Готовим землетрясения?
ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
Во втором номере «Уральского следопыта» за прошлый год была опубликована статья «Катастрофа планируется на завтра». Естественно, читатели по-разному среагировали на сообщение ученых, авторов статьи. Одни поражены: неужели мы сами; безоглядно л в яростном темпе изымая из недр нефть и газ, готовим на Тюменщине землетрясения? Другие читатели совершенно не хотят поверить в такую мрачную перспективу. Третьи смотрят на происходящее хладнокровно: видимо, насмотрелись на экологические катастрофы разного характера. И только один читатель прислал схему «успокоения» опустошаемых недр, объясняющую, каким образом и куда вводить растворы.
Поистине это у нас было и остается: пока гром не грянет! Трагедия Спитака и Ленинакана обострила опасения жителей… сибирского города Нефтеюганска (об этом рассказала газета «Труд»): оказывается, разрушительное землетрясение возможно из-за интенсивной разработки нёфтяных месторождений. Небезосновательность таких страхов подтвердил директор Западно-Сибирского научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института, член-корреспондент АН СССР Й. Нестеров. Оказывается, в Нефтеюганске уже были колебания земли до четырех баллов, в стенах некоторых домов появились при этом трещины. А Спровоцировала беду… обыкновенная забивка свай.
Публикуя еще один материал о тревожных прогнозах относительно техногенных землетрясений, надеемся, что специалисты и администраторы создадут службу слежения за равновесием в недрах, а общественность возьмет под контроль чрезвычайной важности проблему.
В Тюмени, в октябре 1988 года, в Доме культуры нефтяников состоялось по инициативе Главтюмень-нефтегаза первое межотраслевое совещание по проблемам предупреждения на нефтегазовом Севере землетрясений, вызываемых деятельностью человека.
А ЕСЛИ СМЕРЧ?!
Что будет, если, например, по Тазовскому полуострову пронесется сейсмический смёрч и Такие газовые месторождения, как Медвежье, Уренгойское, Ямбургское дающие около 3/4 природного газа СССР, на какое-то время частично или полностью выйдут из строя? А если такое произойдёт в сильные морозы? Это тысячи остановленных котельных, сотни предприятий, работающих с перебоями, болёе 150 млн. пострадавших людей. Не хочется, но надо все такое представить, чтобы снова и снова обратить внимание на один из опаснейших сегодня аспектов непродуманной человеческой деятельности результатом которой является превращение из-за разработки нефтегазовых месторождений спокойных районов в сейсмоопасные. Об этом беседуют сибирские ученые Р. П. Повилейко и В. П. Царев.
— В самое последнее время, в 1987—1988 гг., в Нефтеюганске, кстати, так же, как и в ряде других нефтегазодобывающих районов, жители стали ощущать множество слабых Толчков, вызывающих появление трещин в домах. На всем тюменском нефтегазовом Севере этого никогда не было, ни землетрясений, ничего подобного. Откуда это?
— Нефтеюганск расположен около двух крупных нефтяных месторождений — Усть-Балыкского и Мамонтовского, разрабатываемых более 20 лет, в геологически спокойном районе. Опасно нарастающие процессы связаны с нарушением равновесий 6 недрах при отборе нефти и газа из месторождений, а также при закачке воды.
— Уже давно было замечено, что в результате закачки промышленных стоков в пласты горных пород или наоборот — отбора природного газа, жидкости (нефти, питьевых и горячих вод), при создании пустот во время добычи твердых полезных ископаемых и наваливании терриконов пустой породы, наконец, при заполнении водохранилищ происходят слабые горные удары, средние и сильные землетрясения. Каковы же причины этих явлений?
— Происходит изменение напряженного, состояния горных пород, накопление потенциальной энергии, которая при разрядке наведенных напряжений превращается в кинетическую сейсмическую энергию, производящую разрушения.
— Согласитесь, что такая постановка не Является новой. Известно: ещё в 1973—1975 гг. на международных совещаниях специальной рабочей группы ЮНЕСКО в Лондоне (Англия) и Банфе (Канада) рассматривались вопросы сейсмичности, спровоцированной разработкой нефтегазовых месторождений.
