Дипломная работа: Выполнение гидрографического исследования на штокмановском газоконденсатном месторождении
· 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
Параметр | Величина |
1 | 2 |
Метеорологические условия | |
Температура воздуха, °С: -абс. максимум -абс. минимум | +24 -25 |
Средняя температура самой холодной пятидневки, °С | -16.-18 |
Скорость ветра, м/с, (10 м над поверхностью моря), возможная 1 раз в100 лет, с осреднением за: 10 мин 2 мин 2 сек(в порывах) | 35,9 39,0 46,8 |
Видимость, количество дней с туманами в месяц: -максимум -минимум | 19 1 |
Осадки, максимум | 60 мм (декабрь, январь) |
Высота снежного покрова, мин./ср./макс., см | 30/35/46 |
Продолжительность навигационного периода (дни): -максимальная -средняя -минимальная | 365 297 201 |
Обледенение: Толщина гололеда, отложившегося на сооружении при морском брызговом обледенении, мм: -средняя -максимальная | 69,3 (декабрь-март) 92,4 (ноябрь-апрель) |
Гидрологические условия | |
Температура воды (°С) мин/макс. -на поверхности -у дна | -1,7/8,2 -1,7/0,88 |
Максимальное изменение уровня моря относительно среднего, возможное 1 раз в100 лет: -повышение (м) -понижение (м) | 1,03 -1,35 |
Волнение, расчетные параметры ветрового волнения повторяемостью 1 раз в100 лет: | |
• высота волны, возможной один раз в100 лет, м: - 0,1% обеспеченности - 1% обеспеченности - 13% обеспеченности -средней | 26,1 21,4 14,5 9,0 |
• период волны, возможной один раз в100 лет, с: - 0,1% обеспеченности - 1% обеспеченности - 13% обеспеченности - средней | 17,6 17,3 16,1 15,3 |
• длина волны, возможной один раз в100 лет, м: - 0,1% обеспеченности - 1% обеспеченности - 13% обеспеченности - средней | 483 466 403 365 |
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 - субгоризонтальная с глубинами 320-330 м. В центральной и восточной части площади развиты повышенные участки дна с глубинами 315-320 м, с трех сторон они окружены более низкими участками с глубинами порядка 330 м.
Уклон на склонах мезоформ составляет 2-3о , изредка до 5о . Особенно выделяются в рельефе узкие протяженные ложбины шириной 150-200 м и длиной 2-3 км. В плане ложбины имеют прямолинейную или сложно-изогнутую форму, U-образное симметричное сечение и глубину от первых метров до 10-15 м. Уклоны на бортах ложбин колеблются от 1о до 15о . В простирании ложбин преобладают два направления: юго-запад - северо-восток и северо-запад - юго-восток. Более широко развиты отрицательные формы рельефа в южной части площади съемки, вследствие чего рельеф южной части более расчленен по сравнению с рельефом центральной и северной частей. В целом рельеф дна на месторождении мелкобугристый.
5.1.3 Сравнение результатов съемки рельефа дна .
В рамках объекта «Дополнительные инженерно-геологические изыскания площадки строительства нефтегазопромысловых сооружений и трассы продуктопровода Штокмановское ГКМ - п-ов Териберка» (1991-1992гг.), в составе комплексных исследований была выполнена детальная съёмка рельефа дна вдоль проектируемых трасс трубопровода по основной и резервной ниткам.
Представленные в данном отчете материалы исследований выполненных ОАО «АМИГЭ» в 2007 году в рамках объекта: «Рекогносцировочные геофизические и промерные работы вдоль трассы «Губа Опасова – Штокмановское ГКМ», характеризуют проектируемую трассу трубопровода вдоль резервной нитки.
На рисунке 5.2 приведены данные промерных работ 1991-1992гг. и 2007г. В результате сравнения данных разных лет нами не выявлено существенных различий в измеренных глубинах моря вдоль центральной линии профиля.
Незначительные отличия связаны с тем, что для построения профиля дна по работам 1991-1992гг. глубины моря снимались с батиметрических планшетов вручную с помощью дигитайзера, при этом снималась точка пересечения линии проектируемого трубопровода с изобатой, а для построения профиля 2007 года использовались непосредственно данные центрального луча эхолота, которых существенно больше. Несмотря на это, отличия данных промера разных лет не превышают указанной в требованиях Технического Задания величины допустимой погрешности измерений 0,5%. Такие же выводы напрашиваются и для мелководной части (район входа в губу Опасова).
Исходя из этого, можно сделать следующие выводы:
- за прошедшие более чем 15 лет, существенных изменений рельефа дна вдоль проектируемой трассы не отмечено;
- применяемая система многолучевого эхолотирования для съемки рельефа дна при проектировании линейных сооружений является методически наиболее обоснованной и высокоточной, что позволяет вести мониторинг донной поверхности на всех стадиях проектирования и строительства сооружений.
6 ВИДЫ РАБОТ
6.1 Составработ
Поставленные задачи будут решаться комплексом методов в составе:
· Навигационное обеспечение, в т.ч. позиционирование с использованием ультракороткобазисной гидроакустической системы подводной навигации;
· Многолучевое эхолотирование;
· Сейсмоакустическое профилирование;
· Гидролокация бокового обзора (с опцией батиметрии и без нее);
· Магнитометрическая съемка.
6.2 М етодика геофизических изысканий
6.2.1 Схема изысканий
Схема производства работ представлена на рисунке 6.1.
Данные МЛЭ будут регистрироваться на жестком диске компьютера сбора данных в форматах SPL (Fugro) и XTF. Оператор будет производить контроль качества входящих данных МЛЭ и периферийных устройств: гирокомпасов, датчиков движения и систем позиционирования.
Для учета скорости звука в воде и рефракции при обработке данных многолучевого эхолота, дважды будут производиться измерения скорости звука. Такой интервал основан опытом работ 2006 – 2007 годов, когда наблюдения подтвердили предположение, что профиль скорости звука изменяется с периодом 12 часов.
Сейсмоакустический профилограф и гидролокатор бокового обзора смонтированы в едином теле. На грузонесущем бронированном кабеле оно буксируется на расстоянии до 1200 – 1400 метров от судна. На расстоянии 20 – 30 метров от системы буксируется магнитометр.