북극의 세기 : 가혹한 기후 조건에있는 석유 및 가스전을 안전하게 개발하는 법

북한에서 일하는 것은 가장 위험한 유형의 인간 활동 중 하나와 동일할 수 있습니다.

광부, 공병 및 야생 조련사동물. 그러나 탐사 및 생산의 높은 비용과 명백한 위험에도 불구하고 글로벌 석유 및 가스 회사는 북극 지역에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 왜냐하면 세계 미발견 석유 및 가스 매장량의 4분의 1이 북극 지역에 위치해 있기 때문입니다. 미국 지질조사국(US Geological Survey)은 북극의 석유 매장량이 900억 배럴, 1,669조 입방미터에 달하는 것으로 추산합니다. 피트의 가스. 러시아 과학자들에 따르면 북극 매장량은 서부 시베리아와 페르시아만의 탄화수소 매장량과 비슷합니다.

위험은 무엇입니까?

일년 내내 낮은 기온,해수면, 해빙 및 빙산의 변화, 그리고 세계의 상당히 급격한 기후 변화는 북극 개발과 관련된 주요 위험입니다. 따라서 1980년 북해에서 노르웨이 SSDR(반잠수식 시추 장비 - 하이테크) Alexander Kielland에서 발생한 유명한 사고로 123명의 목숨을 앗아갔습니다. 그리고 비교적 최근인 2011년에는 오호츠크해의 러시아 수상 플랫폼 콜라호에서 53명이 사망했다. 참고로 시추 플랫폼에서 규모 측면에서 가장 큰 사고(다행히 희생자 수 측면에서는 아님)는 2010년 4월 20일 멕시코 만에서 한 회사가 소유한 Deepwater Horizon 플랫폼에서 발생했습니다. 다국적 기업인 British Petroleum의 자회사입니다. 12명이 사망하고, 건물 자체가 화재로 전소되었으며, 약 15,000톤의 기름이 바다로 유출되었습니다. 미국 남부 지역 거의 전체가 영향을 받았으며 3개 주의 해안은 환경 재앙 직전에 있었습니다.

러시아는 개발 잠재력을 집중적으로 높이고 있습니다.내부 해역과 북극 대륙붕의 수역. 지질 공학 작업, 원자재 추출 및 운송을 수행하려면 정확한 일기 예보를 아는 것만으로는 충분하지 않으며 기상, 해양학, 항해 등 수역에 대한 다차원 수문 기상 모니터링이 필요합니다. 그리고 이러한 분석이 포괄적으로 이루어지지 않고 여러 개의 서로 다른 시스템에서 이루어지면 데이터 손실 위험이 높아지고 결과적으로 낮은 의사 결정 속도로 인한 위험이 높아집니다.

Kolskaya 부동 시추 장비. 사진 : Andrey Pronin / TASS / Interpress

또한 북극의 바다를 고려해야합니다.이기종 : 어딘가에 얼음 덮개가 두껍고 어딘가 얇아 지지만 물이 거의 신선하다는 이유로 밀도가 높습니다. 예측을하고 상황을 평가하기 위해 이러한 모든 매개 변수 (및 그 중 수백 개가있을 수 있음)를 모아야합니다. 이러한 목적을 위해 연구자들은 가장 복잡한 지리 정보 시스템을 사용합니다. 거대한 데이터 파일을 수집하고 분석 할뿐만 아니라 단기 및 중기 예측을 할 수 있습니다. 예를 들어, 가장 가까운 얼음 덩어리가 어느 방향으로 움직이는 지, 며칠까지 충돌을 일으킬 위험이 없도록 작업을 끝내야 할 때.

그래서 JSC "환경 디자인 연구소(IEPI)는 에버 포인트 (Everpoint)가 개발 한 EverGIS 플랫폼을 기반으로 한 특수 소프트웨어를 선보였습니다. 러시아의 북극 지역의 얼음 운영에 대한 정보 및 기술 지원의 프레임 워크에서. 이 소프트웨어 덕분에 얼음 상태가 모니터되고 탄화수소 오염이 검색되고 그 원인이 결정됩니다.

EverGIS 시스템에서 카라 해의 얼음 상태와 수온 분석

기술로 위험을 계산하는 방법은 무엇입니까?

지리 정보 시스템을 구현하기 전에 다음 작업을 수행하십시오.북극 대륙붕에서는 거의 손으로 만지는 방식으로 진행되었습니다. 모든 활동은 수역에 얼음이 확실히 없는 1년 중 3개월 동안 계획되었습니다. 그러나 비수기에는 종종 작업을 더 일찍 시작하고 조금 늦게 끝낼 수 있습니다. 모두 날씨에 따라 다릅니다. 그러나 이를 추적하는 것이 불가능했기 때문에 많은 시간이 낭비되었다. 봄과 가을에는 연구자들이 특히 조심해야 하며 이때에는 큰 빙원과 기타 위험한 물체가 나타납니다.

