WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

Расчёт величины осадки возможен при наличии информации по значениям пластовых давлений и их изменениям в течение срока эксплуатации, по мощности, составу, физико-механическим и фильтрационным свойствам пород- _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Таблица Параметры устойчивости геологической среды Западно-Арктического шельфа России к техногенным воздействиям (С.А.Козлов, 2005) Характер Размер ПТС техногенного Вид техногенных процессов Состав ПТС воздействия Техногенные землетрясения 4-5 ИГК Откачка подземных Формирование мульд флюидов оседания, трещин отрыва, 3-4 ИГК Мегауровень осадка донной поверхности n (10-10) м Деградация газовых гидратов, Техногенные просачивание газов из 3-4 ИГК тепловые поля нижних толщ Мезоуровень Давление на Неравномерная осадка 2-3 ИГК n 10 м грунтовое основание донной поверхности Криогенное Вмерзание трубы в грунт 1 (2) ИГК воздействие на грунт Механическое воздействие труб, Обвалы, осыпи, оползни, линий ВОС, 1 (2) ИГК сплывы затогнувших АПЛ и др.

Разработка Микроуровень месторождений Изменение n 10° м строительных литодинамического режима 1(2) ИГК материалов, акватории россыпей, ракушняка и др.

Механическое воздействие на Траление дна 1 ИГК грунт Полиэлементное Изменение физикотехногенное механических свойств 1 ИГК загрязнение поверхностных грунтов коллекторов и покрышек, перекрывающих эксплуатационные нефтегазовые и контактирующие с ними водоносные горизонты.

Мезоуровень. Устойчивость геологической среды нефтегазовых сооружений на мезоуровне связана, в первую очередь, с давлением на дно нефтегазодобывающих платформ. Современные морские нефтегазопромысловые сооружения (плавучие буровые установки и морские ледово-стойкие стационарные платформы - ПБУ и МЛСП), которые планируют к использованию на Баренцевом море (по материалам ЦКБ «Рубин»), представляют собой сложные инженерные конструкции, сочетающие в себе специфику морского судна ледового класса и ледово-стойкого морского гидротехнического сооружения.

Оказывающие существенное давление на морское дно МЛСП имеют разновидности: многоопорные и одноопорные («монопод») [13]. К числу многоопорных платформ относится «Гломар Бофорт СИ 1», состоящая из нижнего стального основания сечением 90х95 м, высотой 13,4 м и массой 35 тыс.

т, а также верхней палубной баржи длиной 88,5 м, шириной 41,5 м, высотой 7,9 м _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru и массой 8 тыс.т. Сооружение рассчитано на работу при глубине моря 5,5-16,5 м, температуре воздуха -51+31°С и воды до –1,8°С, максимальной скорости ветра 33,3 м/с, высоте волн 5,7 м, скорости течения до 7.5 м.

Ледостойкая платформа «Моликпак» предназначена для бурения скважин глубиной до 6200 м на арктическом мелководном (15-40 м) шельфе; представляет собой передвижной, опирающийся на дно кессон с грунтовым наполнением. На место бурения установку буксируют в плавучем состоянии, далее её центрируют над заранее заготовленной фермой и балластируют в рабочее положение, заполняют грунтом. Высота платформы составляет 29 м, подводной части – 7 м, размер палубы - 73х73 м, масса в рабочем состоянии - 46,1 тыс.т.

Монопод «Унион Марафон», позволяющий вести бурение круглый год в покрытых льдом мелководных (до 20 м) арктических акваториях, имеет диаметр колонны 8,5 м. Основание удерживается на дне собственной тяжестью, но при необходимости легко перемещается с места на место.

На Западно-Арктическом шельфе установка ледостойкой платформы планируется на месторождении "Приразломное", расположенном в юговосточной части Баренцева моря - Печорском море. В этом районе весьма жесткие ледовые условия - минимальная температура воздуха -46°С, зимний период длится 9 месяцев, толщина льда до 1,7 м и торосов до 3,5 м, глубина моря 19 м.

Работы по проектированию МЛСП "Приразломная" в ЦКБ "Рубин" начались в конце 80-х годов с создания концептуальных проектов опорных частей платформы. Проект МЛСП "Приразломная" представляет собой стальную гравитационную платформу, состоящую из кессона (основания) сухим весом 57000 тонн, размером 126х126х24,3 м, в котором размещены хранилища нефти объемом 130000 тонн, топливные цистерны, водяной и твердый балласт, насосные станции. На палубе размером 93х93 м расположено верхнее строение сухим весом около 28000 тонн, предназначенное для бурения скважины, добычи нефти и первичной ее переработки. После переработки нефть поступает в нефтехранилище, затем через отгрузочное устройство нефть перегружается на танкеры ледового класса грузоподъемностью 60000 тонн.

