Обама в разливе

Свершилось! В Международный день защиты окружающей среды, который отмечается 5 июня, компания British Petroleum в духе лучших советских традиций отрапортовала главе государства и правительства, что специальная заглушка на фонтанирующей скважине установлена, и первые 6000 баррелей уже поступили в емкости нефтесборного танкера! Так и хочется вспомнить молодость и крикнуть: “Ур-ра, товарищи!”

Однако как-то оно не кричится, когда читаешь новость дальше и понимаешь, что еще как минимум от 6 до 10 тысяч баррелей за те же сутки по прежнему утекло в Мексиканский залив. Напомню: поначалу ВР нас всех уверяла, что утечка составляет “всего” 5000 баррелей в сутки, ну а сейчас как-то сошлись на 12—18 тысячах. Но не будем брюзгами: и 6000 баррелей в сутки уловленной нефти — это приятная новость.

Правда, восторги портят сообщения, что нефть таки добралась до знаменитых белоснежных песчаных пляжей западной Флориды, и уже возникает беспокойство, что она таки доплывет и до Майами. В общем, даже 100%-ное перекрытие скважины не означает, что проблема решена: ведь что-то придется делать с уже излившимися 100 тысячами тонн нефти.

Покамест администрация Обамы демонстрирует свое разочарование и замораживает на полгода работы на арктическом шельфе Аляски. Самое время задаться вопросом: а какие еще аварии нас ждут на шельфе в будущем? Не ради любви публики к страшилкам, а именно в целях понимания того, что вообще возможно, так сказать, в принципе, и к чему уже стоит готовиться?

Итак, что в море есть такого, что может привести к технологической беде? Во-первых, сама вода. Иногда думают, что чем меньше слой воды — тем лучше. Это не совсем так. Например, вот берега полуострова Ямал, близ мыса Харасавей. Там еще в начале 80-х построили экспериментальную платформу. В 1983 году я лично имел сомнительное удовольствие наблюдать эту “табуретку” в море. В этих местах очень подвижные донные отложения, сложенные мелкими и пылеватыми песками. Много глинистых частиц. В море полно мелей. В некоторых местах глубина менее метра, потом — несколько метров. В общем — и не море и не берег. Суша — не суша, сплошная мерзлота. Во время сильного ненастья — мощные буруны. После штормов меняется подводный рельеф. Как подойти судну обеспечения или, случись что, спасательному судну? Так что совсем маленькая глубина — тоже плохо. Самое неприятное — это то, что такое движение подводного рельефа может здорово навредить донному трубопроводу.

Таких “гулящих” песчано-глинистых берегов на свете много. В России это — шельф Печорского и Карского морей, сахалинский шельф, северный Каспий. Правда, такие берега внимательно изучают. Накоплен достаточно большой экспериментальный и практический материал, и есть уже отработанные технические решения.

Песчаные грунты становятся на порядок опаснее там, где есть землетрясения или длиннопериодная морская зыбь. Потому что склонны разжижаться, превращаясь в искусственные плывуны. Если платформа свайная, то это не так страшно: сваи забивают на десятки и сотни метров в толщу морского дна, а разжижение возможно в основном на первом десятке метров донных отложений. Опять же для трубопроводов это весьма актуально: трубопровод может в разжиженном грунте и утонуть, и всплыть. А это — нарушение его расчетного положения.

Еще более опасно разжижение для так называемых гравитационных платформ — то есть, таких монструозных конструкций из железобетона, которые удерживаются на месте за счет своего огромного веса. С одной стороны, этот вес препятствует разжижению грунта под ним, но вот как раз на границе платформы могут появиться нежелательные эффекты, и платформа может чуть наклониться или сместиться в сторону. Последствия — разрывы трубопроводов, с уже известными проблемами.

Но разжижить песочек может не только землетрясение. Когда идет океанский шторм или зыбь, подводный объем платформы меняется. В полном соответствии с законом Архимеда масса платформы М, увеличивается на величину dM+, когда уровень воды падает между гребнями волны, и уменьшается на величину dM-, когда волны этот уровень поднимают. Вот эта циклическая нагрузка “плюс-минус dM” и ведет к нарушениям несущих свойств донных грунтов. А если во время “мертвой зыби” случится землетрясение? Шансы на катастрофу резко увеличиваются.

Одними из первых эти сценарии изучали специалисты “Норвежского геотехнического института” (NGI), а так же “Американского общества гражданского строительства” (ASCE) еще в 70-е годы минувшего века. В СССР работы велись в “сухопутных” инженерно-строительных учреждениях и в специализированном НИИ морской геологии и геофизики при Мингазпроме. ВНИИморгео имел экспедиции в Мурманске, Одессе и на Сахалине.

Особенно сильными были Арктическая и Дальневосточная морские инженерно-геологические экспедиции, которые уже в середине 80-х стали получать самое новейшее импортное оборудование, и спешно бросились догонять своих зарубежных коллег в плане совершенствования методик исследований. Это было “золотое время”, когда можно было в 25 лет стать начальником лаборатории, в 27 — научным руководителем темы, и отчитываться главному геологу, которому было чуть более 35.

