Введение к работе
Актуальность темы. С конца^ЗО-х годов в нашей стране происходит снижение как ежегодной добычи, так и прироста разведанных заппсоп нефти и газа. Для выхода из стожившейся ситуации необходимо вовлечение в разведку и последующее освоение новых нефтегазоносных провинций, сопоставимых с Западной Сибирью, как по обшим ресурсам, так и по наличию гигантских месторождений нефти и газа. Важнейшим объектом такого рота для России является ее континентальный шельф.
В результате 20-25 летнего цикла геологоразведочных работ ни нефть и газ, выполненных на шельфе геологической службой и топливно-энергетическими ведомствами, удалось установить, что обший Нефтегазовый потенциал российского шельфа превышает 100 млрд.т. 85"» ресурсов принадлежит недрам арктических морей и 14% дальневосточных. Из этого следует, что почти полностью псе ресурсы нефти и газа на шельфе России относятся к районам замерзающих морен. Вблизи месторождений отсутствуют, как правило, развитая береговая и практически полностью морская инфраструктуры.
Таким образом, освоение замерзающего шельфа России не имеет аналогов и представляет собой сложнейшую научно-техническую и инженерную проблему, решение которой потребует создания во многом уникальных для мировой практики комплексов технических средств. включая такие как:
-ледостойкие ПБУ, предназначенные для бурения поиск )>»< разведочных скважин как на предельном мелководье, так и глубоководных районах;
-ледостойкие эксплуатационные платформы для длительной работы ;, ледовых условиях на перспективны* месторождениях:
-плавучие технические средства для строительства, зашиты, эксплуатации и ремонта подводных трубопроводов:
-плавсредства транспортной системы вывоза нефти, сжиженного гази конденсата (в том числе танкеры и газовозы усиленного ледового класса, ледоколы - хранилища, терминалы);
'-специализированные суда обслуживающего флотз. В настоящее нремх ведутся обширные теоретико-экспериментальные и натурные исследования, направленные в первую очередь на достоверно определение ледовых нагрузок на сооружения. регионально.
проектирование их корпусных конструкций, обеспечивающих надежность н безопасность эксплуатации.
Определение ледовых нагрузок, действующих на сооружения шельфа, является чрезвычайно важной проблемой. С одной стороны, совершенно недопустимо их занижение, что может привести к значительному материальному и экономическому ущербу, а с другой - их завышение, вызывающее удорожание сооружения и резко снижающее рентабельность разработки месторождения.
Наибольшие трудности при проектировании в условиях замерзающих морей представляет учет воздействия торосистых образований на гидротехнические сооружения. Обычно имеются лишь скудные сиедения по строению торосов. Если довольно часто значения высоты паруса и иногда нижняя отметка киля известны, то внутреннее строение и свойства тороса, определяющие нагруэку.являются terra incognito.
Цель работы - исследовать особенности морфологических и прочностных параметров торосистых образований на основании анализа и обобщения натурных данных и разработать рекомендации для проектирования технических средств освоения шельфа о.Сахалнн.
Поставленная цель потребовала решения следующих задач:
исследовать закономерности формирования и строения торосистых образований на акватории месторождений шельфа о. Сахалина;
-определить пространственно-временную изменчивость прочностных параметров торосов;
-на основании проведенных исследований разработать методику определения расчетных параметров торосов для проектирования нефтегазовых сооружений.
Решение поставленных-задач обеспечивалось:
-наблюдениями за элементами-ледового режима Охотского моря;
натурными исследованиями строения торосистых образований;
-лабораторными экспериментами по определению прочностных параметров льда;
крупномасштабным моделированием торосов;
-анализом и статистической обработкой полученного массива натурных данных.
Научная новизна работы состоит в качественно новом подходе к изучению торосистых образований и заключается в следующем:
-дана классификация торосов по условиям формирования;
-разработана методика- исследования строения торосистых образований;
-разработана методика определения возраста торосов;
-разработана методика определения прочностных параметров торосистых образований;
-получена зависимость прочностных параметров от внутреннего строения торосов;
-созданы модели торосистых образований различного типа для шельфа северного Сахалина;
разработана' методика учета параметров торосом при проектировании средств освоения шельфа.
Достоверность полученных результатов обеспечивалась
использованием обширного натурного и экспериментального материала и применением совершенных методов математической обработки.
Практическая ценность работы заключается в повышении качестпа научного обеспечения проектирования гидротехнических сооружений в условиях замерзающих морей. Основные результаты работы внедрены в практику и были использованы при разработке технико-экономических обоснований (ТЭО) по освоению нефтегазовых месторождений Одопту -море, Чайво - морс, Аркутун - Дагинское. Пилыун - Асгохсксе и газоконденсатное месторождение Лунскос. Результаты исследований могут использоваться для расчета нагрузок от торосистых образовании при проектировании технических средств освоения шельфа Охотского моря
Апробация работы. Основные результаты исследон.ньп докладывались и обсуждались на конференциях: СЗКШІИ AM СССР /Магадан. 1986/, ДВНИИ /Владивосток. 1987/, ДВПИ /Владивосток. 1988/, КЭТ "Арктикмориефтегаэразведка" /Мурманск. 188/. Гляциологическом симпозиуме /Тбилиси. 1988/, на Всесоюзной конференции "Роль молодежи в решении конкретных научно-технических проблем нефтегазового комплекса страны" /пос.Красный курган. 1989/, на Международных конференциях: The Second International OfTshore and Polar Enginering Conference /San Francisco, 1992/. The Eighth International Symposium o:i Okhotsk Sea & Sea Ice /Mombetsu. Japan.1993/, The 13-th International Conference on Port and Ocean Enginering under Arctic Condition /Міігглапьк. Russia. 1995/. The Il-th International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice /Mombctsu. Japan, 1996/, The Sixth International Offshore and Polar Enginering Conference /Los Angeles. USA. 1996/.
По теме диссертации опубликовано 14 научно-технических статей и тезисов докладов.
Авгор на защиту выносит;
-
Закономерности формирования торосистых образований шельфа северного Сахалина.
-
Особенности строения и прочностные параметры торосов.
3. Методику определения' расчетных параметров торосов,
необходимых для проектирования технических средств освоения шельфа.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем работы составляет 190 с, а том числе текст - 154 с, рисунков - 30 с, таблиц 6 с. Список использованных источников включает 112 наименований, из них 50 иностранных.
