Море газу

Запасів газогідратів у Чорному морі вистачить на те, щоб цілком забезпечити країну газом на кілька сторіч, повідомляють учені. Але добути його непросто.

Спільна експедиція Інституту біології південних морів НАН України й німецького Центру морських екологічних досліджень при Бременському університеті під час геологічної розвідки виявила на дні Чорного моря значні поклади газогідратів.

— Це проміжний етап досліджень під Севастополем, — повідомив член експедиції, заввідділу радіаційної та хімічної біології інституту доктор біологічних наук Сергій Гулін.­ — Поки ми досліджували море технікою, не здатною пробити товщу морського ґрунту. Використовували підводних телероботів, якими можна управляти на відстані, застосовували акустичні, сейсмічні та інші апарати. Зараз нам зрозуміла зразкова картина розміщення гідратів. Щоб її уточнити, використовуватимемо установки, які бурять морське дно на­ 70 метрів,­ збирають зразки ґрунтів. ­­І все-таки ми оцінили запаси газо­гідратів: близько 50 трильйонів кубометрів у перерахуванні на метан…

Це не перша оцінка газо­гідратного потенціалу Чорного­ моря. Наприкінці вісімдесятих років Академія наук СРСР разом із Міністерством геологічної промисловості за результатами розбурювання та підйому зразків ґрунту морського дна більш ніж у 400 кернів оцінила обсяг родовищ Чорного моря в 100 трлн кубометрів природного газу (юридично Україна зараз може претендувати приблизно на 10—15% від цієї кількості). Ще більші родовища були виявлені в північних морях — Баренцевому та Охотському, але видобуток ресурсу там дуже ускладнений через несприятливі кліматичні умови. Рішення про початок розробок тоді не ухвалили — вибір було зроблено на користь газових родовищ Західного Сибіру.

У 1993 році уряд України затвердив програму «Газогідрати Чорного моря», що передбачає проведення геологорозвідувальних робіт, розроблення технологій видобутку газогідратів і створення газодобувного комплексу. Були проведені сейсмологічні дослідження й здійснені кілька наукових експедицій, однак складне економічне становище країни й досить прохолодне ставлення влади загальмували реалізацію ідеї.

Проекти організації видобутку газу з газогідратів відтоді виникали в нас не раз, але жоден так і не був реалізований: усі натрапляли на небажання інвесторів вкладати гроші в неосвоєну й неперевірену технологію.

Головна проблема на шляху успішного освоєння чорноморських газогідратних родовищ — відсутність готової технології видобутку. Поки що промислово значущий видобуток газу з гідратів на планеті ведеться тільки у двох місцях — на Алясці й у Західному Сибіру. Але ці родовища підземні, а не підводні, і технологія видобутку, яку там застосовують, не придатна для експлуатації в умовах шельфового буріння. Крім того, видобуток газу з підземних родовищ у зонах вічної мерзлоти виявився не дуже рентабельним і тому не привернув до себе достатньої уваги з боку наукового співтовариства та інвесторів. Це, безперечно, знач­но сповільнило розвиток технологій видобутку газогідратів.

А тим часом внутрішньомерзлотні поклади становлять лише незначну частку загальносвітових запасів газогідратів, більша частина яких міститься саме в морях і океанах. Термодинамічні умови для утворення цих сполук є оптимальними на глибині від 200 до 1000 км нижче рівня моря.

Основні труднощі в шельфово­му видобутку газогідратів полягають у тому, що крижані кристали не дуже зручно піднімати на поверхню стовбуром водовідокремлювальної колони. На відміну від рідин або газів, вони швидко забивають стовбур свердловини, утворюючи пробки. Саме нагромадження газогідратів під лійкою захисного купола, призначеного для відкачування нафти, стало однією з найсерйозніших проблем під час ліквідації аварії платформи Deepwater Horizon, що сталася недавно в Мексиканській затоці.

У будь-якому разі країна, яка першою розробить та введе в експлуатацію технологію морського видобутку газогідратів, стане світовим лідером в енергетиці. Сьогодні значні кошти в створення такої технології вкладають США, Китай та Японія. Найбільших успіхів досягла остання. У рамках чинної з ­­2001 року національної програми японці провели велику теоретичну роботу й серію експериментів, які незабаром дали результат — на випробній бурильній установці отримані перші в історії кубометри природного газу з підводних гідратів. Зараз японці готові перейти від експериментальних проектів до впровадження комерційної технології. У разі успіху Японія, яка раніше не мала власних вуглеводневих ресурсів, стане одним із найбільших експортерів газу не тільки в Азіатському регіоні.

Попри очевидну відсутність державного інтересу до­ освоєння газогідратних родовищ­ Чорного моря, українські вчені давно працюють над цією темою. Власну технологію видобутку метану з газогідратів розробила одеська  нау­ко­во-впроваджувальна фірма «Крига-Газогідрат». Директор фірми, професор Леонард Смирнов твердить, що проведено всі необхідні розрахунки й здійснена їхня часткова перевірка на експериментальній установці. Але для того, щоб перевести проект у практичну площину, ученим потрібні інвестиції в розмірі близько півмільярда доларів — більш ніж скромна сума з огляду на витрачені японцями десятки мільярдів.