Однако, по счастью, морские месторождения нефти и газа далеко не везде находятся в районах с заметной сейсмической активностью или в открытых морях, где есть опасность океанской зыби.

Пойдемте далее по этому паноптикуму возможных грядущих бед. Далеко не всегда наши люди играли в догонялки со своими “буржуазными” коллегами. Например, советские специалисты еще в ранние 80-е годы столкнулись с вопросами, которые для норвежских коллег были в общем-то теоретическими. Речь идет о ледовых атаках. Особенно это актуально на шельфе острова Сахалин, где по капризу природы собрались все мыслимые гадости, которыми богат океан. Там песчаное и склонное к разжижению дно, там бывают сильные землетрясения, цунами, шторма и океанская зыбь, зимой там бродят ледяные поля толщиной в несколько метров и ...стамухи...

О, стамухи, это “нечто особенного!”. Это — застрявшие, остановившиеся торосы, которые могут сорваться со своего места и начать снова ворочаться и перекатываться, все более увеличивая свою массу, и буквально перепахивать морское дно на глубине до 25 метров. На отдельных участках специалисты наблюдают регулярно до 15 и более подобных “снежков” на квадратный километр. Поэтому платформы должны быть устойчивыми и к навалу таких кошмарных льдин.

Если начнется освоение Арктики, тема борьбы с торосами, массированными подвижками ледовых полей и навалами льда будет очень актуальной. А прорыв нефти ПОД лед, случись такое — будет сродни смертному приговору местной морской флоре и фауне.

Ну, а если двинуться в более теплые моря, где лед — экзотическая редкость? Вот, например море Черное, которое, как известно, — самое синее в мире. Причина — в том, что это море в общем-то в миниатюре повторяет океан. У него так же есть шельф — то есть неглубокое продолжение материка, а затем континент обрывается с глубин 140—180 метров вниз довольно крутым континентальным склоном, который на глубине около 2 километров выравнивается и переходит в довольно плоское ложе.

Месторождения нефти и газа находятся между Крымом и Одессой в шельфовой части моря. А вот трассы “Южного потока” и “Голубого потока” пересекают и шельф, и материковый склон, и морское ложе. Материковый склон опасен прежде всего мутьевыми потоками, то есть оползнями, которые распространяются с достаточно высокой скоростью до 70 км/ч и за счет взвешенных частиц обладают очень большой энергией. Экологи, которые требуют серьезных исследований на материковом склоне океана, как раз боятся именно мутьевых потоков — явления еще малоизученного и очень опасного.

Что уж говорить про выделения газогидратов, которые во многих местах мирового океана не просто себе лежат, а живут какой то странной жизнью. Данные показывают, что где-то происходит постоянное выделение метана на обширных площадях, где-то он выходит вполне компактной струей, а где-то — лежит себе в виде газогидрата и затем неизвестно почему вдруг начинает превращаться в газ. Вода становится вспененной газировкой, ее объемная плотность, а следовательно, и выталкивающая сила падает. Вот и объяснение некоторым загадочным исчезновениям кораблей в морях и океанах. Кстати, газогидраты обнаружены даже на дне Балтики, и “зеленые” как раз боятся, что укладка газопровода взбудоражит отложение газогидратов, а это, в свою очередь, побеспокоит залежи химического и прочего оружия, щедро вываленного за борт после Второй мировой... Для кого-то это — “политическое беспокойство”, но полностью отрицать обоснованность опасений нельзя.

Так что и добыча, и транспортировка нефти и газа трубопроводами в море — это не дачное строительство, где, кстати, тоже надо соблюдать строительные нормы и правила. Здесь все гораздо сложнее. Однако и призы больше. Ведь речь идет о миллиардах баррелей нефти, которая была и, думается, еще очень долго будет кровью мировой экономики. Но и знаний-то у нас уже гораздо больше, чем было раньше.

Мы должны быть благодарны морской индустрии за такие вещи как GPS, который стал гражданским из военного Navstara. Именно “нефтянка” стимулировала закупки как персональных, так и мощных производственных суперкомпьютеров. Именно потребности морских работ профинансировали разработку водолазного оборудования для сверхглубоких погружений и медицинские исследования, которые многое позволили понять в области лечения таких заболеваний, как диабет. Случайно, как бы побоку...но все же польза была...

Разумеется, нельзя объять необъятное. И нас всегда на пути вперед будут поджидать какие-то неприятности. Вот, в сети прошло сообщение, что астрономы обсерватории в Мауна-Кеа, что на Гавайях, предсказывают в ближайшие месяцы взрыв красного гиганта Бетельгейзе из созвездия Ориона. Предполагается, что несколько недель Сверхновая будет светить так, что на всей планете наступят “белые ночи”. А потом — спустя несколько сот лет до нас дойдет поток заряженных частиц. Скорее всего это просто слух, но Бетельгейзе действительно относительно скоро взорвется (с геологической точки зрения, я имею в виду), и будет хорошо, если мы и к этому событию будем готовы, и будем знать, что нам делать.

Самое главное — начать говорить о проблемах раньше, чем они на нас свалятся, как снег на голову или нефть из морского прибоя.

Константин РАНКС