Т.В. Матвеева, Е.А. Логвина, О.В. Назарова
Газовые гидраты акваторий: методы и результаты ресурсных оценок
DOI 10.47148/0016-7894-2024-3-81-96
Ключевые слова: нетрадиционные ресурсы; газовые гидраты; скопления газогидратов; ресурсные оценки газогидратов; локальные, глобальные и региональные ресурсные оценки газогидратов; газогидраты Арктики.
Для цитирования: Матвеева Т.В., Логвина Е.А., Назарова О.В. Газовые гидраты акваторий: методы и результаты ресурсных оценок // Геология нефти и газа. – 2024. – № 3. – С. 81–96. DOI: 10.47148/0016-7894-2024-3-81-96.
Статья посвящена проблеме ресурсных оценок нетрадиционного вида углеводородного сырья — гидратам углеводородных газов. Рассмотрены методологические аспекты количественных ресурсных оценок подводных газовых гидратов различного ранга — глобальных, региональных, локальных. Дан обзор методов и подходов, используемых для количественных оценок в ведущих газогидратных державах, и их результаты. Глобальные оценки количества метана в газовых гидратах, выполненные по разным методам, варьируют в диапазоне 2 ∙ 1014 – 7,6 ∙ 1018 м3. Средняя плотность ресурсов гидратного газа в отдельных подводных скоплениях газовых гидратов и гидратоносных районах составляет 1,2 ∙ 109 м3/км2. Удельные содержания гидратного газа в ключевых газодратоносных регионах значительно различаются, составляя в среднем 4,4 ∙ 109 м3/км2. Плотность ресурсов в них, по всей вероятности, завышена на два порядка. Основываясь на закономерностях распределения плотностей запасов углеводородов в ряду от мегапровинции до месторождения, выполнена количественная оценка прогнозируемых ресурсов газовых гидратов в акваториях морей российской Арктики. Количество метана, находящегося в гидратной форме в акваториях арктических морей по состоянию на 01.01.2020 г., оценено значениями от 5,3 до 79,3 трлн м3 при среднем 26,4 трлн м3. Установлено, что среднее прогнозируемое количество метана в гидратах увеличивает начальные суммарные ресурсы свободного газа российских арктических морей на 28 %, а минимальное и максимальное — на 6 и 83 % соответственно, подтверждая значительный ресурсный потенциал подводных газогидратов.
Матвеева Татьяна Валерьевна ORCiD
Кандидат геолого-минералогических наук,
начальник сектора
ФГБУ «ВНИИОкеангеология»,
190121 Санкт-Петербург, Английский пр-кт, д. 1
e-mail: t.matveeva@vniio.ru
Логвина Елизавета Александровна ORCiD
Кандидат геолого-минералогических наук,
cтарший научный сотрудник
ФГБУ «ВНИИОкеангеология»,
190121 Санкт-Петербург, Английский пр-кт, д. 1
e-mail: e.logvina@vniio.ru
Назарова Ольга Викторовна
Ведущий инженер
ФГБУ «ВНИИОкеангеология»,
190121 Санкт-Петербург, Английский пр-кт, д. 1
e-mail: o.nazarova@vniio.ru
1. Equinor 2023 Oil and gas reserves report. – Ставангер, Норвегия : Equinor ASA, 2023. – 29 с.
2. Yamamoto K. Methane hydrate offshore production test in the Eastern Nankai Trough: a milestone on the path to real energy resource // Proceedings of 8th International Conference on Gas Hydrates : мат-лы 8 Интернациональной конференции по газовым гидратам (Пекин, 28 июля–1 августа 2014). – Пекин, 2014.: ICGH8 Organization; 2014.
3. Zhou S, Li Q, Lv X, Fu Q, Zhu J. Key issues in development of offshore natural gas hydrate // Frontiers in Energy. – 2020. – № 14. – С. 433–442. DOI: 10.1007/s11708-020-0684-1.
