CC BY
143
/186 Civil Securitiy Technology, Vol. 7, 2010, No. 1-2 (23-24)
УДК 614.8
Ключ от «Северных нефтяных ворот»
Н. С. Гудовских Аннотация
В данной работе подробно охарактеризовано само Южно-Хыльчуюское нефтяное месторождение, а также рассмотрены меры по борьбе, предупреждению и локализации разливов нефти при авариях на трубопроводах.
Ключевые слова: углеводородное сырье, скважины, нефтепровод, Варандейский терминал, арктический климат, аварийный разлив нефти, методы ликвидации, локализация пятен.
"North Oil Gates" Key
N. Gudovskykh Abstract
Article gives detailed characteristic of South-Hylchusky oil field and protective measures directed at oil spills prevention, localization and response in case of oil pipelines damages.
Key words: hydro carbonate materials, slit, oil pipeline, Varandej oil terminal, arctic climate, accident oil spills, liquidation methods, oil slick localization
Ученые всего мира утверждают: «Кто владеет Арктикой, тот владеет будущим человечества — энергетическими ресурсами». И это правильно. За овладение энергетическими и другими ресурсами Арктики развернулась настоящая борьба. Именно столь большое значение имеют освоение и добыча нефти и газа в Арктической зоне Российской Федерации. Перспектива развития нефтегазовой отрасли России уже в ближайшем будущем будет зависеть от успешного освоения месторождений углеводородного сырья в Заполярье и шельфе арктических морей.
Южно-Хыльчуюское — крупнейшее нефтяное месторождение в Ненецком автономном округе. Именно здесь и разворачиваются основные работы по извлечению углеводородного сырья из недр ненецкой тундры и его последующей транспортировке до Варандейского нефтеотгрузочного терминала на море. Запасы месторождения составляют около 1470 млн баррелей. В сжатые сроки на Южном Хыльчую создана вся необходи-
мая инфраструктура, проложен магистральный трубопровод до нефтеотгрузочного терминала, проведены буровые работы.
Южное Хыльчую заслуживает тех огромных затрат, на которые готовы пойти инвесторы ради его освоения. На сравнительно небольших глубинах в 2 км сосредоточены извлекаемые запасы, оцениваемые в 80 млн т нефти, а условия залегания позволяют осуществлять эксплуатационное бурение достаточно компактно. Плюс высокие дебиты скважин — до 300 т в сутки.
Но нефть нужно не только добыть из-под земли, ее нужно еще и доставить до потребителя. Построен нефтепровод, который связал Южно-Хыльчуюское нефтяное месторождение и береговой резервуарный парк Варандейского терминала. Первая нефть по новой трубе идет уже с 2008 года, когда началось промышленное освоение месторождения. В 2009 году прокачали около 6 млн т. А наибольшее количество нефти на Хыльчую добудут в 2011 г. — 8 млн т.
Печорская губа ^
Хыльчуюское
Варанделское Торзвойскее /
V"/
ХЗ Индига
Ненецкий АО
Нефтеналивные терминалы @ действующие О) проектируемые ^ Нефтехранилища О Месторождения нефти Нефтепроводы — действующие ___ проектируемые
а
т ^ щ
¿Ж
О Норьяе-Мар 1
Ю.-Хыльчуюское 1 > Ярейюское
3.-Лекоссеггннсо&1
С.-Ссрембойское ^__
/
У
о
с /
Харьггинско
М
'нзырейское
Твдиинсоо
ч
\
I \
г
(г
Варандей и ближайшие месторождения
Протяженность трубопровода составляет 162 км, пропускная способность — около 140 тыс. баррелей в сутки. Поскольку сырье данных месторождений характеризуется высоким содержанием парафинов, трубопровод в холодное время года будет подогреваться с помощью проложенного внутри термокабеля. Для обогрева нефтепровода необходимую энергию вырабатывают две дизельные электростанции мощностью по 3,6 МВт. Одна электростанция находится на 51-м километре нефтепровода, вторая на 103-м.
Трубa проложена по топям и болотам и заняла 500 км2 оленьих пастбищ. За порчу пастбищ и упущенную выгоду хозяйства получили 23 млн руб. Недобор рыбных ресурсов проектировщики оценили в 38 тыс. руб. Труба пересекает реки Черную, Ярею и Хылчуяху. В Черную на нерест идет семга, потому строители проложили нитку трубопровода под ее руслом. Всего же труба пересекла 13 речушек и 28 озер. Контролируют исправность ее работы в период эксплуатации летом с вертолетов, а зимой — на снегоходах.