— Ну, зачем туда глядеть? Что, нет пророков в своем отечестве? Этой проблеме уделяли внимание Н. И. Николаев, Н. М. Шерстюков, Г. М. Сухарев, М. Н. Смирнова. З а тем интерес к ней несколько ослабел. Однако тревожные события последнего времени вызывают необходимость снова вернуться к искусственным землетрясениям. Становится реальной угроза превращения Западной Сибири в сейсмически активную область, где сосредоточено три четверти нашей — нефтегазодобывающей промышленности.
ТРИ КРУПНЕЙШИХ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГАЗА ПОД УГРОЗОЙ
— Горные удары в рудниках и шахтах, землетрясения при заполнении водохранилищ известны и не вызывают сомнений, их принимают во внимание, к ним готовятся. А землетрясения на нефтегазовых месторождениях? Что, о них не знают? Знают тоже, но ведь особых хлопот вплоть до последнего времени они не доставляли. Почему такое пристальное внимание сейчас?
— А сейчас ситуация в корне изменилась. Раньше разрабатывались сравнительно небольшие по объему нефтяные месторождения, падение давления в которых компенсировалось водой. Поэтому упругий запас в небольшом очаге был невелик, соответственно и сила техногенных землетрясений не была значительной. Обычно эти спровоцированные горные удары не превышали 4 балла по 12-балльной шкале. Это как сотрясение от машины, идущей по соседней улице. Но сейчас разрабатываются гигантские газовые месторождения, падение давлений в которых совершенно не компенсируется заводнением, а объем потенциальных очагов составляет сотни и тысячи кубических километров: месторождение Газли — 180 км3, Медвежьего — 210, Уренгойского — 700, Ямбургского — 1000 при дефиците давления и огромных наведенных напряжениях. А ведь три последних месторождения и еще несколько более мелких находятся на небольших расстояниях друг от друга на Тазовском полуострове (север Западной Сибири), их можно считать единым потенциальным очагом объемом в несколько тыс. куб. км, способным вызвать самые сильные землетрясения. И еще один очень важный момент. Все эти месторождения находятся в зоне «вялой» мерзлоты. Такие грунты даже при слабых сотрясениях, вибрациях, при «наведенных» горных ударах резко уменьшают свою механическую прочность и несущую способность. Деформируются фундаменты и разрушается инженерные сооружения. Возможно, что именно по этим причинам произошли аварии на Медвежьем газовом месторождении, ущерб от которых по некоторым оценкам составил 250 млн. рублей…
ТРЕВОЖНЫЕ СИГНАЛЫ УЖЕ БЫЛИ
— Но тревожные симптомы, предвестники возможной катастрофы, вероятно, уже появились значительно раньше, давно?
— Да. 1971 год — землетрясение на Старогрозненском нефтяном месторождении, что к северо-западу от Грозного в районе поселка Нефтекамска. На старых промыслах были толчки 7. баллов с размерами сотрясаемой площади 78X144 км. Характерно, что наблюдения за особенностями сейсмического режима здесь проводились с 1955 по 1974 год. По данным ученых, это землетрясение произошло только из-за, разработки нефтяной залежи. Повреждены были колонны скважин, частично разрушены здания и другие инженерные сооружения. А газлийские мощные землетрясения? В пределах газового месторождения и города Газли в 1976, 1978 и 1984 годах они были неожиданным событием, потому что произошли в геологически совершенно спокойном районе — равнинной части Узбекистана. Наиболее сильные толчки 8 апреля и 17 мая 1976 года проявились на территории 50X70 км силой 9—10 баллов, а на расстоянии 100—270 км от эпицентра, в том числе в Бухаре,— 6—7 баллов. Пал в прах молодой город газовиков, разрушились дорогостоящие компрессорные станции, аварии вызвали многочисленные человеческие жертвы. Считается, что, по крайней мере, горные удары, обусловленные человеческой деятельностью, существенно усилили и естественные землетрясения. Постоянные слабые землетрясения до 4 баллов происходят в Альметьевске, что в Татарии, расположенном на крупнейшем в СССР нефтяном месторождении Ромашкино. Высказаны предположения и о том, что калифорнийское 1952 г., техасское 1962 г., ташкентское 1966 г., мексиканское 1987 г. сильные землетрясения спровоцированы в результате больших отборов пластовых вод, то есть опять же человеческой деятельностью. Есть над чем задуматься!
