К оглавлению журнала

УДК 577.4

© В.Н. Корценштейн, 1994

ЭКОЛОГИЯ И ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ

В.Н. КОРЦЕНШТЕЙН (ВНИИгаз)

Мы подходили к экологическим вопросам с несколько нетрадиционных позиций, еще не имевших, как казалось, прямого отношения к охране среды обитания в современном ее тревожном звучании.

Речь идет о фундаментальных гидрогеологических исследованиях, связанных с поисками, разведкой и разработкой месторождений нефти, газа, газоконденсата и промышленных вод, обобщении фактических материалов бурения, исследований многих сотен и тысяч глубоких скважин (В.Н. Корценштейн, 1957, 1960, 1962, 1964, 1967, 1970, 1972, 1977).

Все это составило фактологическую базу наших убеждений, отраженных в работах 30-летнего периода исследований.

Такой подход к гносеологическим особенностям нефтегазовой гидрогеологии и подземной гидросферы в более общем плане позволили использовать для теоретического анализа огромный массив достоверных фактических данных по глубинным исследованиям [1-5].

Как следует из полученных результатов, именно подземная гидросфера, как ни один из других известных нам природных механизмов глобального характера, подобно "магическому кристаллу", наиболее четко проявляет опасные тенденции развития природных условий, осознание которых еще не доступно другим методам прогноза экологической обстановки [2, 5].

В чем заключаются основные трудности решения сложнейшей и актуальнейшей задачи современности - охраны среды обитания? Многолетний опыт изучения природных явлений свидетельствует, что главное здесь - достоверный прогноз развития процессов, функция которых очень слабо изучена, а порою и вовсе неизвестна. Вот почему малейшие погрешности сформулированного прогноза, устремленного в будущее, неизбежно ведут к ложным решениям. И чем длительнее временной интервал, закладываемый в функцию, тем разительнее погрешности в полученных решениях. Анализ показывает, что это вполне закономерно, поскольку по разным причинам, рассматриваемым ниже, мы не в состоянии постичь сложности функции, в которой одновременно участвуют сотни и тысячи переменных (рисунок).

Погрешность прогноза нарушения равновесия экологической системы: (a - отклонение логической модели от истинной, природной; Т - историческое время (десятилетия, века); М - мега-массы компонентов, участвующих в геологических процессах; d - погрешность прогноза природного эффекта как результирующая развития какой-либо системы; К - коэффициент пропорциональности перечисленных величин

Начальный этап наших исследований относится к 60-м годам. В силу специфики моих научных устремлений тех лет анализ был направлен на прогноз конечного эффекта взаимодействия различных природных факторов в аспекте геологического времени. При этом подчеркивались две стороны сложной проблемы. Одна из них - прогноз природного эффекта, реально еще не установленного, на основе конкретных фактических данных глубинных гидрогеологических исследований. С этим мы связывали возможности обнаружения еще не открытых месторождений нефти и газа. Вторая сторона касалась логического воспроизведения, восстановления характера некогда происходивших палеогидрогеологических процессов, результатом которых является реально наблюдаемый конечный эффект - конкретные месторождения углеводородов и других ископаемых.

Приведенный методический подход подсказал необходимость смены масштаба геологического времени (миллионы лет) на сравнительно более ограниченные отрезки времени (тысячелетия, века). Это позволило включить не только геологические процессы, но и технологические, характерные для нашего времени. Таким путем мы вышли на экологические проблемы. В краткой тезисной форме полученные результаты исследований сводятся к следующему.

Человек осознал, природу, практически не затронутую техногенными процессами. "Технологическая эра", как ее теперь называют, началась значительно позднее - всего лишь несколько веков назад. Однако, хотя теперь очевиден исключительно напряженный темп развития технологической эры, далеко не все отчетливо сознают ее угрожающую быстротечность.

Далее обратим внимание на то, что природа - до начала активного вмешательства человека в естественный ход ее развития - непрерывно и длительно подвергалась изменениям под воздействием тонких и, как нам порою кажется, "волшебных" методов проб и ошибок. При этом за "многие миллионы лет своего развития природа, как бы "сознательно" щадя себя, перебирала неисчислимое количество вариантов, по разным причинам не удовлетворявших исключительно важному и жесткому ее требованию; наиболее длительно сохранять свою стабильность. Малейшее отклонение от этого основного условия как бы автоматически приводило к смене не столь совершенной "логической" модели и подбору ее новых вариантов, более совершенных и эффективных по отношению к изменяющейся во времени среде обитания и, прежде всего, ее наиболее "чувствительному" элементу - биосфере. Так было до начала технологической эры.

