Каспийский регион: инновации в энергетической и экологической сферах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Каспийский регион: инновации в энергетической и экологической сферах

Рубан Л.С.

д.соц.н., профессор, директор центра Института энергетических исследований РАН

Каспийское море с древнейших времен привлекало внимание исследователей, ему посвящено большое количество научных трудов, начиная с древних греков: Анаксимандра, Гегатея Милетского, Геродота, Аристотеля, Эратосфена и Страбона, до арабских, персидских, европейских ученых и путешественников. Уже с ХVI века природные богатства региона были в центре внимания. На основе историко-статистических данных Источники: Ергин Д. Добыча. Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть. - М.: Де-Ново, 2001; Зонн И.С. Триста лет на Каспии. - М., 2001; Контракт века - новый этап (первый нефтяной бум) // Caspian Energy. 2001. - №3 (10); Развитие трубопроводного транспорта нефти в России // Caspian Energy. 2001. - № 3 (10); Марцева А. От Геродота - к Петру Великому и Нобелю // Нефть, газ, строительство. 2001. - Апрель; Прокофьев И.В. Нефтегазовый комплекс Азербайджана // Независимый Азербайджан. Новые ориентиры. Т.1. - М., 2000; Neftegaz.RU (4) 2010. мы сделаем ретроспективный анализ внедрения инноваций на Каспии с ХVI в. до наших дней. каспий нефтедобыча экологический инновация

Итак, Апшеронские месторождения относятся к первым исторически известным источникам нефти. В течение многих столетий здесь отмечались выходы нефти на поверхность. В 1594 г. на Апшеронском полуострове был вырыт первый в мире нефтяной колодец. К 1825 г. в Бакинской провинции эксплуатировалось 125 колодцев со средней глубиной в 5 с небольшим саженей с годовой добычей нефти 21085 пудов, а в районе самого Баку к 1829 г. функционировало 82 вырытых вручную нефтяных колодца.

В начале 70-х гг. XIX в. российское правительство отменило монополию и открыло регион для конкурирующих частных предприятий, что привело к настоящему взрыву предпринимательской активности. Время вырытых вручную колодцев закончилось. В 1844 г. на Апшеронском полуострове горным инженером Ф. Семеновым в поселке Биби-Эйбат была пробурена первая на берегу Каспийского моря скважина, давшая хороший результат. С 1879 по 1888 гг. объем нефтедобычи в России увеличился в 10 раз, достигнув 23 млн. баррелей, т.е. более четырех пятых от объема добычи в Америке, а к началу ХХ в. бакинские промыслы вышли на первое место в мире по объемам добычи нефти. В 1899-1901 гг. в Азербайджане добывалось 11,5 млн. т нефти в год, в то время как в США - только 1 млн. тонн. К 1901 г. бакинский нефтяной район давал 95% российской добычи нефти или 50% мировой добычи.

Не отставала от нефтедобычи и нефтепереработка, причем многое, что происходило на Каспии и в окрестных регионах не имело аналогов в мире. Так первый в мире нефтеперегонный завод был построен в 1823 г. на Северном Кавказе в г. Моздоке крепостными крестьянами братьями Дубиниными, которые оснастили его кубами перегонного действия и доказали, что из нефти можно выделять керосин (осветительное масло). Для сравнения, в Америке химик Б. Силлиман доказал это только в 1855 г.

Горным инженером Н.И. Воскобойниковым в 1837 г. в п. Балаханы около Баку был построен завод по производству «осветительного масла», прообразу современного керосина. В 1859 г. В.А. Кокарев со своими компаньонами П.И. Губониным и бароном Н.Е. Торнау построили в поселке Суруханы первую фабрику для получения парафина и керосина, т.е. первый современный нефтеперегонный завод. В 1873 г. уже действовало более 20 мелких нефтеперегонных заводов, а в начале 80-х гг. - в новом промышленном пригороде Баку «Черном городе» функционировало около 200 нефтеперегонных заводов. В 1875 г. впервые в мире в Азербайджане были получены смазочные масла.

Активная нефтедобыча и переработка требовала соответствующей степени развития транспортировки нефти и нефтепродуктов. В 1863 г. русский ученый Дм. Менделеев первым предложил идею использовать трубопровод при перекачке нефти и нефтепродуктов, а в 1877-1883 гг. была построена Транскавказская железная дорога, для транспортировки нефти в Европу; в 1878 г. на Апшероне был построен первый трубопровод протяженностью 12 км и диаметром 75 мм. Автором проекта и гл. инженером строительства первого нефтепровода был В.Г.Шухов, он же изобрел первую в мире промышленную установку термического крекинга нефти и заложил основы конструирования нефтепроводов, нефтехранилищ и оборудования нефтепереработки.

