Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Комплексная система техногеоэкологического мониторинга при освоении нефтяных и газовых месторождений восточной части Баренцева моря

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Комплексная система техногеоэкологического мониторинга при освоении нефтяных и газовых месторождений восточной части Баренцева моря"

Российский Государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Комплексная система техногеоэкологического мониторинга при освоении нефтяных и газовых месторождений восточной части Баренцева моря

Специальность 25.00.36 «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

На правах рукописи

Субботина Елена Викторовна

Москва - 2005

Работа выполнена на кафедре геологии Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина

доктор геолого-минералогических наук, Научный руководитель- профессор В.П. Гаврилов

Официальные доктор геолого-минералогических наук,

оппоненты - профессор A.A. Карцев

кандидат технических наук В.А. Сидоров

Ведущее предприятие - ФГУП В/О «Зарубежгеология»

Защита состоится октября 2005 года в 45" час., ауд.ИЫ на заседании диссертационного совета Д 212.200.02 при Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 119991, Москва, В-296, ГСП-1, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина

Реферат разослан " $0" сентября 2005 года. Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.-м.и., доцент

А.Н. Руднев

уон /г/я

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в Баренцевом море осуществляются практически все виды деятельности, связанные с добычей нефти и газа. На о. Колгуев ведется добыча нефти, обустраиваются Приразломное нефтяное и Штокманское газоконденсатное месторождения, проводится разведочное бурение на нескольких площадях (Медынское море и др.). Все эти виды деятельности оказывают или могут оказать негативное воздействие на окружающую среду.

Учитывая вышесказанное, а также тот факт, что Баренцево море имеет важное рыбопромысловое значение, при освоении морских месторождений углеводородов необходимо уделять повышенное внимание обеспечению экологической безопасности, в том числе и экологическому мониторингу, как средству контроля и предотвращения необратимых изменений. Согласно действующему законодательству РФ при осуществлении хозяйственной деятельности, связанной с воздействием на компоненты окружающей среды проведение мониторинговых наблюдений является обязательным. В тоже время в настоящий момент отсутствует единый методологический подход к организации экологического мониторинга при осуществлении деятельности, связанной с освоением углеводородных ресурсов шельфа. Это затрудняет государственный контроль деятельности нефтегазодобывающих предприятий, не способствует комплексному анализу состояния компонентов экосистемы и ведет к недопониманию причинно-следственных связей наблюдаемых явлений.

Учитывая масштабы планируемой добычи нефти и газа в пределах восточной части Баренцева моря необходимо усовершенствование существующих методологических принципов проведения мониторинга при осуществлении деятельности, связанной с освоением морских месторождений углеводородов, и разработка единого подхода к организации системы техногеоэкологчческого мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

Цель исследований. Разработать систему комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи как инструмента контроля, прогнозирования и принятия обоснованных управленческих решений.

Задачи исследований:

1. Выявить специфические условия (физико-географические и инженерно-геологические) в районе планируемого освоения углеводородных ресурсов недр восточной части Баренцева моря (российский сектор).

2. Провести анализ требований действующего законодательства и иных нормативных документов в области обеспечения экологической безопасности хозяйственной деятельности, в том числе требований нормативных документов по организации экологического мониторинга

РОС НАЦИОНАЛЬИАм вИМИОТЕКА |

_ О» т5ууЬьС\

3. Проанализировать существующие методологические подходы к созданию систем экологического мониторинга и конкретные программы производственного экологического мониторинга (ЮМ), разработанные различными нефтегазовыми компаниями, ведущими производственную деятельность в различных акваториях.

4. По результатам анализа обосновать необходимость и предложить единый подход к выделению сред мониторинговых наблюдений обосновать его эффективность.

5. Разработать концептуальную основу организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

6. Разработать программы техногеоэкологического мониторинга основных объектов освоения морских месторождений углеводородов.

Методы исследований.

Основным методом исследования является системный научный анализ, дополненный принципами структурно-функционального анализа и декомпозиции сложных природных систем.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новый методологический подход к выделению сред мониторинговых наблюдений на основе ЛБТ (литосферно-биосферно-техногенного) системного подхода.

2. Разработанная система комплексного техногеоэкологического мониторинга, включающая интеграцию трех блоков: мониторинга экологического, мониторинга геологической среды и мониторинга состояния технических сооружений и позволяющая организовать эффективный контроль и принятие своевременных управленческих решений.

3. Программа комплексного техногеоэкологического мониторинга основных объектов морской нефтегазодобычи, на примере морских буровых платформ и подводных трубопроводов.

Научная новизна работы.

Разработан новый методологический подход к выделению сред мониторинговых наблюдений при организации мониторинга объектов морской нефтегазодобычи. Данный подход учитывает специфику воздействия оказываемого на окружающую среду в процессе освоения углеводородных ресурсов шельфа и является универсальным и легко адаптируемым к различным объектам освоения морских месторождений и этапам их жизненного цикла.

Проведена сравнительная характеристика существующих методологических подходов к созданию систем экологического мониторинга при освоении морских месторождений углеводородов и проанализированы программы ПЭМ, раэрАбАтЯйные различными нефтегазовыми компаниями,

; >«*>»«! ' - I

т,« Я* • .

ведущими производственную деятельность в различных акваториях. Ранее обобщения данной направленности не проводились.

Разработана концептуальная основа комплексного

техногеоэкологического мониторинга и алгоритм разработки программы комплексного техногеоэкологического мониторинга, применяемый как к различным техногенным объектам освоения морских месторождений углеводородов, так и различным этапам их жизненного цикла.

В рашитие теоретических основ предлагаемого концептуального подхода к организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга разработаны программы мониторинга основных объектов освоения морских месторождений углеводородов - морских буровых платформ и подводных трубопроводов (для стадии эксплуатации).

Фактический материал.

При ьаписании диссертационной работы автор пользовался публикациями и монографиями многих исследователей, и в первую очередь H.A. Айбулатова, В.П. Гаврилова, E.H. Востокова, Д.Г.Зилинга, Л.В. Каламкарова, Ю. И. Матвеева, Г. Г. Матишова, О.С Мнацаканяна, С. А. Патина, Л. Л. Прозорова, О. Я.Сочнева, В. М. Темкина, В. Т. Трофимова, Э. В. Шипилова, Г. А. Ярыгина. Также при написании диссертации автором использовались данные отчетов по научно-исследовательским работам: в том числе ОВОС при освоении Приразломного месторождения и др.

В работе приведено большое количество цитат и ссылок на нормативные документы и законодательные акты, регламентирующие вопросы охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Апробация работы: Основные результаты работы докладывались автором на:

• Международной конференции «Горное, нефтяное и геоэкологическое образование в XXI веке» (Москва, 2004 г.);

• Международной ежегодной видео-интернет конференции «Дни науки-2005».

Частично, положения диссертационной работы были представлены Министерству природных ресурсов России при написании научно-исследовательских работ.

«Разработка методических рекомендаций по мониторингу в прибрежных зонах морских акваторий»;

«Разработка методических рекомендации по мониторингу нефтегазоносных объектов в прибрежных зонах морских акваторий», выполненных по заказу Министерства природных ресурсов РФ.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 4 работы.

Автор диссертации также принимал участие в разработке нормативного документа СТП-01-...-2005 «Система производственного экологического контроля на объектах ОАО «ЛУКОЙЛ». Правила проектирования». В настоящее время документ проходит Государственную экологическую экспертизу.

Благодарности. Диссертационная работа выполнена на кафедре геологии Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. За постоянную помощь и поддержку в процессе работы над диссертацией автор выражает благодарность научному руководителю, заведующему кафедрой геологии, д. г.-м.н., профессору Гаврилову В.П.

Автор также искренне благодарен преподавателям кафедры геологии: профессору Поспелову В.В., доцентам Леоновой Е.А. и Рудневу А.Н., а также безвременно ушедшему из жизни к.г-м.н., доценту Клубову C.B. за консультации и полезные советы при написании диссертационной работы.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, S глав и заключения, общим объемом 180 страниц печатного текста, 47 рисунков, 7 таблиц, 3 приложений. К работе прилагается список используемой литературы и перечень нормативных документов, состоящий в общей сумме из 117 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности темы диссертационной работы, постановке целей и задач исследования. Показана научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.