4. Wei N, Pei J, Zhao J, Zhang L, Zhou Sh, Luo P, Li H, Wu J. A state-of-the-art review and prospect of gas hydrate reservoir drilling techniques // Frontiers in Earth Science. – 2022. – № 2. – С. 1–23. DOI: 10.3389/feart.2022.997337
5. Матвеева Т.В., Логвина Е.А. Современные тенденции в области экспериментальной разработки газогидратных залежей // Газовая промышленность. Спецвыпуск. – 2012. – Т. 676. – С. 88–94.
6. Beaudoin Y.C., Dallimore S.R., Boswell R. Frozen Heat: A UNEP Global Outlook on Methane Gas Hydrates.Volume 2. – Биркеланд, Норвегия : United Nations Environment Programme, GRID-Arendal, 2014. – 95 с.
7. Соловьев В.А. Глобальные оценки количества газа в субмаринных скоплениях газовых гидратов // Геология и геофизика. – 2002. – Т. 43. – № 7. – С. 648–661.
8. Скоробогатов В.А., Перлова Е.В. Потенциальные ресурсы нетрадиционного газа недр России (суша и шельф) и перспективы их промышленного освоения до 2050 г. // Геология нефти и газа. – 2014. – № 5. – С. 48–57.
9. Матвеева Т.В., Семeнова А.А., Щур Н.А., Логвина Е.А., Назарова О.В. Перспективы газогидратоносности Чукотского моря // Записки Горного института. – 2017. – Т. 226. – C. 387–396. DOI: 10.25515/PMI.2017.4.387.
10. Матвеева Т.В. Образование гидратов углеводородных газов в субаквальных обстановках // Мировой океан. Т. 3: Твердые полезные ископаемые и газовые гидраты в океане. – М. : Научный мир, 2018. — С. 586–697.
11. Pang X. Evaluation of the Global Potential Resource of the Natural Gas Hydrate // Quantitative Evaluation of the Whole Petroleum System : сб.науч.тр. – Singapore : Springer, 2023. – С. 413–454. DOI: 10.1007/978-981-99-0325-2_12.
12. Johnson A.H. Global Resource Potential of Gas Hydrate — a new calculation // NETL Methane Hydrates R&D Program Newsletter – 2011. – Т. 11. – № 2. – С. 1–4.
13. Piñero E., Marquardt M., Hensen C., Haeckel M., Wallmann K. Estimation of the global inventory of methane hydrates in marine sediments using transfer functions // Biogeosciences. – 2013. – Т. 10. – № 2. – С. 959–975. DOI:10.5194/bg-10-959-2013.
14. Klauda J.B., Sandler S.I. Global Distribution of Methane Hydrate in Ocean Sediment // Energy Fuel. – 2005. – Т. 19. – № 2. – С. 459–470. DOI: 10.1021/ef049798o.
15. Archer D, Buffett B, Brovkin V. Ocean methane hydrates as a slow tipping point in the global carbon cycle // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2009. – Т. 106. – № 49. – С. 20596–20601. DOI: 10.1073/pnas.0800885105.
16. Burwicz E., Rupke L.H., Wallmann K. Estimation of the global amount of submarine gas hydrates formed via microbial methane formation based on numerical reactiontransport modeling and a novel parameterization of Holocene sedimentation // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2011. – Т. 75. – № 16. – С. 4562–4576. DOI: 10.1016/j.gca.2011.05.029.
17. Wallmann K., Pinero E., Burwicz E., Haeckel M., Hensen C., Dale A., Ruepke L. The Global Inventory of Methane Hydrate in Marine Sediments: A Theoretical Approach // Energies. – 2012. – Т. 5. – № 7. – С. 2449–2498. DOI:10.3390/en5072449.
18. Якуцени В.П. Газогидраты — нетрадиционное газовое сырье, их образование, свойства, распространение и геологические ресурсы [Электронный ресурс] // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2013. – Т. 8. – № 4. – Режим доступа: http://www.ngtp.ru/rub/9/50_2013.pdf (дата обращения). DOI: 10.17353/2070-5379/50_2013.
