История исследований газовых гидратов озера Байкал |
Аналитика - Исследования и развитие |
Автор: http://neftegaz.ru/analisis/view/7730 |
16.02.2012 08:19 |
Во время работы руководителем ООО "Газпром ВНИИГАЗ" возможности публично рассказать о своей работе и достигнутых результатах были ограничены. Поэтому главным считал организовать работу и помочь ученым поверить в свои возможности и полезность. Рад тому, что сейчас опубликованы некоторые материалы о газогидратных исследованиях, которые удалось довольно серъезно активизировать, в частности дав возможность исследователям расширить полевые исследования в рамках "Экспедиций Байкал 2008 и 2009". Тогда мало кто верил, что эта инициатива института даст такие прекрасные научные результаты и позволит сделать еще один серъезный шаг в изучении этого уникального природного явления. Кто знает, может это и есть будущее нашей энергетики! Надеюсь, что вы внимательно ознакомитесь с приведенной ниже публикацией neftegaz.ru" С уважением, Роман Самсонов История газогидратных исследований в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» наcчитывает более 40 лет. Возможность образования газогидратов в природных условиях была показана сотрудниками института в 1966 году; результаты научно-исследовательских работ по оценке масштабов газогидратообразования в природных условиях оформлены как научное открытие в 1970 году; впервые в мире в 1972 году осуществлен отбор керна природных газогидратов из глубоководной части Черного моря. В 1978 году сотрудниками ООО «Газпром ВНИИГАЗ» было получено первое свидетельство существования газовых гидратов на дне оз. Байкал. В настоящее время в Обществе работает квалифицированная, признанная в мире группа газогидратных исследователей. Такие виды работ в условиях оз. Байкал являются экономически эффективными, благодаря «идеальным» природным условиям глубоководного озера - за непродолжительный рейс можно получить данные, которые могут быть использованы при поиске, картировании и разработке скоплений газогидратов морских акваторий. В настоящее время лидером в газогидратных исследованиях озера Байкал является Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук (ЛИН СО РАН), возглавляемый академиком РАН М.А. Грачевым. В институте имеется научно-исследовательский флот, в состав которого входят суда, предназначенные для проведения различных исследований дна озера Байкал, включая исследования газогидратов. Начиная с 1996 года, ЛИН СО РАН в рамках международного сотрудничества, совместно с российскими коллегами и учеными из Японии, Индии, Бельгии, Германии провел большое количество таких исследований, к результатам которых нужно отнести геологию озера, определения рельефа и топографии дна, BSR, поля распространения газогидратов, географию подводных вулканов, микробиологию озера Байкал и др. Регулярно на базе института проводятся международные научные конференции, посвященные результатам газогидратных исследований. В 2007 году к исследованиям газогидратов озера Байкал вновь присоединилось ООО «Газпром ВНИИГАЗ». Между ЛИН СО РАН и ООО «Газпром ВНИИГАЗ» было заключено соглашение о научном сотрудничестве, предусматривающее обмен научной информацией, проведение совместных семинаров и конференций, организацию совместных технологических экспедиций и т.д. В этой связи в 2008 году ООО «Газпром ВНИИГАЗ», совместно с ЛИН СО РАН, организовало первую технологическую экспедицию на озеро Байкал, в рамках которой был успешно осуществлен отбор газогидратов с глубины около 1 300 м, а также протестированы научные методы их поиска и разведки. В 2009 году была организована и проведена вторая технологическая экспедиция «Байкальские гидраты 2009», ставившая перед собой более широкий круг задач: продолжение исследований поддонных скоплений природных газовых гидратов, в том числе реализацию полномасштабной программы погружений на глубоководных обитаемых аппаратах (ГОА) «Мир» для изучения гидратного поля подводного вулкана «Маленький», морфологии дна и отбора проб; выполнение экспериментов по моделированию поведения грунтов в глубоководных условиях под действием динамических нагрузок подводных трубопроводов и т.д.
