Катастрофа в Мексиканском заливе на месторождении Ixtoc комплекса Cantarell

Disaster in the Gulf of Mexico on Ixtoc oil field of Cantarell complex

V. BOGOYAVLENSKY, Oil and Gas Research Institute of Russian Academy of Sciences, Gubkin Russian State University of Oil and Gas P. BARINOV, Oil and Gas Research Institute of Russian Academy of Sciences I. BOGOYAVLENSKY, Oil and Gas Research Institute of Russian Academy of Sciences, Gubkin Russian State University of Oil and Gas

Исследование продолжает работу авторов по анализу причин крупных аварийных и катастрофических событий в мировой нефтегазовой индустрии. Обобщая мировой опыт ликвидации аварий на морских нефтяных и газовых месторождениях, авторский коллектив анализирует принятые и возможные технологические решения, позволяющие избежать экологических катастроф, связанных с загрязнением акваторий морей и прибрежной зоны, рассматривает меры предупреждения аналогичных чрезвычайно опасных ситуаций для региональных и глобальных экосистем. В течение двух десятилетий (1980 – 2010 гг.) разлив нефти при катастрофе на юге Мексиканского залива на месторождении Ixtoc гигантского комплекса Cantarell, произошедший в 1979 – 1980 гг., был самым крупным в мире. Буровая установка «Sedco 135F» погибла, а экосистеме залива был нанесен крупный ущерб. Противовыбросовый превентор (ПВП), выполняющий функции «последней линии обороны», не сработал. На глушение фонтанирующей скважины ушло 295 дней. При ликвидации последствий катастрофы было сожжено или собрано всего около 6 % разлившейся нефти.

During two decades (1980–2010) Ixtoc 1 oil spill at the giant oil field complex Cantarell was a biggest in the World. Semisubmersible drilling unit «Sedco 135F» sunk and local ecosystem was strongly damaged. Blowout pчreventer of «Sedco 135F» performing the functions of the «last line of defense» did not work, it failed. It took 295 days to shut down the flowing well. During the liquidation of the consequences of the disaster, only about 6% of the spilled oil was burned or collected.

Данная работа является продолжением исследований причин крупных аварийных и катастрофических событий в мировой нефтегазовой индустрии, а также обобщением опыта их ликвидации, проводимых авторами [1 – 6]. Большую известность приобрела катастрофа в северной части Мексиканского залива (США), произошедшая в 2010 г. на месторождении Macondo компании ВР с полупогружной буровой установки (ППБУ) «Deepwater Horizon», установившей рекорд по объему разлива нефти, составивший, по официальным данным, 700 тыс. т [1, 2, 4]. На ее фоне стала забываться катастрофа с гигантским разливом нефти на месторождении Ixtoc мексиканской компании PEMEX, произошедшая в 1979 – 1980 гг. в южной части того же залива на шельфе Мексики. Причины этих катастроф во многом подобны, что свидетельствует о значимости их анализа для учета при реализации будущих проектов освоения морских месторождений, особенно в арктических и субарктических условиях.

Начало ХХ века ознаменовалось активным ростом нефтяной индустрии Мексики. На ряде скважин к северо–востоку от г. Мехико, вблизи западного побережья Мексиканского залива, с небольших глубин (500 – 600 м) нефтегазоносного бассейна (НГБ) Tampico–Misantla были получены мощные фонтаны преимущественно тяжелой нефти высотой до 60 – 80 м и дебитом до 80 – 260 тыс. барр/сут.
По объемам образовавшихся разливов нефти некоторые из неконтролируемых фонтанов можно отнести к катастрофическим, при этом нефть с суши попадала и в Мексиканский залив, загрязняя побережье. На площади San–Diego de la Mar (Dos Bocas) сформировался гигантский кратер диаметром более 300 м, грифонообразование в котором продолжается около 110 лет.


О НЕФТЕГАЗОВОЙ ИНДУСТРИИ МЕКСИКИ


Бурение первых скважин на нефть в Мексике началось в 1869 – 1872 гг., не принесших крупных открытий. Начало ХХ века ознаменовалось активным ростом нефтяной индустрии Мексики. На ряде скважин к северо-востоку от г. Мехико, вблизи западного побережья Мексиканского залива, с небольших глубин (500 – 600 м) нефтегазоносного бассейна (НГБ) Tampico-Misantla были получены мощные фонтаны преимущественно тяжелой нефти высотой до 60 –
80 м и дебитом до 80 – 260 тыс. барр/сут (11 – 35 тыс.  т/сут – здесь и далее пересчет из баррелей осуществлен с коэффициентом 7,33 барр/т): La-Pas-1 в 1904 г., San-Diego de la Mar-3 в 1908 г., Potrero Del Liano-4 в 2010 г., Cerro Azul-4 в 1916 г. и др. [7]. По объемам образовавшихся разливов нефти некоторые из неконтролируемых фонтанов можно отнести к катастрофическим, при этом нефть с суши попадала и в Мексиканский залив, загрязняя побережье. На площади San-Diego de la Mar (Dos Bocas) сформировался гигантский кратер диаметром более 300 м, грифонообразование в котором продолжается около 110 лет.
Столь мощные притоки нефти на ряде месторождений показали всему миру высокие перспективы мексиканских недр, которые привлекли внимание лидеров нефтегазовой индустрии (Standard Oil и др.). Первый экспорт нефти начался в 1911 г. из порта Тампико. Уже в 1918 г., несмотря на произошедшую революцию и многолетнюю гражданскую войну (1910 – 1917 гг.), Мексика стала одним из лидеров по объемам добычи. В 1921 г. был достигнут локальный пик годовой добычи нефти в 193,4 млн барр. (около 26,4 млн т), после чего началось снижение добычи нефти, обусловленное дестабилизацией ситуации в стране (рис.  1) [8, 9]. В 1938 г. нефтяная индустрия была национализирована и сосредоточена в созданной в июне компании PEMEX (Petrоleos Mexicanos), что привело к бойкоту Мексики рядом пострадавших международных неф­тяных компаний (Shell, Standard Oil и др.). В 1942 г. Мексика после торпедирования нескольких ее нефтяных танкеров немецкими подводными лодками была вынуждена вступить во Вторую мировую войну.


