Поняття і структура континентального шельфу
Динамічний розвиток і індустріалізація сучасного суспільства неминуче призводить до інтенсивного зростання споживання вуглеводневої сировини в усіх сферах життєдіяльності людини. Тим часом, в більшості нафтогазоносних районів материкової частини ресурси нафти виснажені і можливість подальшої розробки родовищ вимагає застосування дорогих методів інтенсифікації видобутку, що є доцільним лише при досить високій ринковій вартості вуглеводневих ресурсів.
З огляду на домінуючий вплив вуглеводневої сировини на розвиток держави за останні десятиліття в розвинених країнах різко підвищився інтерес до проблеми освоєння ресурсів нафти і газу континентального шельфу.
Континентальний шельф - морське дно і надра підводних районів, що простягаються за межі територіальних вод держави, що має вихід до вод світового океану, на всьому протязі природного продовження сухопутної території держави до зовнішнього кордону підводної окраїни материка або на відстані 200 морських миль від вихідних ліній, від яких відміряється ширина територіальних вод держави, коли зовнішня межа підводної окраїни материка не має ніяких прав на таку відстань. У випадках, коли підводна окраїна материка тягнеться більш, ніж на 200 морських миль від вихідних ліній, то зовнішня межа континентального шельфу проходить не далі 350 морських миль від вихідних ліній, від яких відміряється ширина територіальних вод госуларства, або не далі 100 морських миль від 2500 метровий ізобати.
Поверхня Світового океану становить 71% поверхні Земної кулі, з них 7% припадають на континентальний шельф, в якому містяться значні потенційні запаси вуглеводневої сировини. Материкова мілина, звана континентальним шельфом, в геологічному і географічному відношенні є продовженням суші в сторону моря. Ця зона розташована навколо континенту і вимірюється від мілководдя до глибини, на якій різко збільшується ухил дна. Кордон переходу - кромка континентального шельфу знаходиться в середньому на глибині 200 м. Однак її значення можуть досягати більше 400 або менше 130 м. Зустрічаються випадки, коли по протяжності зони глибини розташування кромки занадто різні і мають величини, які набагато перевищують типові для шельфу. Такі ділянки називають "Бордерленд".
Профіль континентального шельфу в обземь вигляді можна представити таким чином: за береговою лінією 1 розташований шельф 2, кромка 3 якого переходить в континентальний схил 4, різко спускається вглиб моря. В середньому починається він з 120 м і може тривати до 200 - 3000 м. Його крутість в основному становить 5 °, максимальна - 30 ° (у східного узбережжя о. Шрі Ланка). За підніжжям схилу 5 знаходиться область відкладення осадових порід, звана континентальним підйомом 6, ухил якого менше, ніж схилу 4. Далі розташовується сама глибоководна рівнинна частина моря 7.
В результаті іслледованій континентального шельфу встановлено, що його ширина становить від 0 до 160 км, соответсвтенно срдней значення ширини становить 80 км, середнє значення глибини кромки по всій поверхні земної кулі близько 120 м, а середній ухил в інтервалі від 1,5 до 2, 0 м на 1 км видалення шельфу від берега континенту.
Теорія розвитку континентального шельфу констатує, що 18 - 20 тисяч років тому в материкових льодовиках містилося більшу кількість води, ніж в даний час, тому рівень світового океану був значно нижче його поточного стану. Сучасний континентальний шельф в ті часи був частиною материків. Надалі в результаті танення льодів, і як наслідок, підвищення рівня моря, він опинився під водою. В теорії генезису континентального шельфу найвідоміші такі теорії формування шельфу:
- ранні уявлення - шельфи - це тераси, утвореними в результаті хвильової ерозії;
- пізніші уявлення - шельфи - це продукт відкладення осадових порід.
Однак дані досліджень грунтів шельфу не узгоджуються повністю з цими уявленнями. Можливо, що в одних районах шельф утворювався в результаті ерозії, а в інших - завдяки відкладенню осадових порід. Можна також припустити, що і обидва ці фактори одночасно впливали на його походження.
