Оценки ресурсов фильтрогенных газовых гидратов и характеристика гидратных резервуаров морей России

В статье представлены результаты количественной оценки прогнозируемых ресурсов субаквальных газовых гидратов в пределах исключительной экономической зоны России и на озере Байкал по состоянию на 01.01.2024 г. на трех различных уровнях: общем – для всех акваторий России, региональном – в пределах отдельных акваторий, и локальном – в конкретных скоплениях. Оценки выполнялись по методу удельных плотностей на основе численного моделирования зоны стабильности газовых гидратов, ее картирования и выявления газовых гидратов на основе интерпретации большого объема данных цифровой сейсморазведки МОВ ОГТ и результатов грунтового опробования морских отложений. В исключительной экономической зоне Российской Федерации выявлено и учтено 203 скопления газовых гидратов в морях Баренцевом, Лаптевых, Восточно-Сибирском, Беринговом, Охотском, Японском и Черном. Обосновано понятие «газогидратный резервуар». Суммарный объем газогидратных резервуаров российских морей и озера Байкал оценен величиной 520 трлн км³ , доля метана газовых гидратов в объеме газогидратного резервуара в среднем превышает 10% и оценивается величиной глобальных ресурсов газовых гидратов 147,6 трлн м³ . Наибольшим ресурсным потенциалом газовых гидратов характеризуются моря Берингово, Лаптевых, Охотское. Высокий газогидратный потенциал характеризует и российский сектор Черного моря. Газогидратные резервуары в морях приурочены к интервалу поддонных глубин от морского дна до 1200 м в стратиграфическом интервале от голоцена до олигоцена. Наибольшее количество скоплений приурочено к плиоценовым отложениям. Ресурсы газа в скоплениях газовых гидратов варьируют от 0,05 до 3719 млрд м³ , соответствуя по рангу традиционным газовым месторождениям от очень мелких (с запасами менее 1 млрд м³ ) до уникальных (с запасами более 300 млрд м³ ).

1. Богоявленский В.И., Янчевская А.С., Богоявленский И.В. Кишанков А.В. (2018). Газовые гидраты на акваториях циркумарктического региона. Арктика: экология и экономика, 3(31). DOI: 10.25283/2223-4594-2018-3-42-55

2. Брод И.О. (1951). Залежи нефти и газа (Формирование и классификация). М.-Л.: Гостоптехиздат. Геология и полезные ископаемые шельфов России (атлас). (2004). М.: Научный мир, 108 с.

3. Геоморфология Байкала, карта. Осадочные образования. (1993). Часть 2. Байкал. Атлас. http://irkipedia.ru/content/geomorfologiya_baykala_karta_osadochnye_obrazovaniya_chast_2_baykal_atlas_1993_g?ysclid=lzgvjc2vaq723805276

4. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. (1990). Геологические модели газогидратообразования. Литология и полезные ископаемые, 2, с. 76–87. EDN: BEZURY

5. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. (1994). Субмаринные газовые гидраты. СПб: ВНИИОкеангеология.

6. Глумов И.Ф., Гулев В.Л., Карнаухов С.М., Сенин Б.В. (2014). Региональная геология и перспективы нефтегазоносности Черноморской глубоководной впадины и прилегающих шельфовых зон. Части 1 и 2. М.: Недра, 460 с.

7. Глумов И.Ф., Маловичкий Я.П., Новиков А.А., Сенин Б.В. (2004). Региональная геология и нефтегазоносность Каспийского моря. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 342 с. EDN: QKEKXV

8. Карнаух В.Н., Карп Б.Я. (2002). Японское море. Мощность осадочного чехла (1) и поверхность акустического фундамента (2). Карта масштаба 1:7 500 000. Лист 3-24. В атласе Геология и полезные ископаемые шельфов России. М.: ГЕОС, 425 с.

9. Маргулис Л.С., Ведров И.А., Боровиков И.С. (2012). Карта перспектив нефтегазоносности по плотности извлекаемых ресурсов УВ категории C3 + D территории и шельфов морей Дальнего Востока м-ба 2:2 500 000. ФГУП ВНИГРИ.

10. Матвеева Т.В. (2018). Образование гидратов углеводородных газов в субаквальных обстановках. Сб.: Мировой океан. Т. 3: Твердые полезные ископаемые и газовые гидраты в океане. М.: Научный мир, с. 586–697.

