти и газа, включая проседание морского дна и растепление гидратонасыщенных придонных отложений.

• Рациональная система производственно-экологического мониторинга при освоении нефтегазовых ресурсов Печорского моря с учетом геодинамической составляющей.

Практическая ценность работы.

Полученные теоретические и экспериментальные результаты могут быть использованы при подготовке предпроектных и проектных материалов по разведке и освоению месторождений нефти и газа на арктическом континентальном шельфе России.

Основные положения диссертационной работы использованы при разработке проектной документации по оценке воздействия на окружающую среду месторождений Приразломное и Варандей-море, при подготовке экологического обоснования поисково-разведочных работ на структурах Паханческая, Северо- и Южно-Долгинская и экологического мониторинга.

Достоверность результатов диссертационной работы базируется на детальном анализе фактического материала, собранного с участием автора, экспертизе предложенных мероприятий при анализе конкретных проектов обустройства месторождений Приразломное и Варандей-море, временной системы рейдовой погрузки танкеров в пос. Варандей, прошедших российскую государственную экологическую экспертизу.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы обсуждались: на Международной научно-практической конференции "Геоэкология и современная геодинамика нефтегазоносных регионов", РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000г.; на Международной конференции «Новые технологии для очистки нефтесодержащих вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001г. на секциях «Экология и охрана окружающей среды» НТС Эколого-аналитического центра газовой промышленности.

Публикация работы.

• Международная научно-практическая конференция "Геоэкология и современная геодинамика нефтегазоносных регионов", Москва, 24-26 октября 2000 г.;

• Международная конференция «Новые технологии для очистки нефтесодержащих вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов», Москва, 2001 г.;

• Научная конференция аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников вузов и научных организаций «Молодежная наука -нефтегазовому комплексу», Москва, 30-31 марта 2004 г.;

• Конференция «Охрана окружающей среды при освоении углеводородных ресурсов», Москва 2004 г.

Объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 192 страницах машинописного текста, включает 31 рисунок и 18 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Геоэкология», Рабкина, Евгения Владимировна

Выводы

В диссертационной работе определено, что оценка экологических рисков должна производиться, главным образом, для аварийных ситуаций и должна включать в себя оценку вероятности и последствий разливов углеводородов и других поллютантов, обусловленных выбросами из скважин, эксплуатационными разливами, утечками из технологических и других систем; различного рода авариями.

Предложен комплекс мероприятий по минимизации негативных экологических последствий при охране недр, атмосферного воздуха, морской среды, биологических ресурсов и шумового воздействия.

Проведен системный анализ геодинамических последствий эксплуатации морских месторождений нефти и газа, включая проседание морского дна и растепление гидратонасыщенных придонных отложений.

Величина оседания дна моря определяется в основном величиной сближения кровли и подошвы продуктивного пласта при падении в нем пластового давления и незначительно зависит от упругих свойств подстилающих и покрывающих его массивов горных пород, если модули Юнга этих пород одного порядка с модулем упругости продуктивного коллектора.

Выявлено, что наибольшую опасность представляет присутствие газогидратов в верхних слояхпридонного разреза, т.е. там, где возможно их активное взаимодействие с основанием платформы или с придонной частью скважин. В работе предложен ряд исследований, направленных на обнаружение природных газогидратов и прогноза их влияния на газодобывающий комплекс.