Глава /. Характеристика Баренцева моря.

В главе рассмотрено физико-географическое положение Баренцева моря и выделены основные природно-климатическими и инженерно-геологические особенности акватории.

Баренцево море - окраинное море Северного Ледовитого океана.

Основными особенностями акватории Баренцева моря являются:

• суровость климатических условий;

• значительные приливо-отливные течения в некоторых районах Баренцева моря;

• повышенная экологическая уязвимость экосистем Баренцева моря;

• наличие редких и особо охраняемых видов морских млекопитающих, птиц и рыб. Так, например, териофауна Печорского моря включает не менее 18 видов млекопитающих, из которых 13 видов занесены в Красные книги СССР, РСФСР.

• важное рыбопромысловое значение Баренцева моря. Так, из 114 видов рыб, обитающих в Баренцевом море, 20 видов (треска, пикша, сельдь, морской окунь, зубатка, камбала, палтус и др.) важны в промысловом отношении;

• наличие нерестилищ промысловых и других видов рыб;

• наличие многолетнемерзлых отложений;

• повышенная активность геодинамических процессов и, как следствие, значительная сейсмичность. В Баренцевом море инструментально установлены три эпицентра землетрясений с магнитудами 4.3, 4.4 и 4.6, а согласно прогнозным сейсмическим картам здесь также можно ожидать толчков до 6-7 баллов (МЛ. Верба, устное сообщение);

• возможность техногенных и землетрясений, связанных с перераспределением напряжений как в самом продуктивном пласте, так и во вмещающих его породах при взаимодействии отбираемой и закачиваемой в пласт жидкости и как следствие деформации морского дна, инженерных сооружений и др.

• наличие многочисленных разрывных нарушений мезозойских пород, и связанные с этим изменения свойств донных фунтов и рельефа дна.

Таким образом, в пределах Баренцева моря имеется ряд факторов, связанных с природно-климатическими и инженерно-геологические условиями акватории, осложняющих освоение месторождений углеводородов и ужесточающих требования к качеству окружающей среды в районе освоения месторождений.

Глава //. Основные черты геологии и иефтегаюносности Баренцева

моря.

В главе приводится литолого-стратмграфическая характеристика восточной части Баренцева моря, рассматриваются основные тектонические структуры, и дается характеристика основных нефтегазовых комплексов (НГК), в пределах которых выявлены месторождения углеводородов.

Баренцево море занимает Баренцевоморскую плиту протероэойско-раннекембрийского возраста.

В общем плане в геологическом строении Баренцева моря можно выделить два этажа: нижний (фундамент) и верхний (осадочный чехол).

Фундамент представлен метаморфическими и кристаллическими породами архея и протерозоя. В Баренцевом море породы фундамента исследованы в основном в бортовых частях впадин, где они выходят на поверхность (архипелаг Шпицберген, Новая Земля, север Скандинавии и др.).

Осадочный чехол. Нижняя часть осадочного чехла (включая нижнюю пермь) представлена преимущественно карбонатными породами, а верхняя его часть (мезозойские - кайнозойские отложения) - песчано-глинястыми породами.

Основным тектоническим элементом Баренцева моря является Восточно-Баренцевская синеклиза. Она характеризуется значительным увеличением толщины осадочного чехла по сравнению с окружающими его тектоническими элементами и состоит из ряда погруженных (Южно-Баренцевская, Северо-Баренцевская впадины и др.) и приподнятых структурных зон (Штокмановско-Лунинский порог и др.).

К востоку от синеклизы расположена примыкающая к Новой Земле сложнопостроенная Адмиралтейско-Приновоземельская структурная область. В осадочном чехле области выделяют ряд крупных валообразных поднятий (Адмиралтейский мегавал и др.) и прогибов (Седова и др.).

На юго-западе с Восточно-Баренцевской синеклизой граничит Кольская моноклиналь (Кольско-Канинская моноклиза). Это область пологого залегания осадочных пород мощностью от 0 до 7 км.

Свальбардская антеклиза занимает северо-западную часть шельфа Баренцева моря. Она представляет собой область относительно неглубокого залегания палеозойских образований, фундамент антеклизы выходит на поверхность на севере архипелага Шпицберген.

К западу от наиболее погруженной части Восточно-Баренцевской синеклизы располагается Финмаркенская (Центральная) приподнятая структурная зона, одной из структур которой является свод Федынского. [Борисов, Таныгин, 1995].

В целом, в пределах Баренцева моря (в наиболее изученных южных областях) выявлены месторождения газа, связанные с НГК триасового и средне-верхнеюрского возрастов (Мурманское газовое месторождение, Северо-Кильдинское газовое месторождение, Штокмановское газоконденсатное месторождение и др.).

В пределах акватории Печорского моря резервуары нефти и газа выделены в разрезе всего осадочного чехла - от орлояика ло триаса (месторождения Варандей-море и Медынское-море, Северо-Гуляевское нефтегазовое месторождение, Приразломное нефтяное месторождение и др.).

Анализ геологического строения и нефтегазоносности восточной части Баренцева моря показывает огромные перспективы этого региона. Недостаточная изученность и недоразведанность района повышают потенциальную перспективность Баренцева моря. Так, продуктивность меловых отложений Южно-Карской впадины позволяют предположить и продуктивность одновозрастных отложений в пределах Баренцева моря, а продуктивность палеозойских комплексов в пределах Тимано-Печорского бассейна позволяет предсказать перспективность поисков нефти и газа в аналогичных комплексах Баренцева моря [Ступакова, Кирюхина, 2001].

Глава Ш. Обеспечение экологической безопасности освоения месторождений Баренцева моря.

В главе рассматриваются экологические проблемы, возникающие при освоении морских месторождений нефти и газа и приведены основные требования законодательства, соблюдение которых обеспечивает экологически безопасную хозяйственную деятельность, в том числе при освоении углеводородов континентального шельфа.

С точки зрения организации и последовательности освоения и разработки нефтегазовых месторождений обычно выделяют несколько этапов, каждый из которых сопровождается определенным набором видов деятельности и факторов воздействия на окружающую среду [Патин, 2001].

Это воздействие, в целом, носит комплексный характер и проявляется в форме физических, химических и биологических нарушений в водной толще, атмосфере и литосфере.

Если обратиться к проектам разработки месторождений углеводородов на шельфе России, то, например: обустройство Приразломного нефтяного месторождения в Печорском море предусматривает:

• бурение 60 скважин глубиной около 2500 м (бурение будет осуществляться с помощью одной морской ледостойкой стационарной платформы (ЛСП));

• строительство подводных нефтехранилищ, трубопроводов, коммуникаций и др.;

• организацию танкерных перевозок через перевалочный пункт - плавучее нефтехранилище (ПНХ) в Кольском заливе (базовый вариант) или строительство морского трубопровода (альтернативный вариант).

Аналогичные работы планируются в зоне Штокмановского газоконденсатного месторождения

При реализации таких проектов неизбежны значительные и длительные экологические нарушения в толще воды и на дне за счет выемки грунта и взмучивания донных осадков, сброса отработанного шлама, буровых растворов, пластовых вод и других воздействий. Негативное воздействие на

окружающую среду наблюдается на всех этапах освоения морских месторождений углеводородов. Наибольшее негативное воздействие обычно наблюдаются на стадии подготовки и обустройства месторождений, когда строительные, монтажные, буровые и другие работы в море сопровождаются интенсивным судоходством.

Экологические проблемы освоения морских месторождений углеводородов в Баренцевом море осложняются, как это уже подчеркивалось в главе I, неблагоприятными физико-географическими и инженерно-геологическими условиями.

Учитывая вышесказанное, а также тот факт, что потенциально перспективные нефтегазоносные районы совпадают или располагаются в непосредственной близи от зон активного рыболовства и мест обитания редких и особо охраняемых морских млекопитающих и птиц, при освоении морских месторождений углеводородов необходимо уделять повышенное внимание обеспечению экологической безопасности и рациональному использованию природных ресурсов.

