Мониторинг нефтяных месторождений и их эксплуатация в акватории Северного Каспия

Используются радиолокационные изображения со спутников RADARSAT-1,2 и ENVISAT. Для обеспечения высокой частоты наблюдений, а также для оценки общей экологической обстановки дополнительно исполь­зуются: оптические многоспектральные снимки низкого разрешения спект­рорадиометров MODIS со спутников Terra и Aqua, снимки среднего и высокого разрешения со спутников Landsat 5 и SPOT 4/5 и высокодетальные изоб­ражения со спутников EROS A/B.
По результатам дешифрирования и экспертной оценки изображений создаются интегральные карты распределения пленок нефти и нефтепродуктов. Для удобства просмотра и анализа снимков векторные карты и спутниковые изображения интегрируются с помощью веб-ГИС технологии «Геомиксер». На основе анализа полученных карт делаются выводы об интенсивности загрязнений и их возможных источниках.
Основная научно-практическая задача, которая ставится перед сис­темой мониторинга, – это фиксация и локализация с максимально возможной точностью фактов и мест аварий (разливов нефти) на морских объек­тах нефтегазоносного комплекса и судоходных трассах. Для этого используют ряд индикационных признаков, которые могут быть обнаружены дистанционно [1].
Специалистами Инженерно-технологического центра (ИТЦ) 
«СКАНЭКС» была разработана технология оперативного спутникового мониторинга экологической и судовой обстановки морских акваторий, которая базируется на принципе прямого прие­ма спутниковой информации на собственные станций «УниСкан» и оперативной обработки данных [5]. Методы интерактивной интерпретации и анализа изображений с использованием геоинформационного подхода, разработанные совместно с Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН, позволяют в большинстве случаев практически безошибочно детектировать нефтяные загрязнения на поверхности воды и определять их источники [3].
Как уже отмечалось, мониторинг северной части Каспийского моря проводится начиная с 2007 г. По итогам каждого года создаются интегральные карты загрязнений, судовой и ледовой обстановки; выявляются акватории, наиболее подверженные загрязне­ниям; устанавливаются районы естест­венных периодических выходов нефти на морскую поверхность. Получен опыт по распознаванию пленочных нефтяных загрязнений и определению их природы, по умению отличать их от биогенных пленок и пленок других поверхностно-активных веществ. С 2010 г. также началось использование данных автоматизированных систем позиционирования судов или АИС, которые позволяют устанавливать мес­тоположение судов в необходимый пе­риод времени и определять виновников судовых разливов. А технология моделирования пятен-загрязнений в ряде случаев позволяет определять их источники и предсказывать трансформацию пятен во времени и прост­ранстве.
Для обеспечения оперативности и достоверности обнаружения нефтяных загрязнений и определения их источников применяется разработанная ИТЦ «СКАНЭКС» отечественная Интернет-технология мультиспутникового мониторинга ScanNet, основными элементами которой являются: 
- высокая периодичность съемки (в среднем 1 раз в 2 суток);
- организация прямого приема спутниковых изображений в России  (в Москве) с автоматизированной обработкой в квазиреальном масштабе времени, что позволяет снизить стоимость и повысить оперативность;
- комплексное использование изоб­ражений, полученных со спутников с оптической и радиолокационной аппаратурой;
- оперативное представление результатов через веб-сервис.
Для обеспечения высокой оперативности организован  круглосуточный цикл приема и обработки спутниковых данных, что позволяет, после тематической обработки и анализа  спутниковой информации, предоставлять результаты с минимальной задержкой во времени с помощью специализированного веб-сервиса, в основе работы которого лежит российская веб-технология «Геомиксер» [5].
На основе полученных данных были построены интегральные карты загрязнений (рис. 1) и судовой обстановки (рис. 2) за период с 1 февраля по 1 августа 2011 г. Технология «Геомиксер», позволила проанализировать расположение пятен, посчитать их количество и суммарную площадь.