Ветка трубопровода подведена к поселку Варандей на берегу Баренцева моря. К устью реки Дресвянки прибывают суда с грузами для «Нарьянмарнефтегаза». Для их приемки построен порт с двумя причальными стенками. На Дресвянке грузы накапливают, чтобы потом по зимнику перебросить к объектам Южного Хыль-чую. Со временем будет проложена и полноценная автотрасса.
Стационарный морской ледостойкий отгрузочный причал (СМЛОП) представляет собой конструкцию общим весом более 11 тыс. тонн и состоит из опорного основания с жилым модулем, швартово-грузо-вого устройства (ШГУ) со стрелой и вертолетной площадкой.
Опорное основание СМЛОПа спущено на воду и закреплено 24 сваями на морском дне на глубине 17 метров на расстоянии 22 км от берега. Затем на опорное основание смонтирован СМЛОП и подключен к двум ниткам подводного трубопровода, по которым поступает нефть с береговых резервуаров.
Несмотря на высокую перспективность региона, работать здесь крайне тяжело. Это объясняется не только
суровыми климатическими условиями и полным отсутствием транспортной, а также сервисной инфраструктуры, но и сложным геологическим строением месторождений. Около полугода шла необычная и до предела напряженная работа, которую прерывали только штормы. Под жестким надзором специалистов, включавшим водолазный контроль подводной части трубопровода, первые тысячи тонн варандейской нефти успешно перекачаны из береговых резервуаров в грузовые танки. Новейшие отечественные танкеры ледового класса, которым предстоит вывозить нефть с Варандея, уже отлично себя зарекомендовали в суровых арктических условиях. Это подтверждается в ходе обеспечения северного завоза.
Уже сегодня можно по достоинству оценить размах и впечатляющий экономический и геополитический потенциал проекта. Россия не просто восстановила утраченные за последнее десятилетие национальные приоритеты в транспортных перевозках нефти и нефтепродуктов в самом суровом и богатом регионе планеты, но и открыла для углеводородного сырья новый путь на мировой рынок. Образно говоря, прорублено еще одно окно в Европу. Теперь на новом месте — в Арктике.
Кульминационным событием стройки стала протяжка плетей трубопровода в морскую глубь. Расчетное усилие, необходимое, чтобы сдвинуть с берега гигантскую четырехкилометровую трубу, составляло 153 т. За 2 дня морская часть трубопровода была закопана на дне Баренцева моря. Морской путь для варандейской нефти открыт.
В прошлом вахтовики не выдерживали здесь работы более 15 суток, приходилось бороться с гнусом, внезапной простудой, валящей с ног усталостью, бытовой неустроенностью и прочими «прелестями» существования. Главным прорабом, мастером и нормировщиком рабочего дня здесь остается арктическая погода.
Мимолетное северное лето имеет одно достоинство: полярный день не имеет световых границ, так что работать можно подолгу. И пока не налетал с моря очередной штормовой шквал, строители заглубляли трубу в морское дно, сваривали плети труб для про-
/188
См! Securitiy Technology, Vol. 7, 2010, N0. 1-2 (23-24)
Прокладка четырехкилометровой трубы
тяжки дюкера к морскому рейдовому причалу, что в 4 километрах от берега.
В настоящее время на Хыльчую работают около 5 тыс человек. Используется почти 1 тыс. единиц техники. Площадь застройки промысла— 64 га, где смонтировано 460 тыс. т металлоконструкций. Пробурено 24 скважины. Водолазы гидромониторами замыли в морское дно 50-тонные железобетонные конструкции, к которым и предстояло намертво прикрепить эти самые бочки.
СМЛОП представляет собой уникальное техническое сооружение, которое спроектировали и построили российские специалисты. Это первый в мире морской ледостойкий нефтяной причал, который будет круглогодично работать в суровых условиях Арктики.
Приоритетной задачей, обеспечивающей безопасность населения и территории Ненецкого АО при добыче, хранении и транспортировке нефти и нефтепродуктов, является недопущение возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с разливом нефти и нефтепродуктов. Аварийный разлив может произойти в любой точке линейной части нефтепровода, нефть растечется по суше и затем, в силу особенностей рельефа, может попасть в реки. Последствия небольших разливов нефти обычно ликвидируются силами предприятий, либо разлившаяся нефть разлагается естественным путем.
По данным самих нефтяников, более одного процента добываемой нефти проливается на землю при извлечении из недр или транспортировке.