Бурный рост нефтегазовой индустрии Мексики в 1970-х гг. (рис. 1) связан с открытием и освоением крупных и уникальных месторождений в мезозойских (в основном нефть) и кайнозойских (нефть и газ) отложениях НГБ Sureste на суше и в южной части шельфа Мексиканского залива, называемой залив Кампече (Bay of Campeche или Bahia de Campeche). Первая разработка месторождений углеводородов на шельфе началась в северо-восточной части залива Кампече в 1979 г. на гигантском комплексе Cantarell, за которой последовала разработка соседней площади KMZ (Ku-Maloob-Zaap) [9]. Пик в неф­тедобыче 1402 млн барр. (191 млн т) был достигнут в 2004 г. (рис. 1) и обеспечил около 5 % мирового уровня и 10-е и 12-е места в ряду стран-производителей нефти и газа в 2013 г. (Oil and Gas Journal, 9.03.14). Основной объем добычи в стране осуществляется компанией PEMEX, входящей в десятку основных неф­тегазовых компаний мира.

С учетом официальных данных компании PEMEX, в 2004 и 2016 гг. в суммарном объеме нефтедобычи Мексики шельфовая составляющая достигала 85,6 и 81,6 %. По состоянию на конец 2016 г. накопленная добыча нефти с конденсатом в Мексике вплотную приблизилась к 6,8 млрд т, из которых доля шельфа – 64,9 % (около 4,4 млрд т). Комплекс Cantarell обеспечил почти 2 млрд т – 44,6 % морской и 28,9 % от общей добычи страны. При этом усредненный коэффициент извлечения нефти на комплексе превысил 40 %.

С учетом официальных данных компании PEMEX, в 2004 и 2016 гг. в суммарном объеме нефтедобычи Мексики шельфовая составляющая достигала 85,6 и 81,6 % [9, 10]. По состоянию на конец 2016 г. накопленная добыча нефти с конденсатом в Мексике вплотную приблизилась к 6,8 млрд т, из которых доля шельфа – 64,9 % (около 4,4 млрд т). Комплекс Cantarell обеспечил почти 2 млрд т – 44,6 % морской и 28,9 % от общей добычи страны. При этом усредненный коэффициент извлечения нефти на комплексе превысил 40 %.

Первые три десятилетия (1979 – 2008 гг.) около 93 % нефтедобычи Cantarell обеспечил блок Akal (94,8 % в 2000 – 2007 гг.). В 2010 и 2013 гг. его доля снизилась, соответственно, до 66,3 и 46,1 %. По состоянию на 2013 г. блок Ixtoc, разрабатываемый с мая 1984 г., обеспечил лишь около 1,1 % накопленной добычи Cantarell, но в 2013 г. его доля достигла 6,6 %.


В последние годы в Мексике продолжают открывать крупные месторождения. В частности, в 2017 г. в южной части Мексиканского залива в 60 км от побережья (НГБ Sureste) в подсолевых отложениях верхнего миоцена было открыто очередное месторождение нефти – Zama (принадлежит компании Talos) с запасами более 1 – 1,5 млрд барр., свидетельствующее о больших перспективах региона (Offshore-Mexico, 16.11.17).