11. Матвеева Т.В., А.А. Семёнова, Н.А. Щур, Е.А. Логвина, О.В. Назарова (2017). Перспективы газогидратоносности Чукотского моря. Записки Горного института, 226, с. 387–396. DOI: 10.25515/ PMI.2017.4.387

12. Матвеева Т.В., Логвина Е.А., Назарова О.В. (2024). Газовые гидраты акваторий: методы и результаты ресурсных оценок. Геология нефти и газа, (3), с. 81–96. DOI 10.47148/0016-7894-2024-3-81-96

13. Матвеева Т.В., Соловьев В.А. (2003). Газовые гидраты Охотского моря: закономерности формирования и распространения. Российский химический журнал, 47(3), с. 101–111. EDN: VRJWON

14. Матвеева Т.В., Щур Н.А., Щур А.А., Смирнов Ю.Ю. (2024). Программный комплекс для расчета параметров зоны стабильности субаквальных газовых гидратов «MArine GAs hydrate Stability forecast» (MAGAS). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №RU2024680251 Российская Федерация. Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга

15. Международная тектоническая карта Каспийского моря и его обрамления (2001). Под ред. Хаин В.Е., Богданов Н.А. М.: Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН.

16. Морская доктрина Российской Федерации (2022). Утверждена Указом Президента Российской Федерации 2022 г. от 31.07. № 512.

17. Назаров В. И. (1989). Экономические проблемы освоения ресурсов нефти и газа. М., Недра, с. 165.

18. Перлова Е.В. (2011). Нетрадиционные газовые ресурсы (гидратные, угольные и сланцевые газы) – мировой опыт и перспективы освоения для России. Научно-технический сборник Вести газовой науки, 3(8), с. 32–38. EDN: RTWZCT

19. Петровская Н.А., Грецкая Е.В. (2009). Новое открытие газогидратов в Беринговоморском регионе. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Москва.

20. Скоробогатов В.А., Перлова Е.В. (2014). Потенциальные ресурсы нетрадиционного газа недр России (суша и шельф) и перспективы их промышленного освоения до 2050 г. Геология нефти и газа, (5), с. 48–57. EDN: SXTGZX

21. Смирнов Ю.Ю., Матвеева Т.В., Чазов А.О. (2025). Криогенные газовые гидраты на арктических шельфах – особенности прогноза и ресурсные оценки. Георесурсы, 27(3). https://doi.org/10.18599/grs.2025.3.25

22. Соловьев В.А. (2002). Глобальная оценка количества газа в субмаринных скоплениях газовых гидратов. Геология и геофизика, 43(7), с. 648–661. EDN: NFVDLA

23. Троцюк В.Я. (1982). Прогноз нефтегазоносности акваторий. М.: Недра, 201 с.

24. Щур А.А., Матвеева Т. В., Щур Н.А., Ахманов Г.Г., Соловьёва М.А. (2024). Оценка количества метана в газовых гидратах озера Байкал методом Монте-Карло. Газовые гидраты – энергия будущего: материалы Первой Российской газогидратной конференции (РГК I). СПб.: ВНИИОкеангеология, c. 376–371, DOI 10.24412/cl-37274-2024-1-366-371

25. Щур А.А., Матвеева Т.В., Бочкарев А.В. (2021). Использование ГИС-технологий при картировании потенциально газогидратоносных акваторий. Геология нефти и газа, (3). DOI: 10.31087/0016-7894-2021-3-0-0

26. Щур Н.А., Щур А.А., Матвеева Т.В., Смирнов Ю.Ю. (2024). Программа для расчета условий стабильности газовых гидратов в морских отложениях «VNIIO_GHSZ». Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №RU2024680173 Российская Федерация. Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга.

27. Barth G.A., Scholl D.W., Childs J.R. (2004). Quantifying the Methane Content of Natural Gas and Gas Hydrate Accumulations in the Deep-Water Basins of the Bering Sea. AAPG Hedberg Conference “Gas Hydrates: Energy Resource Potential and Associated Geologic Hazards”. September 12–16, Vancouver, BC, Canada, pp. 1–4.

28. Bochkarev A.V., Smirnov Yu.Yu. and Matveeva T.V. (2023). Heat Flow at the Eurasian Margin: A Case Study for Estimation of Gas Hydrate Stability. Geotectonics, 57(1), p. 136. DOI: 10.1134/s0016852123070026

29. Bogoyavlensky V. Yanchevskaya A. Kishankov A. (2021). Forecast of Distribution and Thickness of Gas Hydrate Stability Zone at the Bottom of the Caspian Sea. Energies, 14, 6019. https://doi.org/10.3390/en14196019

30. Bohrmann G., Ivanov M., Foucher J.-P., Spiess V., Bialas J., Greinert J., Weinrebe W., Abegg F., Aloisi G., Artemov Y., Blinova V., Drews M., Heidersdorf F., Krabbenhoft A., Klaucke I., Krastel, Leder T., Polikarpov I., Saburova M., Schmale O., Seifert R., Volkonskaya A., Zillmer M. (2003). Mud volcanoes and gas hydrates in the Black Sea: new data from Dvurechenskii and Odessa mud volcanoes. Geo-Marine Letters, 23, pp. 239–249. DOI: 10.1007/s00367-003-0157-7

31. Bohrmann G. (2011). Origin and structure of methane, gas hydrates and fluid flows in the Black Sea. Report and preliminary results of RV MARIA S. MERIAN Cruise MSM 15/2, Istanbul (Turkey) – Piraeus (Greece), 10 May – 2 June 2010. Berichte, Fachbereich Geowissenschaften, Universität Bremen, Bremen, No. 278, 130 p.

