Darbas Šiaurėje gali būti prilyginamas vienai pavojingiausių žmogaus veiklos rūšių, kartu su
Kokie pavojai tyko?
Žema temperatūra didžiąją metų dalį, besikeičiantis jūros lygis, jūros ledas ir ledkalniai bei gana sparti klimato kaita pasaulyje yraPavyzdžiui, 1980 m. Gerai žinoma avarija Norvegijos aukštųjų technologijų gręžimo įrenginyje "Alexander Kielland" Šiaurės jūroje pareikalavo 123 žmonių gyvybių.Visai neseniai, 2011 m., 53 žmonės mirė Rusijos plaukiojančioje platformoje "Kolskaya" Okhotsko jūroje.Pavyzdžiui, didžiausia pagal mastą (bet, laimei, ne pagal aukų skaičių) avarija gręžimo platformoje įvyko 2010 m. balandžio 20 d. Meksikos įlankoje platformoje "Deepwater Horizon", kuri priklausė tarptautinės korporacijos "British Petroleum" dukterinei įmonei.Žuvo 12 žmonių, pats statinys buvo visiškai sunaikintas ugnies, o į jūrą nutekėjo apie 15 tūkst.Nukentėjo beveik visas pietinis JAV regionas, trijų valstybių pakrantės buvo ant aplinkos katastrofos ribos.
Rusija intensyviai didina savo plėtros potencialąvidaus jūros vandenų vandenyse ir Arkties šelfe. Geotechniniams darbams, žaliavų gavybai ir transportavimui atlikti neužtenka tik žinoti tikslią orų prognozę, reikalingas daugiamatis hidrometeorologinis vandens plotų monitoringas – meteorologinis, okeanografinis, navigacinis. Ir jei ši analizė atliekama ne visapusiškai, o keliose skirtingose sistemose, padidėja duomenų praradimo rizika ir dėl to pavojai, kuriuos sukelia mažas sprendimų priėmimo greitis.
Kolskaya plūduriuojantis gręžimo įrenginys. Nuotrauka: Andrey Pronin / TASS / Interpress
Taip pat būtina atsižvelgti į tai, kad Arktyje yra jūrosnevienalytė: kažkur ledo danga yra storesnė ir kažkur plonesnė, bet tankesnė dėl to, kad vanduo yra beveik šviežias. Visi šie parametrai (ir gali būti šimtai jų) turi būti sujungti, kad būtų galima prognozuoti ir įvertinti situaciją. Tuo tikslu mokslininkai naudojasi sudėtingiausiomis geografinėmis informacinėmis sistemomis. Jie leidžia ne tik rinkti ir analizuoti didžiules duomenų rinkmenas, bet ir trumpalaikės bei vidutinės trukmės prognozes. Pavyzdžiui, kokia kryptimi eina artimiausias ledo masyvas, kai iki kelių dienų turite baigti darbą, kad nebūtų susidūrimo pavojaus.
Taigi, UAB "Aplinkos dizaino institutas ir. \ Tapklausos “(IEPI) informacinės ir technologinės paramos ledo operacijoms Rusijos Arkties zonos vandenyse metu įdiegė specializuotą programinę įrangą, pagrįstą Everpoint sukurta„ EverGIS “platforma. Naudojant šią programinę įrangą, ledo situacijos kontrolė ir angliavandenilių taršos paieška atliekama vėliau nustatant jų šaltinius.
Jūros sąlygų ir vandens temperatūros analizė Kara jūroje EverGIS sistemoje
Kaip technologija padeda apskaičiuoti riziką?
Prieš diegdami geografines informacines sistemas, padirbėkitearktiniame šelfe buvo vykdomi beveik liečiant: visa veikla buvo suplanuota trims metų mėnesiams, kai akvatorijoje ledo tikrai nėra. Tačiau dažnai ne sezono metu darbus galima pradėti anksčiau ir baigti kiek vėliau – viskas priklauso nuo oro sąlygų. Bet kadangi to buvo neįmanoma atsekti, buvo sugaišta daug laiko. Pavasarį ir rudenį tyrinėtojai turi būti ypač atidūs, būtent tokiu metu atsiranda didelių ledo lyčių ir kitų pavojingų objektų.
Šiandien, siekiant įvertinti pavojaus laipsnį, mokslininkaimodeliuoti jų dreifo, greičio, grėsmės laipsnio kryptį. Šiuo tikslu naudojami įvairių šaltinių duomenys, įskaitant organizacijas ir mokslo institucijas, pavyzdžiui, tokias dideles tarptautines bendroves kaip CLS (Prancūzijos nacionalinio kosmoso tyrimų centro CNES ir Prancūzijos jūrų IFREMER plėtros institutas) bei Rusijos Arkties ir Antarkties tyrimų institutas, Nanseno tarptautinis aplinkos ir nuotolinio stebėjimo centras, N. N. Zubovo valstybinis okeanografijos institutas, Marl N-Pietų "ir kt.
