Несмотря на некоторое замедление в последние годы поисково-разведочных работ (ПРБ) на арктическом шельфе, несомненно, что в ближайшем будущем они будут продолжены (рис. 1).
Однако при существующей сегодня транспортно-логистической схеме (ТЛС) морского обеспечения ПРБ, основанной на использовании береговых баз обеспечения (ББО), расположенных сегодня только в районе Мурманска и Сахалина, а также на фрахте большого количества судов обеспечения (в основном иностранных), выполнить такой объем работ будет крайне затруднительно. Для этого необходимо построить (или продолжать фрахтовать за рубежом, что становится практически невозможным) значительный по количеству и типажу флот специализированных судов высокого ледового класса: снабженцы (PSV), якорезаводчики (AHTS), суда аварийно-спасательной службы (АСС/ЛАРН) и суда ледовой защиты морских буровых установок (МБУ). Это прежде всего относится к судам-снабженцам, потребность в которых зависит от удаленности района буровых работ от ББО (рис. 2).
Успешное выполнение намеченного объема работ во многом будет зависеть от создания технических и технологических инновационных решений, одним из которых может стать ТЛС, основанная на использовании Автономных комплексов обеспечения (АКО), которые включают в себя (рис. 3):
- плавучую базу обеспечения (ПБО) высокого ледового класса, способную снабжать МБУ всеми необходимыми материалами и оборудованием в течение бурового сезона, принимать, хранить и частично перерабатывать отходы буровых работ, а также служить базой для развертывания работ по УЛО, ЛАРН, пожаротушению и спасательным операциям, а также операций по смене персонала МБУ;
- 2–3 многофункциональных ледокольных судна обеспечения (МЛСО), выполняющих функции ледовой защиты МБУ, ее буксировки, заводки якорей, а также функции ЛАРН, спасения и пожаротушения;
- одно «челночное» судно-снабженец (PSV) для доставки грузов между ПБО и МБУ.
Основным элементом Комплекса является многофункциональная плавучая база обеспечения (ПБО), общий вид, продольный разрез и основные характеристики которой представлены на рис. 4 и 5.
Основную часть дедвейта ПБО (ок. 24 тыс. т) составляют материалы, оборудование и ГСМ, необходимые для обеспечения МБУ в течение всего бурового сезона (90–100 суток). Их объем и весовые характеристики определялись расчетным путем для скважины ок. 4,5 км с использованием обобщенных статистических данных по результатам бурения скважин на «Университетской» и «Приразломной».
Разработанная в проекте ПБО автоматизированная контейнерная система формирования и подачи грузов позволяет значительно ускорить и систематизировать его доставку на МБУ.
Основными назначениями и функциями ПБО в ходе бурового сезона являются:
· бесперебойное снабжение МБУ расходными технологическими материалами, топливом и провизией;
· вывоз с МБУ и утилизация отходов бурения и бытовых отходов;
· управление локальной системой управления ледовой обстановки (УЛО), разработанной специально для ПБО, и участие в ледовой защите МБУ;
· координация проведения и участие в спасательных операциях, тушении пожаров на МБУ и ликвидации аварийных разливов нефти (ЛАРН);
· выдача (при необходимости) электроэнергии на МБУ и другие суда;
· обеспечение смены экипажей МБУ;
· использование в качестве вертодрома при проведении различного вида операций с возможностью заправки и ремонта воздушных судов.
Кроме того ПБО способна выполнять еще ряд дополнительных функций и назначений в качестве:
· мобильной базы обеспечения строительства объектов береговой инфраструктуры в Арктике (за счет способности перевозить, хранить и порционно отгружать большой объем необходимых для строительства материалов, оборудования и ГСМ, а также обеспечивать жильем, питанием, медицинскими и бытовыми условиями временный строительный персонал);
· судна обеспечения «северного завоза», что позволит повысить его эффективность (за счет контейнеризации перевозимых грузов и ускорения грузовых операций, а также возможности расширения сроков перевозок за счет высокого ледового класса ПБО).
· мобильных (плавучих) грузовых терминалов в акваториях портов Севморпути.
