CC BY
61
УДК 504.4.054
А. К. Кенжегалиев, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой общетехнических дисциплин РГП на ПХВ «Атырауский институт нефти и газа» (Республика Казахстан);
М. Т. Чердабаев, доктор экономических наук, профессор, президент КАРО МАНЭБ (Республика Казахстан);
С. С. Орекешов, кандидат технических наук, вице-президент КАРО МАНЭБ (Республика Казахстан);
Е. Ж. Серикбаев, член КАРО МАНЭБ (Республика Казахстан);
Т. М. Суесинов, кандидат экологических наук, член КАРО МАНЭБ (Республика Казахстан);
С. Е. Кенжегариев, кандидат экологических наук, член КАРО МАНЭБ (Республика Казахстан)
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНОЙ ТОЛЩИ ВОКРУГ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАШАГАН
Исследования, проведенные в летний период 2012 г., показали, что состояние загрязнения водной толщи месторождения Кашаган, расположенного в шельфовой зоне Северного Каспия, до коммерческой добычи нефти находится в пределах возможности самоочищения морской среды.
Researches conducted during the summer period of 2012 showed that the state of pollution of water thickness of field of Kashagan located in a shelf zone of the Northern Caspian Sea, before commercial oil production is in limits of possibility of self-cleaning of the marine environment.
Введение. В будущем Республика Казахстан связывает развитие нефтегазовой отрасли с шельфом Каспийского моря [1].
Нам Каспийское море знакомо как кормилец народов всех прикаспийских государств, так как оно по своим физико-географическим особенностям является уникальным природным объектом, не имеющим аналогов на Земле. Его изолированность от Мирового океана, низкое гипсометрическое положение сделали Каспийское море конечным резервуаром подземных, надземных и осаждающихся воздушных масс природного и антропогенного генезиса с территории части Восточноевропейской низменности, Урала, Кавказа, Иранского нагорья и отчасти Туранской низменности.
В каспийском море обитают 727 видов разнообразных животных, 374 из которых считаются уникальными, а 7 из них - живущими исключительно в этих водах. Особую ценность имеют осетровые - Каспийское море дает 90% мировой осетровой икры [2].
Интенсивное развитие нефтегазовой отрасли Казахстана и проведение нефтепоисковых операций в Казахстанском секторе Каспийского моря (КСКМ) требует проведения и исследования влияния нефтяных операций на экологическое состояние Северного Каспия, научно-обоснованных решений эколого-производственных задач на основе современных достижений экологической науки и математических методов.
Значительные участки северной части Каспия, прилегающие к российским, а также к казахстанским берегам, являются заповедными зонами, имеющими большое значение для сохранения и воспроизводства биоресурсов. Каспий с впадающими в него реками содержит мировой генофонд каспийской белуги, русского осетра, севрюги и шипа.
Загрязнение морской среды является основным фактором, угрожающим сохранению
биологического разнообразия и разрушающим среду обитания водных биоресурсов в Каспийском море. Несмотря на то, что проведение морских нефтяных операций регламентируется рядом нормативных и законодательных актов, в процессе поискового и эксплуатационного бурения, а затем и при эксплуатации скважин, как известно из практики Мексиканского залива, утечки нефти практически неизбежны.
По сегодняшним оценкам геологические запасы месторождения составляют 38 млрд. баррелей нефти, из которых 13 млрд. баррелей можно добыть в случае применения повторного закачивания газа. Нефть характеризуется большим содержанием попутного газа [3-5].
Согласно некоторым источникам, запасы Кашагана вполне могли бы составить более чем 50 млрд. баррелей. Это сделает его вторым по величине нефтяным месторождением мира после месторождения Гавар в Саудовской Аравии.
Кашаган является наиболее важным месторождением среди 11 выявленных месторождении, подготовленных к разработке, подписавших северокаспийское соглашение о распределении продукции (СРП) и, занимающее территорию общей площадью 5600 км2 в Казахстанском секторе Каспийского моря.