Особенно велики потери при перекачке на самих месторождениях — от скважины до пункта сбора. Трубы там сравнительно тонкие, а нефть идет такой, какой она поступила из недр — с водой, газом, солями, тяжелыми парафиновыми фракциями. Трубопроводы быстро корродируют. По технологии их положено полностью менять раз в несколько лет, на практике же это происходит только после заметной утечки. Такие утеч-
ки по масштабам сравнительно невелики, но их число очень велико — зарегистрированных по стране 25— 30 тыс. случаев ежегодно.
Впрочем, собрать с земли можно в лучшем случае около трети пролитой нефти — она быстро уходит в почву. С тем, что не ушло, на российских месторождениях поступают традиционно варварски; если позволяет местность — выжигают, а что нельзя ни всосать, ни сжечь — просто обваловывают землей и присыпают сверху песком и траву посеют, чтобы нагляднее выглядела рекультивация.
В России по ряду причин вообще не налажен учет потерь сырой нефти в промежутке между поступлением ее из скважин на земную поверхность и до ее подачи к нефтеперерабатывающим заводам. Нефтяники, опасаясь крупных штрафных санкций, стремятся скрыть разливы. Поэтому получить точные сведения о действительных объемах разливов нефти часто практически невозможно.
Предугадать точное место, время и масштабы разливов нефти также невозможно. В целях обеспечения эффективности мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, защиты населения и окружающей природной среды от их вредного воздействия Правительством Российской Федерации разработан и утвержден комплекс нормативных документов, регламентирующий деятельность всех предприятий, осуществляющих добычу, транспортировку, переработку и реализацию нефти и нефтепродуктов.
В число таких мероприятий входит обязательная разработка предприятиями планов по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов (ПЛАРН). Для планирования этих действий необходимо прогнозировать последствия разливов — возможные маршруты (пути) стекания и места скопления нефти, воздействие нефти на природные объекты (реки, озера, леса и др.) и объекты жизнеобеспечения населения (колодцы с питьевой водой, пастбища, сель-
скохозяйственные угодья и др.). В этом и заключается основная задача научного исследования.
Поскольку основной целью разработки ПЛАРН является защита населения и окружающей среды от вредного воздействия разлившейся нефти и нефтепродуктов, «Правилами организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации», утвержденными постановлением Правительства РФ от 15.04.2002 г. № 240 [3], предусмотрено прогнозирование последствий разливов нефти и обусловленных ими вторичных чрезвычайных ситуаций.
Так, сбросы нефти в воду быстро покрывают большие площади. Холодная погода в условиях Арктики и вода замедляют растекание нефти по поверхности. Толщина разлитой нефти больше в тех местах, где она собирается вдоль береговой линии. Движение нефтяного разлива зависит от ветра, течения и приливов. Некоторые виды нефти опускаются (тонут) и движутся под толщей воды или вдоль поверхности в зависимости от течения и приливов. Сырая нефть и продукты переработки начинают менять состав в зависимости от температуры воздуха, воды и света. Время нахождения нефти в воде обычно составляет до 6 месяцев. Но нефть может попасть в ледовую ловушку, и тогда период сохранения нефти в прибрежной окружающей среде варьируется от нескольких дней до 10 лет и более в укрытых от приливов-отливов и сырых участках. Нефть, удерживаемая в отложениях и на берегу, может быть длительное время источником загрязнения прибрежных вод моря.
При решении задач по анализу воздействия разливов нефти на различные объекты наиболее удобным инструментом являются геоинформационные системы (ГИС), которые позволяют моделировать последствия аварийных ситуаций, оценивать экологический и экономический ущерб. Основными опасными объектами (где возможен крупный аварийный разлив нефти и не-
фтепродуктов), для которых выполняется геоинформационное моделирование, являются резервуары, технологические установки, стационарные резервуары, подвижные цистерны (железнодорожные, автомобильные, танкеры), а также трубопроводы, составными элементами которых являются задвижки, подводные переходы, пересечения с дорожной сетью, точки локального минимума. Перечисленные объекты представляются в виде точечных, линейных и полигональных объектов. Важным условием построения различных геоинформационных моделей является разновидность алгоритмов моделирования разливов нефти по рельефу местности и по водной поверхности.
Существует несколько методов ликвидации разлива ННП (табл. 1): механический, термический, физико-химический и биологический.
Как показывает опыт ликвидации разливов нефти, в условиях рассматриваемого района Эжное Хыль-чую — Варандей главным методом ликвидации разлива ННП является механический сбор нефти. Наибольшая эффективность его достигается в первые часы после разлива. Это связано с тем, что толщина слоя нефти остается достаточно большой. (При малой толщине нефтяного слоя, большой площади его распространения и постоянном движении поверхностного слоя под воздействием ветра и течения цикл отделения нефти от воды значительно затруднен.) Осложнения могут возникать при очистке от ННП акватории порта Варандей, который загрязнен всевозможным мусором, щепой, досками и другими предметами, плавающими на поверхности воды.
