Století Arktidy: jak bezpečně rozvíjet ropná a plynová pole nacházející se v drsných klimatických podmínkách

Práce na severu může být přirovnána k jednomu z nejnebezpečnějších typů lidské činnosti, spolu s

horníci, sappers a divoké trenéryzvířat. Navzdory vysokým nákladům a zjevným rizikům při průzkumu a těžbě však globální ropné a plynárenské společnosti věnují stále větší pozornost arktické oblasti, protože je zde čtvrtina světových neobjevených zásob ropy a zemního plynu. US Geological Survey odhaduje arktické rezervy na 90 miliard barelů ropy a 1669 bilionů kubických metrů. metrů plynu. Podle ruských vědců jsou arktické zásoby srovnatelné s zásobami uhlovodíků v západní Sibiři a Perském zálivu.

Jaké je nebezpečí?

Nízké teploty po většinu rokuzměny hladiny moře, mořského ledu a ledovců a poměrně rychlé klimatické změny ve světě - to jsou hlavní rizika spojená s rozvojem Arktidy. V roce 1980 tak dobře známá nehoda v norském FPUBu (semi-ponorná vrtná souprava - „High-tech“) Alexander Kielland v Severním moři si vyžádal život 123 osob. A relativně nedávno, v roce 2011, 53 lidí zemřelo na ruské plovoucí platformě Kola v Okhotském moři. Pro informaci, největší v měřítku (ale naštěstí ne podle počtu obětí) nehody na vrtné plošině došlo dne 20. dubna 2010 v Mexickém zálivu na platformě Deepwater Horizon, ve vlastnictví dceřiné společnosti nadnárodní korporace British Petroleum. 12 lidí bylo zabito, samotná stavba byla zcela zničena požárem a do moře se rozlévalo asi 15 tisíc tun ropy. Téměř celý jižní region Spojených států trpěl, pobřeží tří států byla na pokraji ekologické katastrofy.

Rusko intenzivně zvyšuje rozvojový potenciálvnitrozemských vodách a arktické polici. Pro provádění geotechnických prací, těžby a přepravy surovin nestačí pouze znát přesnou předpověď počasí, je vyžadováno vícerozměrné hydrometeorologické monitorování vodních ploch - meteorologické, oceánografické a navigační. A pokud tato analýza není složitá, ale v několika odlišných systémech, zvyšuje se riziko ztráty dat a následně i nebezpečí způsobených nízkými rozhodovacími rychlostmi.

Kolskaya plovoucí vrtné soupravy. Foto: Andrey Pronin / TASS / Interpress

Je také třeba vzít v úvahu, že moře v Arktiděheterogenní: někde je ledová vrstva tlustší a někde tenčí, ale hustší vzhledem k tomu, že voda je téměř čerstvá. Všechny tyto parametry (a může jich být i stovky) musí být spojeny, aby bylo možné předpovědět a posoudit situaci. Pro tyto účely výzkumníci používají nejsložitější geografické informační systémy. Umožňují nejen shromažďovat a analyzovat velké datové soubory, ale také vytvářet krátkodobé a střednědobé prognózy. Například ve kterém směru se nejbližší ledový masiv pohybuje, když je třeba několik dní dokončit práci tak, aby nehrozilo nebezpečí kolize.

So, JSC "Institut environmentálního designu aprůzkumy “(IEPI) v rámci informační a technologické podpory operací s ledem ve vodách arktické zóny Ruska zavedly specializovaný software založený na platformě EverGIS vyvinuté společností Everpoint. S pomocí tohoto softwaru se kontrola ledové situace a hledání uhlovodíkového znečištění provádí s následným určením jejich zdrojů.

Analýza stavu ledu a teploty vody v Kara moři v systému EverGIS

Jak technologie pomáhá vypočítat rizika?

Před zavedením geografických informačních systémů pracovatArktická polička byla prováděna téměř na dotek: veškerá činnost byla plánována na tři měsíce v roce, kdy v oblasti vody rozhodně nebyl led. Ale často v offseason, můžete začít pracovat dříve, a skončit o něco později - to vše závisí na počasí. Ale protože to nebylo možné sledovat, bylo mnoho času zbytečné. Na jaře a na podzim musí být vědci obzvláště opatrní, v tuto chvíli se objevují velké ledové kry a další nebezpečné objekty.