Месторождение Кашаган характеризуется высоким пластовым давлением до 850 атм. Нефть высококачественная, но с высоким содержанием сероводорода и меркаптана [6].
На рисунке приводятся будущие перспективные нефтяные месторождения Казахстанского сектора Каспийского моря.
Для освоения и оценки Кашагана построено 2 искусственных острова, пробурено 6 разведочных, 6 оценочных скважин (Восток-1, Восток-2, Восток-3, Восток-4, Восток-5, Запад-1).
Размеры Восточного Кашагана по замкнутой изогипсе - 5000 м составляют 40
(10/25) км, площадь - 930 км2, амплитуда поднятия - 1300 м. Прогнозируемое высокое накопление конденсата (ВНК) проводится на абсолютной отметке 4800 м, высота массивного трещинного резервуара достигает 1100 м, площадь нефтеносности - 650 км2, средняя нефтенасыщенная толщина - 550 м.
Кашаган Западный граничит с Восточным Кашаганом по субмеридиональному структурному уступу, который, возможно, связан с тектоническим нарушением. Размеры рифогенно-го поднятия по замкнутой стратоизогипсе -5000 м составляют 40^10 км, площадь - 490 км2,
амплитуда - 900 м. ВНК принимается общим для обоих поднятий и проведен на абсолютной отметке 4800 м, высота ловушки - 700 м, площадь нефтености - 340 км2, средняя нефтенасыщенная толщина - 350 м.
Юго-Западный Кашаган расположен несколько в стороне (к югу) от основного массива. Поднятие по замкнутой стратоизогипсе -5400 м имеет размеры 97 км, площадь - 47 км2, амплитуда - 500 м. ВНК прогнозируется на абсолютной отметке 5300 м, площадь нефтеносности - 33 км2, средняя нефтенасыщенная толщина - 200 м.
Запасы нефти Кашагана колеблются в широких пределах 1,5-10,5 млрд. т. Из них на Восточ-
ный приходится от 1,1 до 8 млрд. т, на Западный -до 2,5 млрд. т и на Юго-Западный - 150 млн т.
Геологические запасы Кашагана оцениваются в 4,8 млрд. т нефти по данным казахстанских геологов. Исходя из геологических и других факторов, влияющих на освоение недр акватории, площадь КСКМ можно разделить на три зоны. В первой основными по ожидаемым перспективным ресурсам являются подсолевые верхнепалеозойские отложения.
Основная часть. Исходя из вышеизложенного нами, анализируя проведенные мониторинговые работы за экологическим состоянием шельфа Каспийского моря, с целью оценки со-
стояния загрязнения до добычи нефти с острова D, т. е. для оценки фонового состояния загрязнения водной толщи в рамках государственного гранта, было исследовано состояние загрязнения компонентов моря. Данная работа посвящена изучению водной толщи вокруг острова или по периметру с 4 сторон и одна точка как фоновая далеко от остова между островом и устьем р. Урал.
Координаты отбора пробы воды приведены в табл. 1.
Отобранные пробы были проанализированы в аккредитованной лаборатории и полученные результаты исследования занесены в табл. 2.