При выборе метода ликвидации разлива ННП следует исходить из следующих принципов:
— все работы должны быть проведены в кратчайшие сроки;
— проведение операции по ликвидации разлива ННП не должно нанести больший экологический ущерб, чем сам аварийный разлив.
Таблица 1
Метод ликвидации Возможность применения достоинства недостатки
Термический При толщине пленки ННП более 3 мм, скорости ветра менее 36 км/ч, безопасном расстоянии до 10 км от места сжигания по направлению ветра; дополнительные противопожарные меры Быстрота ликвидации аварийного разлива ННП; применение малого количества технических средств; минимальные затраты Осуществление дополнительных мер пожарной безопасности; образование стойких канцерогенных веществ из-за неполного сгорания ННП
Механический При соответствии технических характеристик используемых средств в условиях разлива Высокая эффективность работ; возможность сбора различных видов ННП; всесезонное использование данного метода Остаточная тонкая пленка ННП на поверхности воды в местах механического сбора
Физико-химический (использование дис-пергентов и сорбентов) Как вспомогательный метод в тех случаях, когда механический сбор ННП невозможен; при глубине свыше 10 м, температуре воды ниже 5° С, наружного воздуха ниже 10° С Диспергенты — возможность оперативного проведения работ; использование различных технических средств. Сорбенты — независимость применения от внешних условий; минимальные расходы на хранение и транспортировку Диспергенты — токсичность, ограниченность применения по температуре
Биологический Как дополнительный метод: на водной поверхности — при толщине пленки не менее 0,1 мм; на почве — при строгом выполнении комплекса сопроводительных мероприятий Минимальный дополнительный ущерб от проведения работ по ликвидации разлива Трудоемкость сопроводительных мероприятий, продолжительные сроки ликвидации разливов
См! БесигШу Тес1ппо!оду, Vol. 7, 2010, N0. 1-2 (23-24)
Несмотря на проводимую в последнее время государством политику в области предупреждения и ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, данная проблема остается актуальной. В целях снижения возможных негативных последствий требуется особое внимание изучению способов локализации и ликвидации разливов ННП в комплексе с другими необходимыми мероприятиями.
Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов в условиях Заполярья предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию различных методов и использование технических средств. Независимо от характера аварийного разлива нефти и нефтепродуктов (ННП) первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен во избежание распространения дальнейшего загрязнения новых участков и уменьшения площади загрязнения.
Предупреждение возникновения ЧС является одной из важнейших задач государства, и для ее решения, особенно в арктических условиях, требуется продуманная координация действий органов государственной власти всех уровней и слеты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций МЧС.
Литература
1. Павлов С. В., Гвоздев В. Е., Митакович С. А., Ефремова О.А., Плеханов С. В. Моделирование аварийных разливов нефти и нефтепродуктов для планирования действий в условиях ЧС. ArcReview № 3 (26). DATA+. М.: 2003. С.15-16.
2. Постановление Правительства Российской Федерации № 613 от 21 августа 2000 г «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов» с изменениями и дополнениями.
3. Постановление Правительства Российской Федерации № 240 от 15 апреля 2002 г «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации».
4. Гвоздиков В. К., Захаров В. М. Технические средства ликвидации разливов нефтепродуктов на морях, реках и водоемах: Справочное пособие. Ростов-на-Дону, 1996.
5. Вылкован А. И., Венцюлис Л. С., Зайцев В. М., Филатов В. Д. Современные методы и средства борьбы с разливами нефти: Научно-практическое пособие. — СПб: Центр-Техинформ, 2000.
6. Забела К. А., Красков В. А., Москвич В. М., Сощенко А. Е. Безопасность пересечений трубопроводами водных преград. М.: Недра-Бизнесцентр, 2001.
7. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? Под ред. В. И. Данилова-Данильянова. М., 1997. С. 421.
8. Павлов СВ., Хамитов Р. З. Комплексное решение некоторых задач управления предприятиями нефтегазового комплекса Республики Башкортостан на основе ГИС. Нефтегазовое дело, № 1. Уфа: изд. УГНТУ, 2003 г С. 74—84.
Сведения об авторе
Гудовских Николай Сергеевич, аспирант ВНИИ ГОЧС МЧС России.