Dnes, k posouzení stupně nebezpečí, vědcimodelovat směr jejich driftu, rychlosti, stupně ohrožení. Pro tento účel jsou využívány údaje z řady zdrojů, včetně organizací a vědeckých institucí, například velkých mezinárodních společností jako CLS (pobočka Francouzského národního střediska pro výzkum vesmíru CNES a Francouzského výzkumného ústavu pro rozvoj mořského IFREMER) a Ruského institutu pro výzkum Arktidy a Antarktidy, Nansen mezinárodní centrum pro životní prostředí a dálkový průzkum Země, N. N. Zubov státní oceánografický institut, Marl n-Jih „a další.

Data, která jsou agregována do systému:

  • obecné informace - umístění objektu, např. plovoucí nebo stacionární plošina, hranice bezpečnostní zóny, hranice oblastí povolení;
  • provozní informace - telemetrická data z rádiových majáků ARGOS umístěných na potenciálně nebezpečných ledových objektech;
  • oceánografické informace - teplota povrchu moře, aktuální rychlost a směr, větrná pole, barva vody, batymetrie, povrchové anomálie, přílivy a odlivy, slanost;
  • navigační informace - lodě identifikované radarovými družicovými snímky, data AIS;
  • ledové podmínky - hranice a směry driftu ledových polí, klasifikace typů ledu, umístění a odhad směrů ledových objektů;
  • environmentální situace - kontury a odhad směrů unášení uhlovodíkových míst a radarových satelitních snímků.

Každý den se některá data v systému automaticky aktualizují. U jiných sad, které nevyžadují takovou častou aktualizaci, je kdykoli možné ručně nahrát pomocí importních mechanismů.

Zákaznické společnosti mají také přístup k provozním informacím a navíc často poskytují prostorová data samotnému systému.

Mezi zákazníky patří ropné a plynárenské společnosti - podniky skupiny. Gazprom, Rosneft, Gazprom Neft - a jejich subdodavatelů, průmyslvědeckých a technických organizací. V současné době mají právo pracovat na polici Arktidy pouze Rosneft a Gazprom. Rosneft vlastní 28 vrtných licencí a Gazprom vlastní 38. Nové licence nejsou vydávány nyní - Rusko v roce 2016 zavedlo dočasné moratorium na licenční sekce arktické police tak, aby podle bývalého ministra přírodních zdrojů Sergeje Donskoyho mohly společnosti „Zaměřte se na již přijaté závazky a zkrácení času na objevování nových ložisek“. V září loňského roku však Státní duma zvažovala návrh zákona o obnovování licencí - jen kvůli jednomu místu v Okhotském moři. Podle odhadů Gazpromu mohou geologické zásoby pole Koryakia-1 činit 420 milionů tun ropy a 1 bilion kubických metrů. m plynu. Obě ropné společnosti mají samozřejmě velký zájem o jeho rozvoj.

Nyní, když má výzkumník na rukou všechno čerstvédat, může v systému vytvořit přesný akční plán pro zajištění bezpečnosti zařízení a práce. Za tímto účelem kolem objektů zájmu (zpravidla jde o vrtnou soupravu) je určena nárazníková zóna, vstup, do kterého je každý objekt jasně vypočítán a řízen tak, aby byla zajištěna bezpečnost vrtné soupravy. Vypočítá se například trajektorie a rychlost pohybu ledu, které jsou relativně blízko vrtné plošiny. Směr pohybu plavidel v okolí je monitorován, jak silné jsou proudy a větry ve zvolené vodní ploše, nepoškodí instalaci. Zaznamenává se také více „nepostřehnutelných“ parametrů - tlak a vlhkost, sezónní změny klimatu a mnoho dalšího.

Díky nové technologii, všechny tyto údajejsou spojeny. Systém počítá, kdy by zaměstnanci vrtných plošin měli zahájit a dokončit práci s přesností několika dnů. Rovněž reguluje, na které trase by se lodě měly pohybovat, aby dosáhly svého cíle v daném čase v závislosti na podmínkách ledu, driftu na ledovém poli, deformačních polích a pohybu ledovce. Náklady na chybu jsou velmi vysoké: pokud je situace ve vodní oblasti odhadnuta nesprávně a pro práci je zapotřebí ledoborec, náklady na práci se zvýší denně nejméně o 1 milion rublů - z této částky začínají náklady na práci ledoborce denně.

Ale nestačí jen chránit zařízenímusejí být správně postaveny. Například nehoda na norské platformě Alexander Kielland byla způsobena tím, co odborníci nazývají "únava kovu". To znamená, že když byly postaveny, výpočty nezahrnovaly vlastnosti kovů, jejich opotřebení za určitých zatížení, teplotu, vlhkost a další faktory. Podobný problém s instalací plovoucí vrtné soupravy na zemi - přiznávají vědci: pokud existuje málo údajů nebo špatné geofyzikální průzkumy, pravděpodobnost nehod je velmi vysoká. Například stacionární ropná plošina Prirazlomnaya byla postavena bez zohlednění doporučení Arktického a Antarktického institutu, což vedlo k problémům při provozu jedné ze sad zařízení pro přímou přepravu ropy. Moderní analytické systémy se však již naučily hromadit velké množství potřebných dat, zpracovávat je a na tomto základě analyzovat, jak vhodný je stav prostředí pro instalaci. Nejužitečnější jsou údaje o proudech, větru, anomáliích mořského povrchu, teplotě a slanosti. Mimochodem, pouze údaje o rychlosti a směru čtyř proudů v Kara Sea váží v systému 50 GB - mluvíme o 22 milionech vypočtených hodnot.

Zastoupení na mapě údajů o pohybu ledovců, o rychlosti a směru proudění v Karském moři

Netěsnosti ropných produktů, nebo které skrývají bezohledné kapitány

Pokud se něco pokazilo a došlo k únikuropných produktů, je důležité jej rychle najít, určit zdroj a rozsah kontaminace. Analyzují se radarová a optická data, provádí se satelitní monitoring. Pokud je to opravdu olej, a ne řasy kvetoucí na vodě, pak směr jeho drift je určen pomocí speciálních značek oleje třídy a zdroj znečištění je odhalen. Zde začíná nejobtížnější etapa: je možné formálně posoudit pravděpodobnost poklesu ropných produktů z konkrétního plavidla jednoduše analýzou údajů z jeho navigačního zařízení. Často však kapitáni, kteří hodlají vniknout do moře znečišťující látky, vypnou identifikaci. Specialisté IEPI jsou pak nuceni předvídat trasy plavidel s postižením: berou v úvahu vstupní body do moře, místa určení, poslední zaznamenané souřadnice plavidla a snímky z vesmíru a GIS může všechny tyto informace spojit dohromady.

Je pozoruhodné, že úniky nejsou pouzenouzové, ale také přirozené, a EverGIS je pomáhá odlišit. To je důležité, protože informace o úniku jde přímo zákazníkům a je důležité poskytnout jim pouze objektivní informace o efektivitě výroby v regionu.

Kromě současného stavu vodní plochy,Výzkumní pracovníci provádějí dlouhodobou analýzu: změna klimatu a globální oteplování vyžadují pravidelné sledování stavu ledovců, dynamiku tvorby ledu a čištění vodní plochy, cyklonické driftové vzory. V EverGIS můžete provádět retrospektivní analýzu a studovat dynamiku změn dat v čase pomocí nástroje Chrono Filter. Tato analýza pomůže identifikovat sezónní vzorce, vztah mezi povětrnostními podmínkami a stavem životního prostředí a předvídat krátkodobé a střednědobé trendy.

Datové systémy jsou však stále podporovány„Fyzické“ monitorování vodní plochy: výzkumní pracovníci jsou povinni pojistit. Specialisté jsou ve službě na ledových multifunkčních záchranných plavidlech, označují všechny pohyby na mapě.

Arktida zůstává jedním z nejslibnějšíchsměry pro rozvoj řady průmyslových odvětví. Nejde jen o těžbu, ale také o rybolov, těžbu mořské soli a dokonce o výstavbu farem pro pěstování léčivých rostlin (existují druhy, které se již používají při výrobě léků proti rakovině). Proto můžeme očekávat rychlý rozvoj technologií v této oblasti, včetně GIS. Jejich vývoj bude probíhat ve dvou hlavních směrech: zajištění bezpečnosti a úspory zdrojů vrtných souprav a dopravy při těžbě ropy, jakož i snížení dopadu průmyslového rozvoje Arktidy na životní prostředí. Není žádným tajemstvím, že arktický biosystém je extrémně křehký, jeho obyvatelé mohou být dokonce zraněni nadměrnou hladinou hluku, kterou vytvářejí soupravy. Například šedé a grónské velryby (již na pokraji zániku) používají akustické zvukové vlny pro navigaci, hledání potravy a komunikace, a proto je pro ně kritický jakýkoli vnější hluk.