32. Collett T.S. (1995). Gas hydrate resources of the United States. Gautier D.L. et al. (eds), National assessment of United States oil and gas resources on CD-ROM. U.S. Geological Survey Digital Data Series 30.

33. Collett T.S., Ladd J. (2000). Detection of gas hydrate with downhole logs and assessment of gas hydrate concentrations (saturations) and gas volumes on the Blake Ridge with electrical resistivity log data. In: Paull, C.K., Matsumoto, R., Wallace, P.J., and Dillon, W.P. (еds.). Proceeding ODP, Scientific Results, 2000, 164: College Station, TX (Ocean Drilling Program).

34. De Lange G.J., Brumsack H.-J. (1998). The occurrence of gas hydrates in Eastern Mediterranean mud dome structures as indicated by pore-water composition. Gas Hydrates: Relevance to World Margin Stability and Climate Change. Geological Society, London, Special Publications. https:// doi.org/10.1144/gsl.sp.1998.137.01.14

35. Feseker T., Pape T., Wallmann K., Klapp S.A., Schmidt-Schierhorn F., Bohrmann G. (2009). The thermal structure of the Dvurechenskii mud volcano and its implications for gas hydrate stability and eruption dynamics. Marine and Petroleum Geology, 26, pp. 1812–1823. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2009.01.021

36. Frye M. (2008). Preliminary evaluation of in-place gas hydrate resources: Gulf of Mexico outer continental shelf, OCS Report MMS, 4, 94.

37. Geological Processes in the Mediterranean and Black Seas and North East Atlantic (2001). Kenyon N.H., Ivanov M.K., Akhmetzhanov A.M., Akhmanov G.G. (eds). Preliminary results of investigations during the TTR-11 cruise of RV Professor Logachev, July-September, IOC Technical Series No. 62, UNESCO 2002, 123 p.

38. Ginsburg G.D., Milkov A.V., Soloviev V.A. et al. (1999). Gas hydrate accumulation at the Håkon Mosby Mud Volcano. Geo-Marine Letters, 19, pp. 57–67. https://doi.org/10.1007/s003670050093

39. Hyndman R.D., Spence G.D. (1992). A seismic study of methane hydrate marine bottom simulating reflectors. Journal of Geophysical Research – Solid Earth, 97, pp. 6683–6698. https://doi.org/10.1029/92JB00234

40. Ivanov M.K., Limonov A.F., Tj. van Weering (1996). Comparative characteristics of the Black Sea and Mediterranean Ridge mud volcanoes. Marine Geology, 132, pp. 253–271. https://doi.org/10.1016/0025-3227(96)00165-X

41. Khlystov, O.M., De Batist, M., Minami, H., Hachikubo, A., Khabuev, A.V., Kazakov, A.V. (2022). The Position of Gas Hydrates in the Sedimentary Strata and in the Geological Structure of Lake Baikal. In: Mienert, J., Berndt, C., Tréhu, A.M., Camerlenghi, A., Liu, CS. (eds) World Atlas of Submarine Gas Hydrates in Continental Margins. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-81186-0_39

42. Klitzke P., Luzi-Helbing M., Schicks J.M. Cacace M, et al. (2016). Gas Hydrate Stability Zone of the Barents Sea and Kara Sea Region. Energy Procedia, 97, pp. 302–309. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.10.005

43. Lellouche J.-M., Greiner E., Romain B.-D. et al. (2021). The Copernicus Global 1/12° oceanic and sea ice GLORYS12 reanalysis. Front. Earth Sci., (9), 698876. https://doi.org/10.3389/feart.2021.698876

44. Mathews M.A., von Huene R. (1985). Site 570 methane hydrate zone,in von Huene, R., Aubouin, J., and others, Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project: U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 84, pp. 773–790.

45. Matveeva T., Mazurenko L., Kulikova M., Beketov E., Blinova V., Ivanov M., Stadnitskaya A., T.C.E. van Weering (2007). Resource potential of gas hydrate-bearing mud volcanoes in the Gulf of Cadiz. EGU General Assembly Abstracts. Vienna, Austria. EGU2007-A-07142.

