«Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе»

Оценка техногенной сейсмической напряженности в зоне нефтедобычи на континентальном шельфе

УДК: 539.422.3
DOI: 10.33285/2411-7013-2022-4(307)-26-31

Авторы:

¹ Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
² Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия

Ключевые слова: нефтегазовый комплекс, сейсмогенерирующая структура, техногенные напряжения, метод блочного элемента, контактные напряжения, моделирование

Аннотация:

Известно, что производственная деятельность добывающих предприятий, в том числе нефтегазовой отрасли, может рассматриваться в качестве одного из источников роста сейсмической напряженности территории. В земной коре генерируются постепенно растущие техногенные напряжения, приводящие в итоге к разрядке в форме техногенного землетрясения. Наиболее активно этот процесс проявляется на шельфе, в зонах контакта океанической и континентальной литосферных плит, где естественная сейсмичность, продуцируемая медленными горизонтальными взаимными движениями плит и процессами субдукции, дополняется наведенной техногенной. Цель статьи состоит в моделировании и анализе напряженности геологических структур, включающих области контакта континентальной и океанической коры, совершающих медленное горизонтальное движение. Учитывается внешнее воздействие: техногенное воздействие производственного процесса платформы для морской добычи нефти и газа и давление толщи океанических вод. Для исследования поставленных задач применяется дифференциальный метод факторизации. В статье выполнена оценка возникающих контактных напряжений и сделаны выводы об их зависимости от расстояния между плитами, толщины водного слоя и частоты внешней нагрузки, моделирующей интенсивность производственного процесса. Полученные результаты могут быть полезны предприятиям нефтегазового комплекса для отработки сценариев производственного процесса в безрисковом режиме.

Список литературы:

