rusjelRussian Journal of Economics and LawRussian Journal of Economics and Law2782-2923"TCE "Taglimat"" Ltd.10.21202/2782-2923.2022.3.535-547TUWBFJrusjel-2272Research ArticleЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НАРОДНЫМ ХОЗЯЙСТВОМECONOMICS AND NATIONAL ECONOMY MANAGEMENTИспользование математических методов исследования для анализа эколого-экономических перспектив российских арктических нефтегазодобывающих шельфовых проектовUsing mathematical research methods for analyzing environmental and economic prospects of the Russian arctic oil and gas producing shelf projectsКудрявцеваО. В.KudryavtsevaO. V.

Кудрявцева Ольга Владимировна, доктор экономических наук, профессор экономического факультета eLIBRARY ID: SPIN-код: 9064-4420, AuthorID: 112178

Olga V. Kudryavtseva, Doctor of Economics, Professor of Economics Faculty eLIBRARY ID: SPIN-code: 9064-4420, AuthorID: 112178

olgakud@mail.ruСеребренниковЕ. В.SerebrennikovE. V.

Серебренников Евгений Владимирович, специалист экономического факультетаeLIBRARY ID: SPIN-код: 8471-8712, AuthorID: 1135386

Evgeniy V. Serebrennikov, expert of Economics Faculty eLIBRARY ID: SPIN-code: 8471-8712, AuthorID: 1135386

e.v.serebrennikov@gmail.comМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202209092022163535547Copyright © Кудрявцева О.В., Серебренников Е.В., 20222022Кудрявцева О.В., Серебренников Е.В.Kudryavtseva O.V., Serebrennikov E.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rusjel.ru/jour/article/view/2272Цель

Цель: исследование эколого-экономических перспектив российских арктических нефтегазодобывающих шельфовых проектов методом функционального анализа.

Методы

Методы: математическое моделирование, сравнительный анализ, эмпирический анализ.

Результаты

Результаты: предложен метод оценки финансового обеспечения мероприятий по ликвидации предполагаемого экологического ущерба при разливах углеводородов на арктических шельфовых нефтегазодобывающих проектах, рассмотрены модели нефтеразливов на арктических шельфовых месторождениях «Приразломное» и «Победа», проведена оценка стоимости мероприятий по ликвидации этих происшествий.

Научная новизна

Научная новизна: в работе впервые проведено исследование функции финансового обеспечения мероприятий по ликвидации предполагаемого экологического ущерба при разливе углеводородов на арктических шельфовых нефтегазодобывающих месторождениях «Приразломное» и «Победа» посредством использования математического метода функционального анализа, расчет максимумов затрат, а также времени с момента начала разлива, на которое приходятся эти функциональные значения. Допущение математической модели – гипотеза о константности дебита скважин (оценка сверху – используемый характерный дебит секундной добычи всего месторождения), а также пренебрежение изменениями физических свойств жидких углеводородов (вязкость, плотность) вследствие характерной годовой динамики температур арктических областей и рассмотрение динамики распространения нефтеразлива на морской поверхности в инертной фазе без учета гравитационно-вязкого и поверхностного режимов.

Практическая значимость

Практическая значимость: данные математического моделирования разливов могут быть использованы страховыми компаниями в рамках вычислений страховых премий, Росприроднадзором при калькуляции штрафов, а также иными надзорными ведомствами при андеррайтинге нефтегазовых арктических проектов.

Objective

Objective: to study the ecological and economic prospects of Russian Arctic oil and gas offshore projects by the method of functional analysis.

Methods

Methods: mathematical modeling, comparative analysis, empirical analysis.

Results

Results: a method is proposed for assessing the financial provision of measures to eliminate the alleged environmental damage caused by hydrocarbon spills in Arctic offshore oil and gas production projects; models of oil spills in the “Prirazlomnoye” and “Pobeda” Arctic offshore fields are considered; the cost of measures to eliminate these incidents is estimated.

Scientific novelty

Scientific novelty: for the first time, the paper investigates the function of financial provision for measures to eliminate the alleged environmental damage due to hydrocarbons spills at the “Prirazlomnoye” and “Pobeda” Arctic offshore oil and gas fields with the mathematical method of functional analysis, calculation of the maximum costs, as well as the time from the start of the spill, which accounts for these functional values. The assumption of the mathematical model is the hypothesis of the constancy of the well flow rate (the top estimate is the characteristic flow rate of the per second production of the entire field), as well as the neglect of changes in the physical properties of liquid hydrocarbons (viscosity, density) due to the characteristic annual temperature dynamics of the Arctic regions and consideration of the dynamics of the oil spill spread on the sea surface in the inert phase without taking into account the gravitationally viscous and surface modes.