Координаты отбора пробы воды
Таблица 1
Станция 1 Станция 2 Станция 3 Станция 4 Станция 5
N46.29.490 E52.13.467 фоновая N46.27.122 E52.20.860 N46.25.322 E52.16.023 N46.26.251 E52.15.183 N46.26.974 E52.15.933
Таблица 2
Содержание загрязняющих веществ поверхностной воды вокруг острова, мг/л
Наименование определяемой характеристики ПДК Фактическое значение
станция 1 фоновая станция 2 станция 3 станция 4 станция 5
Нефтепродукты 0,05 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
Фенолы 0,001 0,007 0,007 0,0126 0,014 0,0086
АПАВ 0,5 Не обн. Не обн. 0,015 0,01 0,007
Аммоний 0,5 0,23 0,24 0,17 0,2 0,05
Нитриты 0,08 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
Нитраты 10,0 0,21 5,20 3,10 5,99 6,37
Хлориды 350 3837,4 3962,0 3891,0 3607,0 3766,5
Сульфаты 500 2301,0 2342,0 1886,7 2276,1 2243,2
Фосфаты - 0,015 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
Полифосфаты 3,5 0,046 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
БПК, мгО2 дм3 3,0 49,7 59,3 44,8 53,2 64,7
ХПК, мгО2 дм3 30 544,0 688,0 560,0 624,0 768,0
Жесткость 7 50,0 55,0 55,5 55,5 54,0
Кальций 180 280,0 220,0 230,0 230,0 240,0
Магний 40 2832,0 3168,0 3192,0 3192,0 3096,0
Гидрокарбонаты - 256,2 256,2 256,2 256,2 256,2
Взвешенные вещества - 345,0 326,0 222,0 339,4 214,0
Сухой остаток 1000 10 400,0 10 872,0 10 884,0 11 072,0 10 972,0
Железо 0,5 0,97 0,225 7,98 2,67 6,385
Хром 0,1 Не обн. Не обн. 0,081 Не обн. 0,106
Кобальт 1,0 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
Свинец 0,1 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
Кадмий 0,01 0,0264 0,0131 0,0183 0,0084 0,0157
Никель 0,1 Не обн. 0,118 0,160 Не обн. 0,195
Медь 1,0 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. 0,363
Цинк 1,0 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. 0,298
Марганец 0,1 Не обн. Не обн. 0,075 Не обн. Не обн.
Ванадий 0,1 Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не обн.
Висмут - Не обн. Не обн. 0,027 0,041 0,049
Примечание: - обозначает, что ПДК не установлена.
Заключение. Содержание кальция, магния, нитрита, железа, хрома, никеля на исследуемых станциях превышают санитарно-гигиенические нормы для поверхностных водоемов, а показатели АПАВ, аммония, нитратов, железа, сухого остатка, марганца ниже значений ПДК.
На всех исследованных станциях в воде отсутствуют: кобальт, свинец, ванадий и нефтепродукты, но концентрации фенола превышают установленные нормы ПДК для водоемов рыбохозяйсвенного значения 7-10 раз.
Высокое содержание фенола можно объяснить присутствием биогенного источника фенола, а отсутствие нефтяных углеводородов - самоочищающей возможностью морской среды.
Литература
1. Исследование влияния нефтепоисковых операций на экологическое состояния Казахстанского сектора Каспийского моря (КСКМ) и разработка математической модели дрейфа нефтяного пятна: отчет о НИР (промежуточный). 2012.
2. Кенжегалиев А. Современное экологическое состояние Казахстанского сектора Каспийского моря. Алматы: Гылым, 2003. 118 с.
3. Уильям Г. Земполик. Открытие на Каша-гане: пример успешного использования многопрофильного подхода для уменьшения Казахстана // Труды I международной конференции. Алматы-Атырау, 2001. с. 28.
4. Государственный экологический мониторинг на шельфе и в прибрежной зоне Каспийского моря с применением технологий космического дистанционного зондирования: отчет о НИР (заключ.). 2010.
5. Государственный экологический мониторинг на шельфе и в прибрежной зоне Каспийского моря с применением технологий коСМИческого дистанционного зондирования: отчет о НИР (заключ.). 2011.
6. Нурушев М. Ж., Диаров М. Д. Научное обоснование эффективных мер по предупреждению геологических рисков нефтегазоносность ликвидации катастроф нефтегазовых выбросов Казахстанского сектора Каспийского моря // Вестник ЕНУ им. Л. Н. Гумилева, 2010. № 6. С. 237-243.
7. Вода. Общие требования к отбору проб: ГОСТ Р 51592-2000. Введ. 21.04.00. М.: ГОССТАНДАРТ России, 2000. 35 с.
8. Правила контроля качества морских вод: ГОСТ 17.1.3.08-82. Введ. 01.01.83. М.: Гос. комитет ССР по стандартам, 1982. 4 с.
Поступила 11.02.2014