Нефтегазовая геология месторождения Ixtoc комплекса Cantarell


Морское месторождение Ixtoc является частью крупнейшего в Мексике супергигантского месторождения (комплекса месторождений) Cantarell компании PEMEX. Оно расположено примерно в 100 км северо-западнее портового и курортного города Сьюдад-дель-Кармен (Ciudad del Carmen) на побережье полуострова Юкатан (рис. 2). Комплекс Cantarell включает группу соседствующих месторождений (блоков): Akal, Balam, Chac, Ek, Ixtoc, Kutz, Nohoch, Sihil, Takin, Kambesah, Utan [11], суммарные геологические запасы которых составляют 35 млрд барр. (около 4,7 млрд т нефти.) За исключением относительно легких нефтей блоков Ixtoc и Kambesah нефть Akal и других блоков комплекса Cantarell тяжелая, имеет плотность 0,91 – 0,986 г/см3 (12 – 24 °API) и большое содержание серы и металлов [11].
В основе морских открытий в Мексике лежит обнаружение рыбаком Rudecindo Cantarell нефтяных пятен (сипов) на поверхности воды, свидетельствующих, по его мнению, о наличии нефтяных месторождений на шельфе. Эту информацию после длительных стараний он довел до руководства компании PEMEX. В 1976 г. после проведения сейсморазведки PEMEX пробурила на самом крупном поднятии в мезо-кайнозойских отложениях Akal первую скважину (Akal-1), давшую приток тяжелой нефти плотностью 0,92 г/см3 (22 °API). Заслуги рыбака увековечены в названии месторождения Cantarell.
На комплексе Cantarell продуктивными являются отложения мезозоя и кайнозоя (мел и палеоцен) [12]. По кровле основной продуктивной верхне-меловой толщи комплекс представляет собой тектонически экранированные нефтегазоносные блоки на своде поднятия Reforma-Akal, разбитого серией разломов преимущественно субмеридиональной ориентации. Блок Akal расположен в восточной части комплекса и является самым приподнятым и высокоамплитудным (глубины 1100 – 2500 м). Блок Ixtoc расположен в центральной части и залегает значительно глубже (свыше 3500 м). Основным резервуаром комплекса Cantarell является высокопроницаемая (до 3 – 5 Д) мощная (до 300 м) толща доломитизированной брекчии известняка [12]. Формирование этого резервуара связывается рядом геологов с супермощным ударом метеорита Chicxulub диаметром около 10 км, упавшего на побережье современного полуострова Юкотан примерно 65 млн лет назад [12]. Генетически местная нефть относится к верхне-юрской нефтегазоматеринской толще, из которой она мигрировала в миоценовое время в резервуары мела и палеоцена.
23 июня 1979 г. началась добыча нефти на месторождении Cantarell на основном по запасам блоке Akal. На пике добычи в 2003 – 2005 гг. со всех блоков оно давало 2,04 – 2,14 млн барр/сут (около 101 – 107 млн т в год), что соизмеримо с объемом добычи в Кувейте. Морские скважины Cantarell давали до 3 – 4 тыс. т/сут, что почти на порядок больше, чем на суше. В итоге в эти годы вклад Cantarell в объем нефтедобычи Мексики в 4 раза превышал вклад всех месторождений суши, составляя 61 – 63 % от совокупной добычи страны и 74 – 75,5 % от добычи на море [13]. В 2004 – 2005 гг. добыча нефти на месторождении Cantarell и на всех шельфовых месторождениях Мексики превышала суммарную добычу США в Мексиканском заливе, соответственно, в 1,7 и  2,5 раза. Начиная с 2005 г. добыча на комплексе стала резко снижаться до 228 тыс. барр/сут (около 30 тыс.  т/сут) в 2015 г.
Первые три десятилетия (1979 – 2008 гг.) около 93 % нефтедобычи Cantarell обеспечил блок Akal (94,8 % в 2000 – 2007 гг.) [11]. В 2010 и 2013 гг. его доля снизилась, соответственно, до 66,3 и 46,1 %. По состоянию на 2013 г. блок Ixtoc, разрабатываемый с мая 1984 г., обеспечил лишь около 1,1 % накопленной добычи Cantarell, но в 2013 г. его доля достигла 6,6 %.

В 1979 г. нефтяная скважина Ixtoc–1 (первая на блоке Ixtoc) компании PEMEX вошла в историю шельфовой добычи за счет катастрофы с рекордным объемом разлитой в море нефти. В период с начала разлива 3 июня 1979 г. до его ликвидации 23 марта 1980 г. (более 9,5 месяцев) в море попало около 476 тыс. т нефти


КАТАСТРОФА НА МЕСТОРОЖДЕНИИ IXTOC


В 1979 г. нефтяная скважина Ixtoc-1 (первая на блоке Ixtoc) компании PEMEX вошла в историю шельфовой добычи за счет катастрофы с рекордным объемом разлитой в море нефти. В период с начала разлива 3 июня 1979 г. до его ликвидации 23 марта 1980 г. (более 9,5 месяца) в море попало около 476 тыс. т нефти [14] (более 500 тыс. т по данным [15]). Несмотря на катастрофу, через двадцать дней после ее начала компания PEMEX начала промышленную добычу на комплексе Cantarell.
Бурение скважины Ixtoc-1 проводилось с ППБУ «Sedco 135F» (рис. 3), построенной в 1966 г. на верфи «Victoria Machinery Depot Co. Ltd» (г. Виктория, провинция Британская Колумбия). В названии этой ППБУ слово «Sedco» является сокращенным названием Southeast Drilling Company, «135» – это серия, «F» – идентификатор буровой установки. ППБУ типа «Sedco 135F». Они были впервые разработаны в 1960-х гг., и компания Sedco стала новатором их производства при небывало низкой для тех времен стоимости – 7,1 млн долл. [16]. У данной ППБУ три опорные колонны (кессоны) были расположены в углах палубы, имевшей форму треугольника (рис. 3). Общий вес платформы «Sedco 135F» составлял 3527 т [17]. Это произвело революцию в морском бурении на глубинах до 120 – 185 м [18]. Серия 135 была первым поколением таких платформ. Позже компании Sedco и поглощенная ею Neptune разработали новые варианты дизайна из пяти и шести колонн, в том числе в форме «Н». По официальным данным компании Tranceocean, по состоянию на 1979 г. платформы 135-й серии имели успешный опыт работы на шельфах США, Бразилии, Ирана, Тринидада и западной Африки, а компания Sedco стала пионером применения систем динамического позиционирования.

