Ученых берут в разведку

Освоение месторождений на арктическом шельфе во многом зависит от изменений ледового покрова Северного ледовитого океана и глобальных климатических процессов. Благодаря арктическим научным экспедициям, которые вот уже три года организует НК "Роснефть", условия разработки будущих арктических шельфовых месторождений сегодня изучены более чем на 90%.

Исследуем вместе

Исследования полярных территорий ведутся с XIX века, впервые решение о реализации комплексной международной программы исследования Северного и Южного полюсов принял Международный метеорологический конгресс, в который входили 12 стран, в том числе и Россия. Освоение региона всегда имело большое значение для России, но научные исследования в Арктике комплексно и планомерно не ведутся, говорят ученые. "Объем научных исследований экосистем сегодня крайне ограничен. В 80-е годы прошлого века были проведены масштабные научные исследования в большом объеме, исследовано около 80 погонных километров арктических шельфов, велась геологоразведка и добыча. Но со времен распада СССР объемы научных исследований разведки и добычи в Арктических морях заметно снизились. Необходимость увеличить научные исследования совершенно очевидна",— говорит заместитель директора Института проблем нефти и газа РАН, член-корреспондент РАН Василий Богоявленский.

Исследования арктических шельфов в современной России ведутся за счет крупного бизнеса. НК "Роснефть", имеющая лицензии на разработку шельфовых месторождений, уже третий год подряд проводит научные изыскания в Арктике совместно с ведущими российскими учеными.

В минувший понедельник, 15 июня, завершилась высокоширотная экспедиция "Кара-зима 2015", организованная НК "Роснефть" при участии Арктического научно-проектного центра и Арктического и антарктического научно-исследовательского института. "Эта экспедиция без преувеличения стала самой масштабной научно-исследовательской арктической экспедицией в мире за последнее двадцатилетие,— говорит Константин Корнишин, начальник отдела морских работ Арктического научно-проектного центра НК "Роснефть".— Одной из целей мероприятия был сбор необходимых для НК "Роснефть" гидрометеорологических данных на лицензионных участках: о высоте морской волны, о колебаниях уровня моря, о морских течениях, о скорости ветра".

Экспедиция стартовала из порта города Мурманск в начале апреля на атомном ледоколе "Ямал". Десять недель ученые и нефтяники (а всего в экспедиции участвовали 52 человека) исследовали ледники вдоль всего побережья российской Арктики: на акватории Баренцева, Карского, Восточно-Сибирского морей и моря Лаптевых, а также на архипелагах Новая Земля, Северная Земля, на Новосибирских островах, на островах Де-Лонга и Земле Франца-Иосифа. Специалисты изучили физические свойства льда, выполнив более 2 тыс. измерений на 35 ледовых станциях для расчета нагрузки на проектируемые инженерные сооружения. Кроме того, на айсберги и ледяные поля было установлено более 100 автономных датчиков для измерения параметров дрейфа и отслеживания их координат. Участники экспедиции проверили работу шести автоматических метеостанций, установленных в ходе предыдущих экспедиций в 2012-2014 годах на архипелаге Новая Земля, островах Уединения, Преображения и Жохова. Восстановление системы метеонаблюдения значительно улучшило качество прогнозов погоды.

Итоги экспедиции "Кара-зима 2015" сотрудники Арктического научно-проектного центра НК "Роснефть" подведут спустя несколько месяцев. Полученные данные будут использованы при проектировании инженерных сооружений и определении оптимальных, наиболее безопасных точек для установки буровых платформ, а также безопасных маршрутов транспортировки добытых на арктическом шельфе углеводородов.

Из чего сделан айсберг

Добыча полезных ископаемых на арктическом шельфе невозможна без предварительного исследования особенностей того или иного участка морского дна, ледников и айсбергов. Для того чтобы научный процесс по сбору информации об особенностях северных акваторий шел динамичнее, а его итоги были как можно точнее, несколько лет назад нефтяной компанией был создан Арктический научно-проектный центр. Добывать данные об особенностях арктических экосистем нефтяникам и инженерам помогают российские ученые из петербургского Арктического и антарктического научно-исследовательского института Росгидромета. Ученые считают подобные экспедиции необходимыми для развития российской и мировой науки. "Задача науки — вести опережающие исследования, тем более в такой среде, как арктические моря. Работая рука об руку с нефтяниками, мы получаем необходимые данные об особенностях Арктики",— говорит заместитель директора Арктического и антарктического научно-исследовательского института Александр Данилов. По его словам, арктические экспедиции особенно ценны тем, что позволяют проводить комплексные исследования арктических экосистем.