Duomenys, kurie kaupiami sistemoje:
- bendroji informacija - objekto vieta, pavyzdžiui, plūduriuojanti arba stacionari platforma, saugumo zonos ribos, licencijos plotų ribos;
- operatyvinė informacija - telemetrijos duomenys iš ARGOS radijo švyturių, esančių ant potencialiai pavojingų ledo objektų;
- okeanografinė informacija – jūros paviršiaus temperatūra, srovės greitis ir kryptis, vėjo laukai, vandens spalva, batimetrija, paviršiaus anomalijos, potvyniai, atoslūgiai, druskingumas;
- navigacinė informacija – laivai atpažinti iš radarų palydovinių vaizdų, AIS duomenų;
- ledo sąlygos - ledo laukų dreifo ribos ir kryptys, ledo tipų klasifikavimas, ledo objektų dreifo vieta ir numatomos kryptys;
- ekologinė situacija – angliavandenilių dėmių ir radarų palydovinių vaizdų dreifo kontūrai ir numatomos kryptys.
Dalis duomenų sistemoje atnaujinami automatiškai kiekvieną dieną. Kitų rinkinių, kuriems nereikia tokių dažnų atnaujinimų, rankinis įkėlimas bet kuriuo metu naudojant importavimo mechanizmus yra priimtinas.
Klientų įmonės taip pat turi prieigą prie operatyvinės informacijos, be to, dažnai pačios pateikia erdvinius duomenis sistemai.
Tarp klientų yra naftos ir dujų įmonės – grupės įmonės„Gazprom“, „Rosneft“, „Gazprom Neft“- ir jų subrangovai, pramonėmokslo ir technikos organizacijos. Šiuo metu teisę dirbti Arkties šelfe turi tik „Rosneft“ ir „Gazprom“. „Rosneft“ turi 28 gręžimo licencijas, o „Gazprom“ - 38. Naujos licencijos dabar neišduodamos – Rusija 2016 m. įvedė laikiną moratoriumą Arkties šelfo licencijavimo zonoms, kad, pasak buvusio gamtos išteklių ministro Sergejaus Donskojaus, įmonės galėtų „ sutelkti dėmesį į esamus įsipareigojimus ir sutrumpinti naujų laukų atidarymo laiką. Tačiau praėjusių metų rugsėjį Valstybės Dūma svarstė įstatymo projektą dėl licencijų išdavimo atnaujinimo – vien dėl vienos vietos Okhotsko jūroje. „Gazprom“ skaičiavimais, Koryakia-1 telkinio geologiniai ištekliai gali siekti 420 mln. tonų naftos ir 1 trilijoną kubinių metrų. m dujų. Akivaizdu, kad abi naftos gavybos įmonės yra labai suinteresuotos jos plėtra.
Dabar, kai tyrėjas turi viską, kas yra ant jo rankųduomenys, sistemoje gali sudaryti tikslų veiksmų planą, kad būtų užtikrintas įrenginio ir darbo saugumas. Dėl to aplink dominančius objektus (paprastai tai yra gręžimo įrenginys) nustatoma buferinė zona, į kurią įeina bet kuris objektas, kuris yra aiškiai apskaičiuotas ir kontroliuojamas, siekiant užtikrinti gręžimo įrenginio saugumą. Pavyzdžiui, apskaičiuojama ledo trajektorija ir judėjimo greitis, kurie yra palyginti arti gręžimo platformos. Stebima laivų judėjimo kryptis, kaip stiprios srovės ir vėjai pasirinktoje vandens zonoje, ar jie nepažeis įrenginio. Taip pat registruojami daugiau „nepastebimų“ parametrų - slėgis ir drėgmė, sezoniniai klimato pokyčiai ir daug daugiau.
Naujų technologijų dėka visi šie duomenysyra suburti. Sistema apskaičiuoja, kada gręžimo platformos darbuotojai turėtų pradėti ir baigti darbus kelių dienų tikslumu. Taip pat reglamentuojama, kokiu keliu jūrų laivai turi eiti, kad pasiektų tikslą per tam tikrą laiką, atsižvelgiant į ledo sąlygas, ledo laukų dreifą, deformacinius laukus ir ledkalnių judėjimą. Klaidos kaina yra labai didelė: neteisingai įvertinus situaciją akvatorijoje ir darbui reikalingas ledlaužis, darbų kaina kasdien išauga mažiausiai 1 milijonu rublių – nuo šios sumos prasideda eksploatavimo išlaidos ledlaužis per dieną.
