Техника и вооружение 1993 03

Оба месторождения расположены на Арктическом шельфе России, значительно удалены от развитых промышленных районов. Их освоение требует решения сложных технических проблем, связанных с .созданием и эксплуатацией оборудования, способного надежно функционировать в условиях тяжелой ледовой обстановки, неблагоприятных ветровых, волновых, температурных и световых режимов, высокой вероятности появления айсбергов. Одним из разработчиков подводных технических средств для освоения глубоководных нефтегазовых месторождений является Центральное конструкторское бюро "Лазурит". Специалисты КБ, главный конструктор проекта А.Лещев и его заместитель О.Эделев рассказывают на страницах журнала о вариантах решения перечисленных выше проблем. В мировой практике широко ведется добыча газа и нефти с месторождений, расположенных на дне морей и океанов. Для этих целей применяется технология промысловой обработки нефти и газа на надводных платформах, которые выполняются плавающими, стационарными со свайным основанием и гравитационными. Освоены способы прокладки морских трубопроводов с трубопрокладочных барж, технология подводного заканчивания нефтяных и газовых скважин, а также варианты дистанционного подсоединения трубопроводов к ним. Однако на шельфах арктических и дальневосточных морей в ледовых условиях и на больших глубинах использование надводных платформ не только неприемлемо экономически, но и не отвечает требованиям обеспечения безопасности сооружения и обслуживающего персонала, а также экологической защищенности района разработок в связи с повышенной вероятностью аварийного разрушения конструкций.

Рис.1. Схема обустройства подводных промыслов газа со сложными климатическими условиями для глубины моря 60-500 м и более: 1 – блок управления и энергетики; 2 – блоки подготовки газа; 3 – емкости хранения конденсата; 4 – всплывающий терминал; 5 – компрессорная станция; 6 – судно-конденсатовоз; 7 – береговые средства; 8 – судно обеспечения.

Рис.2. Подводное судно снабжения и обеспечения.

Наиболее перспективным направлением освоения месторождений Арктического шельфа является подводная добыча. В настоящее время на базе опыта, накопленного исследовательскими, проектно-конструкторскими и производственными предприятиями подводного кораблестроения, разработаны предложения по созданию добывающего комплекса подводных и погружных технических средств и сооружений применительно к Штокмановскому газоконденсатному месторождению.Одной из наиболее привлекательных особенностей этого проекта является то, что при его реализации планируется широко использовать технологию подводного кораблестроения для Военно-Морского Флота, трудовые ресурсы и производственный потенциал, высвобождающиеся в результате конверсии оборонной промышленности. Оборудование комплекса однотипно с применяемым для военных подводных сооружений, что исключает необходимость реконструкции заводов, выпускающих комплектующие узлы и конструкции.

Современная практика освоения морских месторождений не имеет опыта проведения работ на больших глубинах при наличии ледового покрова и практически не изученных по размерам и поведению айсбергов, поэтому аналогов создаваемым техническим сооружениям не существует. В основу концепции реализации комплекса положены следующие принципы: безопасность эксплуатации; экология; автоматизация процессов добычи, подготовки к транспортировке и доставки газа и конденсата; использование новейших достижений отечественного судостроения.

Длина, м 112,7

Ширина, м 11,2

Высота, м 16,2

Водоизмещение, т около 5400

Мощность АЭУ, кВт 15000

Скорость надводного хода, уз 15

Скорость подводного хода, уз 20

Глубина погружения, м 500

Принципиальная схема комплексной обработки продукции подводных скважин, предложенная специалистами ЦКБ "Лазурит" и ВНИПИморнефтегаз, представляет собой технологическую линию производительностью 10 млн. м 3 газа и 200 т конденсата в сутки. Подготовка и транспортировка продукции осуществляются низкотемпературным способом за счет максимального использования энергии избыточного пластового давления. Предусматривается обеспечить условия для бескомпрессорной доставки газа на берег, применить минимум энергоемкого и массогабаритного оборудования, обеспечить оптимальные условия хранения конденсата в подводной емкости и перевозки его на берег судами. Практически все технологическое оборудование будет располагаться за пределами герметичных помещений.

Комплекс включает в себя следующие элементы: блок управления и энергетики, блок промысловой обработки, емкость для конденсата и метанола, всплывающий терминал, подводное судно снабжения, автономные подводные аппараты. Блок управления и энергетики предназначен для размещения систем управления, энергетических установок, а также персонала, обслуживающего промысел. Его позиционирование осуществляется с помощью системы из 8 становых и 4 маневровых якорей. Переход в подводное положение происходит за счет гашения плавучести приемом воды в балластные цистерны, а также при помощи якорных лебедок с тяговым усилием около 150 т.

Блок представляет собой 2 горизонтально расположенных цилиндра, соединенных переходными конструкциями, на которых устанавливается вертикальная прочная шахта, служащая для связи с поверхностью. Между корпусами размещены 2 модуля аккумуляторных батарей, якорные лебедки, баллоны высокого давления, 2 подводных спасательных средства на 40 человек каждое, балластные цистерны, устройства для выхода кабеля, элементы швартового и буксирного устройств.

Цилиндры являются функциональными модулями. В модуле жилья и управления размещены пульты систему управления промыслом, жилые помещения,рассчитанные на постоянное пребывание 40 человек, вспомогательное оборудование, общесудовые системы, средства радиосвязи, радиолокации, гидроакустики. В энергетическом модуле находятся 2 атомные энергетические установки повышенной надежности и ресурса (мощность каждой 6000 кВт), 2 дизель-генератора с обслуживающими системами, энергораспределительные устройства, вспомогательное оборудование, компрессоры.

В блоках промысловой обработки размещаются элементы технологической схемы промысловой обработки сырья, подлежащего дальнейшей транспортировке по трубопроводу на береговые сооружения, и сбора конденсата в подводную емкость с последующей его передачей на надводное судно-конденсатовоз через всплывающий терминал. Основное оборудование (сепараторы, теплообменники, дегазаторы, трубопроводы, арматура) находится вне герметичных прочных конструкций, а внутри их установлены турбодетандеры, генераторы насоса, элементы систем управления и энергоснабжения, компрессоры. Энергообеспечение блоков планируется организовать по следующей схеме: питание для запуска технологических линий подается с блока управления и энергетики по кабелю, а по мере стабилизации их работы осуществляется переход на потребление электроэнергии от генераторов с приводом от турбодетандеров.