С 1896 по 1906 гг. был построен керосинопровод Баку-Батуми длиной 883 км, диаметром 200 мм и пропускной способностью 1-1,5 млн. т в год. В 1877 г. Л.Нобель в г. Матала (Швеция) построил первый в мире стальной нефтеналивной танкер «Зороастр», который в 1878 г. был спущен на воду в Каспийском море. В 70-е гг. XIX в. впервые на Каспии в качестве топлива для судов были использованы отходы после получения керосина в процессе перегонки, т.е. мазут, а вскоре поезда на Транссибирской железнодорожной магистрали стали ходить не на угле, а на этом нефтяном топливе. В 1887 г. нефтедобыча переходит с материка на острова: Нобели начинают бурение на нефть на о.Челекен (Туркестан).

В 1905 г. на скважинах п. Балаханы впервые при их эксплуатации было начато использование компрессоров, в 1911 г. - в п. Сураханы впервые применено роторное бурение; в 1915 г. на скважинах в Раманах около Баку впервые использованы глубинные насосы.

В 1920 г. в Баку был основан Азербайджанский политехнический институт - первый в Европе и Азии центр по подготовке инженеров-нефтяников, а позднее в 1923-1924 гг. коренные изменения в технологии добычи нефти наступили с появлением глубинных насосов и станков-качалок.

В 1924 г. в бухте Биби Эйбат со скважины № 74, пробуренной с деревянного основания была получена первая в мире нефть с шельфа Каспийского моря, так была заложена основа морской добычи углеводородов. Вторым качественно новым периодом развития бакинских промыслов стал 1929 г., когда практически все насосные скважины были оснащены электродвигателями. Т.о. была электрифицирована добыча нефти в этом регионе. В 1934 г. на о. Артем впервые было осуществлено кустовое бурение. С 1949 г. начался отсчет истории морской добычи нефти, когда была получена первая морская нефть на «Нефтяных камнях».

Переходя от истории к современности, мы можем в полной мере оценить этот уникальный регион с его богатыми природными ресурсами, минеральными (углеводородными) и биологическими, и рассмотреть инновационные достижения в сфере нефтегазодобычи и экологии.

Актуальность освоения УВ-потенциала Каспия связана с постоянно возрастающим спросом на нефть и газ. С начала «нефтяной эпохи» человечество израсходовало 1000 млрд. баррелей нефти. По разным оценкам мировые запасы нефти составляют от 2000 до 2500 млрд. баррелей. Несмотря на непрерывное развитие технологий, полностью извлечь эти запасы, по всей видимости, не удастся. Тем не менее, ожидается, что в 2030 г. нефть будет покрывать около трети мирового спроса на первичные энергоресурсы притом, что, по прогнозам Международного энергетического агентства, объем спроса к этому времени вырастет на 50% Основные факты и цифры 2009-2010 гг. - Total. - С.6..

Геологическая служба США (USGS) опубликовала оценки еще не открытых ресурсов нефти и газа в Каспийском регионе, которые подтверждают уже существующие прогнозы относительно стратегической значимости этой зоны как источника энергоресурсов, особенно для Европы. USGS рассчитала средний объем «неразведанных технически извлекаемых природных нефтяных запасов бассейна Каспийского моря, которые составляют 19,6 млрд. баррелей сырой нефти, 243 трлн. кубических футов природного газа (6,8 трлн. куб. м) и 9,3 млрд. баррелей природного газового конденсата» Улткинс Э. Высокие ставки на Каспий подтверждает Геологическая служба США // Oil & Gas Journal Russia. 2011. - Январь-февраль - С.26. . По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), в результате проводимых на шельфе Каспия масштабных работ к 2035 г. доля Каспийского региона в мировом экспорте энергоносителей может достигнуть 9%.

Обеспечение энергетической и экологической безопасности тесно связано. Освоение морских нефтегазовых месторождений требует применения новейших технологий и оборудования, не допускающих попадания нефти в водную среду и нанесения ущерба биологическим ресурсам, причем следует учитывать особенности закрытого бессточного водоема, каким является Каспийское море. Это очень важно, так как бассейн Каспийского моря характеризуется богатством биологических ресурсов. Здесь обитают свыше 60 видов рыб, из них 20 имеют промысловое значение: это 2 вида лососевых, 9 видов сельдевых, 80% мирового стада осетровых пород рыб - 6 видов осетровых (это осетр, белорыбица, белуга, севрюга, стерлядь, шип) и др. Биологические ресурсы Каспия в ежегодном рыночном выражении оцениваются в 6 млрд. долларов США.

