CC BY
8
многофункционального промысла предпочтение отдается сооружениям обтекаемой формы, способных вместить в себя все оборудование для бурения и эксплуатации скважин, а для разведочного бурения больше подходят сооружения по форме похожие не традиционные подводные лодки, с буровым оборудованием на борту.
Предлагается проект подводной ядерной энергетической установки (ЯЭУ). Мощность ЯЭУ позволит обеспечить энергией целый подводный промысел. Именно ЯЭУ наиболее предпочтительны для подобных условий, так как они воздухонезависимы.
Подводные резервуары успешно применяются в настоящее время. Существуют отлаженные решения и перспективные проекты, находящиеся на стадии опытного проектирования. В этом направлении решение существует.
Подводные танкеры на базе традиционных подводных лодок пригодны только в качестве челночных танкеров, так как на дальние расстояния перемещают большие объемы сырья. В этом случае габариты подводного танкера будут настолько колоссальными, что, по предварительным оценкам, потребуются энергетические установки, мощностью в сотни мегаватт.
Для обслуживания на практике успешно применяются подводные роботизированные аппараты. Следует обратить внимание только на способ организации связи под водой. Использование кабелей под водой не целесообразно, так как это накладывает ограничения на их перемещение. Организация связи под водой сложнее, чем над ней. Потребуется проработка данного вопроса в будущем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агеев Д.М., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. Автономные подводные роботы: системы и
технологии/ отв. Ред. Киселев Л.В. - М.: Наука, 2005. - 398 с. - ISBN 5-02-033526-6
2. Знаменщиков, А.Р. Перспективы использования подводного танкера, подводного газовоза, подводного транспортного судна-контейнеровоза для транспортного обеспечения Северного морского пути и развития морских регионов / А.Р. Знаменщиков // Теория и практика морской деятельности. Инновационные транспортные подсистемы приморских территорий и прибрежных акваторий (материалы круглого стола). — Москва: СОПС, 2013. — C. 229 - 259.
3. Саркисов А.А. Динамика ядерных энергетических установок подводных лодок. Учебное пособие. - Севастополь: Севастопольское высшее военно-морское инженерное училище, 1964. - 302 с.
4. Журнал Media Planet №5 Июнь 2009 (дата обращения 03.06.2019г.).
5. Официальный сайт компании Fugro [Электронный ресурс]/ - Режим доступа https://www.fugro.com/about-fugro/our-expertise/technology /seafloor-drills (дата обращения 20.08.2019г.).
6. Официальный сайт компании [Электронный ресурс]/ - Режим доступа http://www.helixesg.com/canyon (дата обращения 16.07.2019г.).
7. Официальный сайт компании [Электронный ресурс]/ - Режим доступа https://www.bgs.ac.uk (дата обращения 10.08.2019г.).
8. Официальный сайт компании [Электронный ресурс]/ - Режим доступа https://www.benthic.com/index.php/services/innovatio n
9. Solan production operation MAT [Электронный ресурс] / Premier Oil / - 2015/ -Режим доступа: http://www.premier-oil.com/premieroil/dlibrary/panda/PRA-157-Solan-EIA-Justification-MAT-B19-V2.pdf (дата обращения 16.02.2019г.).
КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО И БЕЗАВАРИЙНОГО ОСВОЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА
Герасимов Е.М.
Патентообладатель.
Оренбург. Россия
THE CONCEPT OF ENVIRONMENTALLY FRIENDLY AND TROUBLE-FREE DEVELOPMENT OF HYDROCARBON DEPOSITS IN THE ARCTIC SHELF
Gerasimov E.M.
Patent holder.
Orenburg Russia
АННОТАЦИЯ
Предложена серия технических и технологических мероприятий, обеспечивающих экологическую и противоаварийную безопасность при бурении и разработке углеводородных месторождений арктического шельфа; в частности, предложена универсальная морская нефтегазовая платформа ледового типа, совмещающая функции буровой и эксплуатационной платформ, энергообеспеченная атомным реактором типа КТЛ 40 С; предложена серия противоаварийных роботизированных мероприятий, основанных на использовании кинетической энергии фонтанирующей струи; показана опасность свойств
фонтанирующей струи, а именно: высокая электризации струи, вызывающая взрывное горение и поддержание воспламенения струи вне зависимости от противопожарных мероприятий; предложено устройство для нейтрализации зарядов статического электричества; сделан вывод о политической составляющей выбора технологии освоения месторождений арктического шельфа.