Пока не создана окончательная концепция нефтегазодобычи на глубоководных месторождениях Западно-Арктического шельфа России. Наиболее крупное из них, Штокмановское газоконденсатное месторождение находится в весьма суровых природно-климатических условиях: глубина моря около 350 м, очень сильное волнение моря. Для разработки месторождения, по мнению специалистов ЦКБ «Рубин», необходимы 2-3 платформы. По-видимому, из-за большой глубины платформа не может стационарно стоять на дне, а должна быть плавучей.

Транспортировку газа планируют осуществлять по трубопроводу на берег. В году был разработан вариант технико-экономического обоснования обустройства месторождения.

В 1999 году было разработаны технические предложения двух типов платформ - TLP и Spar. При изучении первого типа платформы был продолжен поиск оптимальной конфигурации опорной части и определено влияние различных характеристик на эксплуатационные параметры. Основной задачей при разработке конструкции типа Spar, созданной для глубоководных районов незамерзающих морей, стал поиск технических решений, обеспечивающих ледостойкость. Подобных сооружений в мировой практике не создавалось, нормативной базы по их проектированию практически нет.

_ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Микроуровень. Включает криогенное воздействие газопроводов на придонную среду, на участках, где температура газового потока в трубах понижается до отрицательных температур, влечёт за собой промерзание грунтов, обледенение труб и т.д. Возможность промерзания обусловлена большой протяжённостью проектируемых магистральных газопроводов (свыше 500 км от ШГКМ), сложностью строительства в ледовых морях промежуточных компрессорных станций и низкой температурой придонной среды. Промерзание вмещающих газопроводы отложений с созданием аварийных ситуаций возможно, наравне с глубоководными, в прибрежных, относительно мелководных (менее 80 м) районах, где из-за возможных повреждений газопроводов плавучими льдами проектируется их заглубление в донные грунты. Особо опасны в этом отношении участки разгрузки подземных вод вблизи Кольско-Канинского побережья, где температура замерзания среды повышается до 0°С.

На участках шельфа, прилегающим к месторождениям строительных песков, ракушняков и россыпных полезных ископаемых, неустойчивыми в процессе их разработки окажутся толщи рыхлых отложений, залегающих гипсометрически выше подводных разработок. Могут существенно измениться активность и направленность литодинамических процессов площади.

Методология морских инженерно-геологических исследований и картографирование Глубинность исследований (картирования), состав и методика изучения параметров инженерно-геологических свойств грунтов определяются характером инженерных сооружений в системе «Инженерно-геологические условия нефтегазоносной провинции арктического шельфа». Мощность «толщи горных пород, которая может быть вовлечена в сферу воздействия инженерных сооружений массового строительства» в континентальных условиях обычно устанавливается, как правило, 10-20 м [57]. На Западно-Арктическом шельфе наиболее распространёнными инженерными сооружениями, за исключением нефтегазодобывающих скважин, являются поверхностные нефтегазопромысловые сооружения (добывающие платформы, терминалы, насосные станции и др.) с глубинностью воздействия на донный грунт, составляющей первые десятки метров и трубопроводы поверхностного и приповерхностного заложения для транспортировки нефти и газа – до 5 м. Воздействия, не связанные с добычей углеводородов: разработка строительных материалов, ракушняков и россыпных месторождений (до 10 метров); подъём или захоронение затонувших инженерных объектов (до 10 м); строительство линий волоконно-оптической связи (до 5 м).

В основу картографирования положено подразделение на инженерногеологические комплексы на основе классификации, созданной в развитие работ Ф.П.Саваренского и В.Д.Ломтадзе, с использованием идей основоположника региональной инженерной геологии И.В.Попова о выделении из всей толщи пород покровных отложений с отражением их состава и мощности при помощи штриховки. На двухслойной инженерно-геологической карте первый (верхний) слой, показанный штриховкой, соответствует комплексу современных слабых и рыхлых покровных грунтов морского, аллювиально-морского, ледниковоморского, морского биогенного и элювиально-делювиального происхождения.

_ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Мощность осадков и отложений данного комплекса меняется от первых сантиметров до 10-20 м (иногда – выше). Второй (нижний) слой, показанный цветом, представлен доголоценовыми инженерно-геологическими комплексами, мощность которых, как правило, превышает 10 м (табл. 7), что удовлетворяет условиям глубинности инженерно-геологических исследований.

При составлении инженерно-геологической карты нефтегазоносной провинции арктического шельфа рекомендуется использовать имеющиеся материалы по вещественно-генетическим и литологическим типам осадков, геологические, четвертичных и голоценовых отложений карты, инженерно-геологические карты отдельных площадей.

Таблица Типичные значения мощности приповерхностных инженерно-геологических комплексов Западно-Арктического шельфа России Инженерно-геологический комплекс Характер Значения залегания мощности, м комплекса Современные слабые и рыхлые покровные Первый от 0-10 (20) грунты морского, аллювиально-морского, поверхности ледниково-морского, морского биогенного и элювиально-делювиального происхождения Плейстоценовые мягкие и рыхлые грунты Второй от 10-морского, ледниково-морского, поверхности флювиогляциального и аллювиальноморского происхождения Мезозойско-кайнозойские мягкие, рыхлые Второй от > и полускальные грунты поверхности Палеозойские полускальные породы Второй от > поверхности Архейско-протерозойские скальные Второй от > породы высокой прочности поверхности Кроме собственно инженерно-геологических карт могут быть составлены карты инженерно-геологического районирования. На карте естественноисторического районирования целесообразно выделить области развития различных элементов инженерно-геологических условий, например:

- области развития мощного чехла слабых осадков, подстилаемых мягкими четвертичными отложениями (в пределах отрицательных морфоструктур);

- области развития маломощного прерывистого чехла песчано-гравелистых осадков на скальных дочетвертичных породах (в пределах положительных морфоструктур) и т.д.

Если известны требования к инженерно-геологическим условиям строительства конкретных инженерных сооружений (например, допустимая несущая способность грунтов, требования к коррозионной агрессивности среды, _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru допустимый углы наклона и радиусы кривизны трубопроводов, интенсивность размыва грунтов и т.д.), составляются карты специального инженерногеологического районирования с выделением участков, в различной степени благоприятных для определённого строительства.

Оптимизация инженерно-геологической информации достигается за счёт полного использования всех результатов исследования картируемой площади дистанционными и контактными геофизическими методами и сосредоточения инженерно-геологического опробования на ключевых участках с последующей экстраполяцией полученной информации на всю площадь съёмок. Количество ключевых участков, их размеры и плотность инженерно-геологического опробования определяются градиентами пространственной изменчивости элементов инженерно-геологических условий рассматриваемой площади и их коэффициентами вариации. Общий подход к оптимизации количества информации и рекомендуемая методика её математической обработки изложены в Методическом руководстве по инженерно-геологической съёмке масштаба 1:000 (1:100 000-1:500 000) [57], составленном для суши.

Для определения объёмов опробования при ГСШ-200 рекомендуется задаваться относительной точностью определения наиболее изменчивого показателя инженерно-геологических свойств грунтов 0,10 и доверительной вероятностью 0,85, а для МГСШ относительной точностью 0,15 и доверительной вероятностью 0,80. По опыту работ количество точек инженерно-геологического опробования на ключевом участке при ГСШ-200 должно быть не менее 10, при МГСШ – не менее 8. Общий объём опробования определяется количеством ключевых участков.

Ускорение получения инженерно-геологической информации по свойствам грунтов достигается путём организации набортной лаборатории для исследования донных грунтов, автоматизации и компьютеризации исследований [55].

Монолиты «слабых» донных осадков для испытаний в стационарных лабораториях, отобрать и сохранить в состоянии достаточной ненарушенности, как правило, не возможно.

Для глинистых донных осадков (глинистые, суглинистые и супесчаные илы) наиболее варьируемым показателем свойств является сопротивление вращательному срезу (равное или близкое к удельному сцеплению), для песчаных – гранулометрический состав (например, содержание фракций менее 0,1 мм).

Изменчивость свойств современных морских осадков связана как со степенью литогенеза (наиболее ярко – в тонкодисперсных осадках: резкое увеличение прочности и плотности с глубиной залегания от донной поверхности), так и с вертикальной (изменение состава и свойств осадков в зависимости от глубины моря) и циркумконтинентальной (изменение состава и свойств осадков в зависимости от расстояния от берега) зональностями осадконакопления. В значительно меньшей степени может проявиться широтная (климатическая) зональность.

Ключевые участки по своему назначению подразделяются на участки общего и специального назначения. Ключевые участки общего назначения освещают наиболее характерные, типичные для площади съёмки инженерно-геологические условия, какие, например, как области развития глинистых или песчаных осадков на отрицательных или положительных морфоструктурах. Ключевые участки специального назначения служат для изучения отдельных площадей со _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru своеобразными инженерно-геологическими условиями: выходов на поверхность «древних» отложений и активного развития геологических процессов и явлений.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.