Главная Архив номеров N-21 декабрь 2008 АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАБОТ НА ГРУНТЕ ШЕЛЬФА
 

Авторизация



АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАБОТ НА ГРУНТЕ ШЕЛЬФА Печать

О.И. Ефимов, А.В. Красильников, Р.В. Красильников.

Немного геополитики
В газете «Мурманский вестник» от 31.07.2008 г. опубликована статья губернатора Мурманской области Ю. Евдокимова «Горячая Арктика», в которой он с несколько других позиций продолжает тему, обсуждаемую в статье авторов «Комплекс для подводно-технических работ на шельфе» («Оборонный заказ» № 19).
В частности, Ю. Евдокимов отмечает, что «…Повышенное внимание к «спящей красавице» (Арктике) было подстегнуто фактическим началом нефтегазовой деятельности на ее шельфе, в особенности, в морях Западной Арктики, где обнаружены огромные запасы нефти и газа. Запуск норвежского проекта «Снёвит», грядущая добыча нефти на месторождении Приразломное и активная подготовка к освоению Штокманского месторождения, подтверждение огромной ресурсной базы спорной зоны в Баренцевом море спровоцировали всплеск международного интереса к добыче углеводородов в Арктике: о своей готовности к разработке шельфа заявили свыше 20 государств.

