Рынок углеводородов не только играет важнейшую роль в экономике, но и определяет основные принципы мировой политики. Зачастую именно энергоносители дают толчок к развитию целых регионов и направлений бизнеса. В нашем проекте «ТЭК 360» мы рассмотрим ключевые тренды отрасли, перспективы ее развития, влияние на другие сферы экономик.
Тема
месяца
Добыча в море

Работа нефтяников в море: шторм и другие проблемы

Как бы ни было сложно работать нефтяникам и газовикам на суше, на море они встречаются с еще более жестокими проблемами: это прежде всего шторма, лед и незаметная опасность — неустойчивость морского дна.

В море все зыбко и неопределенно. К сожалению, мы не можем абсолютно точно предсказывать погоду. Не можем предсказывать землетрясения, а следовательно — и цунами. Но природа не прощает ошибок, а значит необходимо готовиться, вносить стихию в свои расчеты.

Уже на стадии разведочного бурения в море возникают проблемы: волнение и морские течения. Казалось бы, самоподъемная установка, которая стоит, упершись «ногами» в морское дно, более-менее защищена от внешних воздействий. Но такую установку не всегда можно применять — глубина ее работы ограничена десятками метров. Если море глубже, то для разведки выгоднее всего послать специальное буровое судно.

Такие суда опускают на дно моря на тросах особую плиту, которая вступает во взаимодействие с ультразвуковыми датчиками на борту судна. Судно оснащено подруливающими установками (винтами), которые смотрят в разные стороны. Как только судно смещается по отношению к установленной оси, датчики дают сигнал, включаются определенные группы винтов. Такая система позволяет удерживать судно над точкой бурения даже при сильном волнении. Но если придет настоящий шторм, то придется экстренно завершать работу.

В лучшем положении во время шторма находятся так называемые полупогружные буровые платформы. Их центр тяжести намного ниже уровня моря, и волны прокатываются мимо них. Но если возникнет сильное течение, то и они окажутся в тяжелой ситуации. Поэтому, когда речь идет о долгосрочной работе, надо применять якорные системы, которые надежно удержат платформу на месте — в противном случае можно сломать систему труб, идущих в недра земли.

Качество труб, используемых для изоляции скважины от морской среды, должно быть очень высоким. В нижней части, у морского дна, они проходят через так называемые превенторы — это системы, которые в случае аварии автоматически перекрывают устье скважины, чтобы не допустить выброса нефти, газа или технологических жидкостей в окружающую среду.

В любом случае, огромное значение имеет знание прочностных свойств морского грунта — это важно для любого типа оборудования. Если грунт будет проседать под ногами платформы неравномерно, то она будет напоминать табуретку с подпиленной ножкой. Это не всегда катастрофа: ее можно избежать, если выдвинуть «ногу» на большую длину, но все равно это крайне нежелательная ситуация. Поэтому перед постановкой требуются инженерные исследования. Необходимо также сделать пробы грунта и геофизические исследования, чтобы понять, как нефтяникам управлять подъемом платформы. Нет ли опасности катастрофы, гибели людей и угрозы окружающей среде?

То же самое делается перед установкой мощной полупогружной платформы, которая будет держаться на якорях или анкерах — своего рода винтах, которые врезаются в морское дно.

И вот радостная весть: нефть или газ есть, испытания прошли успешно, можно строить стационарную платформу. И здесь могут возникнуть даже еще большие сложности. Разведочное бурение идет недели, максимум месяцы. Даже в условиях Карского моря в Арктике можно выгадать момент, когда море свободно ото льда. А потом — сделали свое дело, заглушили скважину и ушли домой. Но промышленная платформа стоит круглый год, и с наступлением осени лед начинает стремительно возникать как бы ниоткуда. Это не похоже на ледостав на реках и озерах — он появляется очень быстро и сразу везде.

Но беда не только в ледовом покрове как таковом, а в его взаимодействии с водой. Он движется под действием течений, ломается, смерзается в огромные ледяные глыбы — торосы. Такие ледяные поля обладают огромной массой, и им могут противостоять только специальные платформы, которые называются ледостойкими. Для всех платформ этого типа характерна особо прочная связь с морским дном, ведь тут важно, чтобы лед не сдвинул платформу и не перерезал трубы.

С трубами на морском дне, особенно в условиях мелководья, свои проблемы. Огромные ледяные глыбы, влекомые течениями, пропахивают донные отложения на несколько метров вглубь. Поэтому трубопроводы надо заглублять в толщу грунтов. Сами трубы должны быть прочными, чтобы они в крайнем случае гнулись, но не разрушались как стекло.

В ряде регионов планеты, в частности, на Дальнем Востоке России и на сахалинском шельфе есть еще одна проблема — это землетрясения. Само землетрясение не может разрушить платформу, но может превратить грунт в ее основании в настоящую жижу. И тогда возможны большие неприятности. Чтобы скомпенсировать и эту проблему, платформа делается очень массивной, она буквально «впивается» в грунты. А трубопроводы укладываются с определенными запасами по длине, особым извилистым способом, чтобы при необходимости скомпенсировать смещения земной поверхности.

Все эти и многие другие приемы направлены на то, чтобы исключить катастрофические разрушения в процессе разведки и эксплуатации морских месторождений. Мы помним о редких катастрофах, но даже не задумываемся, что в море стоят сотни платформ, протянуты тысячи километров трубопроводов по морскому дну и все это работает круглые сутки, семь дней в неделю, десятилетиями.