.png "Учасник Нормано-Сільванського (1)")
Ученые анализируют последствия взрыва нефтяной платформы в Мексиканском заливе
Год назад произошел взрыв глубоководной буровой установки в Мексиканском заливе. Американский эколог Карл Сафина суммирует последствия катастрофы для экосистем этой акватории. По его мнению, в целом последствия не такие трагические, как предсказывали панически настроенные обозреватели вскоре после самого события. Но эта относительная безнаказанность явилась скорее результатом счастливого стечения обстоятельств, чем признаком закономерной неуязвимости природной системы. Человеческая технология, психологическая и профессиональная подготовка пока не способны справиться с теми рисками, которые неизменно возникают при глубоководном нефтяном бурении. Катастрофы при этом обязательны и неизбежны. Карл Сафина убежден, что правительственные вложения в глубоководное бурение — это недальновидная и тупиковая линия экономики. Необходимо вкладывать как можно больше ресурсов, материальных и творческих, в развитие альтернативных энергетических производств.
Прошло около года с момента одной из самых серьезных мировых экологических катастроф — взрыва глубоководной нефтяной платформы и разлива нефти в Мексиканском заливе. Сам взрыв произошел 20 апреля 2010 года, 22 апреля горящая платформа затонула, и после этого в течение последующих нескольких месяцев нефть выливалась в океан. Прекратить поступление нефти в залив удалось лишь к августу 2010 года. Президент-учредитель Института океана (Blue Ocean Institute) Карл Сафина (Carl Safina) подводит непосредственные итоги этого события в публикации журнала PLOSBiology, которая кратко излагает основные положения выпущенной 19 апреля объемной и подробной книги «Море в огне» (A sea in flames).
Прежде всего Сафина напоминает хронологию самой катастрофы.
В 2008 году компания British Petroleum — BP — оформила долгосрочную аренду на участок морского дна в Мексиканском заливе в 80 км от побережья Луизианы. В этом месте была построена плавучая платформа размером с два футбольных поля, названная Макондо (так назывался город в романе Габриэля Гарсиа Маркеса «Сто лет одиночества», своего рода аллегория «рая сырости и одиночества»). Буровая установка «Глубоководный Горизонт» (Deepwater Horizon), работавшая на платформе, имела высоту 122 м, дистанция от бура до морского дна составляла 1,6 км, а глубина пробуренной скважины — около 4 км. Так что работы проходили на глубине 5,6 км. В таких условиях могут работать только автоматы, всё управление велось дистанционно.
Несмотря на такую гигантскую глубину, диаметр скважины составлял всего 1,72 м, а диаметр дна скважины — 1 м. Стенки скважины укреплялись стальными кольцами длиной 600 м; по мере углубления колодца кольца спускали вниз — более узкое проскальзывало вниз сквозь более широкое и скреплялось цементом. Все цементные работы осуществляла компания Halliburton, взявшая подряд от BP. Сверху скважины был установлен предохранитель — 12-метровая система клапанов, которые при развитии неконтролируемой ситуации должны были полностью перекрыть и закупорить скважину.
В скважине, как и положено, по затрубу — пространству между бурильной трубой и стенками скважины — циркулировал буровой раствор. Эта тяжелая жидкость должна не только выносить наверх частицы раздробленной породы, но и укреплять стенки скважины и, главное, сдерживать напор газа, высвобождаемого при бурении. Буровая жидкость — это дорогостоящий материал, его стоимость при глубоководном бурении составляет около полумиллиона долларов. В данном случае в буровой раствор добавляли особый полимер, который уменьшал проницаемость породы — иначе сквозь стенки скважины просачивалось изрядное количество дорогостоящего бурового раствора. Этого полимера заказали с большим излишком, остатки девать было некуда, так как его транспортировка на сушу и последующее захоронение (а это химически агрессивный вредный материал) влетело бы компании в копеечку. Излишки решено было оставить и использовать так или иначе в дальнейшем.
В середине апреля 2010 года бур достиг крупного нефтегазоносного резервуара, скважину решено было законсервировать, чтобы впоследствии начать коммерческую добычу. Началась подготовка к консервации.