В Каспийском море ихтиофауна разнообразна - более 100 видов гидробионтов, хотя по разнообразию она уступает Черному и Средиземному морям, а ведь еще недавно Каспийское море было одним из самых продуктивных водоемов в мире. В начале ХХ в. его рыбопродуктивность (в зоне глубин до 50 м) была в 1,63 раза выше рыбопродуктивности Северного моря (классического района рыболовства). В настоящее время в Волго-Каспийском бассейне обитает шесть видов осетровых, но только три из них - белуга, русский осетр и севрюга - имеют промышленное значение, остальные занесены в Красную книгу и находятся на грани исчезновения, причем 80% каспийских осетров получены искусственным путем, а белуги - 100%.

В 1962 г. СССР и Иран достигли договоренности, которая действовала в течение тридцати лет, о запрете промышленного лова осетровых в море и их вылове только по квотам в реках при миграции на нерест. Это решение было ключевым элементом управляемого осетрового воспроизводства. Только Иран продолжал лов в прибрежных водах Южного Каспия (1,5-2 тыс. тонн ежегодно), поскольку заход осетровых на нерест в иранские реки уже давно прекратился. После распада СССР резкое снижение численности осетровых в значительной степени было связано с игнорированием действовавшего во всем Каспийском бассейне рационального режима рыболовства, запрещавшего специализированный морской промысел осетровых и крупномасштабный лов осетровых в открытом море и в прибрежных водах новых прикаспийских государств. Но такая ситуация характерна не только для осетровых. Официальный улов ценных пород рыб на сегодняшний день в 10-20 раз ниже, чем улов браконьерский.

Но кроме браконьерства, угрозу биологическому разнообразию Каспия несет деятельность по освоению минеральных ресурсов региона, в случае, если она осуществляется с нарушением экологических норм. Производство буровых работ с нарушением правил, сброс загрязненных нефтью вод, трудности с транспортировкой нефти и газа создали в Каспийском море такие условия, которые ведут к кардинальным изменениям в физиологическом строении некоторых видов ценных пород рыб и если такое положение дел сохранится, это приведет к полному исчезновению запасов рыб и обитателей моря притом, что прибрежные жители тысячелетиями кормились дарами моря, а доходы от биоресурсов значительно превышают доходы от нефти.

Сложность в освоении природных и, в первую очередь, нефтегазовых ресурсов Каспия заключается в том, что северная часть моря относится к заповедной зоне, в которой недопустимы промышленные разработки. Но не только разработки, а даже сейсморазведка подводных нефтегазовых ресурсов приносит Каспийскому морю невосполнимый урон. По каспийской акватории ученые из Каспийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства (КаспНИРХ) указывали, что при бурении и эксплуатации нефтегазоносных скважин в море не удается исключить поступления в окружающую среду нефтепродуктов, буровых растворов (БР), шламов (БШ) и других сопутствующих загрязнителей. Буровые отходы являются многокомпонентными токсикантами, состав которых существенно меняется по мере углубления скважины.

Кроме того, перед началом бурения скважин для стабилизации головки бура на дно моря сбрасываются несколько тысяч мешков цемента. Этот процесс в сочетании с илом и грязью, которые поднимаются со дна моря, создает большие экологические угрозы рыбам, обитающим в этом секторе. Загрязнение вод приводит к ухудшению условий обитания гидробионтов, уменьшению их численности и биомассы. Поэтому необходима экологически безопасная технология бурения.

Говоря о передовом опыте разведки и добычи углеводородов, стоит отметить работающую на Каспии компанию «ЛУКОЙЛ», которая практикует метод нулевого сброса, дающего возможность сохранить экологию в районе бурения. Создана система экологической безопасности, представляющая собой комплекс мероприятий, направленных на исключение ущерба окружающей природной среде, минимизацию неизбежных и рисковозможных негативных воздействий нефтедобывающей промышленности на экосистему Северного Каспия. Нулевой сброс означает, что все производственные отходы, образующиеся на буровой платформе, за исключением систем охлаждения внешнего контура энергетических установок, собираются и отправляются на береговые базы, где подвергаются очистке, утилизации и переработке. Эффективность системы нулевого сброса, применяемой компанией «ЛУКОЙЛ», обусловливает необходимость распространения и реализации ее как в БКМ, так и в других регионах.