В НК "Роснефть" проводят экспедиции дважды в год: арктическим летом, во время минимального ледяного покрова в Арктике в августе-сентябре, и арктической зимой, в апреле--июне, когда уровень арктического ледяного покрова стремится к максимуму. Названия экспедиции получили соответствующие: "Кара-лето" и "Кара-зима". Первая масштабная экспедиция в Арктику состоялась в августе 2012 года. Нефтяники и инженеры начали с исследования юго-запада Карского моря. На сегодня под эгидой НК "Роснефть" прошли уже шесть экспедиций: три летних и три зимних. Научные исследования зимних экспедиций отличаются от исследований, проводимых летом. Участники зимних экспедиций спускаются на льдины, отбирают образцы (керны) льда для лабораторных исследований. Для того чтобы определять и анализировать силу и направление дрейфа льдин и айсбергов, на льдинах устанавливают одноразовые маяки, которые по спутнику в течение нескольких месяцев будут передавать в Росгидромет координаты дрейфующих льдин. Во время летних экспедиций, когда уровень льда в Арктике сравнительно небольшой, ученые и инженеры устанавливают автономные буйковые станции, зондируют воду арктических морей и проводят аэрофотосъемку.

Начальник отдела морских работ Арктического научно-проектного центра Константин Корнишин уверяет, что благодаря полярным экспедициям "более чем на 90% удалось исследовать прочность и плотность льда, особенности гидрологических и метеорологических условий арктических морей". За три года специалистам НК "Роснефть" удалось изучить условия окружающей среды в российских арктических акваториях. Для этого было установлено шесть автоматических метеорологических станций на арктических островах; развернута система сейсмических наблюдений из пяти станций в море Лаптевых; установлено 16 притопленных автономных буйковых станций для определения параметров волнения моря, скорости и направления течений и осадков ледяных образований; организована 91 ледовая станция для анализа 130 айсбергов; пробурено около 5 тыс. скважин методом термобурения для определения внутренней структуры ледовых образований; изучено распределение температуры, солености и плотности около 300 кернов льда; проведено около 4,5 тыс. испытаний механических свойств льда; установлено 280 дрейфующих буев на айсберги и ледяные поля для изучения их дрейфа и выполнено более 300 океанографических зондирований водной толщи.

Прогноз арктической погоды

Для исследования ледяного покрова привлекаются беспилотники, вертолеты, атомные ледоколы, для изучения морского дна — телеуправляемые подводные аппараты "Гном", способные производить съемку на глубине 100 м. Компания планирует также вести мониторинг из космоса. На основе данных, добытых в Арктике, стало возможным создание карт локальной прочности арктических льдов. Благодаря им можно понять, на какой части лицензионного участка лучше поставить добывающие платформы, чтобы исключить риски столкновения с айсбергами. Зная особенности состава льда в той или иной акватории, инженеры смогут правильно сконструировать платформу и спланировать ледовую защиту.

Кроме того, сотрудники "Роснефти" разрабатывают методику расчета гидрометеорологических и ледовых условий на акватории морей российской Арктики. В мире насчитывается несколько моделей расчетов, но каждая из них должна быть адаптирована к региону, в котором планируется добыча углеводородов. Раньше смоделировать методику прогноза в российских арктических акваториях было сложно из-за неполных параметров: в распоряжении ученых имелись только отрывочные данные после наблюдений за ветром, волнением и скоростями течений в арктических морях, но за три года наблюдений скопилась качественная информация, которая позволит специалистам НК "Роснефть" верифицировать и настроить модели прогнозирования. Вместе с тем исследования арктических морей продолжаются. В этом году запланирована экспедиция "Кара-лето-2015" "Чукотка-лето-2015" и продолжение региональных инженерно-геологических исследований в море Лаптевых.