«Приразломная» — первая и пока единственная морская платформа, ведущая нефтедобычу на арктическом шельфе России, в Печорском море.
Жить и работать в Арктике — это как на другой планете: ледяные торосы высотой два метра с ноября по май, полярная ночь два месяца, минус 40°С — обычное дело. Добавьте сюда еще по 20 штормов в год, каждый из которых длится в среднем по десять дней: двести дней в году шторм! Неудивительно, что вопросы безопасности как для работников, так и для окружающей среды на «Приразломной» — в абсолютном приоритете.
1. Островная конструкция с большим запасом прочности
Учитывая, в каких условиях работает платформа «Приразломная», возникают логичные вопросы: как вообще она может устоять на месте при подобных внешних нагрузках и есть ли вероятность ее разрушения? Ответы кроются в инженерных решениях и технических характеристиках стального острова: квадратная платформа шириной 126 м и высотой 141 м стоит прямо на дне моря (глубина здесь небольшая, всего 20 метров) под тяжестью собственного веса, составляющего 506 тыс. тонн. Чтобы обеспечить дополнительную устойчивость и защитить грунт под платформой от подмыва, по периметру платформы сделана щебне-каменная отсыпка объемом больше 45 тыс. куб. метров и весом 120 тыс. тонн. Кстати, за счет островного расположения платформы куст эксплуатационных скважин не имеет непосредственного контакта с морской средой — скважины начинаются внутри платформы и сразу уходят в грунт.
2. Защита от коррозии
Морская вода и коррозия не в силах нанести ущерб стенам основания платформы (кессону). Они сделаны из особой стали толщиной в 4 см, на них нанесено специальное антикоррозионное покрытие. Трехметровое пространство между стенками кессона заполнено сверхпрочным бетоном. Также для предотвращения разрушения от коррозии кессона «Приразломной» используются системы электрохимической (катодной) защиты. Электрохимическая защита от коррозии основана на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь. Добиться необходимого эффекта удается за счет подключения к защищаемой металлической поверхности постоянного тока. В результате сама поверхность становится катодом и перестает корродировать, а обуславливающий коррозию анодный процесс переносится на вспомогательные электроды, так называемый жертвенный анод.
3. Защита от волн
От бушующей стихии платформу «Приразломная» ограждает дефлектор — специальная конструкция высотой 16,4 м из высокопрочной стали, верхняя часть которой имеет наклон для того, чтобы волны не могли перелиться через край. Дефлектор в состоянии выдержать десятиметровые волны и атаку ветра со скоростью 183 км/ч — согласно шкале Бофорта, это 12 баллов из 12, то есть ураган. Хотя такие явления здесь и случаются, по статистике, не чаще чем раз в сто лет, в деле безопасности ничего не бывает слишком, поэтому запас прочности основания платформы многократно превосходит реально существующие недетские нагрузки. Оно способно выдержать даже прямой торпедный удар!
4. Скважинный контроль
По понятным причинам особое внимание уделяется основному источнику опасности на платформе — добывающим скважинам. Так, если по каким-либо причинам давление в скважине достигает критического уровня, система аварийного останова прекращает работу скважинного насоса, а клапаны-отсекатели, способные справляться с мощнейшим давлением, перекрывают скважину. На то, чтобы полностью загерметизировать скважину при любых сбоях в системе, потребуется всего несколько секунд.
Все скважины на «Приразломной» обеспечены двойной системой защиты от аварийных выбросов: клапаном-отсекателем и дублирующим гидравлическим клапаном, входящим в состав фонтанной арматуры. Это уникальное оборудование было специально разработано для условий Приразломного нефтяного месторождения и учитывает специфику и особые требования к проведению работ именно в этом регионе.
Клапан-отсекатель предназначен для отсечения нижней части скважины при возникновении нештатной ситуации. Он устанавливается на глубине около 150 м от устья скважины. Гидравлическая система соединяет клапан-отсекатель с системой аварийного останова на поверхности. Как только на гидравлическое оборудование приходит сигнал от системы безопасности, давление жидкости на клапан прекращается и он автоматически устанавливается в закрытое положение, изолируя таким образом скважину.
В целях безопасности на устье скважины во время бурения устанавливается превенторы - оборудование, которые защищают от выброса нефти. Перед началом добычи его заменяют на фонтанную арматуру, в том числе включающую в себя дистанционно управляемую гидравлическую задвижку. Эта задвижка дублирует функции клапана-отсекателя в случае его неисправности. Работа всех этих систем завязана на автоматизированную систему управления и безопасности (АСУБ). Все устьевое оборудование способно выдержать давление до 35 МПа (примерно 350 атмосфер).
5. Датчики и автоматизированная система безопасности
За состоянием основания платформы «Приразломная» следит множество разных датчиков: 18 динамометров оценивают давление на грунт, 8 инклинометров измеряют наклон кессона, 12 акселерометров контролируют сейсмическую активность вокруг платформы, 42 датчика деформации измеряют ледовые нагрузки на кессон.
