МОРСКАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

Преимущества шахтно-тоннельного способа

Освоение залежей углеводородов арктического Севера и дальневосточных морей представляет собой чрезвычайно трудную задачу, обусловленную суровой ледовой обстановкой, сильными продолжительными морозами, штормовыми и ураганными ветрами.

Выбор в качестве основного направления освоения запасов углеводородов арктических морей - создание технических средств, аналогичных традиционным, но в ледостойком исполнении потребует значительных капитальных вложений и строительства специализированных производственных мощностей. В условиях арктического севера это является трудно разрешимой задачей и потребует длительного времени и крупных капиталовложений. Поэтому целесообразно наряду с использованием существующей технологии и отработанных технических средств интенсифицировать научный поиск принципиально новых высокоэффективных решений по освоению арктического шельфа.

Шахтно-тоннельный способ заключается в проведении вертикальных шахтных стволов на берегу водоема, проходке от них в направлении месторождения транспортного, нефтегазового и вентиляционного тоннелей, сооружении над залежами подземных галерей, связанных с ними, бурении из них скважин на продуктивные пласты и добыче нефти и газа с последующим их транспортированием по подземной системе тоннелей на земную поверхность.

Подземную тоннельно-шахтную систему сооружают под дном моря с помощью стандартных технических средств, применяемых при строительстве шахт, горных тоннелей и метрополитенов.

Использование шахтно-тоннельного способа разработки при освоении подводных месторождений, расположенных в шельфовой зоне арктических и дальневосточных морей России, позволит:

• исключить строительство морских ледостойких платформ и трубопроводных коммуникаций в сложных морских условиях, стоимость которых составляет более 2/3 суммарных капитальных вложений в обустройство морских месторождений традиционным способом;
• использовать надежное стандартное сухопутное буровое, фонтанное и эксплуатационное оборудование, легко транспортируемое по тоннелям в галереи;
• создать условия, как на суше, с обеспечением в подземных галереях и тоннелях микроклимата, постоянного в течение всего года, и избежать трудностей, связанных с тяжелыми климатическими условиями Севера, для работы персонала и оборудования;
• повысить эффективность бурения, эксплуатации, технического контроля, ремонта и автоматизации производственных процессов за счет обеспечения круглогодичного ведения всех видов работ, включая снабжение и складирование, чему в морских условиях мешают погодные условия и ограниченные площади платформ, использования надежного стандартного технологического оборудования, систем управления и технологических процессов;
• исключить возможность загрязнения моря и атмосферы в результате нефтегазодобычи и отказаться от дорогостоящих морских спецустановок, судов и спецслужб по борьбе с последствиями загрязнения и пожарами в суровых арктических условиях.

Применимость шахтно-тоннельного способа

Решающим фактором для использования шахтно-тоннельного способа являются позитивные экономические показатели, а не технические трудности. Его экономическая эффективность при освоении нефтегазовых месторождений в шельфовых зонах арктических морей может быть достигнута при минимальных капитальных вложениях в создание подземных систем. Для этого прежде всего в районе их сооружения необходимо изыскать мощные пласты плотных глин или аргиллитов и алевритов, обладающих низкой водопроницаемостью и, следовательно, наиболее подходящих для механизированной проходки тоннелей. Высокая скорость прокладки и обустройства последних является главным показателем, определяющим экономическую эффективность данного способа и сроки строительства. Скорости проходки в основном зависят от геологических условий, так как с помощью современной техники можно достичь их значений до 2000 м/мес. При отсутствии благоприятных геологических условий рассматриваемый способ может оказаться нерентабельным или неоправданным по срокам реализации.

Важнейшим фактором при разработке морских нефтегазовых месторождений с помощью тоннельно-шахтного метода является обеспечение безопасного ведения работ. Особая опасность обусловливается выполнением всех операций в замкнутом пространстве, которое может заполняться газом и нефтью при фонтанах, порывах труб и других авариях. В результате чего в помещениях возникают условия, непригодные для деятельности людей, и появляется возможность затопления системы, взрывов и пожаров.

Механические разрушения системы от землетрясений, волновых, ледовых и других воздействий исключают уже самим конструктивным исполнением подземных систем. Поэтому основные усилия в аварийных ситуациях должны быть направлены на обеспечение безопасности персонала и эвакуации его на берег. Кроме того, необходимо оперативно организовать воздействие на аварийную скважину, ликвидировать последствия происшедшего и обеспечить нормальное функционирование нефтегазопромысла.

Не менее важным является создание нормальных повседневных условий для работы персонала, что позволит исключить возможность возникновения аварийных ситуаций. Для этого в системе должны быть предусмотрены вентиляция всех рабочих помещений и постоянный контроль за газосодержанием в воздухе, а также поддержание постоянной влажности и температуры воздуха. Все электрооборудование технологических механизмов и транспорта имеет взрывобезопасное исполнение. Осуществляемые операторами наиболее ответственные процессы продублированы системой автоматики. За работой персонала и оборудования нужно предусматривать постоянный телеконтроль с берега, пульты управления механизмами в блок-модуле должны быть продублированы, вынесены в безопасные места и дистанционно управлять технологическими процессами. Все скважины необходимо оснащать при бурении комплектом противовыбросового оборудования.