С целью обеспечения экологической безопасности при освоении ресурсов полезных ископаемых на континентальном шельфе необходимо четко выполнять требования, как российского законодательства, так и признанных Россией международных правовых документов по охране морской среды.

В настоящее время существует большое количество (более 70) международных конвенции и соглашений, связанных с охраной морской среды. Однако, не смотря на практически глобальные масштабы освоения ресурсов нефти и газа на морском шельфе, не существует ни одного документа специально посвященного регламентации этого вида деятельности.

В результате анализа требований законодательства были выявлены следующие основные направления работ по обеспечению экологической безопасности хозяйственной деятельности, в том числе и при освоении морских месторождений углеводородов:

• Проведение инженерно-экологических изысканий (ИЭИ). ИЭИ производятся в ходе предпроектных работ по обустройству месторождения в соответствии с СП 11-102-97 и СНиП 11-02-96. Основной целью ИЭИ является оценка текущего состояния компонентов природной среды в зонах планируемого размещения промышленных объектов.

• Проведение оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) Требования такой процедуры содержатся в «Конвенции об оценки воздействия на окружающую среду в трансграничном пространстве» (1991), Директивах Е1А (Агентство по изучению окружающей среды). ОВОС - процесс, способствующий принятию экологически ориентированного управленческого решения о реализации намечаемой хозяйственной или иной деятельности посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, оценки экологических последствий, учета общественного мнения, разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействия. Цель проведения ОВОС -предотвращение или смягчение воздействия хозяйственной или иной

деятельности на окружающую среду и связанных с ней социальных, экономических и иных последствий.

ОВОС в соответствии с требованиями законодательства РФ является обязательным элементом проектной документации всех производственных объектов и выполняется при разработке технико-экономических обоснований (расчетов) инвестиций и проектов строительства (является неотъемлемой частью разработки обоснований инвестиций).

Материалы ОВОС используются при разработке раздела «Охрана окружающей среды».

• Проведение Государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) Согласно Федеральному закону «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» ГЭЭ хозяйственной и иной деятельности во внутренних морских водах и в территориальном море «является обязательной мерой по защите морской среды и природных ресурсов внутренних морских вод и территориального моря». ГЭЭ хозяйственной и иной деятельности во внутренних морских водах и в территориальном море подлежит «... предплановая, предпроектная и проектная документация, относящаяся к изучению, разведке, разработке (промыслу) природных ресурсов внутренних морских вод и территориального моря, прокладке кабелей и трубопроводов».

По результатам Государственной экологическими экспертизы на основе проведенного анализа и оценки проектных решений делается вывод о целесообразности и допустимости строительства (реконструкции) объекта с социально-экологических позиций.

• Осуществление в процессе хозяйственной и иной деятельности производственного контроля и экологического мониторинга. Обязательность организации производственного контроля и экологического мониторинга при разработке минеральных ресурсов на континентальном шельфе отмечена в Федеральном законе «О континентальном шельфе Российской Федерации» и РД 153-39-031-98, в соответствии с которым «Организация, получившая лицензию на разведку и разработку минеральных ресурсов, организует экологический мониторинг морской среды в районе предполагаемого бурения...», а при проведении буровых работ «организует производственный экологический контроль за состоянием природной среды в районе бурения». Подробнее об организации и проблемах экологического мониторинга на шельфе - глава 4 диссертационной работы.

• Наиболее общим принципом по обеспечению экологической безопасности хозяйственной деятельности является выполнение принципа предупреждения и предотвращения загрязнения (принцип превентивности) [Долотовская Л.З., 2004]. В соответствии с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» реализацией данного принципа является применение ресурсосберегающих, малоотходных, безотходных и наилучших существующих технологий, основанных на последних достижениях науки и техники.

Также примерами реализации данного принципа является также применение при бурении технологии «нулевого сброса, выдача, компетентными государственными органами, разрешений на определенные виды деятельности (сбросы, выбросы), проведение государственной экологической экспертизы.

Таким образом, экологическая безопасность при освоении месторождений нефти и газа в пределах Баренцева моря может быть обеспечена при соблюдении следующих основных требований- четкого выполнения требований законодательной и нормативной базы в области охраны окружающей среды, проведения научно-обоснованной ОВОС, разработки и реализации компенсаторных и природоохранных мероприятий и организации системы мониторинга.

Гми IV. Экологический мониторинг морских акваторий.

В главе рассматриваются виды экологического мониторинга, история становления системы государственного экологического мониторинга на акватории Баренцева моря и требования нормативных документов к организации производственного экологического мониторинга.

Мониторинг (от англ. monitoring, от лат. monitor - напоминающий, надзирающий) - комплексная система регулярных наблюдений, оценки и прогноза изменений состояний окружающей среды в связи с хозяйственной деятельностью человека.

Термин «мониторинг» впервые появился в 1971 г. в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (Научной комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО, а уже в 1972 г. на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972 г.) были сформулированы первые предложения по глобальной системе мониторинга окружающей среды (МОС).

В соответствии с Постановлением Совета Министров № 1229 от 24 ноября 1993 г. в России началось создание Единой государственной системы экологического мониторинга. В настоящее время организация и осуществление государственного мониторинга окружающей среды осуществляется в соответствии с «Положением об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды» (утв. Постановлением правительства №177 от 31.03.2003 г).

В соответствии с данным Постановлением под государственным мониторингом окружающей среды понимается «комплексная система наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов».

На территории Баренцева моря в настоящее помимо сети метеорологических и гидрометеорологических наблюдений происходит развертывание системы государственного мониторинга геологической среды шельфа (ГМГСШ).

Целью ГМГСШ Баренцева моря является оценка современного состояния геологической среды шельфа, выявление негативных тенденций ее

развития, связанных с техногенной деятельностью. Важнейшей задачей ГМГСШ является получение фоновых характеристик геологической среды в пределах лицензионных участков до начала работ на них и контроль за правильностью проведения экологического мониторинга недропользователем.

Помимо государственной системы экологического мониторинга, в соответствии с требованиями Федерального закона «Об охране окружающей среды» «в целях обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов...» организуется производственный экологический контроль.

Некоторые нефтегазовые компании, например ОАО «Газпром», используют понятие «Производственный экологический мониторинг» под которым понимают систему «регулярных наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей природной среды в зоне воздействия на нее...» промышленного объекта. [ВРД 39-1.13-081-2003].

В соответствии с требованиями законодательства экологическому обоснованию подлежат принимаемые решения на всех стадиях инвестиционного процесса, следовательно, экологический мониторинг должен начинаться на предстроительной стадии (фоновый мониторинг).

На стадии строительства, в соответствии с СП 11-102-97, производственный экологический мониторинг называется «локальным экологическим мониторингом» и проводится в рамках инженерно-экологических изысканий «при проектировании и строительстве объектов повышенной экологической опасности (... нефте- и газопроводов)», а также «при проектировании и строительстве объектов в районах с повышенной экологической чувствительностью природной среды к внешним воздействиям».

На стадии эксплуатации проводится долгосрочный экологический мониторинг. Основой создаваемой системы экологического мониторинга на этапе эксплуатации являются материалы инженерно-экологических изысканий и материалы экологического мониторинга на стадии строительства.

В диссертационной работе также проведен анализ и сделано обобщение требований нормативных документов к организации мониторинговых наблюдений (контролируемым показателям, периодичности контроля и схеме расположения пунктов контроля). В результате анализа выявлено отсутствие документов, регламентирующих требования к проведению производственного экологического мониторинга морской среды.

В главе также приведен анализ методологических подходов к созданию систем экологического мониторинга (Система экологической безопасности и комплексного мониторинга [Мнацаканян, Сочнев и др., 2002; Матишов Сочнев и др.; 2001], Мониторинг районов локального воздействия [Патин, 2001] и др) и рассмотрены конкретные программы производственного экологического мониторинга (Программа производственного экологического мониторинга ОАО «ЛУКОЙЛ» на Северном Каспии, Временные методические указания по проведению локального мониторинга природной среды в районах

освоения углеводородных ресурсов Сахалинского шельфа, 1999). По результатам данного аналиш сделан ныпод об отсутствии единого подхода к выделению сред мониторинговых наблюдений и ор1амизации системы мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

Глава V. Литосферно-биосферно-техногеиные системы как основа мониторинга предприятий нефтм азово! о комплекса.

