Инженерно-гидрографические работы как основа маркшейдерского обеспечения при освоении морских ресурсов
Рассмотрены задачи инженерно-гидрографических работ в ходе маркшейдерского обеспечения освоения морских месторождений, а также вопросы подготовки персонала и состояние существующей нормативно-правовой документации, регламентирующей производство работ.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: инженерно-гидрографические работы; шельф; морские месторождения; маркшейдерское обеспечение.
Гидрография как прикладная наука традиционно связана с измерениями и описанием подводного рельефа в интересах обеспечения безопасности мореплавания и другой морской деятельности. В настоящее время задачи, решаемые гидрографическими методами, расширились и оказались тесно связаны с маркшейдерским обеспечением освоения месторождений на континентальном шельфе. Стало очевидным, что маркшейдерское обеспечение освоения морских ресурсов невозможно без производства гидрографических измерений. Инженерно-гидрографические работы тесно связаны с обеспечением поисково-разведочных работ на нефть и газ, выполнением работ при обустройстве и эксплуатации морских месторождений.
Инженерно-гидрографические работы при поиске и разведке на континентальном шельфе на нефть и газ позволяют получить общие сведения о рельефе дна и обеспечивают выполнение следующих работ:
- инженерных изысканий;
- съемки рельефа дна в районе установки буровой платформы;
- обследования района постановки буровой платформы на предмет отсутствия посторонних техногенных предметов с помощью гидролокатора бокового обзора;
- вывода и постановки буровой установки в проектную точку бурения с заданной точностью позиционирования.
В перечень исходных данных для проектирования обустройства морских месторождений входят детальные топографо-батиметрические планы со всеми характерными особенностями рельефа дна, полученные по результатам выполненных инженерно-гидрографических работ, необходимые для изучения природных и техногенных условий в районе строительства объектов обустройства морских месторождений. Инженерно-гидрографические работы, выполняемые при обустройстве морских нефтегазовых месторождений, включают в себя:
- съемку рельефа дна в районе установки объектов обустройства;
- съемку рельефа дна вдоль трассы проектирования и прокладки морских подводных коммуникаций;
- обследование районов постановки объектов обустройства на предмет отсутствия посторонних техногенных предметов с помощью гидролокатора бокового обзора;
- вывод и постановку объектов морской инфраструктуры в проектные точки с заданной точностью позиционирования;
- обеспечение прокладки трасс морских подводных коммуникаций с соблюдением проектных решений строительства.
Инженерно-гидрографические работы в ходе маркшейдерского обеспечения при эксплуатации морских месторождений выполняют для обеспечения эксплуатационной надежности и долговечности сооружений морских нефтегазопромыслов, а также для предотвращения случаев загрязнения окружающей среды и своевременного принятия мер по их устранению или предупреждению критических ситуаций. Инженерно-гидрографические работы выполняют с целью наблюдения за пространственным положением инженерных сооружений и состоянием рельефа дна. Задачами инженерно-гидрографических работ являются:
- мониторинг состояния инженерных сооружений морских месторождений;
- наблюдения за изменениями рельефа дна в районах расположения объектов морской инфраструктуры на предмет развития литодинамических процессов;
- решение других задач в ходе маркшейдерского обеспечения в интересах безопасной промышленной эксплуатации и охраны недр.
Континентальный шельф России является самым крупным в мире по площади, его территория превышает 6,2 млн.км2, из них 4 млн.км2 являются перспективными на нефть и газ. К изучению континентального шельфа наша страна приступила одновременно с Норвегией. Спустя 20 лет после начала этих работ Норвегия добывала на шельфе Северного моря свыше 250 млн.т углеводоров, а наша страна только приступила к разработке месторождений на шельфе. Для этого Норвегией были привлечены новые технологии освоения, созданы учебные центры с соответствующим набором методик обучения и переподготовки кадров для работы на море.