Полученные результаты могут быть использованы при прогнозировании ресурсов нетрадиционных углеводородов, при разработке методов их разведки и обосновании постановки поисково-разведочных работ, а также для обеспечения промышленной безопасности инженерных объектов газовой отрасли. Первое свидетельство существования газовых гидратов на дне Байкала было получено летом 1978 года сотрудниками ООО «Газпром ВНИИГАЗ», в то время - Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ) при изучении донных осадков в Южном Байкале. Первая публикация о возможности существования газовых гидратов в осадках пресноводного озера появилась в 1980 году. В ходе газовой съемки озера, проведенной авторами публикации - сотрудниками ООО «Газпром ВНИИГАЗ», в некоторых частях озера отбирались пробы поверхностных донных отложений. Вблизи дельты р. Селенга, в Кукуйском каньоне, был поднят керн, насыщенный газом и с нарушенной первичной текстурой. Подобные грунтовые текстуры авторы встречали ранее в Каспийском море в районе находок природных газовых гидратов - «текстура взрыва». А.Г. Ефремова с коллегами отнесла эти признаки к последствиям разложения газовых гидратов, тогда же была построена первая схема «области возможного накопления газовых гидратов» в осадках озера по термобарическим условиям. - Построена прогнозная карта глубины залегания нижней границы газогидратного слоя, исходя из изменений теплового потока вдоль береговой линии6. - Сделаны первые прогнозные оценки ресурсов газа в гидратах озера, которые оценивались от 8,8 х 1 011 до 9 х 1012 м3. В результате гидролокационных работ и детальной батиметрической съемки в южной впадине озера были обнаружены четыре структуры, расположенные вблизи одного из основных разломов. Выделенные неоднородности на дне озера имели размеры в диаметре от 200 до 800 м, а их высота достигала 60 м. Эпизодически в эхолотных записях над ними проявлялись аномалии типа «факела» или «плюма» различной высоты. Именно из-за размера возвышенностей и частоты образования «плюма» они названы «Большой», «Маленький», «Малютка» и «Старый». В Среднем Байкале по сходным признакам было выделено еще четыре структуры в районе Кукуйского каньона, получившие названия «К-1, 2, 3, 4» и две вблизи о. Ольхон - «Санкт-Петербург» и «Новосибирск». Таким образом, по результатам геофизических работ к 2003 году на дне оз. Байкал было выявлено три отдельных района с обособленными возвышенностями в рельефе дна в областях аномального поведения BSR, приуроченных к активным разломам. Карта фактического материала второго этапа исследований байкальских гидратов (по данным ЛИН СО РАН) . Квадрат - точка бурения скважины BDP-97, кружки - грязевые вулканы и места подводной разгрузки флюидов. Черной заливкой отмечены места обнаружения газовых гидратов. Третий этап газогидратных исследований оз. Байкал начинается в 2003 и заканчивается 2007 году. Этот этап характеризуется открытием новых районов приповерхностного залегания газовых гидратов. Благодаря накопленному обширному геологическому материалу и полученным до 2003 года высокоразрешающим сейсмоакустическим материалам из районов грязевых вулканов Маленький, Большой и К-2 было установлено, что все обнаруженные скопления приповерхностных газовых гидратов приурочены к относительно небольшим участкам грязевого вулкана. На временном разрезе такие места характеризуются сейсмоакустическими аномалиями, представляющими собой неглубокозалегающие жесткие отражающие рефлекторы на фоне «немой» (прозрачной) сейсмоакустической записи всего тела грязевого вулкана. Это являться одним из геофизических признаков поиска неглубоко залегающего слоя гидратов в осадках байкальского грязевого вулкана. Используя этот поисковый признак, по вновь полученым геофизическим данным, в период с 2005 по 2007 годы в рамках российско-японского и российско-индийского сотрудничества были намечены районы возможного нахождения газовых гидратов вблизи дна. Геологическая заверка показала, что практически во всех подобных районах находятся значительные скопления газовых гидратов. Благодаря детальному опробованию донных отложений со льда, обнаружены некоторые закономерности в распределении скоплений газовых гидратов