19. Davenport J., Wayth N. и др. BP Energy Institute Statistical Review of World Energy. – Лондон : Energy Institute, 2023. – 61 с.
20. OPEC Annual Statistical Bulletin, 58th Ed. – 2023. – 96 с. – Режим доступа: https://asb.opec.org/ (дата обращения)
21. Kenneth J. Bird et al. Circum-Arctic Resource Appraisal: Estimates of Undiscovered Oil and Gas North of the Arctic Circle // United States Geological Survey. – 2008. – Режим доступа: https://pubs.usgs.gov/fs/2008/3049/fs2008-3049.pdf (дата обращения).
22. Матвеева Т.В., Соловьев В.А. Геологический контроль скопления газовых гидратов на хребте Блейк Аутер, Северная Атлантика (по материалам глубоководного бурения) // Геология и геофизика. – 2002. – Т. 43. – № 7. – С. 662—671.
23. Collett T.S. Gas hydrate resources of the United States / National assessment of United States oil and gas resources on CD-ROM :сб. науч. тр. / Под ред. Gautier D.L. и др. // U.S. Geological Survey Digital Data Series DDS-30, CD-ROMS. – 1995.
24. Krason J. Gas hydrates in the context of basin analysis. Proc.of the Internat. Sympos. Methane Hydrates: Resources in the Next Future?: сб. науч. тр. – INOC-TRC; 1998. – С. 27–40.
25. Frye M., Shedd W, Schuenemeyer J. Gas Hydrate Resource Assessment Atlantic Outer Continental Shelf // U.S. Department of the Interior Bureau of Ocean Energy Management Resource Evaluation Division :сб. науч. тр. – Эдинбург, Шотландия, 2013. – 57 с.
26. Collett T.S., Boswell R. Resource and hazard implications of gas hydrates in the Northern Gulf of Mexico: Results of the 2009 Joint Industry Project Leg II Drilling Expedition // Journal of Marine and Petroleum Geology. – 2012. – Т. 34. – № 1. – С. 1–3. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2012.01.002
27. Sum A.K. Natural gas in gas hydrates a potential unconventional resource for the future energy landscape // Hill Briefing on «Road to the New Energy Economy: Natural Gas» мат-лы конференции (Вашингтон, 14 июля, 2010 г.). – Вашингтон, США, 2010.
28. Milkov A.M., Sassen R. Gas hydrate resource potential in the northwestern Gulf of Mexico [Электронный ресурс] // AAPG Bulletin. –2000. – Режим доступа: https://www.searchanddiscovery.com/documents/abstracts/2004hedberg_vancouver/extended/milkov/milkov.htm (дата обращения)
29. Klar А., Janicki G., Minshull T.A. Gas hydrate technology: state of the art and future possibilities for Europe // Technical Report. –2017. – 61 с. DOI: 10.13140/RG.2.2.29719.06561.
30. Pibo Su, Jinqiang Liang, Jun Peng, Wei Zhang, Jianhua Xu. Petroleum systems modeling on gas hydrate of the first experimental exploitation region in the Shenhu area, northern South China sea // Journal of Asian Earth Sciences. – 2018. – Т. 168. – С. 57–76. DOI:10.1016/j.jseaes.2018.08.001.
31. Bochkarev A.V., Smirnov Y.Y., Matveeva, T.V. Heat Flow at the Eurasian Margin: A Case Study for Estimation of Gas Hydrate Stability. Geotectonics. – 2023. – Т. 57. – № 1. – С. 136–152. DOI: 10.1134/S0016852123070026
32. Щур А.А., Матвеева Т.В., Бочкарев А.В. Использование ГИС-технологий при картировании потенциально газогидратоносных акваторий // Геология нефти и газа. – 2021. – № 3. – С. 85–94. DOI: 10.31087/0016-7894-2021-3-85-94.