В главе разработан новый методологический подход к выделению сред мониторинговых наблюдений. В основе данного подхода лежит понятие о литосферно-биосферно-техногенной системе (ЛБТ системе).

В общем виде ЛБТ система - это совокупность трех составляющих -подсистем (рис.1) (биосферной, литосферной и техногенной), взаимосвязанных друг с другом и образующих некую определенную целостность.

(составила Субботина, 2004 по материалам Клубова)

Рассмотрим подробнее составляющие ЛБТ системы.

Биосферная составляющая - предусматривает обязательное наличие «живого вещества». Помимо биоты биосферная составляющая включает атмосферу, поверхностные воды;

Литосферная составляющая осуществляет определенные эколог ические функции, благодаря которым в биосфере поддерживаются условия жизнеспособности всей совокупности живых организмов. Литосферная составляющая включает подземные воды, почвы, донные осадки и сами недра (геологическую среду);

Техногенная составляющая - сформировавшаяся благодаря особым способностям человеческой популяции «геологическая сила» Элементами техногенной составляющей ЛБТ системы освоения месторождений углеводородов являются технические сооружения - буровые установки (буровые платформы), трубопрооводы, компрессорные станции и т.д.

Данный термин 6мл предложен Клубовым ( В (Л-Ь ! система и релакмии автора) и применен для выявления причинно следственных сяякй литосферных и биосферных процессов, воишкаюших в процессе освоения ресурсов недр в пределах прибрежно-морских юн

Помимо самих объектов освоения месторождений 1ехногенная подсистема включает воздействие, оказываемое этими объемами.

В Федеральном чаконе «Об охране окружающей среды» выделены следующие виды «негативною воздействия»:

«... - выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ и иных веществ;

- сбросы загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхносшыс водные объекты и на водосборные площади;

- загрязнение недр, почв,

- размещение отходов прои вволства и потребления;

- загрязнение окружающей среды шумом, теплом, электромагнитными, ионизирующими и другими видами физических воздействий;

- иные виды наагивпого воздействия на окружающую среду».

Системообразующим элементом ЛБТ системы является техногенная подсистема, т.к. именно она является наиболее динамичной частью всей системы и тем самым определяющей состояние сопряженных с ней элементов и системы в целом.

Предлагаемый методологический подход к выделению сред мониторинговых наблюдений учитывает специфику воздействия объектов нефтедобычи на окружающую среду и является универсальным, т.к. легко адаптируется к различным объектам освоения морских месторождений и этапам их жизненного цикла.

В соответствии со спецификой объектов освоения морских месторождений нефти и газа и в рамках данного методологического подхода выделим следующие виды воздействия техногенной составляющей на биосферную и литосферную составляющие в пределах морской и сухопутной частей (рис.2).

Биосферная составляющая | | Литосферная составляющая

иНттонялвцоэ ивнс!афэоид "] | иОпоаяяицэоэ ивШафмцяц

Рис.2 Виды воздействия техногенной составляющей Л ВТ С освоения морских иктарожапм! углеводородов на биосферную и лнтосферную в пределах морской и сухопутной частей (Субботина, 2004)

В соответствии с описанными видами воздействия техногенной составляющей ЛБТ С освоения морских месторождений углеводородов, и учитывая требования законодательных и иных нормативных документов, можно выделить следующие среды мониторинговых наблюдений (в пределах морской и сухопутной частей) - рис. 3.

Рис.3 Основные срсды мониторинговых наблюдений освоения морских месторождений углеводородов, выделенные на основе ЛБТ системного подхода

(Субботина, 2004)

Использование данного подхода к выделению сред мониторинговых наблюдений позволяет отслеживать не только воздействие техногенного объекта на элементы живой и неживой природы, но и воздействие факторов окружающей среды (прежде всего геологической) на технические сооружения (объекты), вследствие чего возможно нарушение нормального функционирования техногенного объекта и, как результат, нарушение сложившегося равновесия системы в целом.

Как видно из рис. 3 к основным средам мониторинга отнесены не совсем привычные для ПЭМ среды, такие как рабочая зона (обычно наблюдения в рабочей зоне производятся службой санитарно-гигиенического контроля), геологическая среда.

В работе в наглядной форме с использованием метода научного анализа дополненного принципами и методологией наук гистемного характера, дается обоснование эффективности предлагаемого подхода.

Рассмотрим следующие понятия - «экосистема», «геоэкосистема» и «ЛБТ система».

Экосистема - совокупность живых организмов (продуцентов, консументов и редуцентов) и среды их обитания находящихся во взаимодействии друг с другом посредством обмена веществом, энергией и информацией.

Геоэкосистема - система, состоящая из взаимообусловленных природных компонентов, взаимосвязанных между собой и развивающихся во времени как единое целое. В состав геоэкосистемы входят все структурные физико-географические оболочки, в том числе и литосфера.

Литосферно-биосферно-техногенная система - это совокупность биосферной, литосферной и техногенной составляющих, взаимосвязанных друг с другом и образующих некую определенную целостность. Отличием ЛБТ системы является выделение из совокупности живых организмов человека и его деятельности по освоению ресурсов недр - техногенной деятельности в отдельную подсистему.

Любая система Пх состоит из совокупности (множества) подсистем {П^ } (// - индекс подсистемы) и ее элементов {е*}х (индекс х определяет принадлежность элемента к системе).

П,с{П„}~{е,Ь (1)

Отталкиваясь от определений с некоторой долей условности, рассматриваемые системы можно представить следующим образом:

Эс {П,};

ГЭс {Пп} о {П,} + {ПГ}; (2) ЛБТс{Пл6г} с* {£1п} + {П,} »{П,} + {Пг} + {Пт},где Э - экосистема ГЭ - геоэкосистема

ЛБТ - литосферно-биосферно-техногенная система { П,} - элементы экосистемы { П „} - элементы геоэкосистемы

{ й,} - элементы геологической среды - (подземные воды, почва,...) { Л т} - элементы техногенной составляющей (выбросы, сбросы,...)

Для каждого элемента подсистемы е, существует группа показателей, характеризующих ее состояние и для которых существует возможность их измерения (как прямого, так и на основе расчетов).

е, И Ы

где {- контролируемые показатели; г- количество таких показателей.

Совокупность измеряемых показателей всех элементов системы представляет собой набор контролируемых показателей системы.

Из определений изучаемых систем и символьного их представления (2) следует, что количество элементов систем и, следовательно, контролируемых

показателей в рассматриваемых системах различно. Минимально у экосистемы и максимально у ЛБТ С.

Следовательно, система мониторинга, организованная с использованием ЛБТ системного подхода будет охватывать наибольшее количество сред, на которые оказывается как прямое, так и косвенное воздействие и будет в максимальной степени способствовать решению задач, возлагаемых на систему мониторинга.

В диссертационной работе также разработаны концептуальные основы организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

Предлагаемая методология комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи включает: терминологическое определение, формулирование цели и задач, основных принципов, а также разработку алгоритма составления программы комплексного техногеоэкологического мониторинга.

В диссертационной работе под системой комплексного техногеоэкологического мониторинга понимается интегрированная система мониторинга, включающая три блока: экологический мониторинг, мониторинг геологической среды и мониторинг состояния технических сооружений и позволяющая организовать эффективный контроль и принятие своевременных управленческих решений. В основе предлагаемой системы комплексного техногеоэкологического мониторинга лежит новый, предложенный выше, подход к выделению сред мониторинговых наблюдений (на основе ЛБТ системного подхода).

Целью системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи является осуществление комплексного контроля уровней негативного воздействия и состояния компонентов природной среды (в том числе и геологической) в зонах воздействия объектов освоения месторождения (как на море, так и на суше), а также контроль состояния самих технических сооружений и обеспечение соответствующих должностных лиц достоверной информацией для принятия по результатам контроля обоснованных управленческих решений.