20 апреля рабочие должны были, во-первых, установить мощный цементный стопор или затвор, который перекрыл бы скважину, и, во-вторых, перехватив буровой раствор, заменить его на морскую воду. В этих работах использовали специально изготовленный цемент, такой, чтобы выдерживал высокие давления и высокие температуры, характерные для глубоких скважин.
Скважину перекрыли цементной пробкой, начали закачку морской воды, а чтобы отметить границу бурового раствора и воды, использовали излишки вяжущего полимера. Далее необходимо было отслеживать динамику изменения давления над цементным затвором. Оно не должно было увеличиваться. Контрольно-измерительные приборы показывали разные значения. Один из приборов показывал нормальные величины и отсутствие динамики, другой, напротив, демонстрировал рост давления. Какие показания верны? Решено было, что те, которые показывали норму.
В действительности, как раз этот прибор был неисправен, так как вяжущий полимер, закачанный между буровым раствором и водой, остановил весь его рабочий механизм. На самом деле давление над цементной пробкой увеличивалось, а это означало, что цемент не выдержал и газ снизу начал поступать в скважину.
Далее рабочие должны были избавится от той самой полимерной жидкости, маркирующей границу бурового раствора и воды. На это время отключили запасные измерители давления. Если бы не это, приборы могли бы предупредить о возникшей опасности. Когда же ситуация стала очевидна, начальство растерялось и не среагировало оперативно. Закачку тяжелого бурового раствора, который всё еще мог бы остановить выброс газа, произвели слишком поздно, газ уже поднялся к поверхности. Один из рабочих, поняв, что нужно срочно отключить генераторы, не сделал этого, так как побоялся взять на себя ответственность. А ответственные лица, опять же, оказались слишком медлительны. Генераторы засосали газ, и произошел взрыв. Главный электрик буровой установки утверждал, что, чтобы сработала автоматическая предохранительная система, нужно было отключить сигнал тревоги, а этого никто не решился сделать.
При взрыве погибли 11 человек, на платформе начался пожар. Взрывом и огнем повредило систему предохранительных клапанов, перекрывающих и закупоривающих скважину наглухо. Скважина, снабженная практически неограниченным количеством топлива, превратилась в ад. Всё пылало. Около ста человек спаслись на надувных лодках, некоторые успели прыгнуть в воду и уплыть. Платформа горела двое суток, потом затонула.
Нефть начала поступать в залив. Первоначальные попытки закупорки скважины провалились, и это неудивительно, так как методы, использованные сразу после взрыва, были разработаны в 70-е годы для мелких аварий. Нужно отметить, что те же методы, примененные в 1979 году при аварии на платформе «Иксток» (Ixtoc), уже показали свою неэффективность. Пришлось спешно изобретать новую методику и новые материалы, чтобы справиться с катастрофой. Только к концу июля удалось перекрыть скважину.
По оценкам BP, скорость поступления нефти в залив составляла 160 000 литров в день (1 тыс. баррелей в день), по оценкам береговых служб — 60 тыс. баррелей в день (скорость поступления нефти во время катастрофы на платформе «Иксток» была в два раза меньшей). Для уничтожения нефтяного пятна на поверхности BP выжигала локальные пятна и использовала диспергенты. Было вылито в воды залива около 8 млн литров диспергента. Нужно иметь в виду, что химический состав диспергента — коммерческая тайна BP. По приблизительным оценкам, в воды Мексиканского заливы вылилось около 800 миллионов литров нефти.
Каковы экологические последствия этого нефтяного выброса — реальные, а не те панические предсказания, что циркулировали в средствах массовой информации после катастрофы?
Публика, памятуя о колоссальной смертности птиц, тюленей, каланов и китов после разлива нефти с танкера Exxon Valdez, ожидала столь же массовой гибели морской и прибрежной живности. Тут, однако, повезло — если такое выражение употребимо по отношению к катастрофе. В отличие от акватории пролива Принца Вильгельма у южного побережья Аляски, где расположены естественные местообитания различных животных и птиц, в Мексиканском заливе ничего такого нет. Поэтому никакой массовой гибели животных и птиц на самом деле не наблюдалось. Гибель птиц оценивалась первой тысячей, не больше. Птицы и морские млекопитающие в неблагоприятный период откочевали в безопасные для себя места. Наибольшему риску подверглась популяция исчезающих черепах — атлантических ридлей (Lepidochelys kempii).