В результате разлива в море образовалось нефтяное пятно площадью около 12 тыс. км2, которое двинулось по заливу в северо–западном направлении и загрязнило пляжи Мексики и штата Техас. Выброшенная нефтяная эмульсия на мексиканских пляжах достигала 3 м ширины и 30 см толщины. Берегов Техаса она достигла через два месяца после начала разлива. В итоге, в Техасе было загрязнено всего лишь около 165 миль побережья, благодаря урагану и развороту течения, погнавшим пятно обратно к Мексике.


В мае 1978 г. «Sedco 135F» была арендована мексиканским буровым концерном Permago (Perferaciones Marinas del Golfo), законтрактованным PEMEX. Устье скважины Ixtoc-1 было расположено в сводовой части месторождения (блока) с координатами 19,4080 град. с.ш. и 92,2080 град. з.д. [17]. При этом глубина воды составляла около 50 м. По проекту скважина должна была достичь глубины 5500 м. Бурение началось 10 декабря 1978 г., и 1 июня 1979 г. забой скважины достиг глубины 3594 м, до которой была размещена обсадная труба диаметром 7 дюймов (7”). При этом конструкция скважины представляла собой следующую конфигурацию обсадных труб: кондуктор диаметром 30” глубиной до 183,3 м; обсадные колонны 20” – до 486,5 м, 13,375” – до 1473,7 м, 9,625” – до 2710,5 м, 7” – до 3594,2 м [17].
После разбуривания цементной пробки на дне 7” колонны бурение проводилось 6” долотом на 3,5” буровой колонне [17]. В процессе бурения при прохождении пористого песчаного пласта давление бурового раствора (БР) резко снизилось из-за его утечки, но было компенсировано дополнительным БР. Рано утром 2 июня на глубине 3615 м скважина снова начала терять БР. На глубине бурения в 3628 м запас БР на борту был полностью исчерпан и его циркуляция прекратилась [14]. В этот момент John Merrel, старший из семи присутствовавших консультантов Sedco, рекомендовал заполнить скважину морской водой для наблюдения за ней в течение нескольких дней [17]. Было решено поднять долото и буровую колонну, чтобы (по разным сведениям) закупорить скважину или проверить долото. Практически все секции бурильных труб (более 3 км) были подняты на ППБУ, но последняя утяжеленная бурильная труба (УБТ) и долото оставались в противовыбросовом превенторе (ПВП). В этот момент внезапно последовал первый скачок давления, сорвавший резьбу на трубах и не позволивший завершить подъем бурильных труб. Из-за этого было невозможно извлечь УБТ, находящуюся в трубе противовыбросового превентора (ПВП), стоящего на дне.
3 июня около 3:30 по местному времени второй, еще более сильный всплеск давления в 350 кг/см2 вытолкнул буровой раствор из скважины, после чего произошли выброс и возгорание газонефтяной смеси [14]. Нефть хлынула сквозь поврежденный эксплуатационный райзер (вертикальный трубопровод, связывающий платформу и ПВП). По официальным данным PEMEX (вероятнее всего заниженным, чем завышенным), в течение более двух месяцев ее утечка достигла 30 тыс. барр. (4400 т) в сутки (табл. 1). Срезающие глухие плашки ПВП (ram shears) не смогли перерубить УБТ и перекрыть скважину [17]. Пламя объяло ППБУ, и восьмичасовые попытки двух судов сопровождения его погасить были безуспешны. Персонал ППБУ успели эвакуировать, и он не пострадал. ППБУ опрокинулась на устье скважины, препятствуя устранению фонтанирования своим корпусом и нагромождением упавшего на дно оборудования, включая около 3 тыс. м буровых труб [19]. При этом якоря удерживали плавучие кессоны над устьем аварийной скважины. К полудню был получен приказ обрезать цепи якорей, что заняло сутки. 11 судов отбуксировали платформу за 30 миль от места катастрофы, где спустя неделю инспекции она была признана безвозвратно утраченной и затоплена. Фонтанирующие и горящие нефть и газ образовали факел на поверхности моря (рис. 4).
Руководство компании PEMEX немедленно обратилось за помощью в компании Martech International of Houston (Техас), Red Adair и Daivaz (мексиканские водолазы). Из Martech поступило 50 человек персонала, дистанционно управляемый модуль «TREC» и буровая установка «Pioneer 1». В условиях плохой видимости под водой и огромного числа обломков оборудования ППБУ «Sedco 135F» на дне модуль «TREC» не смог добраться до места повреждения – устья скважины [19]. Благодаря относительно небольшой глубине, мексиканские водолазы смогли активировать ПВП. Всего на несколько часов интенсивность потока была снижена, затем ПВП разрушился, по различным данным из-за опрокидывания буровых конструкций или из-за предшествовавшего повреждения клапанов во время первого неудачного срабатывания [14, 17].

Во время борьбы с разливом нефти Ixtoc на море было применено 9 тыс. т диспергентов, включая 6,75 тыс. т Corexit. Применение заградительных бонов и скиммеров позволило собрать с поверхности моря только 4 – 5 % от общего количества нефти при теоретической способности в 20 %.