Продолжим анализ. Покажем сложности решения следующей задачи: логическим путем требуется выявить или рассчитать ход развития сложного природного процесса (прогноз природного эффекта) при условии влияния не только естественных факторов, но и технологических, хотя бы за исторический по длительности отрезок времени - десятилетия, века. Понятно, что при этом, какие бы методы расчета мы ни применяли, погрешности прогноза искомого эффекта неизбежны. Это весьма логично, поскольку по условиям задачи как в локальном, так и глобальном аспекте одновременно действует сложная цепь бесчисленного количества факторов, функция которых чаще всего неизвестна исследователю. Погрешностей здесь никакими расчетами не избежать. И чем больше времени действует наша логическая модель, тем значительнее ее отклонение от истинной, природной. В итоге оказывается, что мы не в состоянии дать достоверный прогноз реальных погрешностей наших технологических решений. Неприемлемость последних проявляется позднее, когда их необратимый характер становится очевидным. Как ни странно, но эта простая истина непонятна большинству незадачливых "покорителей природы". Тем более что, скорее всего, наоборот, природа оказалась более сильной: не мы ее покорили, а она - нас. И это теперь очевидно.

Таким образом, приходим к неоспоримому выводу, что только природа, которая никогда не ошибается, методом проб и ошибок за неограниченное время могла решить эту непосильную для простых смертных задачу по определению суммарной погрешности искомого эффекта (природного плюс технологического), равной нулю. Другими словами, речь идет о получении точных проектных решений, учитывающих нарушение равновесия экологической системы.

Может быть, поэтому неудачи технологических решений все чаще и чаще озадачивают их авторов, заставляя задуматься. Примеров накапливается все больше и больше. Поражает их практически необратимый характер. Впрочем, назовем лишь несколько примеров - эксперимент с Кара-Богаз-Голом или Аральским морем. Другим, достойным упоминания, примером могла бы стать реализация проекта изменения течения рек Сибири. Теперь уже известны многие десятки других примеров, среди которых особо выделяются оказавшиеся беспомощными попытки оградить Санкт-Петербург от периодических наводнений или спасти Байкал.

В итоге становится понятным, почему ни один из осуществленных крупных проектов, повлекших нарушение природного равновесия экологических систем, не обошелся без катастрофических последствий, среди которых чернобыльская наиболее грандиозная. Следует принять в качестве постулата, что такого рода точные проектные решения возможно выполнить только с учетом начального режима, созданного самой природой.

Вряд ли оспорим тезис о создавшейся уникальной ситуации, при которой любые дальнейшие изменения ранее установившегося равновесия природной обстановки, любые вмешательства в хрупкую структуру обжитых суши, морей, озер и рек, воздушных бассейнов, лесных массивов планеты и связанной с ними среды обитания со временем резко ухудшают условия безопасности среды обитания, согласно которым нарушение равновесия должно равняться нулю или к нему стремиться. Таким образом, по существу парализуется выверенное веками и тысячелетиями действие единственного эффективного механизма, обеспечивающего среде обитания, и прежде всего биосфере, наиболее оптимальные условия длительного существования. С учетом сказанного создалась реальная угроза серьезнейших нарушений природной обстановки уже в ближайшие десятилетия, поскольку любые технологические варианты ведут к резкому и необратимому нарушению равновесия. Этим технологическим вариантам нет основания полностью верить, особенно в тех случаях, когда речь идет о судьбоносных проблемах, затрагивающих цивилизацию.

В создавшейся обстановке большую остроту приобретает задача оказания реальной помощи природе. В этом плане важное место среди экологических канонов занимает "экологический императив". Он основан на признании очевидного теперь положения, согласно которому человечество вступило в новую эру своего существования, когда потенциальная мощь создаваемых им средств воздействия на среду обитания становится соизмеримой с могучими силами природы;

Сказанное означает, что перед всеми, кто ответственен за научно-технический прогресс, и особенно за использование его достижений с практическими целями, встало объективное требование: учитывать уязвимость природной среды, не допускать превышения ее "пределов прочности", глубже вникать в суть свойственных ей сложных и взаимосвязанных явлений, не вступать в противоречие с естественными закономерностями, дабы не вызвать необратимых процессов [5].

Основанием для любых природопреобразующих действий должен служить научно обоснованный прогноз. Выполнение этого требования обязательно независимо от масштаба мероприятий - региональных, континентальных или планетарных. Это требование Н.И. Моисеев называет "экологическим императивом" [5].

После приведенного обоснования обратимся к сформулированным экологическим канонам.

1. На основе выявления первоочередных природных объектов, находящихся в критическом состоянии, создать "Красную книгу" природных объектов: океанов, морей, уникальных озер, важнейших речных систем. При этом руководствоваться начальным природным фоном, выверенным природой, в качестве эталона, модели, указывающей первоочередные наиболее реальные направления действия.

