Способ укрепления морского берега при эксплуатации нефтегазовых объектов на Крайнем Севере

Губайдуллин Марсель Галиуллович; Конюхов Александр Владимирович; Амбаров Валерий Вячеславович

УДК 627.414

ГУБАЙДУЛЛИН Марсель Галиуллович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, директор института нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 217 научных публикаций, в т. ч. 8 монографий

АМБАРОВ Валерий Вячеславович, аспирант кафедры транспорта и хранения нефти и газа института нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 6 научных публикаций

КОНюХОВ Александр Владимирович,

кандидат технических наук, доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа института нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 120 научных публикаций, в т. ч. 60 патентов на изобретение

СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ МОРСКОГО БЕРЕГА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОВЫХ ОБЪЕКТОВ НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ

В статье рассмотрена разработанная авторами новая технология берегоукрепления от волновой и ветровой эрозии, которая направлена на обеспечение длительной безаварийной эксплуатации нефтегазовых объектов, возводимых в прибрежной зоне арктических морей.

Ключевые слова: обводненные пылеватые грунты, защита прибрежных технологических площадок нефтяной инфраструктуры, ветровая и волновая эрозии.

Актуальность проблемы укрепления морских побережий арктических морей особенно возросла в период с конца ХХ века по настоящее время, характеризующегося значительными изменениями природных процессов, в том числе и на границе контакта «суша - море». Одним из ярких примеров является поселок Варандей, расположенный на побережье юго-

восточной части Баренцева моря. В 1993 году из-за размыва морской береговой линии, разрушения сооружений этот район был признан зоной стихийного бедствия [1]. С конца 80-х годов прошлого столетия до 2000-х годов глубина размыва береговой зоны волновыми процессами достигла до 250.. .320 м [2]. Применяемые в настоящее время способы укрепления

Рис. 1. Последствия волнового воздействия на дорогу с щебеночным покрытием в районе береговых сооружений ВНОТ

берегов от морской и ветровой эрозии такие как волноломы, волнорезы, волногасители, противооползневые мероприятия, пескоудер-жание, формирование авандюн и т. д. [3] в условиях Арктики оказываются недостаточно эффективны.

Под воздействием шторма, произошедшего 24 июля 2010 года, были частично размыты волновыми воздействиями грунтовая насыпь и дорожное покрытие (рис. 1), технологические площадки под другими объектами Варандей-ского нефтеотгрузочного терминала (ВНОТ), расположенного в районе пос. Варандей. Кроме того, наблюдалось негативное воздействие на них от незакрепленного пылеватого грунта.

В начальный период шторма скорость ветра возрастала с 12 м/с до 31 м/с, что привело к значительным разрушительным воздействиям на промысловые объекты ВНОТ. При этом максимальное продвижение морских вод на побережье за период 25 часов составило 120.. .180 м.

С целью защиты покровных отложений верхних террас, берегов арктических морей от ветровой, водной эрозии нами предлагается новый способ [4]. Предлагаемый способ реализуется следующим образом (рис. 2).

Срезают верхний слой покровных отложений 1, перемешивают их в смесителе с «тяжелой» нефтью, и осуществляют нагрев. Смесь укладывают обратно на поверхность отложений 1 и уплотняют для получения слоя 2. При этом в смеси происходит необратимый процесс

отверждения. Защитный слой 2 дополнительно крепят к подстилающим грунтам анкерами 3. На поверхности слоя 2 возводят снегозадерживающие обваловки 6. Полые анкера 3 для крепления слоя 2 к подстилающим грунтам изготавливают из отверждаемой смеси пылеватых грунтов и «тяжелой» нефти. В полости анкеров размещают приемлемые для рекультивации вещества 4 (донный ил, верховой торф, сфагнум), семена многолетних трав или саженцы растений 5. Снегозадерживающие обваловки 6 размещают по периметру каждого из рекультивируемых участков и возводят их из термоокисленного грунта. Покровные отложения

Рис. 2. Схема реализации способа: 1 - поверхность морских террас, откосов; 2 - локально упрочненные «тяжелой» нефтью участки; 3 - полые анкера из термоокисленного грунта; 4 - донный ил, сапропель; 5 - саженцами растений; 6 - обваловка (валики) из термоокисленного грунта

верхних морских террас, откосов отверждают на мозаично расположенных участках площадью 0,5...2,25 м2, при этом глубина их составляет 0,15...0,25 метра и располагают друг от друга на 1,5.. .3,5 метра, а высота валиков -

0,15.0,25 метра.

Результаты выполненных и запланированных нами исследований позволят сделать вывод о качественном способе защиты морских

террас, береговых откосов от ветровой и волновой эрозии на Крайнем Севере, снизить объемы и сроки проведения рекультивационных работ на 25.35% при оптимальных затратах. Предлагаемое решение позволяет исключать применение дорогостоящих дорожно-строительных материалов (гидроизола, упрочненной полиэтиленовой пленки, природного щебня, цемента, битума, извести).

Список литературы

1. Толкачёв В.Ф. Дорога к нефти. Архангельск, 2000.

2. Амбаров В.В. Гидротехническое сооружение для берегоукрепления промышленной площадки Варандейского терминала // мат-лы конф. VII конкурс молодых специалистов ООО «Лукойл-Транс» на лучшую науч.-техн. разработку. Пермь, 2011.

3. Болдырев В.Л., Гречищев Е.К., Рыбак О.Л. Основы берегозащиты Калининградского побережья Балтики./ Калининград, 1982. С. 187-194.

4. Способ защиты морских террас, береговых откосов от ветровой и морской эрозии. Заявка № 2011101075 Приор. 12.01.2011 (РФ), МПК А01В 79/02; Е02В 3/02, 3/16; Е01С 3/04 / М.Г. Губайдуллин, А.В. Калашников, А.В. Конюхов, В.В. Амбаров, Д.А. Конюхов.

Gubaidullin Marsel Galiullovich

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Institute of Oil and Gas

Konyukhov Alexander Vladimirovich

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Institute of Oil and Gas

Ambarov Valery Vyacheslavovich

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Institute of Oil and Gas

METHOD OF SEA COAST REINFORCEMENT UNDER EXPLOITATION OF OIL-AND-

GAS FACILITIES IN THE FAR NORTH

The article presents a new technology, developed by the authors, aimed at bank protection from wave and wind erosion in order to maintain long-term trouble-free operation of oil-and-gas facilities constructed in the coastal zone of the Arctic seas.

Key words: pulverescent watered grounds, protection of coastal loading areas of oil and gas transportation facilities in the Arctic seas, wind and wave erosion.

Контактная информация Губайдуллин Марсель Галиуллович e-mail: m.gubaidulin@narfu.ru Конюхов Александр Владимирович e-mail: a.konyukhov@narfu.ru Амбаров Валерий Вячеславович e-mail: ambar777@yandex.ru

Рецензент - Коршунов А.А., кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов института строительства и архитектуры Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова

Method of Sea Coast Reinforcement under Exploitation of Oil-and-Gas Facilities in the Far North

Текст научной работы на тему «Способ укрепления морского берега при эксплуатации нефтегазовых объектов на Крайнем Севере»