Основными задачами системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи являются:

• обеспечение выполнения требований ратифицированных РФ международных конвенций, законов и иных нормативных правовых и нормативных документов РФ в области рационального природопользования и охраны окружающей природы в районах размещения объектов морской добычи углеводородов;

• контроль источников загрязнения (воздействия) объектов морского нефте-(газо)промысла в ходе строительства и эксплуатации;

• контроль соблюдения нормативов допустимого воздействия на окружающую среду;

• сбор и анализ данных о состоянии окружающей природной среды на территории освоения месторождений нефти и газа;

• контроль уровней загрязнения компонентов природной среды, оценка и прогноз экологической ситуации в зоне расположения объектов обустройства месторождений нефти и газа;

• наблюдения за опасными природными процессами, в том числе и геологическими (естественной и наведенной сейсмичностью, лавинной и оползневой устойчивостью склонов), воздействующими на объекты обустройства месторождений нефти и газа;

• контроль состояния технических сооружений (контроль состояния подводных объектов нефтегазового комплекса, выбросов, сбросов).

Основными принципами организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи являются:

/. Принцип комплексности, включающий:

комплексное рассмотрение всех компонентов природной среды на которые оказывается прямое и косвенное воздействие в результате освоения морских месторождений нефти и газа;

комплексное проведение наблюдений как на море, в зоне непосредственного воздействия объектов нефтепромысла, так и на суше, где обычно располагаются вспомогательные объекты нефтепромысла (например, шламохранилища и др.) и комплексный анализ полученных данных.

комплексное использование различных методов и технических средств мониторинговых наблюдений.

2. Принцип системности (системный подход), включающий системное рассмотрению источников и оказываемых ими воздействий (в том числе косвенных) с целью выявления причинно-следственных связей с точки зрения эмерджентных свойств;

3. Принцип приоритетности права: требования признанных Россией международных правовых норм, российского законодательства в области охраны природы имеют приоритет перед любыми формами административных и иных решений при создании системы мониторинга объектов морской нефтегазодобычи и ее функционировании [Ярыгин, 2004].

4. Принцип согласованности системы мониторинга. Программа наблюдений должна учитывать особенности конкретной акватории.

5. Принцип открытости. Система мониторинга должна быть доступна для постановки новых задач и должна позволять изменять свою структуру, заменять отдельные элементы и технологии.

6. Принцип адаптируемости системы: Измеряемые параметры и схема размещения пунктов измерения/наблюдения должны адаптироваться к меняющемуся характеру воздействия, а также к динамике окружающей природной среды на контролируемой территории.

7. Принцип методологического единообразия: при проведении мониторинга должны использоваться единые сертифицированные методы и обеспечиваться сопоставимость результатов мониторинговых наблюдений (Ярыгин, 2004].

8. Принцип оперативности: выходные данные мониторинга (первичная измерительная информация и результаты ее обработки и анализа) должны оперативно выдаваться пользователям системы для своевременного принятия должностными лицами необходимых управленческих решений для предотвращения и/или снижения негативного воздействия техногенных объектов на компоненты окружающей природной среды

Реализация инюженных принципов позволяет создать систему комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи, обеспечивающую комплексный контроль состояния компонентов окружающей среды ( в том числе и геологической) в зоне влияния объектов нефтепромысла и мониторинг состояния самих технических сооружений.

Структурно система техногеоэкологического мониторинга построена аналогично системе ПЭМ (ВРД 39-1.13-081-2003), и включает в себя: информационно-измерительную, информационно-управляющую подсистемы и подсистему передачи данных.

В работе также разработан алгоритма составления программы комплексного техногеоэкологического мониторинга (рис.4). Одним из важнейших средств реализации данного алгоритма является применение принципа интеграции, позволяющей комплексно использовать полученную информацию.

Составленная по предложенному алгоритму программа комплексного техногеоэкологического мониторинга повышает эффективность системы мониторинга в целом, способствует комплексному анализу полученных результатов.

Жучить состав технических сооружений (техногенных объектов) освоения месторождения на конкретном этапе Выделить объекты оказывающие воздействие на окружающую среду и нуждающиеся я организации контроля

На основе ЛБТ системного подхода рассмотреть воздействие, оказываемое выделенными объектами

л

_,___

Составить схему сред наблюдений для каждого выделенного объекта (по блокам мониторинг биосферной составляющей, мониторинг литосферной составляющей, мониторинг техногенной составляющей)

1П____

Учитывая требования нормативных документов, а также рекомендации представленные в диссертационной работе сформировать программу мониторинга для выделенных сред наблюдений в пределах вышеупомянутых блоков_

а

Методом комплексирования (интегрирования) блоков сформировать единую программу техногеозкологического мониторинга выделенного объекта

п

Сформировать программу комплексного техногеозкологического мониторинга, включающую программы всех выделенных объектов, как на суше, так и на море

Рис. 4 Алгоритм составления программы комплексного техногеозкологического мониторинга

В работе также даются требования и рекомендации по использованию различных методов комплексного техногеозкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи. Комплексное использование набора методов (судовых, стационарных и спутниковых) позволяет организовать операционный контроль и своевременное получение информации о состоянии окружающей среды и технических сооружений для принятия обоснованных управленческих решений.

В диссертационной работе на основе ЛБТ системного подхода ведены среды наблюдений при проведении комплексного техногеозкологического мониторинга на морских буровых платформах и подводных трубопроводах (на этапе эксплуатации) - рис. 5, рис. 6.

В соответствии с этапом 4 алгоритма составления программы техногеозкологического мониторинга были сформированы программы (контролируемые показатели, периодичность контроля и схема размещения пунктов контроля) для каждой из выделенных на рис 5 и рис.6 сред мониторинговых наблюдений.

Этап I

Этап 2

Этап Э

Этап 4

Этап 5

Этап*

Техногенная составляющая

Мониторинг состояния технических сооружении

Мониторинг выбросов

Мониторинг глочных вод

Биосферная составляющая

Л

Мониторинг воздуха рабочей зоны + мониторинг физических факторов воздействия

Мониторинг морской биоты

Мониторинг забираемой морской аоды

о 2 i

Мониторинг воздуха жилой зоны (в жилых модулях)

Мониторинг морских вод в зоне влияния платформы

! ■ <

i 5 ь

Литосферная составляющая

т-

Мониторинг донных осадков «

Мониторинг рельефа дна

Мониторинг экзогенных (сейсмическихЛ [_____процессор____j

Мониторинг криогенных процессов

Рис. 5 Объекты (среды) мониторингом! на морски! буровых платформ» (Субботина Е.В., 2005)

Так, как в настоящее время отсутствуют нормативные требования к организации мониторинга морских акваторий в зоне влияния объектов освоения месторождений, в диссертации дополнительно приводятся рекомендации к организации данного вида контроля, включающие выбор контролируемых показателей, схемы расположения станций контроля

В работе предлагается помимо периодического контроля морских вод, морской биоты и донных осадков с научно-исследовательского судна (I раз в три года - на этапе эксплуатации и I раз в год - на этапе строительства, согласно «Руководству по проведению морских работ на нефть и газ в Арктике») проведение оперативного контроля непосредственно с самой буровой установки с более частой периодичностью (I раз в месяц)

Необходимо также подчеркнуть, что в диссертационной работе приводятся детальные требования к организации съемки рельефа дна, наблюдений за сейсмопроявлениями как природного, так и техногенного характера и состоянием технических сооружений

Техногенная составляющая

\

Мпниторим ' ОСГОЯНИЯ ПОДКОЛИ*'» ГПУ^^ПОООДОП

I июсф^рмяя ;;пс;т являющая

Мониторинг морских вод в зоне влияния трубопроводов

Литосферная составляющая

Мониторинг геологической

среды

Мониторинг рельефа

мореного дне и положения берегового _уступ«_

Мониторинг сейсмических процессов

Мониторинг криогенных процессов

Мониторинг донных осадко!

