МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ГМА ИМ. АДМИРАЛА С.О. МАКАРОВА

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

выполнение гидрографического исследования

НА ШТОКМАНОВСКОМ ГАЗОКОНДЕНСАТНОМ

МЕСТОРОЖДЕНИИ

Главный инженер

ФГУП «Гидрографическое предприятие»: Решетняк С.В.

Дипломный руководитель: Голубев А.Г.

Выполнил проект: Ефимов А.А.

Санкт-Петербург

2009

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

РАЙОН РАБОТ

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТ

2 РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ

3 СЕТЬ ПРОФИЛЕЙ И ОБЪЕМЫ РАБОТ.

3.1 ШГКМ

3.3 ВЕРТОЛЕТНАЯ ПЛОЩАДКА

4 СВЕДЕНИЯ О РАНЕЕ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ.

5 ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ РАЙОНА РАБОТ.

5.1 АКВАТОРИЯ ШТОКМАНОВСКОГО ГКМ

5.1.1 Гидрометеорологические условия.

5.1.2 Геоморфологические условия

6 ВИДЫ РАБОТ.

6.1 СОСТАВ РАБОТ.

6.2 МЕТОДИКА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ.

6.2.1 Схема изысканий.

6.2.2 Гидролокация бокового обзора.

6.2.3 Сейсмоакустическое профилирование

6.2.4 Магнитометрия

6.2.5 Навигационное обеспечение промера дна и геофизических работ

6.2.6 Батиметрическая съемка рельефа дна

6.2.7 Уровенные наблюдения

6.3 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ОБРАБОТКА ДАННЫХ.

6.3.1 Контроль качества и обработка сейсмоакустических данных

6.3.1.1 Ввод данных и контроль качества

6.3.1.2 Редакция данных

6.3.1.3 Импорт навигационных и батиметрических данных, ввод геометрии

6.3.1.4 Предварительная обработка

6.3.1.5 Углубленная обработка

6.3.2 Контроль качества и обработка данных гидролокации бокового обзора.

6.3.3 Контроль качества и обработка магнитометрических данных.

6.3.4 Контроль качества и обработка навигационных данных.

6.3.5 Контроль качества и обработка промера дна.

7 АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ.

7.1 СУДНО

7.2 ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ.

8 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ И ОБЪЕМЫ.

8.1 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ.

8.1.1 Последовательность выполнения работ

8.1.2 Объемы работ и затраты времени для изысканий

8.1.2.1 Площадь ШГКМ

8.1.2.3 Изыскания на участке вертолетной площадки

9 ПЕРЕЧЕНЬ И СОСТАВ ОТЧЕТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СРОКИ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ6

9.1 ОТЧЕТ О МОБИЛИЗАЦИИ

9.2 ЕЖЕДНЕВНЫЙ ОТЧЕТ

9.3 ИТОГОВАЯ ОТЧЕТНОСТЬ

9.3.1 Полевой отчет

9.3.2 Проект итогового технического отчета

10 Заключение

Введение

морское дно рельеф геологический антропогенный

Арктические кладовые еще только начинают открывать России свои несметные богатства. Поэтому настоящая жизнь - в полный разворот плеч - у региона еще впереди, в планах освоения территорий, в силуэтах современных горнопромышленных и нефтегазодобывающих комплексов. Россия продолжает освоение и использование Северного морского пути как основной трассы в добывающей индустрии высоких широт. Основными его пользователями сегодня являются такие гиганты индустрии, как "Норильский никель", "Газпром", "ЛУКОЙЛ", "Роснефть", "Росшельф", крупнейшие добывающие предприятия Красноярского края, Республики Саха-Якутия и Чукотки. Тенденции последнего времени показывают, что развитие индустрии все более тяготеет к северным территориям России. Потому очевидно, что судьба Севморпути в значительной степени зависит от разработки разведанных в его зоне минеральных ресурсов. В качестве сил, способных в ближайшее время положительно повлиять на экономику Севморпути, могут оказаться структуры уникального Штокмановского месторождения нефти и газа, Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, Приразломного нефтяного месторождения, североонежских бокситов, месторождения полиметаллов и марганца на архипелаге Новая Земля. Поэтому великая морская трасса по-прежнему остается главным механизмом развития Арктической России.