1. Ilinova A., Solovyova V., Yudin S. Scenario-based forecasting of Russian Arctic energy shelf development // Energy Reports. – 2020. – Vol. 6, Supplement 9. – P. 1349–1355. – DOI: 10.1016/j.egyr.2020.11.022
2. Carayannis E.G., Ilinova A., Cherepovitsyn A. The future of energy and the case of the arctic offshore: The role of strategic management // J. of Marine Science and Engineering. – 2021. – Vol. 9, Issue 2. – DOI: 10.3390/jmse9020134
3. Shapovalova D., Galimullin E., Grushevenko E. Russian Arctic offshore petroleum governance: The effects of western sanctions and outlook for northern development // Energy Policy. – 2020. – Vol. 146. – DOI: 10.1016/j.enpol.2020.111753
4. Forecasting the legacy of offshore oil and gas platforms on fish community structure and productivity / Meyer-Gutbrod E.L., Love M.S., Schroeder D.M. [et al.] // Ecological Applications. – 2020. – Vol. 30, Issue 8. – DOI: 10.1002/eap.2185
5. Jacobs T. Searching for solutions to induced seismicity // J. of Petroleum Technology. – 2014. – Vol. 66, Issue 09. – P. 60–72. – DOI: 10.2118/0914-0060-JPT
6. Suckale J. Induced Seismicity in Hydrocarbon Fields // Advances in Geophysics. – 2009. – Vol. 51, No. C. – P. 55–106. – DOI: 10.1016/S0065-2687(09)05107-3
7. Zaretskaya M. Analysis and assessment of seismic hazard for the Azov-Black Sea recreation area // J. of Environmental Management and Tourism. – 2020. – Vol. 11, Issue 7(47). – P. 1672–1682. – DOI: 10.14505/jemt.v11.7(47).08
8. Assessment of the environmental consequences caused by endogenous and anthropogenic hazards for the Azov recreation area / A.V. Pavlova, M.V. Zaretskaya, I.S. Telyatnikov, S.E. Rubtsov // J. of Environmental Management and Tourism. – 2019. – Vol. 10, Issue 7(39). – P. 1445–1457. – DOI: 10.14505/jemt.v10.7(39).02
9. De Oliveira Bredariol T. Developing indicators for environmental licensing the case of the Brazilian offshore oil and gas sector // Impact Assessment and Project Appraisal. – 2020. – Vol. 38, Issue 5. – P. 427–440. – DOI: 10.1080/14615517.2020.1804305
10. Analytical Aspects of the Determination of the Total Concentration and Differentiation of Anthropogenic and Biogenic Hydrocarbons in Aquatic Ecosystems / Z.A. Temerdashev, L.F. Pavlenko, I.G. Korpakova, Ya.S. Ermakova // J. of Analytical Chemistry. – 2018. – Vol. 73, Issue 12. – P. 1137–1145. – DOI: 10.1134/S1061934818120092
11. Ratner S., Zaretskaya M. Evaluating Efficiency of Russian Regional Environmental Management Systems // Quality – Access to Success. – 2020. – Vol. 21, No. 175. – P. 120–125.
12. Doglioni C. A classification of induced seismicity // Geoscience Frontiers. – 2018. – Vol. 9, Issue 6. – P. 1903–1909. – DOI: 10.1016/j.gsf.2017.11.015
13. Discrimination between induced, triggered, and natural earthquakes close to hydrocarbon reservoirs: A probabilistic approach based on the modeling of depletion-induced stress changes and seismological source parameters / T. Dahm, S. Cesca, S. Hainzl [et al.] // J. of Geophysical Research: Solid Earth. – 2015. – Vol. 120, Issue 4. – P. 2491–2509. – DOI: 10.1002/2014JB011778
14. Krylov A., Kovachev S. Seismological monitoring for offshore drilling platforms // 19th International Multidisciplinary Scientific SGEM 2019, Vienna, Dec. 09–11. – Sofia: STEF92 Technology, 2019. – Vol. 19. Oil and gas exploration; hydrology and water resources; forest ecosystems. – P. 67–72.
15. Morozov V.N., Manevitch A.I., Tatarinov V.N. Stress state modeling and geodynamic zoning in seismically active regions // Mining Informational and Analytical Bulletin. – 2018. – No. 8. – P. 123–132. – DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-123-132
16. Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. On features of starting earthquakes at rigid contacts of lithospheric plates with the base // Acta Mechanica. – 2020. – Vol. 231, Issue 12. – P. 5205–5212. – DOI: 10.1007/s00707-020-02816-2
17. Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. Application of the Block Element Method to the Problem of Predicting the Preparation of a Tsunami // Doklady Physics. – 2019. – Vol. 64, No. 9. – P. 370–375. – DOI: 10.1134/S1028335819090064
18. On Bearing Resources and on the Mechanics of Subduction Processes / V.A. Babeshko, O.M. Babeshko, O.V. Evdokimova [et al.] // Mechanics of Solids. – 2020. – Vol. 55, No. 3. – P. 309–315. – DOI: 10.3103/s0025654420030036
19. Convergent properties of block elements / O.V. Babeshko, O.V Evdokimova, O.M. Babeshko [et al.] // Doklady Physics. – 2015. – Vol. 60, No. 11. – P. 515–518. – DOI: 10.1134/S1028335815110099
20. Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. Automorphism and pseudo-differential equations in the block-element method // Doklady Physics. – 2011. – Vol. 56, No. 6. – P. 348–351. – DOI: 10.1134/S102833581106005X
21. Zaretskaya M.V. Study of the tension of a heterogeneous hydroelastic system // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2021. – Vol. 1103. Int. Scientific Conf. Interstroymeh (ISM 2020), Dec. 17-18, 2020, Samara, Russia. – DOI: 10.1088/1757-899X/1103/1/012032
22. Origin of Starting Earthquakes under Complete Coupling of the Lithosphere Plates and a Base / V.A. Babeshko, O.V. Evdokimova, O.M. Babeshko [et al.] // Doklady Physics. – 2018. – Vol. 63, No. 2. – P. 70–75. – DOI: 10.1134/S1028335818020015