Font Size

Cpanel

Прогноз последствий воздействия природных процессов на объекты хранения и транспортировки углеводородов о. Сахалин (часть 2)

zabaraБогатейшие нефтяные и газовые месторождения являются ведущим фактором в экономики Сахалинской области и определяют ее социально-экономическое развитие. Охотоморский шельф Северного Сахалина является главным нефтегазоносным районом Дальнего Востока России. В его пределах разведано 384 миллиона тонн нефти, газоконденсата и около триллиона кубометров газа, а предполагаемый общий объем извлекаемых запасов превышает разведанный более чем в три раза. Также исключительно богаты и разнообразны флора и фауна этого региона. Именно такая специфика и предопределяет необходимость наиболее полного учета экологических факторов в развитии промышленной инфраструктуры, как и возможных последствий воздействия природных процессов на объекты хранения и транспортировки углеводородов в этом дальневосточном российском регионе.

Север острова - развитый район нефтедобычи. На данный момент ведутся работы на следующих проектах:

● проект «Сахалин–1». Охватывает нефтегазоконденсатные месторождения Одопту-море, Чайво, Аркутун-Даги. Участвуют компании «Содеко» (Япония), «Эксон» (США), «Роснефть» - «Сахалинморнефтегаз» (Россия). Доля российских предприятий - 40 процентов. Разведанные запасы: 193 миллиона тонн нефти и конденсата, 293 миллиарда кубометров природного газа; общие потенциальные ресурсы - 294 миллиона тонн и 353 миллиарда кубометров соответственно.

● проект «Сахалин–2». Цель - разработка Пильтун-Астохского и Лунского нефтегазоконденсатных месторождений, выявленных, разведанных и подготовленных к эксплуатации ОАО «Сахалинморнефтегаз» за счет средств госбюджета России. Промышленные запасы: разведанные - 125 миллионов тонн нефти и 449 миллиардов кубометров газа, потенциальные - 154 миллиона тонн и 534 миллиарда кубометров соответственно. Осуществляется компанией «Сахалинская энергия», созданной зарубежным консорциумом МММШ («Маратон», «Мицуи», «Мицубиси», «Шелл»). Российские компании в проекте участия не принимают.

Проект «Сахалин-3». Цель - проведение геологоразведочных работ с последующей разведкой и эксплуатацией обнаруженных месторождений в пределах Восточно-Одоптинского, Аяшского и Киринского акваториальных участков, или блоков. Права на освоение Восточно-Одоптинского и Аяшского блоков предоставлены компании «Эксон» - участнице проекта «Сахалин-1». Киринский блок отдан консорциуму «Мобил-Тексако» (США). Участки шельфа «Сахалин-4», «Сахалин-5» и «Сахалин-6» планируется выставить на конкурс по проведению геологоразведки на условиях Соглашения о разделе продукции. Эти акватории изучены только сейсморазведкой; их перспективы оцениваются по аналогии с прилегающими прибрежными месторождениями острова («Сахалин-4» - газовые и газонефтяные месторождения Узловое, Астрахановка, Некрасовка, Колендо; «Сахалин-5» - нефтяные месторождения Оха, Эхаби, Восточное Эхаби; «Сахалин-6» - нефтяное месторождение Окружное).

Ресурсы сахалинского шельфа Татарского пролива, заливов Терпения и Анива, учитывая в целом отрицательные результаты бурения, оцениваются невысоко, хотя открытия здесь небольших месторождений типа Изыльметьевского вполне вероятны.

Дадим оценку рисков от опасных геологических и гидрометеорологических процессов для трубопроводов и резервуарных парков острова Сахалин. Любая хозяйственная деятельность не застрахована от аварийной ситуации. Объекты нефтедобычи относят к опасным производственным объектам, которые в случае аварий представляют серьезную угрозу для человека и окружающей среды.

На территории Сахалинской области и на морских акваториях, входящих в зону ответственности Государственного учреждения Сахалинское УГМС, действуют критерии опасных гидрометеорологических явлений (ОЯ) и комплексов неблагоприятных метеорологических явлений (КНЯ), разработанные с учетом местных природно-климатических особенностей на основании типового перечня опасных природных гидрометеорологических явлений. Эти критерии согласованы с Росгидрометом и администрацией Сахалинской области.

Опасное природное явление - гидрометеорологическое явление, которое по своей интенсивности развития, продолжительности или моменту возникновения может представлять угрозу жизни или здоровью граждан, а также может наносить значительный материальный ущерб.