Мониторинг лпяжевых отложений

Рис. 6 Объекты (среды) мониторинговых наблюдений подводных трубопроводов (Субботина Р. В., 2005)

Г

24

ВЫВОДЫ:

1 Ра (работай новый методоло! ичсский подход к выделению сред мониторишовмх наблюдений и обоснована ею эффективность при организации монигориша объектов морской нефтегазодобычи В основе данного подхода лсжнг понятие о ЛЫ системе и взаимосвяж ее компонентов. Предлагаемый подход учитывает специфику воздействия объектов освоения месторождений и может быть распространен и применен для выявления сред мониторинговых наблюдений любых объектов нефтегазового комплекса

2 Разработаны методологические основы проведения комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи, включающие.

систему терминов, целей и задач комплексного техногеоэкологического мониторинга,

основные принципы организации системы;

алгоритм составления программы комплексного техногеоэкологическото мониторинг,

обзор существующих технические средства проведения техногеоэкологического мониторинга морских акваторий

3 Разработаны программы техногеоэкологического мониторинга основных объектов освоения морских месторождений углеводородов - морских буровых платформ и подводных трубопроводов Данные программы разработаны с использованием ЛБТ системного подхода и учетом требований законодательных и иных нормативных документов

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

I. Субботина Е В Применение Л-Б-Т системного подхода для выделения объектов комплексного геоэкосистемного мониторинга прибрежно-морских зон//Тезисы Международной дистанционной конференции «Горное, нефтяное и

1 еоэкологическое образование в XX!» Москва, 2004 - С 359-365

2 Субботина Е В Системный подход к организации мониторинга окружающей среды нефтегазодобывающего предприятия // Сборник трудов кафедры геологии - Москва, 2005 - С

3 Субботина Е В Система производственного экологического мониторинга освоения морских нефтегазовых месторождений //Матер^али М1жнародной науково-практичноУ конференцн «Дт науки 2003» Том 49 ЕколоНя -Джпропетровск наука I оевгга, 2005 - С 47-48

4 Субботина Е В Системный подход к организации мониторинга окружающей среды объектов нефтегазодобывающего комплекса// Геология нефти и газа, №4, 2005 С

Подписано в печать /£ Формат 60x90/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Уел п.л. .

Тираж/00 экз. Заказ № 7о 1 •

Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский просп., 65. Тел. (095) 930-93-49

»1648?

РНБ Русский фонд

2006-4 15159

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Субботина, Елена Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА БАРЕНЦЕВА МОРЯ.

1.1 Физико-географическая характеристика Баренцева моря.

1.2 Инженерно-геологические особенности Баренцева моря.

2. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ БАРЕНЦЕВА МОРЯ.

2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика Баренцева моря и прилегающей суши.

2.2 Тектоническое строение Баренцева моря.

2.3 Характеристика основных месторождений восточной части Баренцева моря.

3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕ11ИЙ БАРЕНЦЕВА МОРЯ.

3.1 Экологические проблемы освоения морских месторождений нефти и газа.

3.2 Обеспечение экологической безопасности при реализации проектов освоения морских месторождений углеводородов.

4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ МОРСКИХ АКВАТОРИЙ.

4.1 Понятие о мониторинге.

4.2 Система Государственного экологического мониторинга на территории Баренцева моря

4.3 Производственный экологический мониторинг морских акваторий.

5 ЛИТОСФЕРНО-БИОСФЕРНО-ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ (ЛБТ С) КАК ОСНОВА МОНИТОРИНГА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.

5.1 Системный подход в экологии.

5.2 ЛБТ С и ее составляющие.

5.3 ЛБТ системный подход к организации мониторинговых наблюдений при освоении месторождений углеводородов в пределах морских акваторий и обоснование его эффективности.

5.4 Организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

5.5 Средства техногеоэкологического мониторинга.

5.6 Программа комплексного техногеоэкологического мониторинга.

ВЫВОДЫ:.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Комплексная система техногеоэкологического мониторинга при освоении нефтяных и газовых месторождений восточной части Баренцева моря"

В настоящее время в Баренцевом море осуществляются практически все виды деятельности, связанные с нефтегазодобычей. На о. Колгуев осуществляется добыча нефти, в Печорском море активно обустраивается Приразломное месторождение и ведется разведочное бурение на нескольких площадках (Медынское море и др.), намечается буровая программа на Штокмане, функционирует терминал Варандей, через который отгружается нефть Тимано-Печорской провинции. Все эти виды деятельности оказывают или могут оказать воздействие на окружающую среду.

Учитывая вышесказанное, а также тот факт, что Баренцево море имеет важное рыбопромысловое значение, при освоении морских месторождений углеводородов необходимо уделять повышенное внимание обеспечению экологической безопасности, в том числе и экологическому мониторингу.

Согласно действующему законодательству РФ при осуществлении хозяйственной деятельности, связанной с воздействием на компоненты окружающей среды проведение мониторинговых наблюдений является обязательным.

В настоящий момент отсутствует единый методологический подход к организации экологического мониторинга при осуществлении деятельности, связанной с освоением углеводородных ресурсов шельфа. Это затрудняет государственный контроль деятельности нефтегазодобывающих предприятий, не способствует комплексному анализу состояния компонентов экосистемы и ведет к недопониманию причинно-следственных связей наблюдаемых явлений.

Учитывая масштабы планируемой добычи нефти и газа в пределах восточной части Баренцева моря необходимо усовершенствование существующих методологических принципов проведения мониторинга при осуществлении деятельности, связанной с освоением морских месторождений углеводородов, и разработка единого подхода к организации системы техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи. адаптируемым к различным объектам освоения морских месторождений и этапам их жизненного цикла.

Для реализации основной цели диссертационной работы впервые была проведена сравнительная характеристика существующих методологических подходов и вариантов создания систем экологического мониторинга при освоении морских месторождений нефти и газа и анализ программ производственного экологического мониторинга, разработанных различными нефтегазовыми компаниями, ведущими производственную деятельность в различных акваториях. Ранее обобщения данной направленности не проводились.

При анализе достоинств и недостатков существующих методологических подходов и основываясь на требованиях нормативных документов, автором был разработан новый методологический подход к организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

В развитие теоретических основ предлагаемого подхода в работе была разработана детальная программа мониторинга основных объектов освоения морских месторождений углеводородов - морских буровых платформ и подводных трубопроводов.

Достоверность полученных результатов определяется участием автора диссертационной работы в качестве исполнителя научно-исследовательских работ: «Разработка методических рекомендаций по мониторингу в прибрежных зонах морских акваторий»;

Разработка методических рекомендации по мониторингу нефтегазоносных объектов в прибрежных зонах морских акваторий»; и др.

Практическая ценность и значимость диссертационной работы определяется необходимостью обеспечения экологической безопасности при интенсивном изучении и освоении Баренцева моря, и, в первую очередь, необходимостью проведения комплексного, охватывающего все компоненты природной среды, геоэкологического мониторинга, учитывающего инженерно-геологические

Цель диссертационной работы - разработать систему комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи как инструмента контроля, прогнозирования и принятия обоснованных управленческих решений.

Задачи диссертационной работы:

1. Выявить специфические условия (физико-географические и инженерно-геологические) в районе планируемого освоения углеводородных ресурсов недр восточной части Баренцева моря (российский сектор).

2. Провести анализ требований действующего законодательства и иных нормативных документов в области обеспечения экологической безопасности хозяйственной деятельности, в том числе требований нормативных документов по организации экологического мониторинга.

3. Проанализировать существующие методологические подходы к созданию систем экологического мониторинга и конкретные программы производственного экологического мониторинга (ПЭМ), разработанные различными нефтегазовыми компаниями, ведущими производственную деятельность в различных акваториях.

4. По результатам анализа обосновать необходимость и предложить единый подход к выделению сред мониторинговых наблюдений обосновать его эффективность.

5. Разработать концептуальную основу организации системы комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи.

6. Разработать программы техногеоэкологического мониторинга основных объектов освоения морских месторождений углеводородов.