В этой связи автоматически ставится вопрос о пересмотре условных границ Севера планеты. Его инициируют Канада, Япония, Германия, США и Китай. Возможность присоединения к ним рассматривают Индия, Бразилия, Южная Корея, другие страны. Претензии предъявляются по всему мировому океану, но именно в Арктике эксперты предсказывают самые напряженные споры и конфликты, вплоть до вооруженных…
… Она (заместитель госсекретаря США Клаудиа МакМюррей) заявила, что транснациональные нефтяные компании должны получить доступ к углеводородным ресурсам Арктики, что поможет уйти от «эгоцентричных» национальных позиций (прежде всего России) и международных конфликтов в регионе…
… В распоряжение газеты «Гардиан» попал доклад, составленный Верховным комиссаром ЕС по внешней политике Хавьером Соланой и еврокомиссаром по внешним связям Бенитой Ферреро-Вальднер. В семистраничном документе прогнозируется, что в связи с глобальным потеплением в ближайшие десятилетия для Европы обострятся вопросы безопасности, связанные с «энергетическими войнами» … Облегчение доступа к огромным запасам углеводородов в Арктике… стало не просто предупреждением, направленным правительствам 27 стран ЕС (и руководству НАТО), но и прямым указанием готовиться к эпохе борьбы за энергетические ресурсы и … опасному столкновению России с Западом (выделено Ю.Е.)…
… В свою очередь главный юридический советник Кондолизы Райс Джон Беллинджер со всей прямотой заявил, что «Америка не станет безучастно наблюдать, как другие государства делят Арктику с ее богатствами»…
… В случае положительного решения по российской заявке на новые границы континентального шельфа, чего можно ожидать в 2009 году, Россия была бы законодательно ограждена от посягательств на ее шельф. Но для этого нашей стране необходимо приложить титанические усилия и немалые финансовые ресурсы, чтобы удовлетворить требования Комиссии ООН по границам шельфа…».
В заключение статьи губернатор однозначно поддержал выводы авторов: «…Очевидно, более дальновидным и эффективным решением могло бы стать максимальное ускорение реализации нефтегазовых проектов в морях российской Арктики. Топтание на месте, неспешные раздумья об экономической эффективности выхода на шельф в период стремительного развития в мире оффшорных технологий могут не только отбросить нашу страну в аутсайдеры морской добычи углеводородов. Развитие ситуации - говорят об этом вслух некоторые западные политики или нет - совершенно не исключает варианта, когда самыми большими запасами полезных ископаемых на российском шельфе будет распоряжаться не Россия, а «все прогрессивное человечество» в лице группы наиболее экономически развитых стран и под бдительным присмотром США».
Хотя по отдельным аспектам обсуждаемой темы недостатка в публикациях в СМИ нет, авторы сочли целесообразным дополнительно привлечь внимание читателей к проблемам разработки и внедрения высокотехнологичных российских средств для подводно-технических работ на шельфе.
Следует также отметить, что геологоразведка бурением через толщу воды и организация добычи нефти через созданные таким методом скважины сопровождаются существенной (до 7 %) потерей нефти с соответствующим нанесением экотравм весьма ранимой природе в холодных морях Севера.
Поэтому авторы выносят на обсуждение второй проект, направленный на создание качественно новой экологически безопасной технологии ведения работ на грунте шельфа с помощью автономного мобильного комплекса, рассчитанного на глубины до 250 и более метров (заявка на изобретение № 2008127682, от 07.07.2008 г.).
Описание проекта
Предлагаемый комплекс технических средств для выполнения работ на шельфе реализует способ установки и монтажа, предусматривающий создание устанавливаемой на грунт башни из прочных, полых и соединяемых между собою конусопирамидальных секций, переменной и уменьшающейся площадью поперечного сечения по высоте. Секции последовательно монтируются на фундаментном основании с врезающейся в дно герметизирующей юбкой. По периметру основания располагаются вибраторы. На установленных на внешней стороне кронштейнах размещаются домкратные устройства обеспечения вертикального положения продольной оси комплекса с рабочим ходом меньше высоты юбки. Перед транспортировкой фундаментное основание грузовыми лебедками притягивают на тросах к обеспечивающему плавучему подвижному объекту (плавсредству) и транспортируют к месту установки. При установке комплекса согласованным травлением тросов основание опускают на дно, при этом комплекс последовательно наращивают по высоте прочными секциями и устанавливают его на грунт акватории. Совместной работой домкратных устройств и вибраторов обеспечивается вертикальное положение продольной оси комплекса и осушается внутренний объем башни. Для демонтажа установленного на дно комплекса внутренний объем башни вновь заполняется водой, одновременно приемом балластной воды в танки притапливают обеспечивающее плавучее средство, выбирают грузовыми лебедками слабину тросов связи его с основанием комплекса, фиксируют тросы в натянутом положении, откачкой балластной воды из танков увеличивают плавучесть плавсредства и одновременно включают вибраторы и домкратные устройства. При необходимости операции по отрыву комплекса от дна путем притапливания и увеличения плавучести обеспечивающего судна повторяют до полного выхода юбки основания из грунта дна, после чего комплекс транспортируют к новому месту установки на дне или притягивают основание тросовыми грузовыми лебедками к обеспечивающему судну, при этом последовательно демонтируют выходящие из воды прочные корпусные секции башни комплекса.
Мобильный комплекс технических средств включает (рис.1) башню 1 с фундаментным основанием 2, имеющим увеличенную площадь поперечного сечения и содержащим врезающуюся в грунт дна герметизирующую юбку 3. Башня имеет полый прочный корпус 4, выполненный с переменным и уменьшающимся с высотой поперечным сечением, при этом его верхний срез 5 находится выше уровня воды акватории.
Обеспечивающий плавучий объем (самоходное или буксируемое плавсредство) содержит по крайней мере два плавающих в надводном положении корпуса 6, снабженные танками 7 и системами 8 принудительного приема в них или откачки из них балластной воды. Эти системы объединены с системой 9 осушения-заполнения внутреннего объема прочного корпуса башни.
Корпуса 6 плавсредства связаны между собой шарнирно закрепленными на верхних палубах в их диаметральных плоскостях фермами 10 так, что образуется окно, в котором при транспортировке размещается фундаментное основание башни, связанное тросами 11с размещенными на плавсредстве грузовыми лебедками 12.
Прочный корпус башни может быть выполнен составным из секций 13, а плавсредство снабжено грузовыми устройствами 14 - в простейшем случае кранами.
В одном из вариантов устройства на внешнем периметре основания размещены пилоны 15, на концах которых установлены домкратные устройства 16.Каждое домкратное устройство может быть выполнено в виде плоской надувной подушки 17, связанной через дистанционно управляемый манипулятор с распределительным устройством, которое может быть подключено к напорной водяной магистрали или к системе воздуха высокого давления. На пилонах 15 размещают также электровибраторы 18. При использовании гидро- или пневмовибраторов распределительное устройство дополняют необходимым количеством манипуляторов подачи рабочего тела (воды или воздуха) к вибраторам.

