Secolul al Arcticului: cum să dezvolte în siguranță câmpurile de petrol și gaze situate în condiții climatice dure

Munca în Nord poate fi asimilată cu unul dintre cele mai periculoase tipuri de activitate umană, împreună cu

mineri, săpători și traineri sălbaticianimale. Dar, în ciuda costurilor ridicate și a riscurilor evidente în desfășurarea activităților de explorare și producție, companiile globale de petrol și gaze acordă din ce în ce mai multă atenție regiunii arctice, deoarece există un sfert din rezervele nedescoperite de petrol și gaze. Analiza geologică americană estimează rezervele arctice la 90 de miliarde de barili de petrol și 1669 trilioane de metri cubi. picioare de gaz. Potrivit oamenilor de știință ruși, rezervele arctice sunt comparabile cu rezervele de hidrocarburi din Siberia de Vest și din Golful Persic.

Care este pericolul?

Temperaturi scăzute pentru cea mai mare parte a anuluischimbările în nivelul mării, gheața de mare și aisbergurile și schimbările climatice destul de rapide în lume - acestea sunt principalele riscuri asociate cu dezvoltarea Arcticii. Astfel, în 1980, accidentul binecunoscut al norvegianului FPUB (platforma de foraj semi-submersibil - "high-tech"), Alexander Kielland din Marea Nordului, a pretins viața a 123 de persoane. Și relativ recent, în 2011, 53 de persoane au murit pe platforma rusă plutitoare Kola din Marea Okhotsk. Pentru referință, cea mai mare amploare (dar, din fericire, nu și numărul de victime) a avut loc la 20 aprilie 2010 în Golful Mexic, pe platforma Deepwater Horizon, aflată în proprietatea filialei corporației transnaționale British Petroleum. 12 persoane au fost ucise, structura însăși a fost distrusă complet de foc și aproximativ 15 mii de tone de petrol s-au vărsat în mare. Aproape întreaga regiune sudică a Statelor Unite a suferit, coastele celor trei state s-au aflat la marginea unui dezastru ecologic.

Rusia intensifică intens potențialul de dezvoltareapele interioare și raftul Arctic. Pentru a efectua lucrări geotehnice, minerit și transportul materiilor prime, nu este suficient doar să cunoaștem prognoza meteo exactă, este necesară monitorizarea hidrometorologică multidimensională a ariilor de apă - navigație meteorologică, oceanografică. Și dacă această analiză nu este complexă, ci în mai multe sisteme disparate, crește riscul de pierdere a datelor și, în consecință, pericolele cauzate de viteze reduse de luare a deciziilor.

Platforma de foraj plutitoare Kolskaya. Fotografie: Andrey Pronin / TASS / Interpress

De asemenea, este necesar să se ia în considerare faptul că mările din Arcticaeterogenă: undeva acoperirea de gheață este mai groasă și undeva mai subțire, dar mai densă datorită faptului că apa este aproape proaspătă. Toți acești parametri (și ar putea exista sute dintre aceștia) trebuie să fie adunați pentru a face previziuni și a evalua situația. În acest scop, cercetătorii folosesc cele mai complexe sisteme informatice geografice. Ele permit nu numai colectarea și analizarea unor fișiere de date uriașe, ci și previziuni pe termen scurt și mediu. De exemplu, în ce direcție se deplasează cel mai apropiat masiv de gheață, când, până la câteva zile, trebuie să terminați lucrarea, astfel încât să nu existe riscul de coliziune.

Deci, JSC "Institutul de Design de mediu șianchete "(IEPI) în cadrul informării și sprijinului tehnologic al operațiunilor de gheață din apele zonei arctice din Rusia a introdus software specializat bazat pe platforma EverGIS dezvoltată de Everpoint. Cu ajutorul acestui software, controlul situației ghețurilor și căutarea poluării cu hidrocarburi se realizează prin determinarea ulterioară a surselor.

Analiza condițiilor de gheață și a temperaturii apei în Marea Kara în sistemul EverGIS

Cum ajută tehnologia la calcularea riscurilor?

Înainte de introducerea sistemelor informatice geograficePlatoul arctic a fost realizat aproape la atingere: toată activitatea a fost planificată timp de trei luni pe an, când în zona apei nu existau cu siguranță gheață. Dar de multe ori în afara sezonului, puteți începe munca mai devreme și terminați puțin mai târziu - totul depinde de vreme. Dar, din moment ce era imposibil să urmăriți acest lucru, sa pierdut mult timp. În primăvara și toamna, cercetătorii trebuie să fie deosebit de atenți, în acest moment apar mari floare de gheață și alte obiecte periculoase.