Россия приступила к новому этапу освоения Арктики, делая на нем самые первые шаги. Пока освоение заполярных богатств сдерживается рядом причин, в частности, инвестиционными проблемами. Но нет сомнений, что в ближайшей исторической перспективе Арктика станет одним из узловых транспортных и промышленных районов планеты.

Мировая борьба за богатства Арктики, началась, и России, занимающей самое выгодное географическое положение из всех приполярных стран, нельзя упустить свой шанс в создании стратегических заделов на будущее. Их обеспечат шельфовые богатства и Арктическая транспортная сис- тема. В освоении Арктики все решит установление контроля над коммуникациями. Ведь важно не только, кто добывает, но и кто перевозит!

Без гидрографических работ в решении этих проблем не обойтись. Технический проект на такой объект является важным документом, требующим тщательной, продуманной подготовки. Следует заранее приступить к созданию «Технического проекта комплексного гидрографического исследования шельфа Арктических морей в зонах, прилегающих к перспективным месторождением полезных ископаемых».

Район работ

Таблица 1

Координаты морского участка проведения изысканий

Таблица 2

Координаты лицензионного участка ШГКМ (Система координат WGS 84):

Сроки производства работ

Весь комплекс геофизических изыскательских работ от разработки программы до подготовки интегрированного отчета планируется выполнить в период с мая 2009 г. по октябрь 2009 г.

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТ

Задачей работ является:

· Получения информации о рельефе морского дна;

· Изучения верхней части разреза с высоким разрешением;

· Идентификация и нанесение на карту потенциальных геологических опасностей, геотехнических явлений и антропогенных особенностей, которые могут повлиять на безопасность прокладки и эксплуатацию трубопровода и морских нефтегазопромысловых сооружений.

Данных, полученных в ходе проведения работ должно быть достаточно:

· для окончательного выбора трассы прокладки трубопровода;

· для разработки детального проекта трубопровода, включая оценку неровностей дна, устойчивости трубопровода;

· для проектирования подводных добычных комплексов;

· для проектирования морских ледостойких платформ.

2 РЕГ ЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ

При разработке Программы учитывались требования российских и международных нормативных документов определяющих правила производства изысканий:

- Свод правил СП 11-114-2004 «Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений», издание Госстроя России, 2004 год;

- Det Norske Veritas (DNV) OS-F101 Submarine Pipeline Systems, 2000;

- International Maritime Organization (IMO) ISM Code and Guidelines for Implementation;

- International Organisation for Standardisation (ISO) ISO 9001/9002: Quality Management and Quality Assurance Standards;

- American Petroleum Institute API RP 17A «Recommended Practice for Design and Operation of Subsea Production Systems»;

- United Kingdom Offshore Operators Association (UKOOA) Guidelines for the use of GPS in Offshore Surveying.

В главах посвященным конкретным видам изысканий будут представлены ссылки на документы, регламентирующие данные работы.

При разработке программы изысканий был использован опыт, полученный в ходе работ по изысканиям и проектированию Северо-Европейского газопровода и изысканий 2007 года как на акватории ШГКМ, так и по трассе газопроводов ШГКМ - Видяево.

3 СЕТЬ ПРОФИЛЕЙ И ОБЪЕМЫ РАБОТ ъ

3.1 ШГКМ

В соответствие с требованиями компании (Специальные технические условия, пункт 1.4.2а) плотность геофизических профилей составляет 100 метров. Плотность связующих профилей 500 метров.

Конфигурация площади изысканий определена «СПЕЦИАЛЬНЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ».

Общая длина трассы 546 км.