Первая попытка прикрыть устье скважины огромным специальным колпаком для сбора нефти в танкер «Сомбреро» («Sombrero» – вес 310 т на воздухе, диаметр 12 м, высота 6 м [14]), спущенным в воду с одной из двух специально установленных платформ с факельными вышками (рис. 5), провалилась. Осуществлявшие операцию водолазы погибли [20]. PEMEX попыталась закрыть ствол скважины путем закачивания в нее нескольких тысяч стальных и свинцовых шаров весом 1 – 2 кг [14]. Поначалу этот метод работал плохо, поскольку давление флюида выталкивало шары обратно, но в середине августа удалось впервые значительно (втрое) снизить утечку (табл. 1) [14]. В середине сентября новая попытка установить коллектор «сомбреро» также увенчалась успехом. Он на 90 % эффективно собирал газ, сжигаемый в дальнейшем на факельных вышках, но улавливал только около 10 % выходящей нефти [17].

Удивительным образом, после катастрофического разлива Ixtoc американская компания Sedco, зарегистрированная в Техасе, избежала финансового преследования, несмотря на 350 млн долл. (1,04 млрд долл. в ценах 2017 г.) претензий только со стороны компаний США, включая 155 млн долл. исков от техасских рыбаков.

Для ликвидации фонтанирующих углеводородов было принято решение бурить две наклонные вспомогательные скважины (relief wells) Ixtoc-1A и Ixtoc-1B для сброса давления на устье основной скважины и ее глушения [19]. Компания Aerofoto спешно провела геофизические исследования с получением сейсмопрофилей высокого разрешения для выбора безопасного места размещения самоподъемной буровой установки (СПБУ). Эта работа была выполнена до прибытия «Red Adair» – легендарной специализированной команды по тушению пожаров и ликвидации разливов Пола Эдера (Paul Neal Adair) из Хьюстона. Бурение вспомогательных скважин началось в июне – июле 1979 г., и в январе – феврале 1980 г. эти скважины были готовы. Путем одновременного закачивания тяжелого глинистого БР через вспомогательные скважины в пласт-резервуар в начале марта утечка была многократно сокращена (табл. 1) и 23 марта полностью остановлена. Скважина Ixtoc-1 была закупорена несколькими цементными пробками.


БОРЬБА С РАЗЛИВОМ НЕФТИ


Во время ранней стадии ликвидации катастрофы Ixtoc и борьбы с разливом нефти в ее районе бушевали ураган Frederick (13 сентября) и тропический шторм Henry (16 – 17 сентября), что усложнило работы [21]. Пришлось эвакуировать буровые установки и персонал, все работы были приостановлены. После завершения стихийных бедствий температура воздуха днем составляла 26 – 30 °С, ночью примерно на два градуса меньше. Температура воды на поверхности возле разлива была около 28 °С, и на глубине в 50 м она не опускалась ниже 25 °С.
Физическое состояние разлившейся нефти представляло собой светло-коричневую эмульсию нефти и газа с водой, плотно покрывавшую поверхность на расстоянии не больше нескольких сот метров от скважины, а на большем расстоянии ее поверхность разрывали беспорядочно ориентированные просветы чистой воды, занимавшие 50 – 70 % поверхности, которые по мере удаления от разлива становились все более и более ориентированными по ветру, в конечном итоге становясь ему параллельными [21]. На значительных удалениях от зоны разлива нефтяная эмульсия темнела до черного цвета из-за окисления. Была заметна связь скорости окисления от интенсивности солнечной радиации. При дальнейшем удалении от разлива полосы этой потемневшей от окисления или уже полностью черной эмульсии, напоминавшей в этой стадии своей консистенцией липкий вязкий мусс из маленьких шариков, вытягивались, достигая нескольких километров в длину. Шарики эмульсии сливались или слипались при контакте друг с другом, этот процесс мог усиливать ветер. Во многих случаях они достигали размера 10 – 12 см и иногда образовывали скопления в 50 – 60 м диаметром. Эти наблюдения были сделаны 15 – 21 сентября 1979 г. с исследовательских судов, а также при наблюдениях с вертолетов [21].
В результате разлива в море образовалось нефтяное пятно площадью около 12 тыс. км2, которое двинулось по заливу в северо-западном направлении и загрязнило пляжи Мексики и штата Техас [14]. Выброшенная нефтяная эмульсия на мексиканских пляжах достигала 3 м ширины и 30 см толщины. Берегов Техаса она достигла через два месяца после начала разлива. В итоге в Техасе было загрязнено всего лишь около 165 миль побережья, благодаря урагану и развороту течения, погнавшим пятно обратно к Мексике [15, 20].
В итоге независимых расследований было признано, что легкие фракции, составлявшие около 238 тыс. т нефти (50 % разлива), испарились в атмосферу и окислились под действием сильного солнечного излучения, тяжелые фракции в объеме около 120 тыс.  т (25 %) погрузились на дно, деградировало биологически и химически 57 тыс. т (12 %), на пляжи Мексики было выброшено 29 тыс. т (около 6 %) [14]. По тем же данным на пляжи США в южной части штата Техас попало около 4 тыс. т (около 1 %), что противоречит с объемом в 5 – 11 тыс. т (1 – 2,3 %) согласно другим источникам [15]. Помимо этого бороться с нефтью помогли бактерии [21].
В экологическом плане 1979 г. был особенно неудачным для штата Техас – в 8 км от побережья курортного города Галвестон в ноябре произошел еще один крупный разлив из танкера «Burmah Agate», перевозившего около 36 тыс. т легкой нефти и столкнувшегося с сухогрузом «Mimosa» [15]. При этом сгорело около 58 % нефти (около 21 тыс. т), а с остальной нефтью справлялась природа (выветривание, фотохимическое окисление и др.). Нефтяные загрязнения наблюдались на протяжении 270 км побережья.
Во время борьбы с разливом нефти Ixtoc на море было применено 9 тыс. т диспергентов, включая 6,75 тыс. т Corexit [14]. Применение заградительных бонов и скиммеров позволило собрать с поверхности моря только 4 – 5% от общего количества нефти при теоретической способности в 20 %. Работе препятствовала погода, временами волны поднимались до 3 – 4 м. Быстрая смена ветра не позволяла оперативно перекладывать боны. Сбор в ночное время был практически невозможен.
Удивительным образом, после катастрофического разлива Ixtoc американская компания Sedco, зарегистрированная в Техасе, избежала финансового преследования, несмотря на 350 млн долл. (1,04 млрд долл. в ценах 2017 г.) претензий только со стороны компаний США, включая 155 млн долл. исков от техасских рыбаков [17]. Избежать штрафных платежей помог закон об ограничении ответственности (Limitation of Liability Act), поскольку компания Sedco передала ППБУ «Sedco 135F» мексиканскому арендатору – компании Permago, которая сослалась на то, что она агент компании PEMEX. В свою очередь PEMEX сослалась на тот же закон, утверждая, что действовала как агент правительства Мексики. Президент Мексики Х.Л. Портильо выступил с заявлением, что он удивлен, почему США до сих пор не компенсировали вред, нанесенный засолением реки Колорадо в Мексике и разрушением долины Мехикали, и что правительство Мексики ничего компенсировать не будет. Одним из пунктов судебного провала явилось то, что платформой производилась не добыча, а поисково-разведочное бурение [17]. Компании удалось избежать большинства исков по компенсации ущерба благодаря суверенному иммунитету в судах США (Foreign Sovereign Immunities Act) [22]. Ее затраты на ликвидацию катастрофы и очистку природы составили всего около 100 млн долл.