Розвідка та розробка континентального шельфу
Пошуково-розвідувальні роботи на нілачіе вуглеводневих родовищ в прибережних районах Світового океану, на регулярній основі проводяться з кінця минулого століття, наочно свідчать, що надра континентального шельфу мають великі запаси нафти і природного газу.
До початку 80-х років XX століття пошуки нафти і газу в районах континентального шельфу проводили переважна більшість з 120 країн, що мають вихід до моря, причому близько 50 країн уже розробляли нафтові і газові родовища. Частка видобутку нафти з морських родовищ у всьому світі склала 21%. або 631 млн. т. і більше 15%. або 300 млрд. м 3. газу.
До кінця 90-х років XX століття пошуки нафти і газу в районах континентального шельфу проводили переважна більшість з 120 країн, що мають вихід до моря, причому близько 55 країн уже розробляли нафтові і газові родовища. Частка видобутку нафти з морських родовищ у всьому світі склала 26%. або 680 млн. т. і більше 18%. або 340 млрд. м 3. газу.
Великими районами морського видобутку нафти і газу є Мексиканську затоку, озеро Маракайбо (Венесуела), Північне море і Перська затока, на частку яких припадає 75% видобутку нафти і 85% газу. Уже в кінці минулого століття число морських видобувних свердловин в світі перевищувало 100 тис. Нафта якими витягується з глибин більше 300 м. Розвідувальне буріння ведеться від 1200 м в Мексиканській затоці і до 1615 м на о. Ньюфаундленд (узбережжі Канади).
Глибоке пошуково-розвідувальне буріння в акваторіях ведеться:
- на мілководді - з штучних островів;
- при глибинах моря до 100 м - самопідіймальними плавучими буровими установками (ПБО);
- при глибинах моря до 300-600 м - Напівзаглибний плавучими буровими установками (ППБУ);
- на великих глибинах - з плавучих бурових судів.
Парк бурових установок неухильно зростає, про що наочно свідчать дані педставленние в таблиці нижче:
Більше третини всіх морських пошукових розвідувальних свердловин бурять на шельфі Північної Америки (на частку США припадає 40 -%), де вже відкрито понад 300 родовищ і пошуки тривають. Освоєння площ йде на все більших глибинах. В даний час нафта добувають з 300 м і більше, для чого споруджують стаціонарні сталеві і бетонні підстави платформ, а для ведення розвідувального буріння на глибинах вод до 900 і 1800 м - відповідно напівзаглибні плавучі бурові установки і плавучі бурові судна.
Починаючи з 1980 р за кордоном бурят в середньому 3500 - 4000 морських свердловин в рік, з яких 500 - 600 відносяться до розвідувальних, а решта - до експлуатаційних. Пошуково-розвідувальні роботи ведуться на всіх широтах і найбільш активно в Північному і Баренцевому морях, прісахалінского шельфі. Це обумовлено великими перспективами нафтогазоносності цих великих осадових басейнів, а також науково-технічними досягненнями в області проектування і будівництва морських платформ.
Швидкі темпи розвитку нафтогазовидобувної промисловості в районі Північного моря дозволили таким країнам, як Великобританія і Норвегія, не тільки відмовитися від імпорту, а й експортувати значні кількості нафти і газу в інші країни.
Розвідувальні роботи на нафту і газ проводяться також у багатьох районах шельфу Європи. Для країн Європи становить інтерес відкриття підводних продовжень великих газових родовищ, таких, як Гронінген (Нідерланди), і родовище, приурочене до долини річки По (Італія).
Завдяки успішній морській розвідці приріст запасів нафти і газу в країнах Західної Африки і деяких країнах на узбережжі Перської затоки і півдні Аравійського півострова на 35-50% забезпечується за рахунок морських родовищ. Буріння біля узбережжя Західної Африки ведеться в основному в Нігерії і Габоні.
Таким чином, в даний час за кордоном основними районами морського буріння продовжують залишатися Північне море, Азіатська частина шельфової зони Тихого океану і Мексиканську затоку (США).
Здійснюється також розвідка на нафту і газ в багатьох районах шельфових зон Європи, Азії, Австралії, а також на території континентального шельфу нашої країни.