ANNOTATION
A series of technical and technological measures is proposed that ensure environmental and emergency safety during drilling and development of hydrocarbon deposits in the Arctic shelf; in particular, a universal offshore oil and gas platform of the ice type was proposed, combining the functions of a drilling and production platform, powered by a KTL40C type nuclear reactor; a series of emergency emergency robotic measures based on the use of kinetic energy of a gushing jet has been proposed; The danger of the properties of a gushing jet is shown, namely: high electrification of the jet, causing explosive combustion and maintaining ignition of the jet, regardless of fire prevention measures; a device for neutralizing charges of static electricity is proposed; a conclusion is drawn on the political component of the choice of technology for the development of Arctic shelf deposits.
Ключевые слова. Углеводородные месторождения арктического шельфа, универсальная морская нефтегазовая платформа, технология освоения скважин, выходящих из бурения, факельное хозяйство, атомный реактор, нагрев продуктопровода, льдозащита платформы.
Keywords. Hydrocarbon deposits of the Arctic shelf, universal offshore oil and gas platform, development technology for wells leaving drilling, flaring, nuclear reactor, heating of the product pipeline, ice protection of the platform.
Введение. На сегодняшний день отсутствуют отечественные и зарубежные технологии экологически безопасного и безаварийного освоения углеводородных месторождений арктического шельфа. Существующие технологии различаются только по способам извлечения и утилизации скважинного флюида на морских платформах без затрат по созданию и вовлечению береговой технологической базы в кластерное развитие территорий вдоль северного морского пути. При этом газообразные выбросы дизельных установок и факельное хозяйство морских платформ наносят непоправимый ущерб крайне ранимой экологии арктического региона.
Суть концепции. Концепция основана на 21 техническом решении (8 патентов РФ, 3 заявки на изобретение и 10 авторских свидетельствах СССР). Предлагаемая концепция предусматривает закрепление за каждым месторождением универсальной морской нефтегазовой платформы ледового типа в пожаро-взрыво-безопасном исполнении [1].
Концепция предусматривает отказ от платформенной обработки скважинного флюида и его перекачку в трехфазной форме на береговые технологические базы для промысловой и заводской переработки с закачкой подтоварных вод в поглощающие горизонты [2].
Материковая или островная переработка скважинного флюида позволит использовать газ, нефть и газовый конденсат как энергетический ресурс вместо «северного завода» для кластерного развития северных территорий, включая разработку других полезных ископаемых арктического шельфа (алмазы, стратегические металлы), а также для энергообеспечения двух десятков северных морских портов и баз морского флота.
Специфика освоения скважин, выходящих из бурения, состоит в использовании вместо факельных систем топочного устройства, создающего восстановительную атмосферу, благоприятствующей пиролизу углеводородов, в
результате чего в атмосферу выбрасываются нетоксичные продукты, в основном, азот и водород, что существенно оздоровляет экологическую обстановку вдоль северного морского пути.
Экологическая и пожарная безопасность обеспечивается отсутствием на платформе дизельных установок, факельной установки и складов углеводородного топлива.
Энергообеспечение бурового и перекачивающего скважинный флюид оборудования, а также обогрев продуктопроводов обеспечивается атомным реактором типа КТЛ 40С в блочном исполнении [3].
Предусмотрена многоступенчатая защита платформы от возможных аварийных ситуаций с использованием роботизированных устройств надводного и подводного типов [4, 5, 6, 7, 8]. Техническая новизна предлагаемых решений состоит в использовании кинетической энергии фонтанирующей струи для герметизации устья аварийного фонтана. Из всей серии разработанных технических решений предложено выбрать только два: надводное и подводное, т.е. придонное, крепящееся к остаткам обсадной колонны. Предусмотрено устройство для подводного обрезания обсадной колонны при её повреждении. При возникновении аварийного фонтанирования платформе можно не дать сгореть, если заблаговременно оснастить ее роботизированными средствами защиты от статического электричества, предотвращающими взрывное горение
фонтанирующей струи [9]. Мощные заряды статического электричества, взрывное горение и наличие инфразвука вблизи фонтанирующей струи делают невозможным высадку человеческого десанта на аварийные платформы для ликвидации аварий и вынуждают планировать выполнение всех
противоаварийных роботизированными аварий. При противоаварийных осуществляться
мероприятий средствами ликвидации этом инициирование мероприятий должно береговыми средствами
мониторинга технологических процедур на
платформах, имеющих в своем распоряжении полный набор противоаварийных технических решений в работоспособном, а не в складском исполнении.