오늘날 위험의 정도를 평가하기 위해 과학자그들의 표류의 방향, 속도, 위협의 정도를 모델화하십시오. 이를 위해 CLS (프랑스 국립 우주 연구 센터 (CNR) 지부 및 프랑스 해사기구 (IFREMER) 개발 연구소) 및 러시아 북극 및 남극 연구소와 같은 대규모 국제 기업과 같은 조직 및 과학 기관을 포함한 많은 출처의 데이터가 사용됩니다. Nansen 국제 환경 및 원격 감지 센터, N. N. Zubov State Oceanographic Institute, Marl N-남 "등이있다.

시스템에 집계되는 데이터:

  • 일반 정보 - 물체의 위치, 예를 들어 부동 또는 고정 플랫폼, 보안 영역의 경계, 라이센스 영역의 경계;
  • 운영 정보 - 위험한 얼음물에 놓인 ARGOS 무선 표지의 원격 측정 데이터;
  • 해양학 정보 - 해수면 온도, 현재 속도 및 방향, 바람 필드, 수색, 수심 측량, 표면 이상, 조수, 염분
  • 항법 정보 - 레이더 위성 이미지, AIS 데이터에서 식별된 선박
  • 얼음 상태 - 빙원의 드리프트의 경계와 방향, 얼음 종류의 분류, 얼음 물체의 드리프트 위치와 추정 방향.
  • 생태학적 상황 - 탄화수소 유막의 표류에 대한 윤곽과 예상 방향 및 레이더 위성 이미지.

시스템의 일부 데이터는 매일 자동으로 업데이트됩니다. 빈번한 업데이트가 필요하지 않은 다른 세트의 경우 가져오기 메커니즘을 사용하여 언제든지 수동으로 로드할 수 있습니다.

고객 회사도 운영 정보에 접근할 수 있으며, 시스템 자체에 공간 데이터를 제공하는 경우도 많습니다.

고객 중에는 석유 및 가스 회사 - 그룹 기업이 있습니다.가즈프롬, 로즈 네 프트, 가즈 프롬 네프- 및 그 하청업체, 업계과학 및 기술 조직. 현재 Rosneft와 Gazprom만이 북극 대륙붕에서 작업할 권리를 갖고 있습니다. Rosneft는 28개의 시추 면허를 소유하고 있으며 Gazprom은 38개입니다. 현재 새로운 면허는 발급되지 않습니다. 러시아는 2016년에 북극 대륙붕 면허 구역에 대한 임시 유예를 도입하여 전 천연자원부 장관 Sergei Donskoy에 따르면 기업들이 다음과 같이 할 수 있다고 말했습니다. 기존 약속에 집중하고 새로운 분야를 개척하는 데 필요한 시간을 단축하세요.” 그러나 작년 9 월 State Duma는 오호츠크 해의 한 사이트 때문에 라이센스 발급을 재개하는 법안을 고려하고있었습니다. Gazprom의 추정에 따르면 Koryakia-1 유전의 지질학적 매장량은 석유 4억 2천만 톤과 1조 입방미터에 달할 수 있습니다. m의 가스. 두 석유 생산 회사 모두 분명히 개발에 큰 관심을 가지고 있습니다.

연구원이 손에 신선한 모든 것을 갖게 되었으니데이터를 사용하여 장비와 작업의 안전을 보장하는 정확한 행동 계획을 시스템에 형성 할 수 있습니다. 이를 위해 관심 대상 (일반적으로 드릴링 장비)을 중심으로 굴착 장비의 안전을 보장하기 위해 어떤 물체가 정확하게 계산되고 제어되는 완충 지대가 결정됩니다. 예를 들어, 얼음의 궤적과 이동 속도가 계산되며, 이는 상대적으로 시추 플랫폼에 가깝습니다. 주위의 선박의 이동 방향이 모니터되고, 선택된 수역에서의 흐름과 바람이 얼마나 강하며 설치를 손상시키지 않을 것입니다. 더 많은 "지각 할 수없는"매개 변수 (예 : 압력 및 습도, 계절별 기후 변화 등)가 기록됩니다.

새로운 기술 덕분에 이 모든 데이터는함께 모였습니다. 시스템은 드릴링 플랫폼 직원이 작업을 시작하고 완료해야 하는 시기를 며칠 이내에 정확하게 계산합니다. 또한 얼음 상태, 빙원의 표류, 변형 장 및 빙산의 움직임에 따라 해상 선박이 주어진 시간 내에 목적지에 도달하기 위해 어떤 선로를 따라야 하는지 규제됩니다. 오류 비용은 매우 높습니다. 수역의 상황이 잘못 평가되고 작업에 쇄빙선이 필요한 경우 작업 비용은 매일 최소 100만 루블씩 증가합니다. 이는 운영 비용이 시작되는 금액입니다. 하루에 쇄빙선.