Анализ многолетних наблюдений различных служб показывает, что для острова Сахалин наиболее вероятными природными источниками, способствующими возникновению чрезвычайных ситуаций, являются:

● Опасные геофизические явления (землетрясения);

● Опасные геологические явления (оползни, обвалы, осыпи);

● Опасные метеорологические явления (сильный ветер, в том числе шквал, очень сильный снег, очень сильный дождь, том числе мокрый снег и дождь со снегом).

● Морские опасные гидрометеорологические явления (сильное волнение, быстрое и очень быстрое обледенение судов, цунами, напор льда и интенсивный дрейф льда).

Чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера ввиду географического расположения Сахалинской области возникают довольно часто. Анализ чрезвычайных ситуаций за последние 16 лет, произошедших на территории острова Сахалин, указывают на то, что наиболее часто повторяющиеся, а некоторые и катастрофические (по количеству пострадавшего населения, причиненному ущербу) являются чрезвычайные ситуации (ЧС), обусловленные землетрясениями, цунами, тайфунами, паводками. Факторов, от которых зависит каждое явление, исключительно много, зачастую их просто, невозможно учесть.

t Циклон (тайфун). В течение года на Сахалинскую область оказывают влияние до 100 циклонов, зачастую сопровождающихся сильным ветром, облачностью и осадками. В конце лета и начале осени наблюдаются тропические циклоны (тайфуны), перемещающимися на территорию острова из районов Желтого, Восточно-Китайского морей. Тайфун – это местное название циклонов тропических, возникающих на З. Тихого океана (до 170° восточной долготы) к С. от экватора которые проникают в районы Приморья, на Курильские острова, Сахалин и даже на Камчатку, трансформируясь во внетропические циклоны.

Обычно, при перемещении тайфунов в более северные широты, происходит более активное затухание, но отдельные циклоны тропического происхождения сохраняют свою силу и над Сахалином, вызывая на всем острове ветры ураганной силы. С приходом тайфунов связаны сильные дожди и разрушительные ветры, скорость которых достигает 40 м/с. Но стоит отметить, что большинство тайфунов проходит над территорией острова южнее залива Терпения и как следствие не оказывают значительного влияния на район нефтегазодобычи - северо-восточный Сахалин.

t Цунами. Что касается цунами, то сложность в предсказании цунами усугубляется его зависимостью от землетрясения (табл. 1.1).

У берегов Сахалина зарегистрирован 21 случай цунами. Но во всех этих случаях высота волны колебалась от 0,2 м до 2,8м. Из них 7 возникло в Японском море, одно в Охотском море и 13 в Тихом океане.

Северо-западная и северо-восточная части Сахалина меньше подвержены волнам цунами, чем южная, юго-западная и юго-восточная. Наиболее опасное в этом отношении Японское море, где возникающие в сейсмических разломах землетрясения способны породить местные цунами.

Основными характеристиками цунами являются: магнитуда, интенсивность на конкретном побережье и скорость движения волны.

За магнитуду цунами принят натуральный логарифм колебаний уровня воды (в метрах), измеренный стандартным мареографом у береговой линии на расстоянии от 3 до 10 км от источника цунами. Существует зависимость между сейсмической магнитудой (mS), магнитудой цунами (m) и высотой главной волны цунами (h).

Таблица 1.1. Зависимость между сейсмической магнитудой, магнитудой цунами и высотой главной волны цунами

tabl1 2801

Высота волны цунами в зоне добычи нефти и газа, северо - восток Сахалина, небольшая, вследствие малой глубины моря и составляет 0,2 м.

По Шкале Ииды К. и А. Имамуры данная высота волны в местах разработки месторождений соответствует 0 баллов (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Шкала интенсивности К. Ииды и А. Имамуры

tabl2 2801

Данная высота волны характеризуется как «слабое цунами, волна не наносит никаких разрушений, не заметна для простых жителей и регистрируется только специальными приборами мареографами».

Таким образом, данная высота волны цунами не причинит вреда сооружениям проекта, трубопроводам, а также буровым платформам, находящихся непосредственно в море, а как следствие вред причинен окружающей среде не будет.

t Землетрясение. Что касается землетрясений, то в отличие от цунами, оно является наиболее опасным явлением на Сахалине. Именно разломы являются теми участками земной коры, где сосредоточены очаги землетрясений, и на поверхности которых при землетрясении происходят различные разрывные смещения участков почвы. Анализ последствий землетрясений показывает, что резервуары могут получать значительные повреждения. Нет общепринятого решения задачи о сейсмических нагрузках на фундаменты резервуаров.

Несмотря на определенный прогресс, достигнутый в последние годы в резервуаростроении, резервуары нефти и нефтепродуктов остаются одними из наиболее опасных объектов.

