USD 73.4747

-0.28

EUR 89.4995

-0.17

BRENT 65.66

-0.38

AИ-92 44.31

+0.02

AИ-95 48.19

+0.02

AИ-98 53.68

0

ДТ 48.76

0

7 мин
351
0

Арктический шельф: где взять технологии для его освоения

ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» - ведущий государственный научный центр в области судостроения в России, обеспечивающий проектирование и строительство кораблей, судов и морских сооружений. Одним из наиболее важных и перспективных направлений деятельности Института являются работы в обеспечение создания технических средств для освоения и разработки морских арктических месторождений. Что сегодня ученые могут предложить промышленности?

Арктический шельф: где взять технологии для его освоения

Различными аспектами проектирования технических средств для освоения шельфа России ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» занимается более 50 лет. Работы выполняются применительно к нефтяным и газовым месторождениям Баренцева, Карского, Охотского и Каспийского морей. При этом максимально используется опыт, накопленный за многие годы по изучению работы во льдах ледоколов и судов ледового плавания.

К основным направлениям деятельности можно отнести следующие:

  • подготовка и участие в выполнении федеральных и отраслевых целевых программ создания плавучих технических средств для изучения и освоения ресурсов Мирового океана и континентального шельфа;

  • разработка концептуальных, технических и рабочих проектов применительно к плавучим и стационарным техническим средствам различных типов и назначений, включая буровые и технологические платформы, танкера, суда обслуживающего флота, терминалы, хранилища и т.п.;

  • планирование и проектирование морских операций, осуществляемых при монтаже, транспортировке и установке морских сооружений;

  • технико-экономические обоснования сложных морских комплексов в целом и транспортно-технологических систем;

  • проведение расчетно-экспериментальных исследований применительно к нефтегазовым сооружениям с целью оптимизации их конструкций и получения данных для проектирования в части ледовых качеств, аэро- и гидродинамики, маневренности, прочности, вибрации и т.д.;

  • проведение экологических исследований и оценка безопасности эксплуатации сооружений при разработке соответствующих проектов;

  • разработка рекомендаций, методик, методологических подходов для Заказчиков нефте-газовой отрасли, а также нормативных материалов для Российского морского регистра судоходства в части всех видов воздействий и нагрузок, включая ледовые и ветро-волновые, прочности, конструкции, остойчивости и непотопляемости, мореходности, судовых устройств и систем и т.д.;

  • экспертиза по заказу судостроительной и нефтегазовой отраслей промышленности проектов судов, морских буровых и технологических платформ, а также других объектов обустройства морских месторождений нефти и газа.

Обеспечение требуемого уровня качества и конкурентоспособности при выполнении проектных работ для нефтяных и газовых компаний России базируется на реализованном во ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» комплексном подходе, сочетающем в себе обширные расчетно-экспериментальные исследования с многолетним опытом проектирования различных типов судов и морских сооружений, который в настоящее время аккумулируется в таких подразделениях Института как: Центр исследований и проектных разработок средств освоения ресурсов морей и океанов, ЦКБ «Балтсудопроект», Отделение прочности и надежности конструкций, Отделение гидроаэродинамики и др.

За последнее десятилетие ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» участвовало в разработке практически всех крупных шельфовых Проектов Российской Федерации: Сахалин-1, Сахалин-2, Приразломная, Штокмановское, Варандей, освоения месторождений Обской и Тазовских губ, российского сектора Каспийского моря, работая по заказам как отечественных, так и международных компаний-операторов и их дочерних предприятий.

Участие в разработке проектов для Баренцева и Карского морей

В последние годы Институтом выполнялись комплексные исследования и проработки применительно к различным объектам обустройства морских месторождений Баренцева и Карского морей по заказу ОАО «Газпром» и его дочерних предприятий. 

Среди наиболее значимых работ можно выделить следующие:

- определение облика, разработка основных технических решений и FEED-проекта морской ледостойкой технологической платформы (МЛТП) судового типа с турельной системой удержания для 2-ой и 3-ей фаз освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ);

- проведение комплексных исследований в обоснование основных проектных решений по размещению и типам причалов морского порта в Териберской губе, включая экспериментальные исследования объектов в волновом, циркуляционном, маневренном, мореходном бассейнах и аэродинамической трубе (рис. 1, рис. 2), а также математическое моделирование движения газовозов и вспомогательных судов в сложных гидрометеорологических условиях;


Рисунок 1 - Испытания в мореходном бассейне


Рисунок 2 - Испытания в аэродинамической трубе

- разработку концептуальных проектов судов для перевозки сжиженного природного газа с емкостями различного объема и типа;

- разработку технического проекта и комплекса уникальных проектов морских операций полупогружной плавучей буровой установки (ППБУ) для круглогодичного разведочного и эксплуатационного бурения нефтяных и газовых скважин; ППБУ в настоящее время построена и эксплуатируется на шельфе о. Сахалин (рис. 3);


Рисунок 3 - Полупогружная плавучая буровая установка

- разработка и обоснование проектов морских операций для платформы «Приразломная», включая обеспечение балластировки сооружения твердым балластом, морскую буксировку и установку на точку эксплуатации; в настоящее время платформа установлена на месторождении;

- разработка концептуального проекта мобильной ледостойкой буровой установки (МЛБУ) погружного типа для эксплуатации в условиях Обской и Тазовской губ на глубинах 7,5 – 25 м (рис.4); предусмотренные в проекте решения обеспечивают полное соответствие МЛБУ требованиям российского природоохранного законодательства, международных конвенций и соглашений по Арктике;

- анализ вариантов доставки персонала на морские объекты ШГКМ с выполнением расчетно-экспериментальных исследований и оценки технических и экономических рисков.