Утім, багато експертів уважають, що розроблена фірмою «Крига-Газогідрат» технологія — тільки початковий етап, від якого ще дуже далеко до рентабельного промислового видобутку природного газу з газогідратів. Учені вказують на те, що в Україні наука хронічно недофінансується, звідси й неможливість змагатися з розвиненими країнами у швидкості створення нових технологій.

«Запаси газогідратів у Чорному морі — не менше  трильйона кубометрів»

Сергій Гулін, завідувач відділу радіаційної та хімічної біології українського Інституту біології південних морів НАН України доктор біологічних наук, професор: 

— Яка мета спільної українсько-німецької експедиції за участю фахівців Інституту біології південних морів, що недавно закінчилася? Чи вдалося вам виконати поставлені завдання?

— Остання експедиція — продовження наших досліджень, розпочатих ще в 90-х роках. Спочатку ми проводили експедиції на судні «Професор Водяницький», потім — на німецьких «Посейдон» і «Метеор». Основними завданнями експедиції було дослідження біохімічних процесів гідратів Чорного моря, оцінка їхніх запасів.

Експедиція уточнила оцінку запасів газогідратів у басейні Чорного моря. За найпесимістичнішими даними, їх там не менше трильйона кубометрів (у перерахуванні на метан), а за оптимістичними — до ста трильйонів кубометрів і більше. Такий розкид у цифрах пов’язаний із тим, що досі оцінка запасів газогідратів проводилася непрямими методами (наприклад сейсморозвідкою). Надалі ми сподіваємося зробити й прямі виміри.

— На яку частину цих ресурсів може розраховувати Україна?

— Не менш ніж на дві третини. Основна частина газо­гідратів зосереджена біля краю північно-західного шельфу (в економічній зоні України), у районі Південного берега Криму, у западині Сорокіна (неподалік від Судака).

— Які найближчі плани подальших досліджень?

— Розвиватимемо співробітництво з німецькими колегами.­ Зараз українське судно «Професор Водяницький», визнаний флагман на басейні, вийшло нарешті із тривалого ремонту. Уже наступного року ми збираємося разом із німцями на двох суднах відпрацювати програму дослід­жень з уточнення вмісту газо­гідратів і вибрати оптимальні точки для видобутку газу.

Зараз у нашому розпоряд­­женні­ нова перспек­тивна­ технологія — автоклавовані дон­ні бурові установки німецько­го розроблення. Вони можуть поринати на глибину до 2000 метрів і бурити на 70 метрів у товщу ґрунту. Цього саме досить для того, щоб добратися до газогідратів. Цим методом ми проведемо перші прямі оцінки покладів.

— А як справи з екологічною безпекою видобутку?

— Пріоритетним напрямом нашої роботи є випереджальне розроблення надлишкових заходів із екологічної безпеки газорозвідки й видобутку газо­гідратів. Уже є значні наробітки , зокрема з газоаналізаційних і акустичних заходів екологічного контролю. Цим напрямом керує професор, доктор біологічних наук, член-кореспондент НАН України Віктор Єгоров. Надзвичайно актуальною є робо­та над методами й способами визначення кількості газу, що може піти «повз трубу» і потрапити в атмосферу. Україна пережила Чорнобиль, тому питання безпеки для нас на першому місці. Правда, для цього потрібна велика комплексна програма роботи, а на неї потрібні кошти.

Щоб одержати фінансування, намагаємося виходити на націо­нальні фондувальні організації. Адже досі всі дослідження провадилися за рахунок зовнішнього фінансування. На жаль, доводиться констатувати, що чим далі, тим більше ми відстаємо від прогресу в галузі. Якби могли одержати хоч невеликі кошти від держави, це значно посприяло б установленню паритетних взаємин із західними колегами, налагодженню міжнародного взаєморозуміння.

Довідка «УТГ»

Газові гідрати — сполуки природного газу й води, які утворюються за певних температури й тиску. Являють собою крижані або гель-кристали, зовні схожі на звичайну водяну кригу. Щільність такого кристала менше, ніж води або криги. Завдяки складній пористій структурі одиничний обсяг газового гідрату може містити до 160—180 обсягів чистого газу. У світі виявлено понад 220 метаногідратних покладів на шельфі океанів і морів.

За зниження тиску та підвищення температури газо­гідрат розкладається на газ і воду, абсолютно чисту й вільну від будь-яких домішок. Саме тому більшість проектів із розроблення газо­гідратних родовищ передбача­ють використання технологічної води для водопостачання прилеглих районів. У Криму, де вічні проблеми із чистою водою, ця властивість газогідратів могла б бути особливо корисною.