Информация об авариях, происшедших за последние 25 лет на емкостях с нефтепродуктами на территории России и за рубежом показывает, что основными формами разрушения вертикальных цилиндрических резервуаров, в результате сейсмического толчка являются:

● отрыв от основания,

● деформация стенок с образованием «слоновой ноги»,

● пролив нефтепродуктов при деформации крыши,

● разрыв части обшивки у основания с истечением продукта.

Основной причиной этого является тот факт, что при сейсмическом воздействии силой около 9 баллов величина горизонтального давления на стенку резервуара почти на порядок больше, чем в обычных условиях эксплуатации.

Вся трасса сахалинского трубопровода проходит по территории острова с интенсивностью сейсмичности от 8 и выше баллов, по шкале MSK-64. Кроме того, эти нефте- и газопроводы, на всем своем протяжении, полностью проходят под землей, что представляет наибольшую угрозу окружающей среде острова. Трубопровод 55 раз пересекает 22 активных тектонических разлома.

Большую опасность вызывает также нахождение морских платформ, на северо-восточном Сахалине, в 9-балльной сейсмической зоне, а также завод по сжижению природного газа (СПГ) и терминала отгрузки нефти (ТОН) на юге Сахалина в 8-балльной зоне.

В соответствии с классификацией, приведенной в СНиП 22-01-95, районы участков нефтепровода и площадок относятся к категориям:

● чрезвычайно опасные (катастрофические) (более 9 баллов);

● весьма опасные (8-9 баллов).

Поэтому учитывая частые на Сахалине землетрясения в совокупности с пересечениями нефтепроводом наиболее активных и опасных при землетрясениях участков (разломов) неизбежно вызовут большие и малые повреждения подземных труб, связанные с различными по размеру утечками нефти. Землетрясения регулярно происходят на Сахалине, при этом различные по характеру и направлениям смещения почвы по линиям разломов далеко не редкость. При определённых условиях, землетрясения спровоцируют активизацию оползневых и селевых процессов, что приведёт к дополнительным повреждениям трубопроводов.

t Паводки. Трасса нефте- и газопроводов на своем протяжении пересекает более 1000 постоянных и временных водотоков. Несмотря на то, что большинство рек относится к категории малых, особенности их гидрологических характеристик и режима, а также характер русловых процессов, вызывающих сильное воздействие на инженерные сооружения, заставляют относить их к категории опасных водотоков. Ожидаемые последствия - разрушение трубопроводов. Смещение русла вызовет размыв в том месте, где труба заглублена на стандартный уровень. Поскольку сильным паводкам, вызывающим смещение русла, часто сопутствует образование заторов из стволов деревьев на реках (закорчевывание), эти заторы (карчи) могут легко образоваться на участке размыва трубопровода, что приведет к возрастанию давления воды на трубу с большой вероятностью ее прорыва. Труба может также всплывать, что при защемлении ее участков на коротком расстоянии может вызвать трещины и прорывы с разливом нефти как результатом.

 

Литература

1. Научно-технический вестник «Эксон Нефтегаз Лимитед». Южно-Сахалинск: Управление по физической культуре, спорту и туризму города Южно-Сахалинска, 2000. – 30с.

2. Кононов В.Э., Черный А.В. Сахалинская нефть // Московский журнал. М: Наука, вып. 5, 2000. -70с

3. Перечень опасных природных явлений для Сахалинской области. [Электронный ресурс]: база данных. — Режим доступа: http://sakhmeteo.ru/ourforecasts/oya.php Официальный сайт Сахалинской Гидрометеослужбы.

4. Федеральный закон РФ «О гидрометеорологической службе» №21-ФЗ от 2 февраля 2006.

5. Федеральный портал. Чрезвычайных ситуаций, произошедших на территории острова Сахалин. [Электронный ресурс]: база данных. — Режим доступа: http://www.protown.ru/russia/obl/articles/7969.html/

6. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941.-200с.

7. Ким С. Актуальные вопросы охраны окружающей среды..Южно-Сахалинск, 2010. -120с.

8. Воробьев Ю.Л. Цунами: предупреждение и защита. МЧС России. – М.: Изд-во Ин-октав , 2006. 263с.

9. Баринов А.В. Чрезвычайные ситуации природного характера. Учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб.заведений. — М.: Издательство Владос-пресс,2003. — 496 с.

10. СНиП 22-01-95 «Геофизика опасных природных воздействий», Москва, 1997г.

11. Поверхностные воды Сахалина. [Электронный ресурс]: база данных. — Режим доступа: http://sknc.narod.ru/files/map4.html

(окончание следует)

А.И. Забара,
специалист, отдел Э и ПБ и ПОС,
ООО «РН-СахалинНИПИморнефть»,
член Русского географического общества