РАЗВИТИЕ СУДОВ СНАБЖЕНИЯ И КОНЦЕПЦИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СУДНА СНАБЖЕНИЯ ДЛЯ МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПЛАТФОРМ НА ШЕЛЬФЕ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
Д. Е. Гармаш, Н. А. Карпова, П. С. Мартулев, Т. Б. Наумова
(КБ «Восток» ОАО «ЦТСС», e-mail: vostok@sstc.spb.ru) удк 629.563.8
Континентальный шельф Российской Федерации является самым крупным в мире по площади. На шельфе России содержится четверть мировых запасов нефти и половина — газа.
Здесь выявлено более 20 крупных перспективных нефтегазоносных бассейнов, открыто 36 месторождений, в том числе уникальные газовые месторождения — Шток-мановское, Русановское, Ленинградское в Западном секторе Арктики и несколько крупных месторождений нефти на северо-восточном шельфе о. Сахалин и на Северном Каспии. По запасам углеводородного сырья эти месторождения распределены следующим образом: Баренцево море — 49%, Карское — 35%, Охотское — 15%, менее 1% — в Балтийском море и на российском участке Каспийского моря.
Развитие операций по освоению шельфа морей и океанов, омывающих побережье России, приведет к резкому увеличению количества морских нефтегазодобывающих платформ в шельфовой зоне РФ. При этом Российская Арктика характеризуется уникально тяжелыми погодно-климатическими и ледовыми условиями для таких платформ по сравнению с условиями работы в Северном и Норвежском морях.
Применительно к существующим и перспективным месторождениям нефти и газа на континентальном шельфе Российской Федерации был выполнен анализ природно-климатических условий морей и районов шельфа Российской Арктики и Дальнего Востока, в которых установлены или планируются к установке морские нефтегазодобывающие платформы, а также погодно-климати-ческие условия Южной Балтики и северной части Каспийского моря. Были проанализированы состояние ледового покрова — ледо-витость, дрейф льда, толщины льда при образовании ледового покрова, сплоченность льда, морфометрические характеристики льда и стамух, торосообразование (торошение льда и ледовых полей), площадь льдов различной степени сплоченности в летний и зимний периоды; метеорологические и гидрологические условия — температурные ре-
жимы воды, наружного воздуха, влажность, течения, режимы приливов и отливов, направления ветров и т. п.
В настоящее время построены сотни судов снабжения разной специализации, принадлежащих как компаниям, занимающимся морским бурением, так и специализированным компаниям по обслуживанию морских нефтегазодобывающих платформ. Они обычно имеют следующее назначение: снабжение платформ расходными материалами, специальными технологическими жидкостями и растворами, оборудованием, а также продовольствием; укладка и подъем тяжелых становых якорей, удерживающих полупогружные морские нефтегазодобывающие платформы в месте бурения; буксировка платформ из порта в район работы и перевод с одного места бурения на другое; перевозка технологического персонала платформ между самими платформами и береговой базой.
Характерными особенностями формы корпуса и архитектуры судов снабжения являются: большое отношение ширины к осадке (2,7—3,7); малое отношение длины к ширине (2,4—4,8); наличие просторной верхней палубы, рассчитанной на размещение значительного количества палубного груза; носовое расположение надстройки, в том числе, взлетно-посадочной площадки для вертолета [1, 2].
С накоплением опыта эксплуатации судов снабжения появилась тенденция к строительству универсальных (многофункциональных) судов, которые помимо функций перевозки персонала, снабжения и буксировки, выполняют операции по спасению и тушению пожаров.
Строительство стационарных буровых платформ, устанавливаемых на больших глубинах, необходимость монтажа, обслуживания и ремонта подводного устьевого оборудования скважин, трубопроводов, обеспечения платформ противопожарными средствами привели к появлению нового класса судов — судов обеспечения подвод-но-технических и водолазных работ (ПТВР), на которые возложены также функции пожаротушения (рис. 1).
W
W
о
и
о
ч
о
и
Первоначально эти суда создавались путем переоборудования действующих судов снабжения, особенно судов для транспортировки труб большого диаметра для строительства морских неф-те- и газопроводов. Свободная грузовая палуба этих судов позволяла разместить на ней водолазный комплекс, кран и т. д. Мощные водяные мониторы устанавливались на специальных порталах либо на высоких надстройках.
Некоторые из судов оборудовались специальными системами химической борьбы с загрязнением,
. Форма обводов корпуса многофункциональных ледоколов «Fennica» и «Nórdica»
включающими емкости для хранения детергента и средства для приготовления раствора и его распыления.
Следующим этапом явилось создание судов ПТВР специальных проектов. Это, например, «Arctic Seal», «Star Hercules», «Stephaniturm», «Swan Ocean», «Талисман» и др. В корпусе этих судов предусмотрены шахта и специальное устройство для спуска—подъема водолазного колокола и оборудования для выполнения подводных работ. Суда оборудованы системой динамического позиционирования, обеспечивающей удержание на точке при волнении во время выполнения водолазных работ.