Tačiau neužtenka vien apsaugoti gręžimo įrenginius nuoledo, jie turi būti pastatyti teisingai. Pavyzdžiui, avarija ant norvego Alexanderio Kiellando platformos įvyko dėl to, ką ekspertai vadina „metalo nuovargiu“. Tai reiškia, kad jo statybos metu skaičiavimuose nebuvo atsižvelgta į metalų savybes, jų susidėvėjimą esant tam tikroms apkrovoms, temperatūros, drėgmės pokyčius ir kitus veiksnius. Panaši problema kyla ir įrengiant plūduriuojančią gręžimo įrangą ant žemės – mokslininkai pripažįsta, kad jei mažai duomenų ar nekokybiški geofiziniai tyrimai, avarijų tikimybė labai didelė. Pavyzdžiui, stacionari naftos platforma „Prirazlomnaya“ buvo pastatyta neatsižvelgiant į Arkties ir Antarkties instituto rekomendacijas, todėl kilo problemų eksploatuojant vieną iš tiesioginio naftos krovimo įrenginių kompleksų. Bet šiuolaikinės analitinės sistemos jau išmoko kaupti didelius kiekius reikalingų duomenų, juos apdoroti ir tuo remiantis analizuoti, kiek aplinkos būklė tinkama diegti. Naudingiausi duomenys yra duomenys apie sroves, vėją, jūros paviršiaus aukščio anomalijas, temperatūrą ir druskingumą. Beje, tik duomenys apie keturių srovių greitį ir kryptį Karos jūroje sistemoje sveria 50 GB – kalbame apie 22 mln.
Atstovavimas duomenų apie ledkalnių judėjimą žemėlapyje, apie srovių greitį ir kryptį Kara jūroje
Naftos produktų nutekėjimas arba nesąžiningų kapitonų paslėpimas
Jei kas nors negerai ir atsiranda nuotėkisnaftos produktų, svarbu greitai jį surasti, nustatyti užterštumo šaltinį ir laipsnį. Analizuojami radarų ir optiniai duomenys bei vykdomas palydovinis stebėjimas. Jei tai tikrai nafta, o ne ant vandens žydi dumbliai, tai specialių alyvos klasės švyturių pagalba nustatoma jo dreifo kryptis ir taršos šaltinis. Čia ir prasideda pats sunkiausias etapas: galima formaliai įvertinti tikimybę, kad naftos produktai bus išleidžiami iš konkretaus laivo, tiesiog analizuodami jo navigacinės įrangos duomenis. Tačiau kapitonai dažnai išjungia identifikavimą planuodami į jūrą išleisti teršalus. Tada IEPI specialistai priversti nuspėti laivų maršrutus su išjungta identifikacija: atsižvelgiama į įplaukimo į jūrą taškus, paskirties taškus, paskutines užfiksuotas laivo koordinates ir vaizdus iš kosmoso, o GIS leidžia atnešti visus šią informaciją kartu.
Pažymėtina, kad nuotėkiai yra ne tikavarinis, bet ir natūralus, ir EverGIS padeda juos atskirti. Tai svarbu, nes informacija apie nuotėkius patenka tiesiai į klientus, todėl svarbu suteikti jiems tik objektyvią informaciją apie gamybos efektyvumą regione.
Be dabartinės vandens srities būklės, \ tMokslininkai atlieka ilgalaikę analizę: dėl klimato kaitos ir visuotinio atšilimo būtina reguliariai stebėti ledynų būklę, ledo susidarymo ir vandens zonos valymo dinamiką, cikloninius dreifo modelius. „EverGIS“ galite atlikti retrospektyvią analizę ir ištirti duomenų dinamikos pokyčius laikui bėgant naudojant „Chrono Filter“ įrankį. Tokia analizė padės nustatyti sezoninius modelius, santykį tarp oro sąlygų ir aplinkos būklės bei prognozuoti trumpalaikes ir vidutinės trukmės tendencijas.
Tačiau duomenų sistemos vis dar palaikomos„Fizinė“ vandens srities stebėsena: mokslininkai privalo užtikrinti. Specialistai dirba ant ledo klasės daugiafunkcinių gelbėjimo laivų, pažymėjo visus judesius žemėlapyje.
Arktis išlieka viena perspektyviausiųdaugelio pramonės šakų plėtros kryptys. Kalbame ne tik apie kasybą, bet ir apie žvejybą, jūros druskos gavybą, netgi vaistinių augalų auginimo fermų statybą (yra rūšių, jau naudojamų vaistų nuo vėžio gamyboje). Todėl galime tikėtis sparčios technologijų plėtros šioje srityje, įskaitant GIS. Jų plėtra bus vykdoma dviem pagrindinėmis kryptimis: užtikrinant gręžimo platformų ir transporto saugą bei taupant išteklius naftos gavybos metu, taip pat mažinant Arkties pramoninės plėtros poveikį aplinkai. Ne paslaptis, kad Arkties biologinė sistema yra itin trapi, net ir per didelis gręžimo įrenginių keliamas triukšmo lygis gali pakenkti jos gyventojams. Pavyzdžiui, pilkieji banginiai ir banginiai (jau ant išnykimo ribos) naudoja akustines garso bangas, kad galėtų naršyti, rasti maisto ir bendrauti, todėl bet koks pašalinis triukšmas jiems yra labai svarbus.