하지만 굴착 장치를 보호하는 것만으로는 충분하지 않습니다.얼음은 올바르게 제작되어야 합니다. 예를 들어, 노르웨이의 Alexander Kielland 플랫폼에서 발생한 사고는 전문가들이 "금속 피로"라고 부르는 현상으로 인해 발생했습니다. 이는 건설 중에 금속의 특성, 특정 하중에서의 마모, 온도, 습도 변화 및 기타 요인이 계산에 고려되지 않았음을 의미합니다. 지상에 부유식 시추 장비를 설치할 때도 비슷한 문제가 있습니다. 연구자들은 데이터가 적거나 지구물리학 연구의 품질이 좋지 않으면 사고 가능성이 매우 높다는 점을 인정합니다. 예를 들어, Prirazlomnaya 고정 석유 플랫폼은 북극 및 남극 연구소의 권장 사항을 고려하지 않고 건설되었으며, 이로 인해 직접 석유 적재 장치 단지 중 하나의 작동에 문제가 발생했습니다. 그러나 현대 분석 시스템은 이미 필요한 많은 양의 데이터를 축적하고 처리하며 이를 기반으로 환경 상태가 설치에 얼마나 적합한지 분석하는 방법을 배웠습니다. 가장 유용한 데이터는 해류, 바람, 해수면 높이 이상, 온도 및 염도에 관한 것입니다. 그건 그렇고, Kara Sea의 4개 해류의 속도와 방향에 대한 데이터만 시스템에서 무게가 50GB입니다. 우리는 약 2,200만 개의 계산된 값을 이야기하고 있습니다.

카라 해의 흐름 속도와 방향에 관한 빙산의 이동에 관한 데이터지도상의 표현

부주의 한 선장을 숨기는 석유 제품의 누출

뭔가 잘못되어 누수가 발생하는 경우석유 제품의 경우 신속하게 찾아내고 오염원과 오염 정도를 확인하는 것이 중요합니다. 레이더 및 광학 데이터를 분석하고 위성 모니터링을 수행합니다. 그것이 정말로 기름이고 물 위에 조류가 피어나는 것이 아니라면, 특별한 유성 비컨의 도움으로 표류 방향이 결정되고 오염의 원인이 식별됩니다. 여기서 가장 어려운 단계가 시작됩니다. 항해 장비의 데이터를 분석함으로써 특정 선박에서 석유 제품이 배출될 가능성을 공식적으로 평가할 수 있습니다. 그러나 선장은 오염물질을 바다에 방출할 계획을 세울 때 종종 식별 기능을 꺼두기도 합니다. 그런 다음 IEPI 전문가는 식별이 꺼진 선박의 경로를 예측해야 합니다. 바다로의 진입 지점, 목적지 지점, 선박의 마지막으로 기록된 좌표 및 우주의 이미지가 고려되며 GIS는 모든 것을 가져올 수 있습니다. 이 정보를 함께.

주목할만한 누출은비상 사태뿐만 아니라 자연적으로, EverGIS는 그들을 구별하는 데 도움이됩니다. 이는 누출에 대한 정보가 고객에게 직접 전달되기 때문에 중요하며, 지역의 생산 효율성에 대한 객관적인 정보 만 제공하는 것이 중요합니다.

수역의 현재 상태에 더하여,연구자들은 장기 분석을합니다 : 기후 변화와 지구 온난화는 빙하 상태, 얼음 형성 및 수역 정화의 동역학,주기적인 드리프트 패턴을 정기적으로 모니터링하는 것이 필요합니다. EverGIS에서는 Chrono Filter 도구를 사용하여 후 향적 분석을 수행하고 시간 경과에 따른 데이터 변경의 역 동성을 연구 할 수 있습니다. 이러한 분석은 계절 패턴, 기상 조건과 환경 상태 간의 관계를 파악하고 단기 및 중기 경향을 예측하는 데 도움이 될 것입니다.

그러나 데이터 시스템은 여전히 ​​지원됩니다.수역의 "물리적"모니터링 : 연구원은 보험에 가입해야합니다. 전문가들은 얼음 형 다기능 구조 선박에 근무 중이며 모든 움직임을지도에 표시합니다.

북극은 여전히 ​​가장 유망한 지역 중 하나입니다.다양한 산업의 발전 방향을 제시합니다. 우리는 광업뿐만 아니라 낚시, 바다 소금 추출, 심지어 약용 식물 재배를 위한 농장 건설에 대해서도 이야기하고 있습니다(이미 항암제 생산에 사용되는 종이 있습니다). 따라서 GIS를 비롯한 이 분야의 기술의 급속한 발전을 기대할 수 있습니다. 그들의 개발은 두 가지 주요 방향으로 진행될 것입니다. 즉, 석유 생산 중 시추 장비 및 운송의 안전을 보장하고 자원을 절약하는 동시에 북극 산업 발전이 환경에 미치는 영향을 줄이는 것입니다. 북극의 생물학적 시스템이 극도로 취약하다는 것은 비밀이 아니며, 굴착 장치로 인해 발생하는 과도한 소음도 북극 주민에게 해를 끼칠 수 있습니다. 예를 들어, 회색고래와 북극고래(이미 멸종 위기에 처해 있음)는 음향 음파를 사용하여 길을 찾고, 먹이를 찾고, 의사소통하므로 외부 소음이 이들에게 매우 중요합니다.