Основными элементами системы экологической безопасности являются: подсистема управления отходами, подсистема борьбы с аварийными сбросами, подсистема компенсаторных мероприятий и система мониторинга окружающей среды.

Для примера, плавучие буровые установки, используемые для проведения поисковых буровых работ, оборудованы циркуляционной системой буровых растворов, дренажными системами для загрязненных технологических стоков, канализационной системой и емкостями-накопителями для хозяйственно-бытовых, нефтесодержащих, буровых сточных вод, отработанного бурового раствора и масла. Бурение скважин ведется с использованием раствора, не содержащего нефтепродуктов.

Закрытая циркуляционная система буровых растворов предусматривает их повторное использование после очистки. Буровой шлам, собранный в металлические контейнеры, отправляется на специализированное предприятие по переработке отходов - ЗАО «Юг-Танкер». Хозяйственно-бытовые отходы в емкостях-накопителях отправляются на берег и на дальнейшую очистку в ЗАО «Юг-Танкер». Нефтесодержащие сточные воды подаются по дренажному трубопроводу в емкость льяльных вод. Оттуда они перекачиваются на транспортное судно и, после доставки на берег, очищаются на очистных сооружениях до концентрации нефтепродуктов, равной 0,05 мг/л. Отработанные масла собираются в специальную цистерну и перевозятся для сепарации на береговой комплекс очистки. Мусор и другие сухие бытовые отходы собираются в отдельные контейнеры и доставляются транспортно-буксирным судном на береговой полигон бытовых отходов Экологическая политика НК «ЛУКОЙЛ» на Каспии. - Астрахань, 2001. - С.5-6..

Для ликвидации опасных последствий возможных аварийных сбросов в настоящее время привлекаются силы и средства морспасслужбы России, в том числе находящееся на постоянном дежурстве специализированное судно «Эпрон» с полным комплектом оборудования для ликвидации аварийных разливов нефти в районе буровой установки. В качестве инструмента для наведения порядка в использовании водных биоресурсов Каспия задействованы существующие органы рыбоохраны, силы Федеральной пограничной службы, Каспийская военная флотилия и другие структуры.

Но кроме разведки и добычи углеводородов на Каспии, компания «ЛУКОЙЛ» способствует возобновлению биологических ресурсов региона. Она ежегодно финансирует выращивание миллионов штук подросшей молоди русского осетра. До начала строительства каждой поисковой скважины компания производит выплату управлению «Севкаспровод» средств на компенсацию предполагаемого ущерба рыбным запасам от буровых работ. Размер компенсационных средств определяется проектами и согласовывается с Госкомрыболовством.

Кроме того, в Астраханской области отраслевым научно-исследовательским центром «БИОС» при поддержке компании «ЛУКОЙЛ» был построен рыбоводный завод мощностью 5 млн. штук молоди в год. Отраслевой научно-производственный центр по товарному осетроводству (ОНПЦ) «БИОС» является единственным специализированным федеральным предприятием, которое занимается научно-исследовательской и производственной деятельностью. Центр имеет одно из самых многочисленных стад осетровых в России - около 4000 особей. Завершены работы по формированию маточных стад осетровых и веслоноса в условиях юга России и разработаны биологические основы выращивания жизнестойкого посадочного материала, проведены опытные работы и получены положительные результаты выращивания в колхозах Астраханской области бестера, белуги, осетра и других осетровых в приспособленных карповых прудах большой площади в поликультуре с растительноядными и веслоносом, определены теоретические подходы выращивания осетровых и других ценных рыб в ильменях Астраханской области.

На «БИОСе» внедрен ряд биотехнологий, не имеющих аналогов в мировой рыбохозяйственной практике, что позволит наряду с выпуском выращенной молоди осетровых получить порядка 100-150 тонн рыбы и около 1 т черной икры в год, создавать и содержать маточное стадо осетровых в качестве резерва на случай катастрофического снижения численности их природных популяций. ФГУП НПЦ «БИОС» ведет обширную научно-практическую работу по сохранению генофонда осетровых рыб на базе Икрянинского экспериментального осетрового рыбоводного завода в Астраханской области, где успешно опробован способ прижизненного получения икры от производителей.