Astăzi, pentru a evalua gradul de pericol, oameni de științămodelarea direcției de deviație, viteză, grad de amenințare. În acest scop, se folosesc date din mai multe surse, inclusiv organizații și instituții științifice, cum ar fi astfel de mari companii internaționale, cum ar fi CLS (o filială a Centrului național francez de cercetare spațială CNES și Institutul Francez de Cercetare pentru Dezvoltarea Mării IFREMER) și Institutul de Cercetări Politice și Antarctice din Rusia, Nansen Centrul Internațional pentru Mediu și Teledetecție, Institutul de Oceanografic de Stat N. N. Zubov, Marl n-Sud „și altele.

Datele care sunt agregate în sistem:

  • informații generale - locația obiectului, de exemplu, o platformă plutitoare sau staționară, limitele zonei de securitate, limitele zonelor de licență;
  • informații operaționale - date de telemetrie provenite de la balize radio ARGOS plasate pe obiecte de gheață potențial periculoase;
  • informații oceanografice - temperatura suprafeței mării, viteza și direcția curentă, câmpurile vântului, culoarea apei, batimetria, anomaliile suprafeței, mareele, salinitatea;
  • informații de navigație - nave identificate prin imagini radar prin satelit, date AIS;
  • condițiile de gheață - limitele și direcțiile de deviere a câmpurilor de gheață, clasificarea tipurilor de gheață, localizarea și direcțiile estimate de deviere a obiectelor de gheață;
  • situația mediului - contururi și direcții estimate de deviere a petelor de hidrocarburi și a imaginilor prin satelit radar.

În fiecare zi, unele date din sistem sunt actualizate automat. Pentru alte seturi care nu necesită o actualizare atât de frecventă, încărcarea manuală este posibilă în orice moment utilizând mecanisme de import.

Companiile de clienți au, de asemenea, acces la informații operaționale și, în plus, oferă adesea date spațiale sistemului însuși.

Printre clienți se numără companii petroliere și gaze - companii din grup Gazprom, Rosneft, Gazprom Neft - și subcontractanții lor, industrieorganizații științifice și tehnice. În prezent, doar Rosneft și Gazprom au dreptul să lucreze pe raftul Arctic. Rosneft deține 28 de licențe de foraj, iar Gazprom deține 38. Noile licențe nu sunt emise acum - în 2016 Rusia a introdus un moratoriu temporar asupra secțiunilor de licențiere ale raftului arctic, astfel încât, potrivit fostului ministru al resurselor naturale, Serghei Donskoy, "Concentrați-vă pe angajamentele deja făcute și reduceți timpul pentru a descoperi noi depozite". Cu toate acestea, în luna septembrie a anului trecut, Duma de Stat analiza un proiect de lege privind reînnoirea licențelor - doar din cauza unui sit din Marea Okhotsk. Potrivit estimărilor Gazprom, rezervele geologice ale câmpului Koryakia-1 pot ajunge la 420 de milioane de tone de petrol și 1 trilion de metri cubi. m de gaz. Ambele companii petroliere, evident, au un mare interes în dezvoltarea sa.

Acum că cercetătorul are totul proaspăt pe mâinidatele, acesta poate forma în sistem un plan de acțiune exact pentru a asigura siguranța platformei și a muncii. Pentru aceasta, în jurul obiectelor de interes (de regulă, aceasta este o platformă de foraj) se determină o zonă tampon, intrarea în care orice obiect este calculat și controlat în mod clar pentru a asigura siguranța instalației de foraj. De exemplu, traiectoria și viteza de deplasare a gheții sunt calculate, care sunt relativ apropiate de platforma de foraj. Direcția de mișcare a vaselor din jur este monitorizată, cât de puternice sunt curenții și vânturile din zona de apă aleasă, nu vor deteriora instalația. Se înregistrează, de asemenea, mai mulți parametri "imperceptibili" - presiunea și umiditatea, schimbările climatice sezoniere și multe altele.

Datorită noilor tehnologii, toate aceste datesunt reunite. Sistemul calculează când angajații platformelor de foraj trebuie să înceapă și să lucreze complet cu o precizie de câteva zile. De asemenea, reglementează pe ce pistă ar trebui să se deplaseze navele pentru a ajunge la destinație la un anumit moment, în funcție de condițiile de gheață, driftul câmpului de gheață, câmpurile de deformare și mișcarea aisbergului. Costul unei greșeli este foarte ridicat: în cazul în care situația din zona de apă este estimată incorect și este necesară o spărgătoare de gheață pentru muncă, costul lucrului crește cu cel puțin 1 milion de ruble zilnic - din această sumă începe costul lucrului de gheață pe zi.