Еще одним важным элементом АКО являются многофункциональные ледокольные суда обеспечения (МЛСО) с ледовым классом Icebreaker 7, общий вид и технические характеристики которых представлены на рис. 6.
Назначением и функциями МЛСО в ходе бурового сезона являются:
· буксировка МБУ на точку бурения и обратно в порт базирования;
· заводка якорей МБУ и сопровождение ее установки на точке бурения;
· выполнение функции АСС, ЛАРН и пожаротушения;
· ледовая разведка и ледовая защита МБУ;
· выполнение функций PSV (по необходимости).
Вне бурового сезона МЛСО, с учетом их высокого ледового класса, способны выполнять ледокольные и другие функции в различных проектах и районах арктического и сахалинского шельфа.
Судно-снабженец (PSV), в количестве одной единицы, предназначенное для доставки грузов между ПБО и МБУ и формально входящее в состав АКО, может быть взято во временный фрахт с российского рынка судов этого типа.
Выполненные расчеты, обосновпния и эксперементы, результаты некоторых из которых приведены ниже, показывают, что предлагаемая новая (инновационная) ТЛС с использованием АКО позволяет обеспечить:
· значительное сокращение требуемого количества судов и затрат на обеспечение буровых работ (рис. 7 и 8) ,
· значительное повышение эффективности снабженческих операций для МБУ;
· повышение эффективности ледовой защиты МБУ (рис. 9 и 10), а также работ по ЛАРН, спасательным и противопожарным операциям;
· практически полное исключение рисков морских операций, которые существуют при транспортировке грузов от ББО до МБУ при традиционной ТЛС;
· полное импортозамещение услуг судов под иностранным флагом.
Как видно из графика на рис. 8, создание и использование АКО ведет к сокращению расходов фрахтователя на ТЛС от 10–15 % (для ЛУ в Баренцевом и Печорском морях) до 60–65 % (для ЛУ в Чукотском море), в том числе на Приямальскиих ЛУ Газпрома, Приновоземельских ЛУ Роснефти и Хесовском ЛУ Газпромнефти эти расходы могут быть снижены более чем на 35 %.
Кроме того, выполненные финансово-экономические расчеты показали, что финансовый результат эксплуатации в Арктике судов, входящих в состав АКО, при приемлемых (рыночных) диапазонах фрахтовых ставок и их строительной стоимости, всегда положителен, а срок окупаемости практически не превышает нормативный срок службы судов (25 лет). При этом дополнительное использование (загрузка) судов АКО в межбуровой период значительно повышает их эффективность и, как следствие, эффективность инвестиций в их создание.
С целью уточнения ряда параметров функционирования предлагаемой ТЛС в рамках проекта было выполнено также навигационное моделирование взаимодействия судов в составе АКО при проведении ими операций по обеспечению МБУ и ее ледовой защите. По его результатам были получены статистические данные, позволившие смоделировать параметры движения рассматриваемых судов в различных гидрометеорологических условиях и определить факторы, влияющие на эффективность их эксплуатации.
Отдельно было выполнено моделирование системы ледовой защиты МБУ от опасных ледовых образований с помощью ПБО и МЛСО. На основе выполненных расчетов и модельных ледовых испытаний в Крыловском научном центре была определена возможность использования ПБО в качестве «последнего» рубежа ледовой защиты МБУ при появлении опасных ледовых образований путем создания зоны «чистой» воды в районе расположения МБУ и предотвращения воздействия на нее битого льда. Схема такой защиты представлена на рис 10, а элемент визуализации взаимодействия ПБО и МЛСО при ледовой защите МБУ – на рис. 11. На результаты данной разработки получен патент.
Таким образом, результаты выполненной работы позволяют утверждать, что ТЛС с использованием АКО при выполнении ПРБ в Арктике является для оператора бурового проекта (фрахтователя) более эффективной как экономически, так и технически по сравнению с традиционной ТЛС, а для судовладельца (инвестора) инвестиции в строительство судов, входящих в АКО, и их эксплуатация экономически целесообразными, особенно при дополнительном использовании (загрузке) этих судов вне бурового сезона.
Материал настоящей статьи основан на результатах работы ООО «Арктические Морские Технологии» и ПКБ «Петробалт» в рамках госконтракта с Минпромторгом