В ходе многолетних исследований учеными накоплен колоссальный опыт по сохранению биологического разнообразия в регионе. В ходе ряда конференций, проводимых в г. Астрахани, учеными были сделаны конкретные предложения по стабилизации экологической ситуации в бассейне Каспийского моря в условиях разработки углеводородов Более подробно см. Калюжный В.И., Рубан Л.С. Сотрудничество на Каспии - путь к успеху и процветанию. - М.: Academia, 2011. Глава 6.:

1. признание приоритета охраны живых самовоспроизводящихся ресурсов морской среды при любых видах хозяйственной деятельности в морской акватории;

2. обязательное осуществление принципа превентивности мер и действий, направленных на охрану водных экосистем и их биоресурсов в условиях добычи углеводородного сырья;

3. обязательное наличие перед началом разведочных, поисково-оценочных и добычных работ у всех объектов экологических паспортов для того, чтобы было возможно отслеживать и фиксировать изменения в природной среде посредством мониторинга;

4. обязательное проведение непрерывного экологического мониторинга акватории в целом и зон углеводородной разработки на всех стадиях освоения углеводородного сырья, включая геофизические исследования, поисково-разведочные и поисково-оценочные работы, в период промышленной добычи УВ, и на этапе консервации скважин;

5. организация государственного геоинформационного мониторинга с участием нефтяных компаний, направленного на постоянное отслеживание возможного нефтяного загрязнения в зоне добычи и транспортировки углеводородного сырья;

6. нефтяным компаниям, ведущим разведку и разработку морских месторождений согласовать с природоохранными органами маршруты движения танкеров, обслуживающих судов и другого флота с целью коррекции маршрутов и направления их движения через районы с меньшей рыбохозяйственной ценностью;

7. внедрение и применение нефтегазовыми компаниями на всех стадиях освоения месторождений углеводородного сырья современных экологически безопасных и эффективных технологий разведки и добычи углеводородов в морских акваториях (пример «нулевого сброса»);

8. разработать и осуществить совместно с нефтяными компаниями, работающими на осваиваемой акватории систему природоохранных практических мер, направленных на сохранение и восстановление ценных представителей ихтиофауны;

9. создать банк данных по природным ресурсам, как минеральным, так и биологическим;

10. унифицировать методики расчетов ущерба от производственной деятельности в разрабатываемой акватории по Государственной экспертизе;

11. целевое направление предэксплуатационных страховых выплат по рискам производственной деятельности и предполагаемому ущербу природной среде на специализированные подконтрольные счета для четкого целевого использования на компенсационные мероприятия и недопущение рассеивания данных финансовых средств.

Итак, обобщив изложенные материалы, мы можем сделать вывод, что прикаспийские государства должны создать режим сохранения и восстановления биоресурсов Каспия как единого экологического комплекса, нести ответственность за сохранение, воспроизводство и оптимальное использование его уникальных природных богатств и, в первую очередь, запасов осетровых рыб.

Мы заострили внимание именно на уникальности региона и тесном переплетении целого ряд проблем, акцентировали внимание на перспективах развития региона, которые открываются при налаживании тесного сотрудничества между прибрежными государствами. Природные богатства БКМ как биологические (крупнейшие в мире запасы осетровых и частиковых рыб, богатый растительный и животный мир), так и углеводородного сырья могут сделать регион экономически процветающим.

Эффективное использование углеводородного потенциала БКМ прибрежными государствами для собственного социально-экономического развития и обеспечения процветания проживающих здесь народов невозможно без тесной интеграции прикаспийских стран, комплексного развития региона в первую очередь на передовой технологической основе. Чисто техническая сторона процесса разработки нефтегазовых ресурсов Каспия (разведка, добыча, транспортировка - реализация трубопроводных проектов) была возможна и осуществлялась еще в советский период. В постсоветский период после распада СССР способы решения данных задач и сами подходы к ним часто менялись. Потребность в энергетических ресурсах, колоссальный спрос и рост цен на них активизировали процесс освоения каспийских углеводородов. Однако каспийский вопрос показал, что в новых условиях только прагматический подход малоэффективен, так как возникает другая проблема: насколько совместимо использование углеводородных и биологических ресурсов, не приведет ли разработка нефти и газа Каспия к экологической катастрофе и уничтожению уникальных биологических ресурсов.

Наш интерес к бассейну Каспийского моря обусловлен тем, что Каспий может стать примером, показывающим как в рамках одного региона должен решаться весь комплекс сложнейших проблем.

Размещено на Allbest.ru