Обломки Deepwater Horizon, вероятно, были источником нефтяных пятен в Мексиканском заливе

Исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) использовали недавно запатентованный метод для определения химического состава блеска и оценки местоположения источника на основе степени, в которой бензин- подобные соединения испарились с масляного блеска. Исследование было опубликовано в Интернете на этой неделе в журнале Environmental Science. Технология.Впервые о нефтяном блеске компания BP сообщила Береговой охране США в середине сентября 2012 года, что вызвало обеспокоенность общественности по поводу того, что скважина Макондо, которая была закрыта в июле 2010 года, может протекать.

«Было важно определить, откуда поступает нефть, из-за экологических и юридических проблем, связанных с этим блеском. Во-первых, общественность должна была убедиться, что утечка происходит не из скважины Макондо, но помимо этого нам нужно было знать источник ", — сказал химик WHOI Крис Редди, — сказал химик WHOI Крис Редди.

Когда на поверхности океана появляется масляный блеск, как исследователи определяют, откуда взялась нефть? Каждый образец нефти содержит химические ключи, указывающие на резервуар, из которого он был взят, что позволяет ученым сравнивать его с другими образцами, чтобы определить, имеют ли они общий источник.

Ведущие ученые Крис Редди (WHOI) и Дэйв Валентайн (UCSB) были хорошо подготовлены к исследованию этого блеска. Они работали над Deepwater Horizon в течение большей части последних трех лет, исследуя широкий круг проблем, включая состав нефти, обнаружение подземных шлейфов, биоразложение нефти, судьбу диспергентов и химический переход от плавающие нефтяные пятна к затонувшим смоляным шарикам.

«Благодаря постоянному финансированию со стороны Национального научного фонда мы были готовы исследовать источник загадочных нефтяных пятен в Мексиканском заливе», — сказал Валентин. «Мы изучали новые способы сделать это в течение нескольких лет в контексте естественных просачиваний, и это событие дало нам возможность применить наши фундаментальные достижения к реальной проблеме. Это классический случай, когда фундаментальная наука находит реальную мировое приложение ".В рамках этого исследования было проанализировано 14 образцов блеска, снятых ими с поверхности моря во время двух поездок в Мексиканский залив. Используя комплексную двухмерную газовую хроматографию (GCxGC), метод, разработанный в лаборатории Редди, исследователи впервые подтвердили, что блеск содержал нефть из скважины Макондо.

Но образцы блеска также содержали следовые количества «олефинов» — промышленных химикатов, которые используются при бурении, — соединений, которые отсутствовали в образце, взятом непосредственно из скважины Макондо. Присутствие «олефинов» предоставило отпечаток блеска, который авторы могли сравнить с библиотекой образцов, которые они анализировали за последние три года.«Олефины» не обнаруживаются в сырой нефти, и их равномерное распределение в блеске указывает на то, что скважина Макондо вряд ли могла быть источником.

Команда предположила, что блеск должен исходить от оборудования, подвергающегося воздействию олефинов во время буровых работ. Лаборатория Редди имеет патент на измерение олефинов в сырой нефти.«Наличие этих искусственных олефинов во всех наших образцах блеска указывает на один основной источник, который содержит как масло Macondo, так и меньшие количества буровых растворов, содержащих олефины», — сказал Валентин. «Это указывало на обломки буровой установки, которые, как было известно, имели и то, и другое, как наиболее вероятный источник блеска».Это также означало, что олефины могли быть использованы командой в качестве отпечатка пальца при поиске источника утечки.

Исследовательская группа сравнила образцы блеска с другими полевыми образцами, некоторые из которых, как они ожидали, будут содержать олефины, а некоторые — нет. Контрольные образцы включали два куска обломков Deepwater Horizon, обнаруженные на плаву в начале мая 2010 года, а также нефть, собранную BP в октябре 2012 года во время инспекции 80-тонной перемычки, оставленной на морском дне после ее использования. в неудачной попытке прикрыть колодец Макондо в 2010 году.Проведенный группой GCxGC анализ образцов коффердама BP окончательно показал, что перемычка не была единственным источником утечки — олефинов не было.

До анализа перемычка стала главным подозреваемым источником, когда ВР обнаружила небольшие утечки нефти из верхней части перемычки. BP взяла пробы масла из этой точки утечки, прежде чем устранить утечку, полагая, что проблема решена. Однако блеск на поверхности моря сохранялся, а отсутствие олефинов полностью указывало на другой источник.

Когда Редди и Валентайн сравнили химический состав блеска с обломками Deepwater Horizon, обнаруженными плавающими в 2010 году, они нашли совпадение. Этот мусор, который исходил от самой буровой установки, был покрыт маслом и загрязнен олефинами бурового раствора.«Возможность идентифицировать синтетические углеводороды позволила нам раскрыть этот случай.

Мы смогли исключить ряд подозреваемых и сопоставить отпечаток олефина в новых нефтяных пятнах с отпечатком обломков затонувшей буровой установки», — сказал Валентин.Химический анализ также показал исследователям, какие пятна всплыли на поверхность позже других, что позволило им восстановить траекторию местных океанских течений, указывающих на источник нефти.

Путем поиска блеска, показывающего наименьшее количество испарений, они определили, что нефть всплыла ближе к обломкам Deepwater Horizon, чем к месту перемычки.Чтобы объяснить, как нефть может быть захвачена и выпущена из обломков, ученые указывают, что, когда буровая установка Deepwater Horizon затонула, в ней находились резервуары, содержащие сотни баррелей смеси бурового раствора и нефти. Со временем коррозионно-агрессивная морская вода может образовывать небольшие дыры, в которых нефть будет медленно выходить на поверхность. Исследователи подозревают, что контейнеры на буровой установке Deepwater Horizon, содержащие захваченную нефть, могут быть источником недавнего нефтяного блеска.

«Это исследование показывает, что олефины буровых растворов являются мощным инструментом судебной экспертизы для исследования источника нефтяного пятна», — пишут авторы.В процессе своего исследования Редди и Валентайн действовали прозрачно, уведомляя правительство и ВР о своих планах исследований. Они считают, что это способствовало установлению коллегиальных отношений, которые в конечном итоге улучшили их исследования.

На протяжении всей попытки найти источник нефти, исследования вызвали большой интерес как со стороны BP, так и со стороны федеральных агентств; все заинтересованные стороны стремились определить источник нефти, хотя для каждой требовался разный уровень уверенности в результатах, и у каждой были разные вопросы, на которые нужно было ответить. Редди и Валентайн требовали большой уверенности в своих результатах перед их публикацией, но признали, что их предварительные данные могут быть полезны для других, которые могли бы использовать их для принятия немедленных действий с меньшей уверенностью.«У нас состоялся плодотворный обмен мнениями и сложились коллегиальные отношения как с BP, так и с правительством.

Оба предоставили нам данные, а мы, в свою очередь, предоставили им предварительный просмотр наших результатов без каких-либо условий», — сказал Валентин.В конце дня Редди сказал: «Это хорошее исследование, но долгосрочные результаты этих усилий подчеркнули, что академические круги могут сыграть полезную роль во время кризиса. Мы можем быть беспристрастными и сотрудничать, не теряя своей целостности.

Что? Многие наши коллеги упускают из виду то, что общение с представителями правительства и ВР дало советы и предложения, которые улучшили наши исследования. Это беспроигрышный вариант ».


Новости со всего мира