Однако многие взрослые особи в это время года откочевали в открытое море. После взрыва было зарегистрировано 500 особей этих черепах, но многие, по-видимому, погибли не от нефтяного заражения, а от повреждений орудиями лова местных промысловиков. Многие, предвосхищая скорый запрет на лов в море, постарались загодя наловить побольше, поставив все имеющиеся орудия лова. Службы охраны постарались восполнить потери популяции этого редкого вида и перевезли на побережье Мексиканского залива 70 000 черепашьих яиц. Однако результат этой спасательной операции будет ясен только через полтора десятилетия, так как атлантическая ридлея размножается раз в 12–20 лет.
Что же касается гибели рыбных запасов в водах залива, то тут ситуация совсем не катастрофическая. После введения запрета на лов, запасы неизменно и очень быстро восстанавливаются. Так было после гибели рыбных популяций, произошедшей после катастрофы Exxon Valdez — будет, по всей вероятности, и теперь.
При этом отмечается, что нефтяная пленка, покрывшая донные осадки в некоторых частях залива, послужила причиной гибели донной инфауны и глубоководных морских кораллов.
То гигантское количество нефти, которое вылилось в воды залива, при относительно высокой среднегодовой температуре воды должно быть очень быстро переработано бактериальной микрофлорой и превращено в углекислоту. Так что бактериальные процессы должны сильно уменьшить последствия загрязнения.
Самые серьезные опасения вызывает судьба заливных лугов дельты реки Миссисипи.
Река несет огромное количество осадка, сформировав за 4–5 тысяч лет территорию дельты, выдающуюся в море на десятки километров. Протоки дельты меняют свой маршрут, высокая влажность и продуктивность почв создают благоприятные условия для растительности, биоразнообразие в дельте ошеломляюще высоко. Поэтому загрязнение этих территорий действительно грозит серьезными потерями биоразнообразия.
Цифры же таковы: в результате катастрофы из 18 000 км2 заливных лугов нефтяными пятнами покрыто 9 км2. На этих загрязненных площадях к концу лета уже возобновилась нормальная вегетация. 9 км2 — много это или мало? Для сравнения приведены данные антропогенного разрушения территории дельты: за время эксплуатации дельтовых земель площади сократились на 5 тыс. км2 ; ежегодные темпы сокращения площадей оцениваются в 100–200 км2. Так что 9 км2 нефтяных пятен выглядят не слишком впечатляюще на фоне остальных экологически агрессивных факторов.
Основными причинами сокращения территорий дельты считаются зарегулирование стока, нарушающего естественный терригенный снос, который восполняет вымывание дельты морскими водами, и опускание фрагментов суши вследствие добычи нефти на этих территориях.
Поэтому, анализируя последствия, естественно возникает вопрос: была ли эта катастрофа той «самой большой катастрофой в истории», как назвал ее президент США Барак Обама?
Именно эта катастрофа, по всей видимости, не была. Нейтрализуя человеческую нерасторопность и недальновидность, обстоятельства случайно сложились в пользу природы: массовые поселения птиц и млекопитающих находились далеко к северу, большая часть нефти всплыла на поверхность, не достигнув донной фауны, а голодные бактерии переработали нефтяные озера. Всё могло бы быть гораздо, гораздо хуже.
Но, как отмечает автор обзора, хуже всего то, что основной урок из этой катастрофы касается не сиюминутных мер по соблюдению экологической безопасности, а общей политики энергодобычи. Глубоководное бурение, на которое сейчас возлагают серьезные надежды многие топливные компании, а вместе с ними и правительства нефтедобывающих стран, — это чрезвычайно опасное мероприятие. Человеческая техника, человеческая психология и профессиональная подготовка еще не готовы справляться с рисками глубоководной нефтедобычи. И вряд ли в обозримом будущем справятся. Следует переориентировать технологический поиск на альтернативные задачи, творческие и сырьевые. Но Карл Сафина имеет серьезные и обоснованные опасения, что государственные деятели такой дальновидностью не отличаются.
Источник: Carl Safina. The 2010 Gulf of Mexico Oil Well Blowout: A Little Hindsight // PLoS Biology. 2011. 9(4): e1001049.
http://elementy.ru/news/431573