Защиту платформы от напора ледяных полей можно организовать, используя кинетическую энергию ледяного поля [10]. Избыточное тепло атомного реактора можно использовать для обогрева продуктопроводов при их расположении как в подводном исполнении, так и в их материковой части [11].
Заключение. 1. Использование универсальной морской нефте-газовой платформы ледового типа делает излишним использование буровых, эксплуатационных, ремонтных, танкерных и ледокольных судов при эксплуатации углеводородных месторождений арктического шельфа.
2. России не подходит западная концепция так называемого «Техногенного неоколониализма», которую применяют метрополии при эксплуатации национальных ресурсов колоний: набурили скважин, сбросив все отходы в окружающую среду, отгрузив нефть и газ в танкеры для продажи и отчалили, не задумываясь о развитии береговой инфраструктуры и о том, сколько будет стоить ликвидация последствий форсированного извлечения углеводородов из продуктивного пласта. Нередко так ведут себя и российские компании. Например, на Оренбургском газоконденсатном месторождении почти 300 скважин стоят обводненными из-за форсированных режимов газоотбора.
3.Россия политически определилась со своей национальной концепцией «Устойчивого экономического развития» во взаимосвязи развития промышленности и решения экологических проблем, неизбежных на этапах урбанизации северных территорий вдоль северного морского пути.
4. Патентообладатель и автор концепции рассмотрит все предложения по сотрудничеству (ew.gerasimov@yandex. т).
Использованная литература
1. Герасимов Е.М. Способ разработки углеводородных месторождений арктического шельфа и технические решения для реализации способа. Патент РФ № 2529683, 06.08.2014, с.11.
2. Герасимов Е.М. Способ освоения нефтегазовых скважин арктического шельфа. Заявка на изобретение РФ № 2019102503/03 (004950). Герасимов Е.М., Третьяк Л.Н., Вольнов
A.С., Искуснов В.П. Поступила 29.01.2019, с.15.
3. Герасимов Е.М. Полупогружная буровая платформа катамаранного типа. Патент РФ № 2529098. Герасимов Е.М., Искуснов В.П., 30.07. 2014, с.5.
4. Герасимов Е.М. Устройство для перекрытия открыто фонтанирующей скважины. А.с. СССР № 1327608. Герасимов Е.М., Бабиев Г.Н., 01.04.1987, с.4.
5. Герасимов Е.М. Устройство для перекрытия открыто фонтанирующей скважины». А.с. СССР №1205604, 15.09.1985, дсп.
6. Герасимов Е.М. Устройство для перекрытия открыто фонтанирующей скважины. А.с. СССР № 1137801. Герасимов Е.М., Бабиев Г.Н., 01.10.1984, дсп.
7. Герасимов Е.М. Способ консервации устья аварийно фонтанирующей глубоководной нефтегазовой скважины и устройство для его реализации. Патент РФ №2431032, 10.10.2011, с.7.
8. Герасимов Е.М. Способ перекрытия открыто фонтанирующей глубоководной нефтегазовой скважины и устройства для его реализации Патент РФ №2441134, 27.01.2012, с.9.
9. Герасимов Е.М. Способ нейтрализации зарядов статического электричества. А.с. СССР № 1106029. Герасимов Е.М., Бабиев Г.Н, Серебренников А.М. 01.04.1984, с.3.
10. Герасимов Е.М. «Способ разрушения ледяного поля и устройство для его реализации. Заявка на изобретение РФ № 201311124/11. 11.12.2014, с.14.
11. Герасимов Е.М. Нагреватель трубопровода. Патент РФ № 2525561 Герасимов Е.М., Искуснов
B.П..23.06.2014, с.6.
