Море газа
Запасов газогидратов в Черном море хватит на то, чтобы полностью обеспечить страну газом на несколько столетий, сообщают ученые. Но добыть его непросто.
Совместная экспедиция Института биологии южных морей НАН Украины и немецкого Центра морских экологических исследований при Бременском университете в ходе геологической разведки обнаружила на дне Черного моря значительные залежи газогидратов.
— Это промежуточный этап исследований под Севастополем, — сообщил член экспедиции, завотделом радиационной и химической биологии института доктор биологических наук Сергей Гулин. — Пока мы исследовали море техникой, не способной пробить толщу морского грунта. Использовали подводных телероботов, которыми можно управлять на расстоянии, применяли акустические, сейсмические и другие аппараты. Сейчас нам понятна примерная картина размещения гидратов. Чтобы ее уточнить, будем использовать установки, которые бурят морское дно на 70 метров, собирают образцы почв. И все же мы оценили запасы газогидратов: около 50 триллионов кубометров в пересчете на метан…
Это не первая оценка газогидратного потенциала Черного моря. В конце восьмидесятых годов Академия наук СССР совместно с Министерством геологической промышленности по результатам разбуривания и подъема образцов грунта морского дна более чем в 400 кернах оценила объем месторождений Черного моря в 100 трлн кубометров природного газа (юридически Украина сейчас может претендовать примерно на 10—15% от этого количества). Еще более значительные месторождения были обнаружены в северных морях — Баренцевом и Охотском, но добыча ресурса там сильно затруднена из-за неблагоприятных климатических условий. Решение о начале разработок тогда не приняли — выбор был сделан в пользу газовых месторождений Западной Сибири.
В 1993 году правительство Украины утвердило программу «Газогидраты Черного моря», предусматривающую проведение геологоразведки, разработку технологий добычи газогидратов и создание газодобывающего комплекса. Были проведены сейсмологические исследования и осуществлено несколько научных экспедиций, однако сложное экономическое положение страны и довольно прохладное отношение властей в итоге затормозили реализацию идеи.
Проекты организации добычи газа из газогидратов с тех пор возникали у нас не раз, но ни один так и не был реализован: все наталкивалось на нежелание инвесторов вкладывать деньги в неосвоенную и непроверенную технологию.
Главная проблема, стоящая на пути успешного освоения черноморских газогидратных месторождений, — отсутствие готовой технологии добычи. Пока что промышленно значимая добыча газа из гидратов на планете ведется только в двух местах — на Аляске и в Западной Сибири. Но эти месторождения подземные, а не подводные, и технология добычи, которую там применяют, не подходит для эксплуатации в условиях шельфового бурения. Кроме того, добыча газа из подземных месторождений в зонах вечной мерзлоты оказалась не слишком рентабельной и потому не привлекла к себе достаточного внимания со стороны научного сообщества и инвесторов. Это, безусловно, значительно замедлило развитие технологий добычи газогидратов.
А ведь внутримерзлотные залежи составляют лишь незначительную долю общемировых запасов газогидратов, большая часть которых находится именно в морях и океанах. Термодинамические условия для образования этих соединений являются оптимальными на глубине от 200 до 1000 км ниже уровня моря.
Основная трудность при шельфовой добыче газогидратов в том, что ледяные кристаллы не слишком-то удобно поднимать на поверхность по стволу водоотделяющей колонны. В отличие от жидкостей или газов, они легко забивают ствол скважины, образуя пробки. Именно накопление газогидратов под воронкой защитного купола, предназначенного для откачки нефти, стало одной из самых серьезных проблем при ликвидации аварии платформы Deepwater Horizon, произошедшей недавно в Мексиканском заливе.
В любом случае страна, которая первой сможет разработать и ввести в эксплуатацию технологию морской добычи газогидратов, станет мировым лидером в энергетике. Сегодня значительные суммы в создание такой технологии вкладывают США, Китай и Япония. Наибольших успехов достигла Страна восходящего солнца. В рамках действующей с 2001 года национальной программы японцы провели большую теоретическую работу и серию экспериментов, которые вскоре дали результат — на испытательной бурильной установке были получены первые в истории кубометры природного газа из подводных гидратов. Сейчас японцы почти готовы перейти от экспериментальных проектов к внедрению коммерческой технологии. В случае успеха ранее не имевшая собственных углеводородных ресурсов Япония станет одним из крупнейших экспортеров газа не только в Азиатском регионе.
Несмотря на очевидное отсутствие государственного интереса к освоению газогидратных месторождений Черного моря, украинские ученые давно занимаются этой темой. Собственную технологию добычи метана из газогидратов разработала одесская научно-внедренческая фирма «Лед-Газогидрат». Директор фирмы, профессор Леонард Смирнов утверждает, что проведены все необходимые расчеты и осуществлена их частичная проверка на экспериментальной установке. Но для того, чтобы перевести проект в практическую площадь, ученым нужны инвестиции в размере около полумиллиарда долларов — более чем скромная сумма, учитывая затраченные японцами десятки миллиардов.