Пленочные загрязнения антропогенного происхождения были отмечены на 26 радиолокационных изображениях. В период мониторинга было обнаружено около 53 пятен пленочных загрязнений (общей площадью около 155 кв. км), три из которых (суммарной площадью менее 1 кв. км) оказались на акватории лицензионного участка, где расположены объекты топливно-энергетического комплекса компании «Лукойл-Нижневолжскнефть». Как показал анализ спутниковых снимков и результаты оперативного моделирования пятен «назад во времени», нефтяных загрязнений, связанных с производственной деятельностью указанных объектов, обнаружено не было.
По результатам геопространственного анализа большинство пленочных загрязнений в российском и казахстанском секторах Каспийского моря группировалось вдоль судоходных трасс, ведущих к Астраханскому рейду и Кас­пийскому каналу, на подходных путях к портам Актау, Атырау и Махачкала, где наблюдалась большая концент­рация судов. Значительная часть таких загрязнений была зафиксирована в казахстанском секторе Каспийского моря вдоль судоходных трасс, идущих на юг от порта Актау. На некоторых РЛИ были также зафиксированы суда, причастные к загрязнениям.
Самое большое по площади пленочное загрязнение (67,9 кв. км – около 44 % от общей площади) было обнаружено 14 июня 2011 г. на судоходной трассе в российском секторе Каспийского моря (рис.  3).
С 14 по 24 октября 2011 г. проводился мониторинг в районе аварии танкера «Григорий Бугров» в Каспийском море. В ходе работ были обнаружены пленочные загрязнения, предположительно связанные с утечкой льяльных вод машинного отделения танкера (рис. 4).
Для расчета переноса устойчивых нефтяных загрязнений в ходе мониторинга используется модель дрейфа пленочных загрязнений «СканДрифтер», разработанная ИТЦ «СКАНЭКС» и адаптированная для гидрометеорологических условий Северного Каспия. С ее помощью в оперативном режиме по реальным данным рассчитывается траектория дрейфа пятен, а также составляется прогноз на 72 часа.
По данным спутникового мониторинга, с 1 февраля по 1 августа 2011 г. не было обнаружено нефтяных загрязнений морской поверхнос­ти, связанных с объектами ООО «Лукойл-Нижневолжскнефть» на месторождении им. Ю. Корчагина, что, очевидно, является результатом реализации технологии «нулевого сброса» и эффективных мер экологической и промышленной безопасности на указанных объектах. Большая часть обнаруженных пленочных загрязнений морской поверхности возникла из-за сбросов загрязненных нефтепродуктами вод с судов. Однако эти загрязнения су­щественного влияния на экологическое состояние Северного Каспия не оказали.
Высокая частота проведения съемок в процессе мониторинга обеспечивает надежный контроль акватории, высокую вероятность обнаружения загрязнений, позволяет следить за дрейфом пятен (рис. 5) (в том числе обнаруживать загрязнения, вызванные переносом нефтяных пятен на акваторию лицензионного участка извне под действием гидрометеорологических факторов). 

Список литературы:
1. Иванов А.Ю. Слики и пленочные образования на космических радиолокационных изображениях // Исследования Земли из космоса. 2007. № 3. С. 73–96.
2. Иванов А.Ю., Голубов Б.Н., Затягалова В.В. О нефтегазоносности и разгрузке подземных флюидов в южной части Каспийского моря по данным космической радиолокации // Исследования Земли из космоса. 2007. № 2. С. 62–81.
3. Иванов А.Ю., Затягалова В.В. Картографирование пленочных загрязнений моря с использованием космической радиолокации и географических информационных сис­тем // Исследования Земли из космоса. 2007. № 6. С. 46–63.
4. Лебедев С.А. Оценка фонового загрязнения нефтепродуктами Черного и Каспийского морей с использованием данных дистанционного зондирования и модельных расчетов, 2009 (mkgtu.ru/docs/konf_sem/lebedev.pdf).
5. Филимонова Н.А., Антонюк А.Ю. Оперативный комплексный спутниковый мониторинг северной части Каспийского моря // Земля из космоса – наиболее эффективные решения. 2011. № 8. С. 53–56.