Разработана система производственно-экологического мониторинга с учетом геодинамической составляющей. В задачу данного мониторинга входит минимизация ущерба окружающей среде при освоении морских месторождений углеводородов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Рабкина, Евгения Владимировна, 2005 год

1. Аверинцев В.Г., Денисов В.В., Зуев А.Н., Лебедев И.А., Петров B.C. К проблеме комплексного исследования и моделирования экосистем Баренцева моря // Комплексные океанологические исследования Баренцева и Белого морей. - Апатиты: КНЦ РАН, 1987;

2. Айбулатов Н.А. Динамика твердого вещества в шельфовой зоне. Л.: Гидрометеоиздат, 1990;

3. Алекперов В.Ю. Заглядывая в будущее. Нефтяные компании: пути устойчивого развития//Нефтегазовая вертикаль. Нефть в России. Совместный выпуск. 1998, № 2;

4. Арктические моря: Биоиндикация состояния среды, биотестирование и технология деструкции загрязнений / Под ред. Г.Г. Матишова. -Апатиты: КНЦ РАН, 1993;

5. Архипов Б.В., Пархоменко В.П., и др. Математическое моделирование распространения нефтяных разливов в морской среде, М.: Вычислительный центр РАН, 2001;

6. Атлантическая треска: биология, экология, промысел / Под ред. Г.Г. Матишова, А.В. Родина. СПб: Наука, 1996;

7. Баренцевская шельфовая плита / Под. ред. акад. И.С. Грамберга. Л., Недра, 1988;

8. Босняцкий Г.П., Гриценко А.И., Седых А.Д. Проблемы экологического мониторинга в газовой промышленности. — М., 1993;

9. Васильев Ю.Н. Расчет проседания поверхности земли при разработке газовых месторождений. Труды ВНИИГАЗа. «Проблемы повышения эффективности технологии разработки месторождений природного газа» М., 1989;

10. Ю.Вовк B.C. Методы рационального освоения нефтегазовых месторождений арктического шельфа М., 1998;

11. П.Вовк B.C., Глухова Н.В. Экономическая эффективность комплексного освоения месторождений нефти в Печорском море // Перспективы выявления и освоения месторождений газа, конденсата и нефти на шельфе морей России М., 1999;

12. Временная инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной деятельности в предпроектных и проектных материалах. М.: Главгосэкспертиза, 1992;

13. Временная методика оценки ущерба, наносимого рыбным запасам в результате строительства, реконструкции и расширения предприятий, сооружений и других объектов и проведения различных видов работ на рыбохозяйственных водоемах. ГИПРОРЫБХОЗ.М. 1990;

14. М.Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы геологии Европейской России», 2002;

15. Вторжение в природную среду оценка воздействия (основные положения и методы) / Под. ред. А.Ю. Ретекома. М.: Прогресс, 1983;

16. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Мирзоев Д.А. Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений. М., Изд-во Академии горных наук, 1999 г.;

17. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Гриценко А.И. и др. Актуальность выявления и освоения месторождений газа и нефти на шельфе России. — М.: Газоил пресс, 2000;

18. Гаврилов В.П. Геология и минеральные ресурсы Мирового океана, М.: Недра, 1990;

19. Галактионов К.В., Денисов В.В., Денисенко С.Г. и др. под общей ред. Матишова Г.Г. и Никитина Б.А. Научно-методические подходы к оценке воздействия газонефтедобычи на экосистемы морей Арктики (на примере Штокмановского проекта), Апатиты, 1997;

20. Гольдберг В.М., Путилина B.C. Процессы самоочищения поверхностных вод от нефтяного загрязнения, Геоэкологические исследования и охрана недр. Обзор М.: Геоинформмарк, 1996 - Вып. 2.;

21. Грин A.M., Клюев Н.Н., Мухина Л.И. Геоэкологический анализ // Изв. РАН. Сер. Географическая. - 1995;

22. Гусейнов Т.И., Алекперов Р.Э. Охрана природы при освоении морских нефтегазовых месторождений. — М.: Недра, 1989;

23. Дараган-Сущова Л.А. Строение осадочного чехла сверхглубинных впадин Баренцево-Карской плиты // Геолого-геофизические характеристики литосферы арктического региона СПб, ВНИИОкеангеология, 1998. Вып. 2;