Впрочем, многие эксперты считают, что разработанная фирмой «Лед-Газогидрат» технология — только начальный этап, от которого огромное расстояние до осуществления рентабельной промышленной добычи природного газа из газогидратов. Ученые указывают на то, что в Украине наука хронически недофинансируется, отсюда и невозможность соревноваться с развитыми странами в скорости создания новых технологий.
«Запасы газогидратов в Черном море — не менее триллиона кубометров»
Сергей Гулин, заведующий отделом радиационной и химической биологии Института биологии южных морей НАН Украины доктор биологических наук, профессор:
— Какова цель недавно закончившейся совместной украинско-немецкой экспедиции с участием специалистов Института биологии южных морей? Удалось ли вам выполнить поставленные задачи?
— Последняя экспедиция — продолжение наших исследований, начатых еще в 90-х годах. Сначала мы проводили экспедиции на судне «Профессор Водяницкий», потом — на немецких «Посейдон» и «Метеор». Основными задачами экспедиции были исследование биохимических процессов гидратов Черного моря, оценка их запасов.
Экспедиция уточнила оценку запасов газогидратов в бассейне Черного моря. По самым пессимистическим данным, их там не менее триллиона кубометров (в пересчете на метан), а по оптимистическим — до ста триллионов кубометров и более. Такой разброс в цифрах связан с тем, что до сих пор оценка запасов газогидратов проводилась косвенными методами (например сейсморазведкой). В будущем мы рассчитываем осуществить и прямые измерения.
— На какую часть этих ресурсов может рассчитывать Украина?
— Не менее чем на две трети. Основная часть газогидратов сосредоточена у кромки северо-западного шельфа (в экономической зоне Украины), в районе Южного берега Крыма, во впадине Сорокина (недалеко от Судака).
— Каковы ближайшие планы дальнейших исследований?
— Будем развивать сотрудничество с немецкими коллегами. Сейчас украинское судно «Профессор Водяницкий» — признанный флагман на бассейне — вышло, наконец, из длительного ремонта. Уже в следующем году мы собираемся вместе с немцами на двух судах отработать программу исследований по уточнению содержания газогидратов и выбрать оптимальные точки для добычи газа.
В нашем распоряжении появилась новая перспективная технология — автоклавируемые донные буровые установки немецкой разработки. Они могут погружаться на глубину до 2000 метров и осуществлять бурение на 70 метров в толщу грунта. Этого как раз достаточно для того, чтобы добраться до газогидратов. Данным методом мы проведем первые прямые оценки залежей.
— А как обстоят дела с экологической безопасностью добычи?
— Приоритетным направлением нашей работы является опережающая разработка избыточных мер по обеспечению экологической безопасности газоразведки и добычи газогидратов. Уже есть значительные наработки — в частности по газоанализационным и акустическим мерам экологического контроля. Этим направлением руководит профессор доктор биологических наук, член-корреспондент НАН Украины Виктор Егоров. Крайне актуальна работа над методами и способами определения количества газа, который может пойти «мимо трубы» и попасть в атмосферу. Украина — страна, пережившая Чернобыль, поэтому вопросы безопасности для нас на первом месте. Правда, для этого необходима большая комплексная программа работы, а на нее нужны средства.
Чтобы получить финансирование, стараемся выходить на национальные фондирующие организации. Ведь до сих пор все исследования велись за счет внешнего финансирования. К сожалению, приходится констатировать, что чем дальше, тем больше мы отстаем от прогресса в отрасли. Если бы могли получить хоть небольшие средства от государства, то это бы значительно поспособствовало установлению паритетных взаимоотношений с западными коллегами, налаживанию международного взаимопонимания.
Справка «УТГ»
Газовые гидраты — соединения природного газа и воды, образующиеся при определенных температуре и давлении. Представляют собой ледяные или гель-кристаллы, по виду похожие на обычный водяной лед. Плотность такого кристалла меньше, чем воды или льда. Благодаря сложной пористой структуре единичный объем газового гидрата может содержать до 160—180 объемов чистого газа. В мире обнаружено свыше 220 метано-гидратных залежей на шельфе океанов и морей.
При снижении давления и повышении температуры газогидрат разлагается на газ и воду, совершенно чистую и свободную от всяких примесей. Именно поэтому большинство проектов по разработке газогидратных месторождений предполагают использование технологической воды для водоснабжения близлежащих районов. В Крыму, вечно испытывающем проблемы с чистой водой, эта особенность газогидратов могла бы оказаться особенно полезной.