Dar nu este suficient doar să protejeze platformeleices, acestea trebuie construite corect. De exemplu, accidentul pe platforma norvegiană Alexander Kielland a fost cauzat de ceea ce experții numesc "oboseală de metal". Aceasta înseamnă că atunci când a fost construită, calculele nu includ proprietățile metalelor, uzura lor sub anumite sarcini, temperatura, umiditatea și alți factori. O problemă similară cu instalarea unei platforme plutitoare de foraj pe teren - cercetătorii recunosc: în cazul în care există puține date sau studii geofizice de slabă calitate, probabilitatea accidentelor este foarte mare. De exemplu, platforma petrolieră Prirazlomnaya a fost construită fără a lua în considerare recomandările Institutului Arctic și Antarctic, ceea ce a condus la probleme în funcționarea unuia dintre seturile de dispozitive pentru transportul direct de petrol. Dar sistemele analitice moderne au învățat deja cum să acumuleze cantități mari de date necesare, să le proceseze și, pe această bază, să analizeze cât de adecvată este starea mediului pentru instalare. Cele mai utile sunt datele privind curenții, vântul, anomaliile suprafeței mării, temperatura și salinitatea. Apropo, doar datele privind viteza și direcția a patru curenți din Marea Kara cântăresc în sistem 50 GB - vorbim despre 22 de milioane de valori calculate.

Reprezentarea pe harta datelor privind mișcarea aisbergurilor, viteza și direcția curenților din Marea Kara

Scurgeri de produse petroliere sau care ascund căpitanii fără scrupule

Dacă sa întâmplat ceva și a fost o scurgereprodusele petroliere, este important să se găsească rapid, să se determine sursa și amploarea contaminării. Radarul și datele optice sunt analizate, monitorizarea prin satelit este efectuată. Dacă acesta este într-adevăr ulei, și nu alge înflorit pe apă, atunci direcția de derivă este determinată cu ajutorul markerilor speciali de clasă de ulei și sursa de poluare este dezvăluită. Aici începe etapa cea mai dificilă: este posibil să se evalueze în mod oficial probabilitatea unei scăderi a produselor petroliere de la o anumită navă, doar prin analizarea datelor din echipamentul său de navigație. Dar de multe ori căpitani, care intenționează să arunce poluanți în mare, opriți identificarea. Apoi, specialiștii IEPI sunt obligați să prezică rutele navelor cu identificare a persoanelor cu dizabilități: iau în considerare punctele de intrare în mare, punctele de destinație, ultimele coordonate înregistrate ale navei și imagini din spațiu, iar GIS poate aduce toate aceste informații împreună.

Este demn de remarcat că scurgerile nu sunt doarurgență, dar și naturală, iar EverGIS ajută la distingerea acestora. Acest lucru este important deoarece informațiile despre scurgeri se adresează direct clienților și este important să le furnizăm doar informații obiective privind eficiența producției în regiune.

Pe lângă starea actuală a apei,Cercetătorii fac o analiză pe termen lung: schimbările climatice și încălzirea globală fac necesară monitorizarea regulată a stării ghețarilor, dinamica formării gheții și purificarea apei, modele ciclonice de deviere. În EverGIS, puteți efectua o analiză retrospectivă și puteți studia dinamica schimbărilor de date în timp utilizând instrumentul Filtru cronologic. O astfel de analiză va contribui la identificarea modelelor sezoniere, a relației dintre condițiile meteorologice și a stării mediului și la prezicerea tendințelor pe termen scurt și mediu.

Dar sistemele de date sunt încă acceptateMonitorizarea "fizică" a apei: cercetătorii sunt obligați să asigure. Specialiștii sunt la datorie pe navele de salvare multifuncționale cu gheață, marchează toate mișcările de pe hartă.

Arctica rămâne una dintre cele mai promițătoaredirecții pentru dezvoltarea unui număr de industrii. Nu este vorba doar de minerit, ci și de pescuit, de extracție a sării de mare și chiar de construcție a fermelor pentru cultivarea plantelor medicale (există specii deja folosite în fabricarea medicamentelor împotriva cancerului). Prin urmare, putem aștepta la dezvoltarea rapidă a tehnologiilor în acest domeniu, inclusiv la GIS. Dezvoltarea lor va avea două direcții principale: asigurarea resurselor de siguranță și de economisire a instalațiilor de foraj și a transportului în timpul producției de petrol, precum și reducerea impactului dezvoltării industriale a Arcticii asupra mediului. Nu este un secret faptul că biosistemul arctic este extrem de fragil, iar locuitorii săi pot fi chiar răniți de nivelul excesiv de zgomot pe care îl creează platformele. De exemplu, balenele gri și Groenlanda (deja aflate în pragul dispariției) utilizează unde sonore acustice pentru navigație, căutând alimente și comunicare, prin urmare orice zgomot străin este critic pentru ei.