2. Избегать нарушения начального режима, созданного самой природой до начала технологической эры, прежде всего в отношении природных объектов глобального значения: мирового океана, шельфовых зон морей, крупных озер, речных систем и связанных с ними областей подземного стока, заливов, проливов.

3. Осуществлять операции по упреждению урона среде обитания: любой проект, в той или иной мере связанный с нарушением равновесия начальных природных условий, должен предусматривать конкретные меры, обеспечивающие сохранность среды обитания на основе детального прогнозирования характера ожидаемого нарушения природной обстановки.

4. Всесторонне анализировать различные стороны сложности контроля за нарушением природного равновесия и учитывать специфику человеческого фактора, прежде всего в аспекте смены поколений. При этом имеется в виду постепенно снижающаяся острота психологического восприятия масштабности нарушения природного равновесия экосистемы и его реальных последствий. Восприятие это зависит от возраста поколений. Так, люди старших поколений менее склонны драматизировать нарастающий характер грозных событий. Решимость бороться с ними, несомненно, ослабевает. Зреет пессимистическая мысль - слишком поздно спохватились. Вот по-чему полагаем необходимым и эти соображения учитывать в проектах упреждения урона среде обитания.

5. В этой связи необходимо изменить подход к анализу мер, способствующих кардинальной помощи природе. Прежде всего, предстоит - осознать простую истину: помощь эта должна длиться веками. Лишь в этом случае следует ожидать реальную возможность в какой-то мере замедлить процесс нарушения равновесия и хотя бы отчасти спасти положение. На большее рассчитывать вообще не приходится. Слишком большой вред человечество нанесло природе всего лишь за 2-3 века.

6. Весьма опасны усиливающиеся попытки утопить экологические проблемы в общих рассуждениях на эту тему, убаюкивающих общественность ложными концепциями, будто дела не так плохи, что много делается и результаты обнадеживают.

7. Проблемы экологии должны стать предметом глубокого изучения в школах, где молодому поколению с детства необходимо прививать любовь к природе. В этих материалах следует настойчиво пропагандировать простую мысль, что проводится не временная очередная кампания, а это - навсегда. Необходимо привлечь талантливых педагогов и широко пользоваться трудами известных ученых в области естествознания, экологии, религии.

8. В школах всех ступеней предмет экологии должен стать одним из весьма важных. Для этой цели большую роль может сыграть разработка специальных программ по предмету "экология" с учетом специфики преподавания.

9. Широко пользоваться положениями, вытекающими из экологического императива, учитывая сложности; обусловленные человеческим фактором, нередко игнорирующим элементарные требования к сохранению среды обитания. Внедрение экологического сознания может сыграть важнейшую роль в изменении кризисного состояния ряда первостепенных природных объектов [5].

10. Приведенные каноны - это не догматический свод надуманных наивных положений, оторванных от теории и практики. Они насыщены жизненным опытом многих поколений, а потому подлежат непрерывному развитию, дополнению, исправлению, направленным на оказание помощи природе согласно пятому канону.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Корценштейн В.Н. Важнейшие параметры водонапорной системы Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения и ее влияние на процессы разработки и добычи газа: Обзор. Сер. геология - М.: ВНИЦГазпром. 1985.

2. Корценштейн. В.Н. Методика гидрогеологических исследований нефтегазоносных районов. - М.: Недра, 1991.

3. Корценштейн В.Н. Нарушение равновесия флюидальных систем при разработке газовых и газоконденсатных месторождений. - М.: Недра, I960.

4. Корценштейн В.Н. Растворенные газы подземной гидросферы Земли. - М.: Недра, 1984.

5. Моисеев Н.Н. Экология человечества глазами математика (Человек, природа и будущее цивилизации). - М.: Молодая гвардия, 1988.

 

Abstract

Complicated ecology problems, are elucibateb. They are connecteb with thorough investigations of oil and gas regions and water systems, joining them and controling oil and gas fields, industrial waters and other economic minerals, that considerably influence ecology of large regions of underground hydrosphere of the Earth. Long standing investigations revealed dangerous tendencies of geology, hydrogeology, geochemictry development, influencing ecology conditions forecast. Thorough working out of methodics, directed at revealing of reliable indicators of ecological conditions change in time and space, connected with concrete regions, contribute to formulating of general regularities. Influencing ecology of the most important natural regions. Long standing information on deep wells investigations played great role in reliable valuation of revealeb anomalies. All this information become an important base for responsible ecological forecast, directed at substantiation of projects decisions. Some canons of considerable interest are formulated for that.