Автором диссертации разработан новый методологический принцип к выделению сред мониторинговых наблюдений при организации мониторинга объектов морской нефтегазодобычи. Данный принцип учитывает специфику воздействия оказываемого на окружающую среду в процессе освоения углеводородных ресурсов шельфа и является универсальным и легко особенности восточной части Баренцева моря и специфику деятельности по освоению морских месторождений углеводородов.

Частично, положения диссертационной работы были представлены Министерству природных ресурсов России при написании, упомянутых выше, научно-исследовательских работ.

Основным методом исследования является метод научного анализа, дополненный методологией наук системного характера, а также принципами структурно-функционального анализа и декомпозиции сложных природных систем.

Основные результаты работы докладывались на:

• Международной конференции «Горное, нефтяное и геоэкологическое образование в XXI веке»;

• Международной ежегодной видео-интернет конференции «Дни науки-2005».

По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Автор диссертации также принимал участие в разработке нормативного документа СТП-01-.-2005 «Система производственного экологического контроля на объектах ОАО «ЛУКОЙЛ». Правила проектирования». В настоящее время документ проходит Государственную экологическую экспертизу.

I. ХАРАКТЕРИСТИКА БАРЕНЦЕВА МОРЯ

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Субботина, Елена Викторовна

ВЫВОДЫ:

1. Разработан новый методологический подход к выделению сред мониторинговых наблюдений и обоснована его эффективность при организации мониторинга объектов морской нефтегазодобычи. В основе данного подхода лежит понятие о ЛБТ системе и взаимосвязи ее компонентов. Предлагаемый подход учитывает специфику воздействия объектов освоения месторождений и может быть распространен и применен для выявления сред мониторинговых наблюдений любых объектов нефтегазового комплекса.

2. Разработаны методологические основы проведения комплексного техногеоэкологического мониторинга объектов морской нефтегазодобычи, включающие: систему терминов, целей и задач комплексного техногеоэкологического мониторинга; основные принципы организации системы; алгоритм составления программы комплексного техногеоэкологического мониторинга; обзор существующих технические средства проведения техногеоэкологического мониторинга морских акваторий.

3. Разработаны программы техногеоэкологического мониторинга основных объектов освоения морских месторождений углеводородов - морских буровых платформ и подводных трубопроводов. Данные программы разработаны с использованием ЛБТ системного подхода и учетом требований законодательных и иных нормативных документов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новый методологический подход к выделению сред мониторинговых наблюдений на основе ЛБТ (литосферно-биосферно-техногенного) системного подхода.

2. Разработанная система комплексного техногеоэкологического мониторинга, включающая интеграцию трех блоков: мониторинга экологического, мониторинга геологической среды и мониторинга состояния технических сооружений и позволяющая организовать эффективный контроль и принятие своевременных управленческих решений.

3. Программа комплексного техногеоэкологического мониторинга основных объектов морской нефтегазодобычи, на примере морских буровых платформ и подводных трубопроводов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Субботина, Елена Викторовна, Москва

1. Айбулатов Н.А. Геоэкология шельфа и берегов морей России. М.: Ноосфера, 2001.

2. Айбулатов Н.А Деятельность России в прибрежной зоне моря и проблемы экологии. М.:11аука, 2005.

3. Айбулатов Н.А, Артюхин Ю.В. Геоэкология шельфа и берегов Мирового океана-СП-б.: Гидрометеоиздат, 1993.

4. Баренцевоморская шельфовая плита // Труды Севморгеологии.- JL- Т. 196 / Под ред.И.С. Грамберга 1988.

5. Большая Советская энциклопедия, 2001. (http://encycl.yandex.ru)

6. Борисов А.В., Таныгин И.А., Винниковский B.C. Штокмановско-Лунинский структурный порог Баренцево-морского шельфа новый крупный нефтегазоносный район России // Нефть и газ, 1995, №7. (http://geolib.narod.ru/OilGasGeo/1995/07/Stat/stat02.htmn

7. Васильева Е.А., Вепрева М.В. ФГУП «Севморнефтегеофизика» Геологическое строение и проблемы нефтегазоносности западно-арктического шельфа России (http://www.arcticshelf.nl/info/2002/russian/sectionl/l-15-14-30.pdf)

8. Востоков Е.Н.Прибрежно-морские зоны Мира (строение, био- и минеральные ресурсы, проблемы освоения и управления).-М.: Компания Спутник+, 2002.

9. Геодинамика и нефтегазоносность Арктики / Под. ред. В.П.Гаврилова. М.: Недра, 1993.

10. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Моря Северной Арктики. Т. 9 / Под ред. И.С. Грамберга и Ю.Е. Погребицкого- JL: Недра 1984.

11. Голубчиков С. Арктический шельф-будущее России //«Энергия», 2000, N 11 (http://courier.corn.ni/energy/en 11 OOtiolub.htm)

12. Грамберг И. С. Баренцевоморский пермско-триасовый палеофит и его значение ддя проблемы нефтегазаносности Баренцево-Карской плиты // Докл. РАН. 1997. Т. 352. №6.

13. Денисов В.В. Эколого-географические основы устойчивого природопользования в шельфовых морях (экологическая география моря).-Апатиты: Издательство КНЦ РАН, 2004.

14. Долотовская Л.З., Темкин В.М. Законодательное обоснование производственного экологического мониторинга и контроля при реализации Штокмановского проекта //Научно-технический сборник, 2004. №2.

15. Духно Г.Н. Некоторые проблемы нормативно-правового обеспечения экологического сопровождения разработок нефти и газа на шельфе РоссииII Материалы XII конференции молодых ученых Мурманского морского биологического института (г. Мурманск, 2004).

16. Ионин А.С. Рельеф шельфа Мирового океана. М.: Наука, 1992.

17. К.Н. Кравченко Нафтидные провинции и бассейны Печорского, Баренцева и северной части Карского морей //Геология нефти и газа 1996 №11 (http://geolib.narod.ru/Joiirnals/QilGasGeo/1996/ll/Stat/06/stat06.htrnn

18. Каламкаров Л.В. Нефтегазоносные провинции и области России и сопредельных стран. М.Нефть и газ, 2003.

19. Козлов С.А. Инженерго-геологическая стратификация Западно-Арктической нефтегазовой провинции // Нефтегазовое дело, 2005 (http://www.otibus.nl/aiithors/ Kozlov/Kozlov 3.pd0

20. Козлов С.А. Оценка устойчивости геологической среды на морских месторождениях углеводородов в Арктике (http://wvyw.ogbiis.ru/authors/Kozlov/ Kozlov l.pdf)

21. Матишов Г.Г. Современные рыбохозяйственные тенденции и экосистемный мониторинг в нефтегазовых акваториях России// Нефть и газ арктического шельфа-2004.

22. Матишов Г.Г., Никитин Б.А. Экологическая безопасность и мониторинг при освоении месторождений углеводородов на арктическом шельфе.- М.; Газойл пресс; 2001.

23. Мнацаканян О.С., Пушнов В.М., Сочнев О.Я., Таныгин И.А. .Воздействие поисково-оценочных работ на экосистемы Печорского моря- М.; ЦНИИТЭнефтехим; 2002.

24. Мухина JI. И., Толстихин О. Н. Природа и научно-техническая революция. М.:Недра,1985.

25. Освоение Приразломного нефтяного месторождения. Предварительный вариант материалов Оценки воздействия на окружающую среду. М., 2004

26. Отчет «Организация Государственной опорной сети станций и федеральных полигонов и эксплуатация их в режиме мониторинга геологической среды акваторий Балтийского моря и морей Арктического бассейна в системе «берег-море»

27. Отчет ГНПП «Севморгео» «Организация Государственной опорной сети станций и федеральных полигонов и эксплуатация их в режиме мониторинга геологической среды акваторий Балтийского моря и морей Арктического бассейна в системе «берег-море»

28. Палыцин И.Т. Топливно-энергетический комплекс России XXI, Атлас. М., ИНКОТЭК, 2002.

29. Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа.-М.:Издательство ВНИРО, 2001.

30. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа -(http://www.ngf.ru/)

31. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа М.:Издательство ВНИРО, 1997.

32. Проблемы нефтегазоносности Мирового океана. Сборник научных трудов М.: Наука, 1989.