Компания Sedco в 1984 г. была выкуплена Shlumberger, передавшей ее в 1999 г. в качестве 52 % вклада в крупнейшую морскую буровую компанию Transocean. В 2010 г. при бурении поисковой скважины на месторождении Macondo (оператор BP) с ППБУ «Deepwater Horizon» компании Transocean произошел самый крупный разлив на море в мирное время [1], в котором в скрытой форме участвовала и бывшая Sedco. Потери компании BP от катастрофы Macondo превысили 60 млрд долл., но это уже другая история.

Можно утверждать, что даже в благоприятных субэкваториальных курортных условиях на море удается обезвредить (собрать/сжечь) от 6 до 22 % разлившейся нефти, а с основной частью вынуждена справляться природа. Очевидно, что в субарктических условиях даже менее масштабные разливы приведут к большим негативным последствиям для региональной, а, возможно, и для глобальной экосистем.


Выводы
После катастроф 1979 и 2010 гг. на месторождениях Ixtoc и Macondo ПВП, не срезавшие буровые колонны и не выполнившие свои функции «последней линии обороны», прошли ряд модернизаций. Однако, по мнению многих специалистов, конструкции ПВП со срезающими глухими плашками (до 5 – 7 шт.), впервые разработанные почти сто лет назад Д. Аберкромби и Г. Кэмероном (в 1922 г.) и достигшие за последние десятилетия огромных веса и размеров (260 – 450 т и около 20 м в высоту), практически исчерпали свои возможности для усовершенствования [23]. При этом очень высока вероятность нахождения внутри ПВП толстостенных обсадных труб, УБТ или бурильных замков, которые не способны перерубить никакие плашки, что делает их практически незащищенными в течение более 10 % рабочего времени – и это крайне рискованно [23].
Несмотря на размеры разлива нефти последствия катастрофы Ixtoc для экосистемы региона были не столь трагичными из-за невысокой плотности нефти, благодаря чему около 50 % ее объема испарилось в атмосферу. Если бы разлив произошел с соседних блоков комплекса Cantarell с тяжелой нефтью, количество испарившейся части нефти уменьшилось бы до менее 15 – 20 %.
По официальным данным, во время ликвидационных работ около скважины Ixtoc-1 из 476 тыс. т разлившейся нефти на море было сожжено около 5 тыс. т (около 1 %) и собрано всего около 23 тыс. т (5 %). Такие низкие показатели объясняются компанией PEMEX «сложными погодными условиями», что воспринимается с трудом, так как за 9,5 месяца (295 дней!) ликвидационных работ, без сомнения, погода неоднократно менялась. При этом более 70 % объема разлившейся нефти пришлось на летний сезон – до урагана Frederick и шторма Henri (табл. 1).