24. Дашдиев Р.А., Мусаев М.Г., Теймуров Э.Ф. Характеристика эффективных образцов отечественной и зарубежной техники для сбора нефти с водной поверхности, Баку: ВНИИОЭНГ, 1991;

25. Дедиков Е.В. В объективе — экология//Газовая промышленность, 1998, №4;

26. Освоение шельфа арктических морей России (RAO-95): Санкт-Петербург, 18-21 сент. 1995г.» СПб.:СПбГТУ, 1995;

27. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984;

28. Исаев В.Н., Клубов С.В., Востоков Е.Н. Проблемы экологически устойчивого развития прибрежно-морских зон в процессе освоения минеральных ресурсов. Минеральные ресурсы России, 1992, № 6;

29. Исаев Е.Н., Клубов С.В., Прозоров JI.JI., Бондарчук Е.А. Геоэкология и оценка воздействия на окружающую среду при освоении минерально-сырьевых ресурсов Разведка и охрана недр, 1992, № 6;

30. Клубов С.В., Прозоров JI.JI. Геоэкология: история, понятия, современное состояние, М.: ВНИИзарубежгеология, 1993;

31. Кочетков М.В., Селезнев П.В., и др. К вопросу сохранения природой среды арктических регионов, Разведка и охрана недр, 2001, № 1;

32. Коц В.Г., Тугарова М.А Первая всероссийская конференция "Поиски нефти, нефтяная индустрия и охрана окружающей среды" Геология нефти и газа, 1995, № 6;

33. Лидер М.Р. Седиментация. М.: Мир, 1986;

34. Лобковский Л.И., Левченко Д.Г., Леонов А.В., Амбросимов А.К. Геоэкологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. -М.: Наука, 2005;

35. Любин П.А., Анисимова Н.А. В вопросу о методах выделения бентосных сообществ (плотность поселения и биомасса как равноправныепоказатели) // Биологические основы устойчивого развития прибрежных морских экосистем. Тез. докл. межд. конф. Апатиты. 2001;

36. Мансуров М.Н. Экологический риск и последствия нефтяного загрязнения в процессах морской нефтегазодобычи // Морские и арктические нефтегазовые месторождения и экология. — М.: Нефть и газ, 2003;

37. Мансуров М.Н. Ликвидация аварийных разливов нефти в ледовых морях. М.: ИРЦ Газпром, 2004;

38. Маслов Л.И., Седых А. Д. Безопасность — понятие экономическое//Нефтегазовая вертикаль, 1998, № 5. 2См.: Маслов Л.И., Седых А.Д. Структура техногенного риска // Нефтегазовая вертикаль, 1998, № 1.

39. Матишов Г.Г. Экосистемы, биоресурсы и антропогенное загрязнение печорского моря, Апатиты: РАН, 1996;

40. Матишов Г.Г., Павлова Л.Г., Ильин Г.В., Щекатурина Т.Л., Миронов О.Г., Петров B.C. Химические процессы в экосистемах северных морей. — Аппатиты: КНЦ РАН, 1997;

41. Матишов Г.Г., Никитин Б.А., Сочнев О.Я. Экологическая безопасность и мониторинг при освоении месторождений углеводородов на арктическом шельфе, М.: Газойлпресс, 2001;

42. Международная научно-практическая конференция "Геоэкология и современная геодинамика нефтегазоносных регионов";

43. Четвертая Международная Конференция «Освоение шельфа Арктических морей», 1999;

44. Михеева Т.М. Методы количественного учета нанофитопланктона (обзор) // Гибробиол. ж., 1989. Т. 25, № 4;

45. Муравейко В.М., Зайцев В.Б., Ивакина Ю.И. Оценка экологических последствий влияния техногенных акустических полей на гидробионтов северных морей. — Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1994;

46. Мусаев А.Ш. Распространение нефтепродуктов в водной среде в ледовых условиях, СПб., 1999;