Practical significance

Practical significance: the mathematical modeling data on spills can be used by insurance companies in the calculation of insurance premiums, by Rosprirodnadzor Agency in the calculation of fines, and by other supervisory agencies in the underwriting of oil and gas Arctic projects.

экономика и управление народным хозяйствомдобыча углеводородов в Арктикенефтегазодобывающий комплексэкологическая безопасностьарктический шельфмоделирование разливатехнологии ликвидации нефтеразливаEconomics and national economy managementHydrocarbon production in the ArcticOil and gas production complexEnvironmental safetyArctic shelfSpill modelingOil spill elimination technologiesReferencesБобылев С. Н. Цели устойчивого развития // Бюллетень Счетной палаты Российской Федерации. 2020. Т. 6, № 271. С.92–94.Bobylev, S. N. (2020). Targets of sustainable development. Bulletin of the Auditing Chamber of the Russian Federation, 6, 271 (in Russ.).Бобылев С. Н., Григорьев Л. М. В поисках новых рамок для Целей устойчивого развития после Covid-19: страны БРИКС // Научные исследования экономического факультета. Электронный журнал экономического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова. 2021. Т. 13, № 1. С. 25–51. DOI: https://doi.org/10.38050/2078-3809-2021-13-1-25-51Bobylev, S. N., Grigoriev, L. M. (2021). In search of the contours of the post-COVID Sustainable Development Goals: The case of BRICS. Scientific Research of Faculty of Economics. Electronic Journal, 13 (1), 25–51 (in Russ.). https://doi.org/10.38050/2078- 3809-2021-13-1-25-51Ергин Д. Добыча. Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть. Москва: Альпина Паблишер, 2020. 944 с.Yergin, D. (2020). Excavation. World history of struggle for oil, money, and power. Moscow, Alpina Publisher (in Russ.).Алимов А. А., Шестакова А. И. Экологическая дипломатия в XXI веке // Общество. Среда. Развитие. 2017. № 2. С. 97–101.Alimov, A. A., Shestakova, A. I. (2017). Ecological diplomacy in the 21st century. Society. Environment. Development, 2, 97–101 (in Russ.).Мировая климатическая повестка: экономические вызовы для России от введения Евросоюзом углеродного налога / О. Е. Медведева, С. В. Соловьева, А. В. Стеценко // Имущественные отношения в Российской Федерации. 2021. № 2. С. 39–52.Medvedeva, O. E., Solovyova, S. V. Stetsenko, A. V. (2021). World climate agenda: economic challenges for Russia from the European Union implementation of carbon tax. Property Relations in the Russian Federation, 2, 39–52 (in Russ.).Regional Priorities of Green Economy / С. Н. Бобылев, О. В. Кудрявцева, Е. Ю. Яковлева // Экономика региона. 2015. № 2. С. 148–159. DOI: https://doi.org/10.17059/2015-2-12Bobylev, S. N., Kudryavtseva, O. V., Yakovleva, Y. Y. (2015). Regional Priorities of Green Economy. Economy of Regions, 2, 148–159.Меньшиков В. В., Меньшикова О. В. Экологическая ответственность и экологическое страхование // Вестник Международной академии наук. Русская секция. 2012. № 2. C. 36–41.Menshikova, O. V., Menshikov, V. V. (2012). Environmental Responsibility and Environmental Insurance. Herald of the International Academy of Science. Russian Section, 2, 36–41 (in Russ.).Бюджет для граждан. К Федеральному закону о федеральном бюджете на 2021 год и на плановый период 2022 и 2023 годов // Официальный сайт Министерства финансов РФ. URL: https://minfin.gov.ru/common/upload/library/2020/12/main/2021-2023.pdf (дата обращения: 20.06.2022).Budget for citizens. To the Federal Law on federal budget for 2021 and the planned period of 2022 and 2023. Official website of the Ministry of Finance of the Russian Federation (in Russ.). https://minfin.gov.ru/common/upload/library/2020/12/main/2021- 2023.pdfЭкономическая оценка минерально-сырьевого потенциала арктических территорий Республики Коми / И. Г. Бурцева, Т. В. Тихонова, И. Н. Бурцев // Арктика: экология и экономика. 