Вероятнее всего, низкая эффективность ликвидационных работ PEMEX обусловлена недостаточным уровнем их технического и технологического обеспечения. В 2010 г. во время ликвидации катастрофы Macondo было сожжено на месте около 5 – 6 % и собрано около 16 % разлившейся нефти [1]. При этом были мобилизованы небывалые по масштабам и технической оснащенности силы. По данным ВР, в 2010 г. на пике активности в ликвидационных работах в заливе и на берегу было задействовано 6500 судов разного назначения, 125 самолетов, более 4 тыс. км заградительных бонов и 48 тыс. ликвидаторов (профессионалы и волонтеры) [1, 3].
Таким образом, можно утверждать, что даже в благоприятных субэкваториальных курортных условиях на море удается обезвредить (собрать/сжечь) от 6 до 22 % разлившейся нефти, а с основной частью вынуждена справляться природа. При этом большую помощь оказали бактерии, существующие только в теплых водах. Очевидно, что в субарктических условиях даже менее масштабные разливы приведут к большим негативным последствиям для региональной, а возможно, и для глобальной экосистем. Об этом свидетельствует катастрофа танкера «Exxon Valdez», произошедшая в 1989 г. около побережья Аляски [1].

Литература

1. Богоявленский В.И. Проблемы освоения ресурсов нефти и газа в Арктике и Мировом океане // Сборник трудов Общественных слушаний «Научные и инновационные подходы к решению проблемы предупреждения аварийных ситуаций на объектах ответственного назначения» (Общественная палата, 30 ноября 2012 г.). Владивосток, 2013. С. 55–67.
2. Богоявленский В.И. Арктика и Мировой океан: современное состояние, перспективы и проблемы освоения ресурсов углеводородов. Монография // Труды Вольного экономического общества России, т. 182. М.: Изд. ВЭО России. 2014. № 3. С. 12–175.
3. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В., Каргина Т.Н. Особенности геологического строения и разработки нефтяного месторождения «Уилмингтон» в Калифорнии // Бурение и нефть. 2016. № 9. С. 22–27.
4. Богоявленский В.И. Природные и техногенные угрозы при освоении месторождений нефти и газа в Арктике // В сб. «Достижения науки как основа научно-технического прогресса в устойчивом перспективном развитии газовой отрасли». Ноосфера. 2016. № 1. С. 48–67.
5. Богоявленский В.И., Бойчук В.М., Перекалин С.О., Богоявленский В.И., Каргина Т.Н. Катастрофа Кумжи // Бурение и нефть. 2017. № 11. С. 18–24.
6. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В., Каргина Т.Н. Грязевулканическая катастрофа в Индонезии // Бурение и  нефть. 2017. № 1. С. 18–24.
7. Guzman A.E. Petroleum History of Mexico: How it Got to Where it is Today. Search and Discovery Article no. 10530, 2013, 27 p.
8. La Production Petrolera Mexicana; Analisis Historico y Escenario a Futuro // Universidad Nacional Autonoma de Mexico. 2017. 165 p.
9. PEMEX. Statistical Yearbook 2016. PEMEX, 2017. 123 p.
10. Country Analysis Brief: Mexico. US EIA, 2016. 18 p.
11. Romo D. El campo petrolero Cantarell y la econimia Mexicana, 2015. 24 p.
12. Barton R., Bird K., Hernandez J.G. et al. High-Impact Reservoirs // Oilfield Review, Winter 2009/2010: 21, no. 4. Рр. 14–29.
13. Malkin E. Mexico: Pemex Oil Field Declining // New York Times. 08.02.2007.
14. Jernelov A., Linden O. IxtoceI: A Case Study of the World’s Largest Oil Spill // Ambio Royal Swedish Academy of Sciences 1981, vol. 10. No. 6. The Caribbean. Pp. 299–306.
15. Boehm P.D. Ixtoc oil spill assessment. Final Report ERCO for Bureau of Land Management. Cabridge, 1982. 333 p.
16. Barreau G., Magne E., Morvan P., Tran D. New Lease on Life for the 704 // Oilfield Review Shlumberger. 1993. № 4. Pp. 4–14.
17. Myer P.G. IXTOC I: Case Study of a Major Oil Spill // Theses and Major Papers. Paper 133 University of Rhode Island.1984. 41 p.
18. Deepening the Search for Offshore Hydrocarbons // Oilfield Review Shlumberger. 1998. 21 p.
19. Incident News U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration 03/06/1979 [Электронный ресурс]. URL: https://incidentnews.noaa.gov/incident/6250) (дата обращения: 10.11.2017).
20. Macko S. An Almost Forgotten Oil Spill. Remembering the Ixtoc I Oil Spill in the Gulf of Mexico // University of Virginia [Электронный ресурс]. URL: http://uvamagazine.org/articles/an_almost_forgotten_oil_spill) (дата обращения: 12.11.2017).
21. Atwood D. K., Fergusson R.L. An Example Study of the Weathering of Spilled Petroleum in a Tropical Marine Environment: IXTOC 1 // Bulletin of Marine Science. 1982. No. 32(1). Pp. 1–13.
22. Campbell R. BP’s Gulf battle echoes monster ‘79 Mexico oil spill // Reuters. 24.05.2010.
23. Read J., Shilling R. Legacy BOP technology could be approaching design limitations. Offshore, February 2016. Pp. 41–42.