Рисунок 4 - Испытания в ледовом бассейне

В последние 2 года наиболее значимыми являлись работы Института, связанные с МЛТП судового типа с турельной системой удержания для 2-ой и 3-ей фаз освоения ШГКМ.

Можно выделить следующие основные принципиальные этапы работ ФГУП “ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» применительно к проекту МЛТП:

  1. Проведение анализа вариантов конструкций плавучей технологической платформы для ШГКМ – обоснование архитектурно-конструктивного типа платформы судовых обводов с турельной системой удержания (Заказчик – ООО «Севморнефтегаз»);

  2. Разработка раздела «Концепции освоения ШГКМ. Фазы 2,3» «Морские ледостойкие технологические платформы судового типа». Выбор и обоснование принципиальных технико-технологических решений (Заказчик ОАО «Гипроспецгаз»);

  3. Разработка FEED-проекта МЛТП для ШГКМ, фазы 2, 3. Работы выполнялись совместно с компанией INTECSEA, Inc., ФГУП “ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» разработало документацию по морской части (Генеральный заказчик ООО «Газпром добыча шельф», Генеральный проектант ОАО «Гипроспецгаз»).

В рамках научно-технического обеспечения FEED-проекта:

  • разработаны и реализованы рекомендации по оптимизации формы и конструкции корпуса МЛТП, базирующиеся на современных численных и экспериментальных методах оценки поведения сооружения;

  • разработаны и реализованы научные подходы для обоснования выбора ледовой категории и требований к характеристикам системы позиционирования МЛТП;

  • проведены модельные испытания в ледовом опытовом бассейне при различных сценариях ледового воздействия на МЛТП (см. рис. 5), в результате чего: определена глобальная ледовая нагрузка, действующая на МЛТП при стоянке на якорной системе удержания, изучено поведение МЛТП (дифферент/крен), предложена форма корпуса МЛТП, обеспечивающая безопасную и эффективную эксплуатацию в ледовых условиях;

  • выполнен комплекс расчетов и обоснований по конструкции корпуса, анализ поведения сооружения в ледовых и волновых условиях.


Рисунок 5 - Испытания в ледовом бассейне

В конечном итоге ФГУП “ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова» разработан FEED-проект корпуса МЛТП. 

Проектирование выполнено в соответствии с требованиями Правил Российского морского регистра судоходства (РМРС):

  • выбраны конструкционные материалы с учетом эксплуатации при низких температурах наружного воздуха до – 40оС;

  • произведены расчеты прочности, включая оценку усталостной прочности ответственных узлов и соединений;

  • выполнены расчеты остойчивости и непотопляемости во всех режимах эксплуатации МЛТП;

  • обоснованы схемы и компоновка электро-энергетической системы и движительно-рулевого комплекса;

  • даны рекомендации по защите корпуса и оборудования от коррозии;

  • сформулированы принципы проведения инспекций, технического обслуживания и ремонта при непрерывной работе платформы в течение 50 лет;

  • разработаны чертежи общего расположения (включая жилую надстройку и вертолетную площадку), теоретический чертеж, танк-план, чертежи корпусных конструкций (включая ледовые усиления, подкрепления под опоры модулей верхнего строения и турель), схемы общесудовых систем и систем отгрузки/хранения конденсата;

  • сформулированы требования по безопасности эксплуатации МЛТП, касающиеся регламентации средств спасения персонала и расположения путей эвакуации,

  • разработаны требования к функционированию МЛТП в арктических условиях и т.п.

Технические решения FEED-проекта прошли согласование с РМРС.

По результатам разработки комплекта документов можно констатировать, что МЛТП обладает следующими основными качествами:

  • безопасность и надежность эксплуатации в арктических условиях;

  • срок службы – 50 лет;

  • хранение добытого и подготовленного конденсата на борту;

  • удержание/позиционирование с помощью внутренней турели (с отсоединяемым спайдерным буем), позволяющей изменять ориентацию платформы в зависимости от ветро-волновых условий и направления дрейфа льда;

  • возможность оперативного отсоединения от спайдерного буя в случае возникновения экстремальных условий: появление айсбергов или других критичных ледяных образований;

  • самоходность;

  • маневренность и динамическое позиционирование, обеспечиваемые винто-рулевыми колонками и подруливающими устройствами;

  • ледовая категория – Arc 5.

Подводя итоги, следует констатировать, что тесное взаимодействие Института с компаниями-операторами Проектов и их дочерними предприятиями, а также с судостроительными заводами является залогом успешной реализации крупных проектов освоения Арктического шельфа России.



Статья «Арктический шельф: где взять технологии для его освоения» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№9, 2012)

Авторы:
Читайте также