В январе 1980 г. приступило к работе первое многоцелевое судно обеспечения нефтепромыслов в Северном море — «Stena Constructor», имеющее ледовый класс. Основные его функции: пожаротушение, снабжение платформ технологическими материалами, обеспечение водолазных работ (имеет на борту две де-компрессионные камеры на 12 чел., водолазный колокол на 3 чел., палубный комплекс для водолазов с легким снаряжением), аварийно-спасательные работы (может принять на борт 250 чел. и обеспечить их медицинское обслуживание). Вертолетная площадка рассчитана на прием тяжелого вертолета [1, 2].
Продвижение работ по освоению морских месторождений нефти в высоких широтах ведет к созданию судов снабжения по типу ледоколов-снабженцев. Известны такие канадские суда — «Canmar Kigoriak» и «Robert Le Meur», построенные в
1979 и 1982 гг. Конструктивно они представляют собой универсальные суда-снабженцы с усилениями корпуса по типу ледокольных, но архитектурно-конструктивный тип этих судов — все же классические снабженцы [3].
Обводы корпуса судов «Canmar Kigoriak» и «Robert Le Meur» — это модифицированные обводы корпуса универсальных снабженцев с учетом эксплуатации судна в ледовых полях и необходимости самостоятельного в них движения, но при этом — все же не «ледокольная форма» корпуса в ее классическом понимании. Так, отличительной особенностью формы обводов корпуса этих судов является сочетание удлиненной ложкообразной носовой оконечности, специально спроектированной формы, с классическими прямоборт-ными обводами судна-снабженца в средней части корпуса (в районе грузовой палубы) и кормовой части с подзором для размещения винтов пропульсивного комплекса с защитой винтов в виде так называемого ледоотводящего кринолина. Носовая часть этих судов со значительным развалом шпангоутов и пологим форштевнем, который в днищевой части переходит в ледоразводящий клин, и дугообразными скуловыми наделками-расширителями (риме-рами), шире основной части корпуса. Соответственно, обеспечивается более широкая прокладка канала в ледовом поле, а также уменьшается взаимодействие днища и гребных винтов со льдом. На обоих судах применены в качестве пропульсивно-го комплекса среднеоборотные дви-
гатели с непосредственной (через редуктор, без использования электродвижения) передачей мощности на ВРШ в насадках. Также имеются в носовой части судов системы орошения (смачивания) ломаемого льда и подруливающие устройства [3, 4].
Опыт эксплуатации показал, что суда «Canmar Kigoriak» и «Robert Le Meur» имеют весьма посредственные характеристики движения во льдах, применение системы орошения льда никаких видимых улучшений не привнесло, а наличие ледоотводящего кринолина привело к тому, что у судов ухудшилась способность (фактически — ее нет) двигаться кормой вперед в условиях ледового поля или в канале, забитом обломками льда, что при операциях снабжения морских нефтегазодобывающих платформ является основным из маневров подхода судна к платформе. На данных судах отсутствует возможность приема вертолета.
Также из зарубежного опыта следует отметить создание в 90-х годах ХХ века в Финляндии многофункциональных ледоколов «Fennica», «Nórdica» и «Botnica». Концепция этих судов — объединение функции ледокола и морского судна для работы на шельфе. Эти ледоколы в тот период стали законодателями моды в данном классе судов. Несомненно, что на их архитектурно-конструктивную компоновку оказал влияние шведский ледокол «Oden-II», созданный во второй половине 80-х годов прошлого века. Причем заказчиком — Управлением судоходства Финляндии, изначально в проект закладывалось требование «доисполь-зования» ледоколов в летний период с целью снижения эксплуатационных издержек. Это, в конечном итоге, и было реализовано — ледоколы типа «Fennica» в летний период используются как суда снабжения морских нефтегазодобывающих платформ в Северном море [4].
Суда этой серии имеют весьма спорные ледовые обводы (рис. 2). С целью продвижения в торосистых льдах, обеспечения их подтопления под кромку ледового канала на ледоколах «Fennica» и «Nórdica» име-
Архитектурно-компоновочные решения многофункционального ледокола «Fennica»
ются так называемые спон-соны, которые были предназначены для «раздвижки» льда и торосов, но которые стали собирать этот лед по бортам ледокола при движении кормой вперед и, в конечном итоге, фактически останавливать движение задним ходом. Это также не способствовало улучшению по- рис 3 воротливости во льдах, что можно сказать и о прототипе этих финских ледоколов — их шведском собрате ледоколе «Oden-II», несмотря на наличие двух винторулевых поворотных колонок с насадками типа «Aquamaster» в корме и трех подруливающих устройств в носу. Для этих ледоколов основной район работы — Балтийское море и порты Финляндии.
Хотелось бы отметить продуманную компоновку судна (рис. 3) и его оснащенность специальным дополнительным оборудованием как судна-снабженца: П-образная рампа с
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.