При подготовке мобильного комплекса для выполнения, например, геологоразведочных работ с использованием бурильной установки на внутренней поверхности прочного корпуса башни могут быть смонтированы ярусы с необходимым оборудованием, а также установлен грузо-пассажирский подъемник 19.
Перед транспортировкой комплекса фундаментное основание башни грузовыми лебедками 12 подтягивается к плавсредству для обеспечения его минимальной осадки во время транспортировки.
После доставки мобильного комплекса к месту установки башни на грунт, плавсредство расчаливается на якорях. Травлением тросов башню опускают на дно, наращивая ее высоту секциями 13, для чего используют грузовые устройства 14.
После первичного врезания юбки начинают откачивать воду из внутреннего объема прочного корпуса башни, используя системы 8 корпусов плавсредства и наблюдая за вертикальностью продольной оси башни. При появлении наклона в какую-либо сторону, в домкратные устройства 16 этой стороны при открытых соответствующих манипуляторах и клапане распределительного устройства подают воду под давлением и, при необходимости, включают вибраторы на пилонах противоположной стороны.
При вертикальном положении башни для ускорения посадки фундаментного основания на грунт включаются все вибраторы.
После полного осушения внутреннего объема прочного корпуса башни, используя ярусы и лифтоподъемник, возможна зачистка грунта и установка оборудования для геологоразведки, для чего грузы через открытый верхний срез 5 (закрывающие его люковые затворы и их устройства не показаны) подают грузовыми устройствами.
Демонтаж комплекса осуществляют при выполнении основных операций в обратном порядке: грузовыми устройствами демонтируемое геологоразведочное оборудование поднимают на плавсредство и при открытых кингстонах заполняют внутренний объем прочного корпуса башни водой до его верхнего среза 5.
Плавсредство притапливают, заполняя танки 7 с помощью систем принудительной подачи в них балластной воды. Грузовыми лебедками 12 выбирают слабину тросов, после чего их жестко фиксируют.
В надувные подушки 17 домкратных устройств подают воздух высокого давления, одновременно включая все вибраторы и откачивая воду из танков корпусов 6, чем обеспечивают отрыв юбки фундаментного основания из грунта.
При необходимости процесс притопления и всплытия корпусов повторяют до полного выхода юбки из грунта.
Грузовыми лебедками башню приподнимают на величину, необходимую для перемещения мобильного комплекса к новой точке его установки на грунт. При этом верхнюю часть башни страхуют оттяжками от непроизвольных наклонов при транспортировке.
Автономностью плавсредства, а также совокупностью предусмотренных устройств, систем и механизмов достигаются быстрые установка и демонтаж мобильного комплекса, что позволит качественно снизить его эксплуатационные расходы. Кроме того, введением домкратных устройств обеспечиваются надежная установка комплекса на неподготовленный участок дна, имеющий уклон в заданных ограничениях, и устойчивость против течений и на волнении.
Созданием серии автономных, мобильных, удовлетворяющих высоким требованиям по экологической защите среды комплексов могут быть качественно снижены затраты на первичное исследование периферийных, в том числе и спорных участков шельфа удаленных районов Арктики, что, несомненно, будет способствовать закреплению на них прав России. Такие комплексы будут полезны для выполнения работ также на Балтике и на Каспии, в Дальневосточных морях и на внутренних водоемах нашей страны.

 
Разработка сайтов