Планируется отработать три профиля в коридоре трассы трубопроводов, с расстоянием между ними 100 метров и два профиля для изысканий по трассам оптоволоконного кабеля, с расстоянием от осевой линии 350 метров.

Для удобства отработки, в соответствие с расстояниями между опорными точками, трасса разбивается на блоки длиной 17 – 29.1 км. Всего 20 блоков.

3.2 Вертолетная площадка

Размеры площадки, 3 х 3 км.

В соответствие с требованиями компании (Специальные технические условия, пункт 1.4.2а) плотность геофизических профилей составляет 100 метров. Плотность связующих профилей 500 метров.

Объемы работ приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Объемы геофизических изысканий на участке вертолетной площадки

Границы участка изысканий определяются не только минимальной глубиной судна, но и безопасность маневрирования судна с буксируемым оборудованием, а так же методикой работ.

Оптимальная высота буксировки гидролокатора должна соответствовать условию 10 – 20 % от полосы обзора. То есть при полосе обзора 200 метров, гидролокатор должен буксироваться в пределах 20 – 30 метров от дна.

Для исключения сильных помех от кильватерной струи гидролокатор должен буксироваться на 3 -4 метра ниже нее, т.е. на глубине не меньше 20 -25 метров. Таким образом, с учетом оптимальной высоты буксировки гидролокатора над дном, морская часть трассы будет отрабатываться с глубины 25 - 30 метров.

Кроме этого на расстоянии 500 – 1000 метров от берега будет обеспечено безопасный разворот судна.

4 СВЕДЕНИЯ О РАНЕЕ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Этап специализированного инженерно-геологического изучения нефтегазоперспективных площадей Западно-Арктического шельфа России (начало 1980-х годов – настоящее время) связан с началом целенаправленных работ на нефтегазоперспективных площадях Баренцево -Карского шельфа основанной в 1980 году в составе Всесоюзного НИИ морской геологии и геофизики «ВНИИМОРГЕО» Арктической комплексной морской геологической экспедицией (АКМГЭ, с 1988 – АМИГЭ). На первых этапах деятельности в АКМГЭ использовались сейсмоакустические методы (в основном, метод одноканального непрерывного сейсмоакустического профилирования НСП), эхолотирования, реже – гидролокация бокового обзора (ГЛБО), опробование донных отложений лёгкими техническими средствами (ЛТС), лабораторные определения физико-механических свойств грунтов. С 1982 года АКМГЭ начинает использовать при инженерно-геологических исследованиях специализированные буровые суда, на которых осуществляется инженерно-геологическое бурение, делается интерпретация геофизических данных, даётся инженерно-геологическая характеристика грунтов при их испытаниях в естественных условиях (in situ) и судовой лаборатории.

С 1986 года при инженерно-геологических работах начинает использоваться многоканальное цифровое сейсмоакустическое профилирование и появляется техническая возможность бурения инженерно-геологических скважин на участках шельфа до 300 м, что позволило проводить бурение на глубоководной Штокмановской площади.

В общей сложности АМИГЭ в эти годы проводит инженерно-геологические исследования с детальностью от 1 : 1 000 000 до 1 : 50 000 на большинстве нефтегазоперспективных площадей Западно-Арктического шельфа России. Дополнительно проводятся детальные инженерно-геологические изыскания масштаба 1 : 10 000 и 1 : 5 000 на более чем 90 площадках проектируемых нефтегазопоисковых скважин глубокого бурения (для постановки и эксплуатации буровых судов, полупогружных и самоподъёмных буровых установок). Проведены инженерно-геологические изыскания под ледостойкие платформы на Приразломной и Варандейской структурах и под три варианта трассы продуктопровода «ШГКМ -п.Териберка». В результате проведённых АМИГЭ инженерно-геологических исследований составлены карты различных масштабов: рельефа дна, донных грунтов, геологические, геоморфологические и инженерно-геологические.

В общей сложности в период с начала 1980-х годов по настоящее время «АМИГЭ» выполнило инженерно-геологические съемки масштабов от 1:100 000 до 1:10 000 как на площади месторождения, так и в границах предполагаемого строительства трасс продуктопровода Штокмановское ГКМ ‑ Кольский полуостров. Проведенные комплексы полевых работ включали инженерно-геологическое бурение и СРТ, пробоотбор ЛТС, сейсмоакустическое профилирование, эхолотирование, гидролокацию бокового обзора, наблюдения за течениями, уровнем моря, волнением.

В результате работ для площади и отдельных площадок были построены карты: батиметрическая, инженерно ‑ геологическая, мощностей новейших отложений и отдельных комплексов плиоцен - четвертичной толщи, а также некоторые другие дополнительные карты (литологии приповерхностных отложений, расчлененности рельефа и т.п.). Были также изучены в достаточном объеме физико ‑ механические свойства отложений верхней (на глубину до 135 метров от поверхности дна) части разреза.

1. В 1993-1994 г.г. ГУ АМИГЭ выполнены инженерные изыскания площадок и трасс продуктопроводов ШГКМ – побережье (Технический отчет 1994 года). Одним из изученных вариантов газопровода был вариант на губу Опасова.

2. В 2007 году по этой трассе выполнены геофизические работы, включающие проведение непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСП) в двух вариантах – НСП «Спаркер» и НСП «X-Star».

3. Одновременно с этим выполнена детальная батиметрическая съемка рельефа морского дна с помощью многолучевого эхолота ResonSeaBat 8111.

1. Условные обозначения: границы площадей инженерно-геологических исследований масштаба 1:200000-1:50000, изученных: 1 – АМИГЭ (до 1988 г. – АКМГЭ НПО «Союзморинжгеология»), 2 – МАГЭ (до 1981 г. – КМАГЭ НПО «Севморгеология»), 3 – трест «Севморнефтегазгеофизразведка» (до 1985 г. – ММГГНЭ ВМНПО «Союзморгео»), 4 – БМГГЭ ВМНПО «Союзморгео» и ВНИИморгео; 5 – название площадей; 6 – инженерно-геологические скважины; 7 – станции пробоотбора Международной морской экспедиции (1993 г.); 8 – станции проотбора ПМГРЭ (1996 г.); трассы проектируемого газопровода, изученные детальной инженерно-геологической съёмкой: 9 – НПО «Севморгео» и ВНИИморгео (1976 г.), 10 -АМИГЭ (1988-1989 гг.).

В рамках реализации программы изысканий рекогносцировочной стадии, в ходе работ первой фазы, в период с декабря 2005 г. по февраль 2006 г. было выполнено:

- 3 207 км промера дна многолучевым эхолотом;

- 960 км акустического профилирования.

В ходе работ второй фазы рекогносцировочной стадии, в период с сентября 2006 г. по ноябрь 2006 г. было выполнено:

- 3 900 км промера дна многолучевым эхолотом;

- 3 117 км акустического профилирования.

Подготовлен отчет по работам рекогносцировочной стадии: «Phases 1,2 Reconnaissance Survey, Geophysical Survey Report» . Отчет содержит текстовую часть с описанием выполненных работ и картографический материал по двум вариантам трассы трубопровода:

· Обзорная карта района работ. Масштаб 1:500000 – Обзорная карта по результатам съемки. Общий план расположения планшетов.

· Обзорные карты – Общая площадь съемки. Масштаб 1:100000 – Серия обзорных батиметрических карт по площади съемки. Восемь карт с двумя панелями: батиметрическая карта с изобатами и теневое изображение поверхности дна (DTM).

· Обзорные карты – Прибрежный район. Масштаб 1:50000 – Батиметрические обзорные карты прибрежного района. Три карты с двумя панелями: батиметрическая карта с изобатами и теневое изображение поверхности дна (DTM).

· Обзорные карты – Прибрежный район. Масштаб 1:20000 – Обзорные карты фьорда Ура губа. Карта с тремя панелями: батиметрическая карта с изобатами, теневое ( DTM) и градиентное изображение поверхности дна.

· Планшетные карты – Коридоры трасс. Масштаб 1:10000 – Планшетные карты по трем вариантам трассы с изображенными: батиметрической картой с изобатами, теневым (DTM) изображением поверхности дна и продольным вертикальным профилем с/без сейсмограмм:

· Основной вариант трассы 62 карты;

· Альтернативный вариант трассы 62 карты;

· Участок перехода от альтернативного к основному варианту трассы 8 карт.

Полученные данные послужили основой для выбора трассы, вдоль которой в 2007 году были выполнены изыскания в объеме 2537 км.

На площади строительства ПДК, в 2007 году были выполнены геофизические изыскания по двум различным методикам:

· НИС «Академик Страхов». В июле-августе были выполнены площадные работы (площадь 20 х 16 км, шаг между профилями 200 м), в объеме 1700 км. В состав работ входили – многолучевое эхолотирование, низкочастотное сейсмоакустическое профилирование с электроискровым излучателем «спаркер», двумя пъезокерамическими chirp - излучателями c различными диапазонами частот. Была достигнута глубина освещения геологического разреза до 150 метров, выявлен и оконтурен «газовый карман» в районе строительства платформы № 1, выявлены признаки неотектонических процессов. Построены карты масштаба 1:25000.

· НИС «Академик Голицын». В августе – ноябре выполнялись работы по двум детальным площадкам (№ 1 – 5 х 5 км и № 2 – 5 х 4 км, шаг между профилями 50 метров) и трассе трубопровода ШГКМ - Видяево. В состав работ входили – многолучевое эхолотирование, высокочастотное сейсмоакустическое профилирование с глубоко буксируемого аппарата, гидролокация бокового обзора, магнитометрия. Были обнаружены конусообразные углубления в дне (Pockmark), многочисленные объекты на дне (вероятно валуны). Построены карты масштаба 1:5000, 1:10000.

5 ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ РАЙОНА РАБОТ

5.1 Акватория Штокмановского ГКМ

5.1.1 Гидрометеорологические условия.

Гидрометеорологические условия на акватории Штокмановского ГКМ представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Исходные гидрометеорологические данные на площади Штокмановского ГКМ

Район Штокмановского ГКМ находится в непосредственной близости от арктического фронта. Вследствие этого метеорологический режим в районе крайне неустойчив во времени, и погодные параметры характеризуются большой изменчивостью, обусловленной сменой вариантов адвекции воздушных масс с различными температурными свойствами: холодных воздушных масс из Арктики и Азиатского материка (зимой) и теплых – с Атлантического океана и тропических районов. На акватории непосредственно Штокмановского ГКМ ледообразование не происходит из-за интенсивного конвективного перемешивания вод. Ледяной покров, который формируется не каждый год, образуется за счет поступления дрейфующего льда, в основном, из северных и восточных частей Баренцева моря. При этом район ШГКМ оказывается в прикромочной зоне. В большинстве случаев ледяной покров представлен однолетним льдом: ровным и торосистым. Встречаются айсберги.

Вплоть до 2003 г. на акватории месторождения двухлетний лед не наблюдался, однако экспедиция 2003 г. выявила факт аномального вторжения в северную и центральную части Баренцева моря мощных двухлетних льдов карского происхождения. В непосредственной близости от района ШГКМ толщина этих льдов составляла 160-270 см. В этом же году было отмечено большое скопление айсбергов на прилегающей акватории.

5.1.2 Геоморфологические условия

Глубина моря на площади месторождения варьирует в пределах 307-350 м: 307 м у южной границы, 315 м - в восточной части, 350 м в юго-восточном и северо-западном углах площади. Основная часть донной поверхности -


29-04-2015, 00:56