Редкое природное явление обнаружили ученые на дне Баренцева и Норвежского морей. Как выяснилось, здесь действуют грязевые вулканы. Они, правда, выглядят не так впечатляюще, как земные, поскольку извергают не огненную лаву, а горячую грязь. Да и само по себе явление, именуемое также осадочным вулканизмом, скрытое толщей морской воды, серьезной угрозы не представляет. Пока люди держатся от него подальше. Но ведь мы собираемся работать именно там, на дне, чтобы дотянуться до скрытых под ним необходимых нам углеводородов. И как тогда поведут себя потревоженные природные силы?
- Мы выходим на Арктический шельф, по сути, мало что зная о нем, - считает главный ученый секретарь Кольского научного центра РАН, директор Кольского филиала Геофизической службы РАН Анатолий Виноградов. - Взять те же грязевые вулканы. Раньше сведений об их существовании там ученые практически не имели. Но за последние десять лет, когда стали делать съемку морского дна, было обнаружено множество таких геологических образований. В основном грязевые вулканы расположены на границе Норвежского и Баренцева морей, причем как раз в районах газо- и нефтедобычи. Самый крупный из них, с кратером глубиной 15-20 метров и шириной 700 метров, обнаружен в районе острова Медвежий. Кстати, грязевый вулкан может возникнуть и в зоне Штокмановского месторождения, если начнем его разрабатывать. Тем более что проявления выделений газа, так называемые покмарки, там отмечаются повсеместно. Пока обнаруженные на дне вулканы особой опасности для северян не представляют. Однако если произойдет одномоментное, взрывное явление, то его последствия трудно предугадать.
- Можно ожидать землетрясений?
- Сильных - нет. Но мы считаем, что слабая массовая сейсмичность, которую сейчас наши сейсмостанции на Шпицбергене фиксируют в районе этого архипелага и острова Медвежий, связана с грязевыми вулканами. Скажу больше, в феврале 2008 года в западной части архипелага Шпицберген произошло сильнейшее внутри- плитовое землетрясение силой почти 8 баллов. Обычно после такого события происходит несколько афтершоков, то есть повторных, более слабых землетрясений, и все успокаивается. Здесь же морское дно до сих пор не успокоилось: каждую неделю фиксируем толчки с интенсивностью 5-6 баллов. Такого мы еще никогда не наблюдали. Сейчас выдвигаются разные гипотезы, с чем это связано. В том числе предполагается, что там происходит образование нового вулкана.
Кстати, землетрясения в море порой приводят к куда более серьезным последствиям, чем на суше. К примеру, подземные толчки интенсивностью до 3-5 баллов, которые на земле едва ощущаются и не приводят к техническим разрушениям, в воде могут вызвать гигантский оползень. Ведь на суше на уклоне в один-два градуса оползень не произойдет. В море же это возможно. Уклон в пять градусов здесь считается опасным. На подходе же к побережью Баренцева моря есть участки, где уклон достигает 17-20 градусов. Если на этой территории произойдет даже небольшой толчок интенсивностью в 3 балла, может случиться оползень. А масса самого большого оползня, сошедшего в районе норвежских газовых полей, составляла сто миллионов тонн ила!
Существует и другая проблема. Как правило, на десятом году разработки месторождения уменьшается внутрипластовое давление добываемого газа. Чтобы его поддерживать в норме, промышленники закачивают взамен углекислый газ или жидкость. Однако давление со временем все равно уменьшается и поверхность начинает проседать. Если это происходит медленно, постепенно, то серьезных катаклизмов не возникает. Однако в жизни не все происходит гладко.
На последней конференции «Шельф России», которая состоялась в Москве в начале февраля, эта тема активно обсуждалась. Были названы и цифры возможного провала дна в районе Штокмановского месторождения. По расчетам специалистов Института проблем нефти и газа РАН, прогнозируемое максимальное проседание не должно превысить 1,75 метра. Правда, у их заполярные коллег это вызывает сомнения.
- Да, ряд столичных ученых предполагают, что оно не превысит двух метров, - отмечает Анатолий Виноградов. - Но они не учли, что на Севере другое, нежели в Центральной России, напряженное состояние земной коры. Более того, в районе Штокмановского месторождения находятся два разлома, которые рассекают толщу осадочных пород, причем на всю их глубину - 10 километров. Ученые нашего Горного института представили свои расчеты о возможном проседании дна. Эта тема достаточно полно раскрыта в монографии академика Н. Н. Мельникова и сотрудника Горного института КНЦ А. И. Калашника «О геодинамических условиях отработки газовых и нефтяных месторождений». В работе доказано, что максимальные смещения на Арктическом шельфе могут быть в 5-10 раз более сильными, чем предполагалось ранее.
Но даже цифра московских ученых не говорит об отсутствии проблем для промышленных объектов в районе Штокмана. К примеру, в 1995 году прямо под французским месторождением Лак произошло землетрясение с интенсивностью колебаний 7,5 балла. В связи с этим дно резко просело. Всего на один метр. Кажется, совсем немного, но этого было достаточно, чтобы разрушились газопроводы. Возможна ли такая ситуация на Штокмановском месторождении? Во всяком случае, не исключена. Наши северные соседи уже столкнулись с этой проблемой. Несколько лет назад на месторождении Экофиск в Норвегии дно плавно просело почти на 8 метров, в результате центральную платформу перекосило, стволы скважин сильно деформировало.
- Следует также учесть, что опыт, накопленный газодобытчиками в Норвежском море, нельзя впрямую перенести на Баренцево, - добавляет Анатолий Виноградов. - Здесь совсем другой температурный режим дна и, соответственно, другие механические свойства пород.
Чтобы предотвратить развитие опасных ситуаций, необходимо осуществлять детальный мониторинг состояния геологической среды в районе добычи углеводородов. Имеющиеся сегодня в России инструментальные средства этого не позволяют. Ученый видит выход в создании отечественной системы многокомпонентных донных сейсмодатчиков на оптоволокне:
- Западными специалистами уже доказано, что внедрение оптоволоконных технологий в морскую геологоразведку позволит повысить разрешающую способность исследований в 8-10 раз, существенно увеличить детальность и точность построения трехмерных разрезов. Такие системы способны работать на всех глубинах в пределах Баренцевоморского шельфа в течение 20-30 лет, т. е. практически весь период активной отработки месторождения, обеспечивая регистрацию сверхслабых сейсмоакустических событий. Кроме мониторинга донная сеть сейсмодатчиков может быть использована для контроля напряженно-деформированного состояния пород в пределах месторождения, позволяя своевременно применять необходимые меры для снижения возможных рисков. Использовать зарубежные системы нет смысла. У нас же первые наработки в этом направлении были начаты еще в 90-е годы, причем Мурманск был в числе лидеров. Но в связи с отсутствием денег так и остались незаконченными. Последние пять лет мы активно на всех уровнях добиваемся выделения ресурсов на создание хотя бы опытного образца такой системы. Понимание находим, а вот финансирования как не было, так и нет.