Что служит спусковым механизмом для этого всеразрушающего удара? Есть курок у ружья?
— Мощные Взрывы, проводки карьеров, образование водохранилищ— все это наменяет напряжения в горных породах, вызывает перестройку структуры в больших массивах, готовит мощные удары. Но спровоцировать катастрофу могут и обычные естественно-природные землетрясения.
А МОЖЕТ, ОПАСЕНИЯ ПРЕУВЕЛИЧЕНЫ?
— Возможно, что высказанные предположения преувеличены. Но на карту поставлена жизнь работающих, живущих здесь сотен тысяч тружеников, и еще благополучие почти 150 млн. людей страны. Ведь в этом регионе сосредоточена подавляющая часть добывающих мощностей газового комплекса СССР. Без этого большого газа Сибирь, затем страна вымерзнет в течение нескольких недель. Что же делать? И вообще, насколько эта дремлющая катастрофа реальна?
— Наука пока не может дать однозначного ответа о степени реальной опасности. Напомню, что газовые и нефтяные месторождения Западной Сибири находятся в зонах трещин, пронизывающих верхнюю оболочку земного шара на глубины в десятки километров. Эти глубинные разломы и являются самыми благоприятными участками для формирования естественных очагов землетрясений.
— А если опасения в какой-то мере оправдаются?
— Необходимо создавать службу предупреждения. Суть проблемы предупреждения сильных землетрясений состоит в том, чтобы не допустить образования больших напряжений в массиве горных пород, а значит, отбирать Нефть и газ в иных режимах, а также оказывать на недра такие воздействия, чтобы возникающие напряжения постоянно снимались. К сожалению, имеется большая вероятность того, что эти условия не соблюдаются и в ближайшее время соблюдаться не будут. Уже сейчас накоплен значительный запас другой нерелаксированной энергии,— существуют потенциально опасные очаги! Нужно срочно развертывать на Тазовском полуострове единую региональную сейсмологическую систему наблюдений.
ИТАК, СЛОВО ЗА НАУКОЙ…
— Как с этой проблемой в других странах?
— Разработкой методов предупреждения землетрясений занимаются помимо нас такие страны, как США, Япония, Китай и др., но пока результаты этой деятельности, не очень впечатляющие.
Так что же все-таки нужно предпринять?
—Прежде всего следует понять, что Западная Сибирь становится потенциально сейсмоопасным районом. После серии наших выступлений в научно-популярных и других общеествённых изданиях Главтюменьнефтегазом (этот глава руководит добычей нефти в Западной Сибири) организована геодинамическая экспедиция, которая будет выполнять серию геофизических исследований на разрабатываемых нефтяных месторождениях, в том числе сейсмологические наблюдения. Проектировщики городов, в частности известный Ленгипрогор, начинают вырабатывать новую стратегию размещения населенных пунктов, вынося их за пределы месторождений. Очевидно, следует пересмотреть нормы проектирования промышленных сооружений и использовать сейсмобезопасные проекты.
— А как обстоят дела у газовиков, в особенности на Тазовском полуострове — в наиболее опасной зоне?
— Пока все по-старому: система наблюдений не создается, к землетрясениям не готовятся. А надо вспомнить разрушенный город Газли, ведь Новый Уренгой во много раз больше, и, возможно, уже есть сформированные и формирующиеся очаги землетрясений.
— Так можно, в конце концов, их нейтрализовать?
— Пока известно два способа, но не абсолютно надежных. Первый (мы уже об этом говорили) заключается в том, что в зону, где формируются опасные напряжения, под давлением закачивается вода. Так напряжения снимаются. Но существует опасность провоцирования таким же образом сильного землетрясения, если упругий запас и объем очага, куда производится закачка воды, достаточно велики. А какова ситуация на разрабатываемых газовых месторождениях — пока, если честно, никто не знает.
Такая же опасность угрожает и тогда, когда напряжение снимают взрывами. Нужны исследования, эксперимент. Необходимо срочное вмешательство большой науки — от нее пойдут рекомендации, а от этого зависит благополучие многих людей, благополучие Севера. Откровенно: пока еще никто из известных мне ученых не может сказать однозначно, что надо делать, чтобы предотвратить возможную катастрофу на Тюменском Севере. А делать что-то надо! Думать и делать.