46. Matveeva T., Soloviev V., Shoji H., Obzhirov A. (eds) (2005). HydroCarbon Hydrate Accumulations in the Okhotsk Sea (CHAOS Project Leg I and Leg II). Report of R/V Akademik M. A. Lavrentyev Cruise 31 and 32, VNIIOkeangeologia, St. Petersburg, 164 p.

47. Matveeva T.V., Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Klerkx J., Kaulio V.V., Prasolov E.M. (2003). Gas hydrate accumulation in the subsurface sediments of Lake Baikal (Eastern Siberia). Geo-Marine Letters, 23, pp. 289–299. https://doi.org/10.1007/s00367-003-0144-z

48. Matveeva T.V., Mazurenko L.L. (2008). Gas budget in shallow-sediment gas hydrate accumulations based on the field evidences. The International Conference “Minerals of the ocean-4”. St. Peterburg, VNIIOkeangeologia, pp. 129–130.

49. Matveeva T., Suprunenko O., Krylov A. (2010). Сonventional and unconventional hydrocarbon resources of the Russian Arctic. Abstracts and Proceedings of the Geological Society of Norway. Arctic Days 2010. Tromse, Norway, May 31-June 4.

50. Methane Hydrate Research and Development Act of 2000 (2000). Public Law No: 106-193.

51. Pang XQ., Chen ZH., Jia CZ. et al. (2021). Evaluation and reunderstanding of the global natural gas hydrate resources. Pet. Sci. 18, pp. 323–338. https://doi.org/10.1007/s12182-021-00568-9

52. Prakash A. (2017). Gas hydrate occurrences in the Andaman deep water basin. SPG, India, Jaipur 2017: 25 Years of Energizing Exploration. Conference & Exposition at JECC Jaipur, 17th-19th November, 2017.

53. Ryu B.J., Collett T.S., Riedel M., Kim G.Y., Chun J.-H., Bahk J.-J., Lee J.Y., Kim J.-H., Yoo D.-G. (2013). Scientific Results of the Second Gas Hydrate Drilling Expedition in the Ulleung Basin (UBGH2). Marine and Petroleum Geology, 47, pp. 1–20. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2013.07.007

54. Scholl D.W., Hart P.E. (1993). Velocity and amplitude structures on seismic-reflection profiles – possible massive gas-hydrate deposits and underlying gas accumulations in the Bering Sea basin. In Howell, D.G., ed., The Future of Energy Gases: U.S. Geological Survey Prof. Paper 1570, pp. 331–351.

55. Senger K., Bünz S., Mienert J. (2010). First-Order Estimation of In-Place Gas Resources at the Nyegga Gas Hydrate Prospect, Norwegian Sea. Energies, 3(12), pp. 2001–2026. https://doi.org/10.3390/en3122001

56. Shoji H., Soloviev V., Matveeva T., Mazurenko L., Minami H., Hachikubo A., Sakagami H., Hyakutake K., Kaulio V., Gladysch V., Logvina E., Obzhirov A., Baranov B., Khlystov O., Biebow N., Poort J., Jin Y., Kim T. (2005). Hydrate-bearing structures in the Sea of Okhotsk. Eos, 86(2), pp. 13–24. http://dx.doi.org/10.1029/2005EO020001

57. Sloan E.D. (1998). Clathrate Hydrates of Natural Gases. New-York, Dekker.

58. Soloviev V.A., Matveeva T.V., Kaulio V.V., Mazurenko L.L. (2000). Gas Hydrate Accumulations and Global Estimation of Methane Content in Submarine Gas Hydrates. 2000 Western Pacific Geophysics Meeting. June 27-30, Tokyo, Japan. Published as a supplement to Eos, Transactions American Geophysical Union, American Geophysical Union, Washington, DC, USA, 81(22), pp. 67–68.

59. Suess E., von Huene R., et al. (1988). Proc. ODP, Init.Repts, 112. College Station, TX (Ocean Drilling Program)

60. Taladay K., Boston B., Moore G. (2017). Gas-In-Place Estimate for Potential Gas Hydrate Concentrated Zone in the Kumano Basin, Nankai Trough Forearc, Japan. Energies, 20(10). https://doi.org/10.3390/en10101552

61. Wagner-Friedrichs M., Bulgay E., Keil H., Krastel S., Bohrmann G., Ivanov M., Spiess V. (2007). Gas seepage and gas/fluid migration associated with the canyon-ridge system offshore Batumi (Georgia, south-eastern Black Sea) inferred from multichannel seismic data. Chapter 4 from the Dissertation, Bremen.

62. Walsh M.R., Hancock S.H., Wilson S.J., Patil S.L., Moridis G.J., Boswell R., Collett T.S., Koh C.A., Sloan E.D. (2009). Preliminary report on the commercial viability of gas production from natural gas hydrates. Energy Economics, 31(5), pp. 815–823. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2009.03.006