2022. Т. 12, № 1. С. 87–98. DOI: https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-1-87-98Burtseva, I. G., Tikhonova, T. V., Burtsev, I. N. (2022). Economic assessment of mineral resource potential of the Komi Republic Arctic territories. Arctic: Ecology and Economy, 12 (1), 87–98 (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-1-87-98Predictive evaluation of the extent of the surface spreading for the case of accidental spillage of oil on ground / S. Grimaz, S. Allen, J. Stewart, G. Dolcetti. Selected Paper IcheaP8, AIDIC Conference series. 2007. Vol. 8. Pp. 151–160.Grimaz, S., Allen, S., Stewart, J., Dolcetti, G. (2007). Predictive evaluation of the extent of the surface spreading for the case of accidental spillage of oil on ground. Selected Paper IcheaP8, AIDIC Conference series, 8, 151–160.Fay J. A. Physical processes in the spread of oil on a water surface // International Oil Spill Conference Proceedings. 1971. № 1. Pp. 463–467. DOI: https://doi.org/10.7901/2169-3358-1971-1-463Fay, J. A. (1971). Physical processes in the spread of oil on a water surface. International Oil Spill Conference Proceedings, 1, 463–467. https://doi.org/10.7901/2169-3358-1971-1-463Кудрявцева О. В., Попова А. А. Снижение экологических ущербов в энергетическом комплексе посредством определения масштабов загрязнения от разливов нефти на нефтепроводах // Государственное управление. Электронный вестник. 2016. № 64. С. 45–55.Kudryavtseva, O. V., Popova, A. A. (2016). Limiting the environmental damage in the energy industry via calculation of pollution levels from oil spills. Public Administration. E-journal, 64. 45–55 (in Russ.).Кудрявцева О. В., Попова А. А. Основные проблемы экологического страхования в России и пути их решения // Государственное управление. Электронный вестник. 2018. № 69. С. 1–12.Kudryavtseva, O. V., Popova, A. A. (2018). Main Problems of Ecological Insurance in Russia and Ways to Solve Them. Public Administration. E-journal, 69, 1–12 (in Russ.).Попова А. А. Проблемы страхования ответственности за загрязнение окружающей среды в российском нефтегазовом секторе // Вестник Московского университета. Серия 6. Экономика. 2019. № 4. С. 160–175.Popova, A. A. (2019). Issues of Environmental Impairment Liability Insurance in the Russian Oil and Gas Industry. Moscow University Economis Bulletin, (4), 160–175 (in Russ.).Красильников П. А., Середин В. В. Изучение закономерностей и построение математических моделей распределения углеводородов по разрезу на территориях нефтеперерабатывающих предприятий // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2017. Т. 16, № 2. С. 191–200. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9923/2017.2.10Krasilnikov, P. A., Seredin, V. V. (2017). Study of regularities and construction of mathematical models of hydrocarbon distribution in a section on territories of oil treatment enterprises. Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering, 16 (2), 191–200 (in Russ.). https://doi.org/10.15593/2224-9923/2017.2.10Движение жидкостей и газов в природных пластах / Г. И. Баренблатт, В. М. Ентов, В. М. Рыжик. Москва: Недра, 1982. 211 с.Barenblatt, G. I., Kolesnikov, V. M., Ryzhik, V. M. (1982). Movement of liquids and gases in natural rocks. Moscow, Nedra (in Russ.).Полубаринова-Кочина П. Я. Теория движения грунтовых вод. Москва: Наука, 1977. 664 c.Polubarinova-Kochina, P. Ya. (1977). Theory of movement of ground waters. Moscow, Nauka (in Russ.).Грунтоведение / В. Т. Трофимов, В. А. Королев, Е. А. Вознесенский и др. Москва: Изд-во Московского университета, 2005. 1024 с.Trofimov, V. T., Korolev, V. A. Voznesensky, E. A. et al. (2005). Ground science. Moscow, Izd-vo Moskovskogo universiteta (in Russ.).Fay J. A. The Spread of Oil Slicks on a Calm Sea // Oil on the Sea, Plenum Press / D. P. Hoult (Ed.). New York, 1969. Pp. 53–63.Fay, J. A. (1969). The Spread of Oil Slicks on a Calm Sea. In D. P. Hoult (Ed.). Oil on the Sea, Plenum Press (pp. 53–63). New York.Манита Л. А. Условия оптимальности в конечномерных нелинейных задачах оптимизации: учебное пособие. Москва: Московский государственный институт электроники и математики, 2010. 