References

1. Bogoyavlensky V.I. Problemy osvoyeniya resursov nefti i gaza v Arktike i Mirovom okeane. Sbornik trudov Obshchestvennykh slushaniy «Nauchnyye i innovatsionnyye podkhody k resheniyu problemy preduprezhdeniya avariynykh situatsiy na ob’yektakh otvetstvennogo naznacheniya [Problems of development of oil and gas resources in the Arctic and the World Ocean. Collected works of public hearings «Scientific and innovative approaches to solving the problem of prevention of emergencies at facilities of responsible purpose»] Obshchestvennaya palata 30 noyabrya 2012 goda [Public Chamber on November 30, 2012]. Vladivostok, [in Russian], 2013, pp. 55–67.
2. Bogoyavlensky V.I. Arktika i Mirovoy okean: sovremennoye sostoyaniye, perspektivy i problemy osvoyeniya resursov uglevodorodov [The Arctic and the World Ocean: the current state, prospects and challenges of developing hydrocarbon resources]. Trudy Vol’nogo ekonomicheskogo obshchestva Rossii [Proceedings of the Free Economic Society of Russia] 182 vol., Moscow, «VEO of Russiа» Publ., 2014, [in Russian], no. 3, pp. 12–175.
3. Bogoyavlensky V.I., Bogoyavlensky I.V., Kargina T.N. Osobennosti geologicheskogo stroyeniya i razrabotki neftyanogo mestorozhdeniya «Uilmington» v Kalifornii [Features of the geological structure and development of the oil field «Wilmington» in California]. Bureniye i neft’ [Drilling and oil]. 2016, no. 9, pp. 22–27.
4. Bogoyavlensky V.I. Prirodnyye i tekhnogennyye ugrozy pri osvoyenii mestorozhdeniy nefti i gaza v Arktike. [Natural and technogenic threats to the development of oil and gas fields in the Arctic]. V sbornike «Dostizheniya nauki kak osnova nauchno-tekhnicheskogo progressa v ustoychivom perspektivnom razvitii gazovoy otrasli» [In the collection. «Achievements of science as the basis of scientific and technical progress in sustainable long-term development of the gas industry»]. Noosphere Publ. 2016, no. 1, pp. 48–67.
5. Bogoyavlensky V.I., Boychuk V.M., Perekalin S.O., Bogoyavlensky I.V., Kargina T.N. Katastrofa Kumzhi [The catastrophe of Kumzhi] Bureniye i neft’ [Drilling and oil]. 2017, no. 11, рp. 1–24.
6. Bogoyavlensky V.I., Bogoyavlensky I.V., Kargina T.N. Gryazevulkanicheskaya katastrofa v Indonezii [The muddy volcanic catastrophe in Indonesia] Bureniye i neft’ [Drilling and oil]. 2017, no. 1, pp. 18–24.
7. Guzman A.E. Petroleum history of Mexico: How it got to where it is today. Search and discovery article no. 10530, 2013, 27 p.
8. La production petrolera mexicana; analisis historico y escenario a futuro. Universidad nacional autonoma de Mexico. 2017, 165 p.
9. PEMEX. Statistical yearbook 2016. PEMEX, 2017, 123 p.
10. Country analysis brief: Mexico. US EIA, 2016, 18 p.
11. Romo D. El campo petrolero cantarell y la econimia Mexicana, 2015, 24 p.
12. Barton R., Bird K., Hernandez J.G. etc. High-impact reservoirs. Oilfield review, winter 2009/2010, 21, no. 4, pр. 14–29.
13. Malkin E. Mexico: Pemex oil field declining. New York Times. 08.02.2007.
14. Jernelov A., Linden O. Ixtoc I. A case study of the world’s largest oil spill. Ambio Royal Swedish academy of sciences, 1981, Vol. 10, no. 6. The Caribbean, pp. 299 – 306.
15. Boehm P.D. Ixtoc oil spill assessment. Final report ERCO for bureau of land management. Cambridge, 1982, 333 p.
16. Barreau G., Magne E., Morvan P., Tran D. New lease on life for the 704. Oilfield review Shlumberger. 1993, no. 4, pp. 4–14.
17. Myer P.G. Ixtoc I. Case study of a major Oil Spill. Theses and major papers. Paper 133 University of Rhode Island.1984, 41 p.
18. Deepening the search for offshore hydrocarbons. Oilfield review Shlumberger. 1998, 21 p.
19. Incident news U.S. National oceanic and atmospheric administration 03/06/1979. (In English) URL: https://incidentnews.noaa.gov/incident/6250 (accessed 10.11.2017).
20. Macko S. An almost forgotten oil spill. Remembering the Ixtoc I oil spill in the Gulf of Mexico. University of Virginia (in English). URL: http://uvamagazine.org/articles/an_almost_forgotten_oil_spill) (accessed 12.11.2017).
21. Atwood D. K., Fergusson R.L. An Example Study of the Weathering of spilled petroleum in a tropical marine environment: IXTOC 1. Bulletin of marine science. 1982, no. 32 (1), pp. 1–13.
22. Campbell R. BP’s gulf battle echoes monster 79 Mexico oil spill. Reuters. 24.05.2010.
23. Read J., Shilling R. Legacy BOP technology could be approaching design limitations. Offshore, February 2016, 42 p.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Богоявленский В.И.

    Богоявленский В.И.

    член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор, заместитель директора по науке, заведующий лабораторией «Шельф»

    Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН)

    Баринов П.С.

    Баринов П.С.

    научный сотрудник

    Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН)

    Богоявленский И.В.

    Богоявленский И.В.

    научный сотрудник

    Институт проблем нефти и газа РАН

    Просмотров статьи: 716

    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru