Arktisen vuosisadan aika: miten voimakkaasti ilmasto-olosuhteissa sijaitsevat öljy- ja kaasukentät voidaan turvallisesti kehittää

Pohjoinen työ voidaan rinnastaa johonkin vaarallisimpaan ihmisen toiminnan tyyppiin

kaivostyöläisiä, sappereitä ja villiohjaajiaeläimiä. Huolimatta tutkimus- ja tuotannon kustannuksista ja ilmeisistä riskeistä huolimatta maailmanlaajuiset öljy- ja kaasuyhtiöt kiinnittävät yhä enemmän huomiota arktiseen alueeseen, koska neljäsosa maailman tuntemattomista öljy- ja kaasuvarannoista on. Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos arvioi arktisten varantojen olevan 90 miljardia barrelia öljyä ja 1 669 biljoonaa kuutiometriä. jalat kaasua. Venäjän tiedemiehen mukaan arktiset alueet ovat verrattavissa Länsi-Siperian ja Persianlahden hiilivetyreserveihin.

Mikä on vaara?

Alhaiset lämpötilat suurimmalla osalla vuodestamerenpinnan, merijään ja jäävuorien muutokset ja melko nopeat ilmastonmuutokset maailmassa - nämä ovat tärkeimmät arktisen alueen kehitykseen liittyvät riskit. Niinpä vuonna 1980 norjalaisen FPUB: n tunnettua onnettomuutta (osittain upotettava porauslaite - "High-tech") Alexander Kielland Pohjanmerellä vaati 123 hengen elämää. Äskettäin, vuonna 2011, Okhotskinmeren venäläisellä kelluvalla Kolalla kuoli 53 ihmistä. Viitaten, suurin porausalustalla tapahtunut onnettomuus (mutta onneksi ei uhrien määrä) tapahtui 20. huhtikuuta 2010 Meksikonlahdella Deepwater Horizon -alustalla, joka oli kansainvälisen yhtiön British Petroleumin tytäryhtiön omistuksessa. 12 ihmistä kuoli, rakenne itsessään tuhoutui tulipalossa, ja noin 15 tuhatta tonnia öljyä valui mereen. Lähes koko Yhdysvaltojen eteläinen alue kärsi, kolmen valtion rannikot olivat ekologisen katastrofin äärellä.

Venäjä lisää voimakkaasti kehityspotentiaaliasisävesillä ja arktisella hyllyllä. Geoteknisen työn, raaka-aineiden louhinnan ja kuljetuksen toteuttamiseksi ei riitä, että tiedämme tarkan sääennusteen, tarvitaan moniulotteista vesialueiden hydrometeorologista seurantaa - meteorologista, okeanografista ja navigointia. Ja jos tämä analyysi ei ole monimutkainen, mutta useissa erilaisissa järjestelmissä, tietojen häviämisen vaara ja näin ollen alhaisen päätöksentekonopeuden aiheuttamat vaarat kasvavat.

Kolskayan kelluva porauslaite. Kuva: Andrey Pronin / TASS / Interpress

On myös otettava huomioon, että meret arktisella alueellaheterogeeninen: jonnekin jääpeite on paksumpi ja jossain ohuempi, mutta tiheämpi, koska vesi on lähes tuore. Kaikki nämä parametrit (ja niitä voi olla satoja) on koottava ennusteiden laatimiseksi ja tilanteen arvioimiseksi. Tätä tarkoitusta varten tutkijat käyttävät monimutkaisimpia maantieteellisiä tietojärjestelmiä. Niiden avulla ei vain kerätä ja analysoida valtavia datatiedostoja vaan myös tehdä lyhyen ja keskipitkän aikavälin ennusteita. Esimerkiksi mihin suuntaan lähin jäämaski liikkuu, kun työ on saatettava loppuun useiden päivien ajan niin, ettei törmäysriski ole olemassa.

Niin, JSC "Ympäristönsuojelun instituutti jatutkimukset ”(IEPI) Venäjän arktisen alueen vesillä tapahtuvan jäätoiminnan tiedotus- ja teknisen tuen yhteydessä otti käyttöön Everpointin kehittämään EverGIS-alustaan ​​perustuvan erikoisohjelmiston. Tämän ohjelmiston avulla jäätilan hallintaa ja hiilivetysaasteiden etsintää tehdään niiden lähteiden myöhemmällä määrityksellä.

Kara-meren jääolosuhteiden ja veden lämpötilan analysointi EverGIS-järjestelmässä

Miten teknologia auttaa laskemaan riskejä?

Ennen maantieteellisten tietojärjestelmien käyttöönottoaArktinen hylly toteutettiin lähes kosketukseen: kaikki aktiviteetit suunniteltiin kolme kuukautta vuodessa, kun vesialueella ei ollut varmasti jäätä. Mutta usein offseasonissa voit aloittaa työnsä aikaisemmin ja lopettaa hieman myöhemmin - kaikki riippuu säästä. Mutta koska tätä oli mahdotonta seurata, tuhlittiin paljon aikaa. Keväällä ja syksyllä tutkijoiden on oltava erityisen varovaisia, sillä juuri tällä hetkellä esiintyy suuria jääkantoja ja muita vaarallisia esineitä.

Tänään, arvioidaksemme vaaran astetta, tiedemiehetmallinnettava niiden ajoituksen suunta, nopeus, uhka-aste. Tätä varten käytetään useista lähteistä peräisin olevia tietoja, mukaan lukien organisaatiot ja tieteelliset laitokset, esimerkiksi suuret kansainväliset yritykset, kuten CLS (Ranskan kansallisen avaruusalan tutkimuskeskuksen CNES-ala ja Ranskan merentutkimuslaitos IFREMER) sekä Venäjän arktinen ja Etelämantereen tutkimuslaitos, Nansenin kansainvälinen ympäristö- ja kaukokartoituskeskus N. N. Zubovin osavaltion merenkulkuopisto, Marl n-South "ja muut.

Järjestelmään yhdistetyt tiedot:

  • yleiset tiedot - kohteen sijainti, esimerkiksi kelluva tai kiinteä alusta, turvavyöhykkeen rajat, lisenssi-alueiden rajat;
  • operatiiviset tiedot - ARGOS-radiopuhaltimien telemetriset tiedot, jotka sijoitetaan mahdollisesti vaarallisiin jääkohteisiin;
  • Oceanografiset tiedot - meren pinnan lämpötila, nykyinen nopeus ja suunta, tuulikentät, veden väri, batymetria, pinnan poikkeavuudet, vuorovesi, suolaisuus;
  • navigointitiedot - alukset, jotka on tunnistettu tutkan satelliittikuvilla, AIS-tiedot;
  • jääolosuhteet - jääkenttien ajautumisen rajat ja suunnat, jäätyyppien luokittelu, jään esineiden ajoituksen sijainti ja arvioidut suunnat;
  • ympäristötilanne - ääriviivat ja arvioidut suuntaviivat hiilivetypisteiden ja tutka-satelliittikuvien siirtymiselle.

Joka päivä jotkin järjestelmän tiedot päivitetään automaattisesti. Muille sarjoille, jotka eivät vaadi tällaista päivitystä, manuaalinen lataaminen on mahdollista milloin tahansa käyttämällä tuontimekanismeja.

Asiakasyrityksillä on myös pääsy operatiivisiin tietoihin, ja ne toimittavat usein paikkatietoja itse järjestelmään.

Asiakkaina ovat öljy- ja kaasuyhtiöt - ryhmän yritykset. Gazprom, Rosneft, Gazprom Neft - ja niiden alihankkijat, teollisuustieteelliset ja tekniset järjestöt. Tällä hetkellä vain Rosneftilla ja Gazpromilla on oikeus työskennellä arktisella hyllyllä. Rosneft omistaa 28 porauslupaa, ja Gazprom omistaa 38. Uusia lisenssejä ei myönnetä nyt - Venäjä vuonna 2016 otti käyttöön väliaikaisen moratorion Arctic-hyllyn lupa-alueille, jotta entisten luonnonvarojen ministeri Sergei Donskoy ilmoitti, että yritykset voisivat ”Keskity jo tehtyihin sitoumuksiin ja lyhennä aikaa uusien talletusten löytämiseen”. Viime vuoden syyskuussa valtion duuma harkitsi kuitenkin lakiluonnosta lisenssien uusimisesta - vain yhden Okhotskin meren alueen vuoksi. Gazpromin arvioiden mukaan Koryakia-1-kentän geologiset varannot voivat olla 420 miljoonaa tonnia öljyä ja 1 biljoonaa kuutiometriä. m kaasua. Molemmilla öljy-yhtiöillä on luonnollisesti suuri kiinnostus sen kehittämiseen.

Nyt kun tutkijalla on kaikki tuoreita käsissääntiedot, se voi muodostaa järjestelmään täsmällisen toimintasuunnitelman, jolla varmistetaan laiturin ja työn turvallisuus. Tätä varten mielenkiintoisten kohteiden ympärille (yleensä tämä on porauslaite) määritetään puskurivyöhyke, johon tulo, johon mikä tahansa kohde on selkeästi laskettu ja ohjattu porauslaitteen turvallisuuden varmistamiseksi. Esimerkiksi jään liikerata ja nopeus lasketaan, jotka ovat suhteellisen lähellä porausalustaa. Seurataan alusten liikkumissuuntaa, kuinka voimakkaita ovat virtaukset ja tuulet valitulla vesialueella, eivätkö ne vahingoita asennusta. Merkittävämpiä parametreja tallennetaan myös - paine ja kosteus, kausiluonteiset ilmastonmuutokset ja paljon muuta.

Uuden teknologian ansiosta kaikki nämä tiedotkootaan yhteen. Järjestelmä laskee, milloin porausalustojen työntekijät aloittavat ja suorittavat työn useiden päivien tarkkuudella. Siinä säädetään myös siitä, millä radalla laivat tulisi liikkua, jotta ne pääsevät määränpäähänsä tiettynä ajankohtana, riippuen jääolosuhteista, jääkentän ajautumisesta, muodonmuutoskentistä ja jäävuoren liikkeestä. Virheen kustannukset ovat erittäin suuret: jos vesialueen tilanne arvioidaan väärin ja työhön tarvitaan jäänmurtaja, työn kustannukset nousevat vähintään 1 miljoonalla ruplaa päivittäin - tästä määrästä jäämurtajan työn hinta alkaa päivittäin.

Mutta se ei riitä pelkästään suojien suojaamiseenne on rakennettava oikein. Esimerkiksi norjalaisen Alexander Kiellandin onnettomuus johtui siitä, mitä asiantuntijat kutsuvat "metallien väsymykseksi". Tämä tarkoittaa sitä, että laskennassa ei ollut rakennusaikana metallien ominaisuuksia, niiden kulumista tietyissä kuormissa, lämpötilaa, kosteutta ja muita tekijöitä. Samankaltainen ongelma kelluvan porauslautan asennuksessa maahan - tutkijat myöntävät: jos tietoja on vähän tai jos geofysikaaliset tutkimukset ovat huonot, onnettomuuksien todennäköisyys on erittäin korkea. Esimerkiksi Prirazlomnayan kiinteä öljyalusta rakennettiin ottamatta huomioon arktisen ja Etelämantereen instituutin suosituksia, jotka johtivat ongelmiin yhden öljyn suoran siirron laitteiden toiminnassa. Mutta nykyaikaiset analyyttiset järjestelmät ovat jo oppineet keräämään suuria määriä tarvittavia tietoja, käsittelemään niitä, ja analysoimaan tältä pohjalta, kuinka sopiva ympäristön tila on asennuksessa. Hyödyllisinä ovat tiedot virtauksista, tuulesta, meren pinnan poikkeavuuksista, lämpötilasta ja suolapitoisuudesta. Muuten, vain tiedot neljän virran nopeudesta ja suunnasta Karan merellä punnitaan järjestelmässä 50 Gt - puhumme noin 22 miljoonasta lasketusta arvosta.

Edustaminen jäänvuorien liikkumista koskevien tietojen kartalla, virtauksen nopeudesta ja suunnasta Karanmerellä

Öljytuotteiden vuoto tai häikäilemättömien kapteenien piilottaminen

Jos jotain meni pieleen ja siellä oli vuotoon tärkeää löytää nopeasti, määrittää saastumisen lähde ja laajuus. Tutka ja optiset tiedot analysoidaan, satelliittiseuranta suoritetaan. Jos tämä on todella öljyä, eikä veteen kukoistavia leviä, sen juoksun suunta määräytyy erityisten öljyluokan merkkien avulla ja paljastuu saastumisen lähde. Tässä vaikein vaihe alkaa: on mahdollista arvioida virallisesti öljyntuotteiden pudotuksen todennäköisyys tietystä aluksesta yksinkertaisesti analysoimalla sen navigointilaitteiden tietoja. Mutta usein kapteenit, jotka aikovat heittää epäpuhtauksia mereen, sammuttavat tunnistamisen. Sitten IEPI-asiantuntijoiden on pakko ennustaa vammaisten tunnistamiseen käytettävien alusten reitit: ne ottavat huomioon meren saapumispaikat, määräpaikat, aluksen viimeiset tallennetut koordinaatit ja kuvat avaruudesta, ja GIS voi tuoda kaikki nämä tiedot yhteen.

On huomattava, että vuotoja ei ole vainhätätilanteessa, mutta myös luonnollinen, ja EverGIS auttaa erottamaan ne. Tämä on tärkeää, koska vuotoja koskevat tiedot siirtyvät suoraan asiakkaille, ja on tärkeää antaa heille vain objektiivista tietoa alueen tuotannon tehokkuudesta.

Vesialueen nykyisen tilan lisäksiTutkijat analysoivat pitkällä aikavälillä: ilmastonmuutos ja ilmaston lämpeneminen edellyttävät jäätiköiden tilan säännöllistä seurantaa, jäänmuodostuksen dynamiikkaa ja vesialueiden puhdistusta, syklonisia ajelehtimalleja. EverGIS-ohjelmassa voit suorittaa retrospektiivisen analyysin ja tutkia tietojen dynamiikkaa ajan myötä käyttämällä Chrono Filter -työkalua. Tällainen analyysi auttaa tunnistamaan kausimallit, sääolosuhteiden ja ympäristön tilan väliset suhteet sekä ennustamaan lyhyen ja keskipitkän aikavälin suuntauksia.

Tietojärjestelmiä tuetaan kuitenkin edelleenVesialueen ”fyysinen” seuranta: tutkijat ovat velvollisia vakuuttamaan. Asiantuntijat ovat vastuussa jäänluokan monitoiminnallisista pelastusaluksista, merkitsevät kaikki liikkeet kartalla.

Arktinen alue on yksi lupaavimmistasuuntaviivat useiden teollisuudenalojen kehitykselle. Kyse ei ole pelkästään kaivostoiminnasta, vaan myös kalastuksesta, merisuolan louhinnasta ja jopa maatilojen rakentamisesta kasvintuotantoa varten (on olemassa lajeja, joita käytetään jo syöpälääkkeiden valmistuksessa). Siksi voimme odottaa teknologian nopeaa kehittymistä tällä alalla, mukaan lukien GIS. Niiden kehittäminen tapahtuu kahdessa pääsuunnassa: turvata ja säästää resursseja porauslauttojen ja kuljetuksen aikana öljyntuotannon aikana sekä vähentää arktisen teollisuuden teollisen kehityksen vaikutuksia ympäristöön. Ei ole mikään salaisuus, että arktinen biosysteemi on äärimmäisen herkkä, sen asukkaat voivat jopa loukkaantua liiallisen melutason takia. Esimerkiksi harmaat ja Grönlannin valaat (jotka ovat jo sukupuuttoon) käyttävät akustisia ääniaalloja navigoinnissa, etsivät ruokaa ja viestintää, minkä vuoksi kaikki ulkopuoliset melut ovat heille ratkaisevan tärkeitä.