Еще 1800 датчиков отслеживают ситуацию на платформе. Это датчики дыма, пламени, тепловые датчики, датчики обнаружения углеводородов. Если хотя бы один из них показывает выход параметра за критическую отметку, срабатывает предупредительная сигнализация.
На платформе действует автоматизированная система управления и безопасности (АСУБ), нацеленная на предотвращение ситуаций, в которых может случиться аварийный выброс нефти или возгорание в любом отсеке платформы. АСУБ контролирует на платформе буквально все: технологические процессы, системы пожарной и газовой сигнализации, систему аварийного останова. Она построена на принципе failsafe: все процессы дублируют друг друга, обеспечение безопасности не требует вмешательства человека, а задача работников платформы — только следить за тем, чтобы система оставалась в рабочем состоянии.
6. Защита от пожара
Чтобы свести на нет возможность возгорания углеводородов, на «Приразломной» применяется «мокрый» способ хранения нефти. В принципе, все просто: свободный объем танка с нефтью заполняется водой, которая вытесняется по мере наполнения танков сырьем. Таким образом, кислород вообще не проникает в нефтехранилище и взрывоопасная ситуация возникнуть просто не может. На случай, если все-таки ЧП случится и где-то проскочит искра, тоже все предусмотрено: система пожаротушения на платформе способна предотвратить взрыв газа, распылив в воздухе инертное вещество — хладон. А стены танков с нефтью могут выдержать температуру более 1000°C в течение двух часов. Также на различных конструкциях платформы используются специальные огнестойкие изоляционные материалы, огнезадерживающие заслонки в системе отопления и вентиляции, конструктивные огнестойкие преграды. Поэтому, даже если возгорание и возникнет, огонь будет быстро локализован.
7. Безопасность при отгрузке нефти
Перекачка нефти из нефтехранилища платформы на танкеры происходит с помощью комплексов устройств прямой отгрузки нефти (КУПОН), расположенных на платформе. Таких устройств два, что обеспечивает беспрепятственный подход танкеров к платформе в любых погодных и навигационных условиях. Для предотвращения разлива нефти в процессе перекачки отгрузочная линия оснащена системой аварийной остановки, позволяющей в случае внештатной ситуации прекратить перекачку сырья в течение 7 секунд.
8. Обращение с отходами по принципу нулевого сброса
Нулевой сброс — принцип, на котором основан подход к экологической безопасности на «Приразломной». В Печорское море попадает только чистая вода для пожаротушения и очищенные бытовые стоки. Что происходит с отходами? Использованный буровой раствор и шлам закачиваются в специальную поглощающую скважину. Дождевую воду, которая, попадая на платформу, загрязняется, собирает дренажная система, а потом эта вода закачивается в пласт. Остальные отходы отправляются для утилизации на берег.
9. Средства для устранения разливов
Что касается разлива нефти, то на этот случай есть специальный план. Он описывает порядок действий для каждого из возможных вариантов развития событий вплоть до крупной аварии. Причем описание подкреплено конкретными инструментами: всегда наготове, в режиме stand-by, уникальное морское и береговое оборудование, позволяющее быстро ликвидировать разливы нефти в арктических условиях. Акватория постоянно патрулируется профессиональными аварийно-спасательными службами, аттестованными для работ по ликвидации разливов нефти. Для поддержания всех потенциальных участников мероприятий ликвидации разливов нефти в состоянии боеготовности в районе платформы регулярно проводятся учения.
10. Защита арктической экосистемы
Флора и фауна в Арктике отличаются повышенной уязвимостью. Чтобы свести влияние антропогенного фактора к абсолютному минимуму, на платформе «Приразломной» действует целый комплекс мер. Например, вода для технологических нужд забирается исключительно через специальные рыбозащитные устройства. Таким образом оберегаются от гибели мальки и планктон. Вертолеты, которые доставляют на платформу сотрудников, специально летают на высоте не ниже 500 метров, чтобы не беспокоить шумом местных обитателей.
Предмет особого внимания и заботы «Газпром нефти» — атлантические моржи. Ежегодные мониторинги показывают, что наличие нефтедобывающей платформы неподалеку их вообще не беспокоит: численность моржей не изменилась, привычные места лежбищ остались теми же. Можно смело сказать, что усилия по поддержанию экосистемы Печорского моря себя оправдывают: регулярные гидрометеорологические наблюдения, отбор проб морской воды, донных отложений и биологического материала, наблюдения за птицами, млекопитающими и морскими организмами убеждают — экологическая обстановка в районе платформы «Приразломная» в полном порядке.
Заинтересовала статья? Или вам интересны другие темы? Оставляйте свои комментарии - нам важно знать ваше мнение.
Из других публикаций нашего канала вы можете узнать о том, какие еще решения позволяют добывать нефть безопасно и чем тут может помочь виртуальная реальность.
Оригинал статьи и другие материалы читайте на сайте журнала: www.gazprom-neft.ru/press-center/sibneft-online/ или просто www.sibneft.ru