47. Научно-методические подходы к оценке воздействия газонефтедобычи на экосистемы морей Арктики (на примере Штокмановского проекта) / Под ред. Г.Г. Матишова, Б.А. Никитина Апатиты: КНЦ РАН, 1997;

48. Нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа (по материалам бурения на шельфе и островах). Сборник научных трудов. С-П., изд. ВНИИОкеангеология, 1993;

49. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа, М.: ВНИРО, 1997;

50. Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа, М.: ВНИРО, 2001;

51. Проблемы эколого-географической оценки состояния природной среды. -СПб.: С.-Петербургский университет, 1994;

52. Прозоров Л.Л., Клубов С.В., Исаев Е.Н., Григорян С.В., Солодилов Л.Н. Геоэкологическое обоснование ОВОС при освоении нефтегазовых месторождений, Отечественная геология, 1996, № 2;

53. Протасов В.Р. Биоакустика рыб. М.: Наука, 1965;

54. Протасов В.Р. Электрические и акустические поля рыб. М.: Наука, 1973;

55. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. — М., 1996;

56. Сборник ВНИИОкеангеология «Российская Арктика: геологическая история, геоэкология» 2002;

57. Сборник научных трудов «Морские и арктические нефтегазовые месторождения и экология», М.: ВНИИГАЗ, 1996;

58. Сдаскж Г.В., Шестаков А.С. Эколого-географические ситуации и необходимость перехода к устойчивому развитию // Изв. РАН Сер. Географическая 1994 - №1;

59. Сочнев О.Я. Принципы экологического мониторинга безопасности при освоении месторождений углеводородов на арктическом шельфе, М., 1998;

60. Сочнев О .Я. и др. Влияние разработки морских месторождений нефти и газа на биоресурсы Баренцева моря. — М.: Экономика и информатика, 2001;

61. Сочнев О.Я. и др. Опыт оценки ущерба морскому рыболовству при разработке подводных месторождений углеводородного сырья на шельфах северных и дальневосточных морей России // Экологические системы и приборы. — № 7. — 2001;

62. Суханова И.Н. Концентрирование фитопланктона в пробе // Современные методы количественной оценки распределения морского планктона. М.: Наука, 1983;

63. Степанова И.А., Степанова О.Е., Скоробогатько А.В., Гуревич В.И. Цитологическая карта поверхности морского дна южной части Баренцева моря. Масштаб 1:1000000. Мурманск: МАГЭ СЕВМОРГЕОЛОГИЯ, 1989;

64. Стратегия развития газовой промышленности в России. М., 1997;

65. Федоров В.Д. О методах изучения фитопланктона и его активности. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979;

66. Хворостовский С.С., Пронкин А.П., Фоменко B.C. Рациональные способы и установки для бурения разведочных скважин на шельфе

67. Техн., технол. и организация геол.-развед. работ. Обзор М.:Геоинформмарк, 1998;

68. Шафраник Ю.К., Крюков В.А. Нефтегазовые ресурсы в круге проблем. — М., 1997;

69. Экономические и правовые вопросы недропользования в России // Бюллетень Геоинформмарка. — М., 1996, т. IV, № 19;

70. Экосистемы, биоресурсы и антропогенное загрязнение печорского моря / Коллектив авторов. Отв. ред. Матишов Г.Г. Апатиты: РАН, 1996;

71. Экосистемы пелагиали морей Западной Арктики. Апатиты: КНЦ РАН, 1996;

72. Dalen J., Knudsen G.M. Scarinf effects on fish and harmful effects on egg, larvae and fry by off-shore seismic exploration //Proc. 12-th Int.Cong.Acoust.Symp. Underwater Acoust. Halifax, New York, London. 1987;

73. Guide-lines for monitoring methods to be used in the vicinity of platforms of the North Sea. — Norway: Akvaplan-NIVA, 1989;

74. World in transition. Basic structure of Global People-Environment Interactions 1993. Annual Report. Bonn: Economica Verlag., 1994.