33. Прозоров J1JL, Экзарьян В.В. Введение в геоэкологию. М.:Пробел, 2000.

34. Ревзон А. Л. Картографирование состояний геотехнических систем. М.: Недра,1992.

35. Редкие и нуждающиеся в охране растения и животные Мурманской области. Мурманск, 1990.

36. Руководство по проведению морских работ по нефти и газу в Арктике (Арктический Совет, 10.10.2002 г).

37. Салманов Ф.К., Грамберг И.С., Клещев К.А. и др. Нефть и газ Арктики -энергетика мира будущего // Геология нефти и газа, 1994, №3 (http://geo1ib.narod.ni/QilGasGeo/1994/03/Stat/stat01.htmn

38. Семенович В.В., Назарук В.В. О нефтегазоносности юго-востока шельфа Баренцева моря ////Геология нефти и газа 1992 №6 (http://geolib.narod.ru/Journals/ QilGasGeo/1992/06/Stat/01/statO 1 .html)

39. Сочнев О Л., Сочнева И.О. Экологическая безопасность систем вывлза нефти с месторождений Арктического шельфа.М.:ЦНИИТЭнефтехим, 2003

40. Ступакова А.В., Кирюхина Т.А. Нефтегазоносность Баренцевоморского шельфа // Геология, методы поисков, разведки и оценки месторождений топливно-энергетического сырья. Обзор.- М.:ЗАО Геоинформмарк, 2001.

41. Субботина Е.В. Системный подход к организации мониторинга окружающей среды нефтегазодобывающего предприятия // Сборник трудов кафедры геологии Москва, 2005.- С.

42. Субботина Е.В. Система производственного экологического мониторинга освоения морских нефтегазовых месторождений //Матер1али М1жнародной науково-практичноТ конференцп «Дш науки 2003» Том 49. Еколопя,-Дншропетровск: наука i освгга, 2005. С. 47-48.

43. Субботина Е.В. Системный подход к организации мониторинга окружающей среды объектов нефтегазодобывающего комплекса// Геология нефти и газа, №4, 2005.-С. .

44. Судо М.М. Геоэкология. М.: Изд-во Ml 1ЭПУ, 1999.

45. Супруненко О. И., Лазуркин Д.В. Нефтегазоносные и перспективные осадочные бассейны Северного Ледовитого океана // Геолого-геофизическая характеристика литосферы Арктического региона/СПб.: ВНИИОкеангеология, 1996.

46. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. и др. Экологические функции почв. М.: Изд-во МГУ, 2000.

47. Хименков А.Н., Брушков А.В., Океанический криолитогенез. М. :Наука, 2003.

48. Шипилов Э.В Месторождения углеводородного сырья российского шельфа Арктики теология и закономерности размещения (http://www.mstu.edu.ru/publish/ vestnik/v03 2 n07/rus cont.htmD

49. Шипилов Э.В., Тарасов Г.А. Региональная геология нефтегазоносных осадочных бассейнов Западно-Арктического шельфа России. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1998.

50. Временные методические указания по проведению локального мониторинга природной среды в районах освоения углеводородных ресурсов Сахалинского шельфа (Владивосток, 1999)

51. Временным методическим рекомендациям по организации и ведению мониторинга геологической среды Западно-Арктического континентального шельфа» // МПР России, С-П. 2004.)

52. ГОСТ 17.1.3.07-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков

53. ГОСТ 17.1.3.08-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества морских вод

54. ГОСТ 17.1.3.12-86 Общие правила охраны вод от загрязнения при бурении и добыче нефти и газа на суше

55. ГОСТ 17.1.3.13-86 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения

56. ГОСТ 17.2.3.01-86 Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов

57. ГОСТ 17.2.3.02-78 Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями

58. ГОСТ 17.2.4.06-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения

59. ГОСТ 17.4.1.02-83 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения

60. ГОСТ 17.4.2.01-81 Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния

61. ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб

62. ГОСТ 17.4.4.02-84 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа

63. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб

64. ГОСТ Р 22.1.06-99 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

65. ГОСТ Р 51592-2000 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов

66. Конвенции по защите морской среды Северо-Восточной Атлантики, которая объединяет в основном страны, прилегающие к Северному морю, где освоение нефтегазовых ресурсов ведется уже более 30 лет OSPARCOM, 1992; Nihoul, Ducrotoy, 1994.

67. Конвенции по предотвращению морского загрязнения с суши (Париж, 1974 г.);

68. Конвенции по предотвращению морского загрязнения сбросами с морских и воздушных судов (Осло, 1972 г.)

69. Конвенция ООН по морскому праву (1982 г.)

70. Конвенция по защите морской среды Балтийского моря (XEJ1KOM, Хельсинки, 1974 г.)

71. Конвенция по защите морской среды Северо-Восточной Атлантики (ОСПАР, Париж, 1992 г.)

72. Конвенция по защите морской среды Черного моря (Бухарест, 1992);

73. Международная конвенция о предупреждении загрязнения сбросами с судов (МАРПОЛ, 1973 г., с поправками в 1978 г.)

74. Международная конвенция по предупреждению загрязнения моря нефтью (1954 г.)

75. Международная программа по защите окружающей среды Арктики и соответствующая Программа мониторинга и оценки окружающей среды Арктики AM АР, 1997.

76. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель» (утв. Роскомземом, МПР России, 1995 г.)

77. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель» (утв. Роскомземом, МПР России, 1995 г.)

78. Методические указания по оборудованию мест отбора проб при экоаналитическом контроле промышленных выбросов в атмосферу» (НИИ «Атмосфера», СПб., 1999 г.)

79. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух» (НИИ «Атмосфера», СПб., 2002 г.).

80. МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением»)

81. МУ 2.1.5.800-99 «Организация Госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод. Методические указания»

82. НВН 33-5.3.01-85 «Инструкция по отбору проб для анализа сточных вод»

83. ОСТ 51-01-03-84 «Очистка сточных вод в морской нефтегазодобыче. Основные требования к качеству очистки»

84. Положение об охране подземных вод» (утв. Роскомнедром, 1994 г.)

85. Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами (утв. МПР России, Роскомземом, 1993 г.)

86. Правила охраны поверхностных вод (утв. Госкомприродой СССР, 1991 г.)

87. Программа комплексных экологических исследований на акватории Азовского моря в районах проектируемого разведочного бурения ООО «НК «Приазовнефть»

88. Программа производственного экологического мониторинга ОАО «НК «ЛУКОЙЛ» на Северном Каспии.- Астрахань, 2002

89. Программа производственного экологического мониторинга ООО «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть» при обустройстве и эксплуатации нефтяного месторождения Кравцовское (Д-6) в Балнийском море.

90. РД 153-39-031-98 «Правила охраны вод от загрязнения при бурении скважин на морских нефтегазовых месторождениях»

91. РД 39-0147098-015-90 «Инструкция по контролю за состоянием почв на объектах предприятий Миннефтепрома»

92. РД 39-0147098-017-90 «Положение по контролю за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу на объектах предприятий Миннефтегазпрома СССР»

93. РД 39-0147098-017-90 «Положение по контролю за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу на объектах предприятий Миннефтегазпрома СССР»

94. РД 39-0147098-025-91 «Инструкция по контролю за состояние поверхностных и подземных вод на объектах предприятий нефтяной и газовой пром ы шл ен ности »

95. РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы»

96. СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства»

97. СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства» Часть II «Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов»

98. СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства»

99. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод»

100. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест»

101. СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов»

102. СП 1.1.1058-01 «Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий»

103. СП 2.1.5.1059-01 «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения»

104. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения»

105. СанПиН 2.1.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»

106. СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

107. СНиП 22-02-2003 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования»

108. ВРД 39-1.13-057-2002 «Регламент организации работ по охране окружающей среды при строительстве скважин»

109. ВРД 39-1.13-081-2003 «Система производственного экологического мониторинга на объектах газовой промышленности. Правила проектирования»

110. ВРД 39-1.10-006-2000 «Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов»