Введение к работе
Актуальность работы. Повышение надежности и обеспечение промышленной безопасности нефтегазопроводных систем (НГС) требует проведения комплекса целенаправленных мероприятий как при проектировании, так и в процессе строительства и эксплуатации НГС. Одним из установленных факторов, приводящих к аварийности НГС, являются природпо-техногенные процессы особенно проявляющееся на поверхности Земли в зонах разлома. Строительство НГС на территории России осуществляется и в этих районах. Для снижения аварийности НГС необходимы дополнительные требования к проведению инженерных изысканий. В числе применяемых методов для этих целей широко используются методы дистанционного зондирования (ДЗ). В настоящее время интерпретация дистанционной информации невозможна без применения современных геоинформационных технологий (ГИС-технологий).
Несмотря на неоспоримые преимущества имеющихся технологий ДЗ, получение дистанционной информации с космических и авиационных носителей на практике имеются значительные ограничения. Эти ограничения связаны с наличием облачности на используемых материалах, сложностями регулярного получения для конкретного региона изображений, искажениями на получаемой информации и пр. Поиск новых решений в практике получения дистанционной информации приводит к созданию технологий ДЗ, размещенных на летательных аппаратах малой авиации. Одним из методов ДЗ является система локального дистанционного мониторинга (СЛДМ).
Цель диссертационной работы заключается в разработке новых подходов получения аэрокосмической информации для формирования комплекса картографических материалов инженерно-геологической тематики (с учетом геодинамических процессов) на основе применения технологий ГИС, для целей проектирования НГС.
Основные задачи исследования:
Анализ аварийности нефтегазопроводных систем территорий Среднего и Широтного Приобъя.
Разработка структуры САПР НГС с учетом оценки природных и техногенных факторов при проектировании линейной части и точечных объектов нефтегазопровода.
Обоснование необходимости наблюдений за природными и техногенными объектами НГС методом локального аэромониторинга.
Анализ тактико-технических характеристик съемочной аппаратуры космических и авиационных платформ для обеспечения аэрокосмической информацией подсистем САПР.
Разработка программы мониторинга нефтегазовых систем на основе метода СЛДМ для обеспечения данными проектного процесса.
Разработка методических подходов к формированию картографических материалов геодинамических процессов на основе геоинформационных технологий.
Научная новизна по отдельным направлениям заключается в следующем:
На основе анализа причин отказа НГС в Западной Сибири, показана необходимость при проектировании НГС учитывать разломно-блоковый характер строения геологической среды, обусловленный проявлением процессов геодинамических аномалий.
В блоке САПР НГС «Проектирование линейной части» предложено развитие - производить оценку опасности и риска от современных геодинамических процессов.
Разработаны научно-методические подходы применения СЛДМ для обеспечения аэрокосмической информацией САПР НГС.
Разработана методика выявления факторов, приводящих к аварийности НГС, связанных с аномальными движениями в земной коре.
Защищаемые положения:
Локальный аэромониторинг НГС обеспечивает данными подсистемы САПР ориентированной за отслеживанием природных и природно-техногенных процессов. В этой связи определен оптимальный состав съемочной аппаратуры, угол и высота съемки для выявления опасных геологических процессов.
При проектировании НГС обеспечение механической надежности является наиболее ответственным фактором, для этих целей проводится анализ внешних воздействий на НГС, с учетом классификации участков местности. К числу подобных воздействий относятся аномальные деформационные процессы в зонах разлома.
Фактический материал. Тематика исследований автора основывается на разработках кафедры автоматизации проектирования сооружений нефтяной и газовой промышленности в области диагностики НГС дистанционными методами и применения современных средств САПР. Материалы лаборатории экологических проблем нефтегазового комплекса (НТК) ИПНГ РАН послужили научной основой для разделов диссертации, посвященных методам выявления зон повышенной аварийности НГС. Основой для методики оценки геодинамического риска при расчетах на прочность и устойчивость НГС являются работы д.ф.-м.н. Ю.О. Кузьмина.
Практическая значимость научных исследований.
Результаты диссертации использованы в работах по мониторингу газопроводных систем в зоне ответственности ООО "Мострансгаз".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: Международной научно-технической конференции "Нефть и Газ Арктики" (Москва, 2006); Всероссийской конференции «Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности» (Москва, 2007); Международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2007» (Новосибирск, 2007); Первой международной научно-практической конференции «Мировые ресурсы и запасы газа и
перспективные технологии их освоения (WGRR-2007)» (МО, п. Развилка, 2007); Четвертом международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2008», (Новосибирск, 2008).
По теме диссертации опубликовано шесть печатных работ, из них две в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, основных выводов и списка литературы. Содержит 147 страниц машинописного текста, включая 12 рисунков, 8 таблиц и списка использованной литературы из 110 наименований.