84 с.Manita, L. A. (2010). Conditions of optimality in finite-dimensional nonlinear optimization problems: tutorial. Moscow, Moskovskii gosudarstvennyi institut elektroniki i matematiki (in Russ.).Киушкина В. И., Родичкин И. А. Арктические стратегии: энергетика, безопасность, экология, климат. Т. 1. Москва: МШУ «Сколково», 2020. 283 с.Kiushkina, V. I., Rodichkin, I. A. (2020). Arctic strategies: energy, safety, ecology, climate, 1. Moscow, MShU “Skolkovo” (in Russ.).Чернова Е. Г., Разманова С. В. Структурные сдвиги в нефтегазовой отрасли: ключевые факторы, индикаторы, последствия // Вестник СПбГУ. Экономика. 2017. Т. 33, Вып. 4. С. 622–640. DOI: https://doi.org/10.21638/11701/spbu05.2017.406Chernova, E. G., Razmanova, S. V. (2017). Structural shifts in oil and gas industry: Key factors, indicators, consequences. St Petersburg University Journal of Economic Studies, 33 (4), 622–640 (in Russ.). https://doi.org/10.21638/11701/spbu05.2017.406Кижаева А. В. Обеспечение экологической безопасности арктических регионов как важный вектор российской политики // Актуальные проблемы современных международных отношений. 2016. № 7. С. 29–37.Kizhaeva, A. V. (2016). Environmental security in the Arctic as an important vector of Russia’s policy. Topical issues of contemporary international relations, 7, 29–37 (in Russ.).Цены на нефть: анализ, тенденции, прогноз / В. В. Бушуев, А. А. Конопляник, Я. М. Миркин и др. Москва: ИД «Энергия», 2013. 344 с.Bushuev, V. V., Konoplyanik, A. A., Mirkin, Ya. M. et al. (2013). Oil prices: analysis, trends, forecast. Moscow, ID “Energiya” (in Russ.).Яндекс Курс. Электронный ресурс. URL: https://yandex.ru/news/quotes/1 (дата обращения: 29.06.2022).Yandex Quotes, Digital resource (in Russ.). https://yandex.ru/news/quotes/1Lee N. How negative oil prices revealed the dangers of the futures market // CNBC e-journal. 16.06.2020. URL: https://www.cnbc.com/amp/2020/06/16/how-negative-oil-prices-revealed-the-dangers-of-futures-trading.html (дата обращения: 26.03.2022).Lee, N. (2020, June 16). How negative oil prices revealed the dangers of the futures market. CNBC e-journal. https://www. cnbc.com/amp/2020/06/16/how-negative-oil-prices-revealed-the-dangers-of-futures-trading.htmlРазвитие альтернативной энергетики в России в контексте формирования модели низкоуглеродной экономики / О. В. Кудрявцева, Е. Н. Митенкова, О. И. Маликова, М. С. Головин // Вестник Московского университета. Серия 6: Экономика. 2019. № 4. С. 122–139.Kudryavtseva, O. V., Mitenkova, E. N., Malikova, O. I., Golovin, M. S. (2019). Development of alternative energy in Russia in the context of a low-carbon economy model. Moscow University Economics Bulletin, 4, 122–139 (in Russ.).Моделирование поведения возможных разливов нефти при эксплуатации МЛСП «Приразломная». Оценка возможности ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных c разливами нефти // Официальный сайт Международного фонда дикой природы.*Modeling the probable oil spills during exploitation of “Prirazlomnaya” offshore ice-resistant oil-producing platform. Assessing the possibility to eliminate emergencies related to oil spills. Official website of World Wildlife Fund (in Russ.). https:// wwf.ru/upload/iblock/823/arctic_oil_spills_modeling_rus.pdfПавленко В. И., Муангу Ж. Актуальные проблемы предотвращения, ликвидации разливов нефти в Арктике и методы оценки экологического ущерба прибрежным территориям // Арктика: экология и экономика. 2015. № 3 (19).Pavlenko, V. I., Muangu, Zh. (2015). Topical issues of preventing and eliminating oil spills in the Arctic and methods of assessing ecological damage to coastal territories. Arctic: Ecology and Economy, 3 (19) (in Russ.).* Является иноагентом с 10.03.2023, нежелательной организаций с 05.07.2023 в РФ / Recognized as a foreign agent as of 10.03.2023, undesirable organisation in the Russian Federation as of 05.07.2023.* Является иноагентом с 10.03.2023, нежелательной организаций с 05.07.2023 в РФ / Recognized as a foreign agent as of 10.03.2023, undesirable organisation in the Russian Federation as of 05.07.2023.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.