в верхнем слое осадков на некоторых грязевых вулканов. Установлено, что скопления гидратов не имеют сплошного приповерхностного распространения в контуре вулкана, а приурочены к небольшим участкам радиусом от 10 до 50 м на его склоне или вершине. Следует отметить, что практически все образцы газовых гидратов приурочены к глинистым осадкам, слагающим нетипичный для Байкала осадочный разрез. Этот разрез был определен как потенциально газогидратосодержащий, а перечисленные выше особенности геологического разреза определены как поисковые, легко диагностируемые визуально в полевых условиях геологические признаки присутствия скоплений газовых гидратов в байкальских осадках. Таким образом, к 2008 году на дне озера Байкал открыто четыре грязевулканических района, объединяющих 14 грязевых вулканов. В осадках семи из них обнаружены скопления газовых гидратов в верхней части осадочного разреза. Кроме того, в 2006 году приповерхностные газовые гидраты обнаружены еще в одном районе озера, не связанном с грязевулканической деятельностью, а приуроченном к подводной разгрузке нефти и газа, на глубине 900 м в зоне одного из активных разломов около восточного борта средней котловины озера - нефтепроявление «Горевой Утес». Первые результаты технологических экспедиций ООО «Газпром ВНИИГАЗ» «Байкальские гидраты» (2008-2009 годы) В настоящее время рано подводить окончательный итог исследований в рамках байкальских экспедиций ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в 2008-2009 годах - идут активные работы по лабораторному изучению отобранных кернов гидратосодержащих пород, по экспериментальному моделированию условий существования гидратов метана в породах района исследования, определению проницаемости грунтов по газу и воде и содержания органического материала в донных осадках озера и т.д. Лабораторные исследования ООО «Газпром ВНИИГАЗ» проводит совместно с ведущими отечественными газогидратными школами - МГУ им. М.В. Ломоносова, ВНИИОкеангеология (Санкт-Петербург) и др. Идет обработка данных, полученных при погружениях сотрудников Общества на глубоководных обитаемых аппаратах «Мир» при изучении газогидратного поля и разломной системы района глубоководного грязевого вулкана Маленький, данных моделирования оползневых процессов в глубоководных условиях и проч. Однако промежуточные результаты исследований, проведенных ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в рамках экспедиционных работ на оз. Байкал показывают их уникальную научную ценность и большой прикладной потенциал. Первая технологическая экспедиция «Байкальские гидраты 2008» Для осуществления целей экспедиции на судах научно-исследовательского флота Лимнологического института был проведен двухдневный рейс. В первый маршрутный день экспедиция, выйдя с базы в п. Листвянка, работала в районе подводного вулкана Маленький. После ночлега в бухте Песчанка, во второй маршрутный день, исследовался подводный газовый фонтан в районе устья р. Селенга. Подъем кернов, содержащих газовые гидраты, осуществлялся с помощью гравитационных пробоотборников с глубины около 1 300 м. Было проведено четыре рейса по подъему гидратосодержащих кернов. Каждый образец был детально описан с указанием координат и глубины отбора. Кроме того, в судовой лаборатории научно-исследовательского судна (НИС) «Верещагин» был проведен полный комплекс петрографических исследований гидратонасыщенных кернов - поинтервальное определение водно-физических свойств пород, газо- и гидратосодержания и проч. Ученые Лимнологического института Сибирского отделения РАН во время погружения на глубоководных аппаратах «Мир» в район грязевого вулкана Санкт-Петербург на озере Байкал доказали наличие в донных отложениях гидрата метана. Эти вещества называют топливом будущего. «Когда нефть и газ кончатся, возможно, дойдут и до газовых гидратов, тем более, что это возобновляемый ресурс: накопления донных отложений образуются постоянно, в то время как запасы нефти и газа конечны», - рассказывает заведующий лабораторией гидрологии и гидрохимии Лимнологического института СО РАН Николай Гранин. Сегодня разработкой способов добычи гидратов занимаются Япония и Индия. |
Обновлено 16.02.2012 08:33 |