Хотя Россия и является морской державой, подготовке квалифицированных специалистов для работы на шельфе не уделяется должного внимания, несмотря на то, что риски человеческого фактора в море несравненно выше, чем на суше и без квалифицированного персонала не обойтись. Игнорируется то, что работы на суше и море принципиально разные, к освоению месторождений нефти и газа на континентальном шельфе и к работе на море привлекаются кадры с «сухопутной» идеологией освоения минеральных ресурсов, которые с трудом переориентируются на «морскую», здесь сказываются инерция и традиции подготовки [5]. Не учитывается, что освоение месторождений на шельфе является более сложной задачей, чем разработка месторождений на суше, и характеризуется специфическими особенностями.
Российские нефтегазовые компании приступили к активному освоению морских нефтегазовых месторождений, где многие задачи маркшейдерского обеспечения деятельности предприятий при поиске, разведке и обустройстве месторождений решаются с использованием гидрографических технологий, методов и оборудования. Особенность разработки месторождений на шельфе заключается в том, что инженерно-гидрографические работы рассматриваются как составная часть работ по маркшейдерскому обеспечению. Для эффективного решения новых задач маркшейдерского обеспечения на шельфе – выполнение инженерно-гидрографических работ – необходимо создание структурных гидрографических подразделений в составе маркшейдерских служб нефтегазодобывающих предприятий и укомплектование их инженерами-гидрографами. Отсутствие гидрографических подразделений в составе маркшейдерских служб приводит к тому, что решение гидрографических задач возлагается на маркшейдеров и геодезистов, при этом совершенно не учитывается, что свойства иной географической среды приводят к важным отличиям от маркшейдерско-геодезических работ на суше как в методике производства инженерно-гидрографических работ, так и в используемых средствах. Подобные управленческие решения не способствуют технически грамотному, всеобъемлющему и эффективному выполнению инженерно-гидрографических работ при освоении морских месторождений.
Инженерно-гидрографические работы являются очень дорогостоящим и в то же время крайне необходимым элементом в обеспечении деятельности по освоению континентального шельфа. Опыт других стран показывает, что освоение морских ресурсов требует привлечения морских технологий и подготовленных кадров для работы на море. Без квалифицированного, подготовленного и обученного персонала предстоящие задачи не решить. Особенность практической подготовки инженеров-гидрографов в нашей стране состоит в том, что они практически способны выполнять как гидрографические, так и топографо-геодезические работы. Тем самым присутствие инженеров-гидрографов в составе маркшейдерских служб нефтегазовых предприятий, как квалифицированных специалистов по морским проектам, только усиливает профессиональную составляющую, а уникальность подготовки позволяет привлекать их для выполнения маркшейдерско-геодезических работ как на море, так и на суше.
За рубежом для гидрографического обеспечения деятельности на морских нефтегазовых месторождениях созданы специальные подразделения. К сожалению, на данном этапе освоения морских ресурсов для инженерно-гидрографических работ свойственна недооценка их значения управленческим персоналом нефтегазовых предприятий при поиске, разведке и обустройстве морских месторождений. В октябре 2010 г. по инициативе Общероссийской общественной организации «Союз маркшейдеров России», с участием представителей Ростехнадзора России, нефтегазодобывающих предприятий и научных организаций было проведено совещание по изучению опыта ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» по маркшейдерскому обеспечению освоения морского месторождения им. Ю.Корчагина. По результатам совещания принято решение «рекомендовать предприятиям и организациям, разрабатывающим месторождения углеводородного сырья на шельфе, создание гидрографических служб» [7]. Однако, инициатива по созданию гидрографических служб не нашла поддержки, пока ни одна российская нефтегазодобывающая организация, работающая на континентальном шельфе, не имеет в своем составе гидрографического подразделения. Таким образом, характер и масштаб инженерно-гидрографических работ при поиске, разведке, обустройстве и эксплуатации морских месторождений продолжают оставаться зависимыми от идеологии подрядных организаций.
Фактически отсутствует методическое и нормативно-техническое обеспечение инженерно-гидрографических работ при обустройстве морских месторождений. Технические требования к инженерно-гидрографическим работам в ходе маркшейдерского обеспечения морской нефтегазодобычи определены всего шестью пунктами [4]! Существующие нормативные документы [1-4] в части, касающейся производства инженерно-гидрографических работ на шельфе, не соответствуют современным технологиям выполнения работ. В табл. 1 представлен сравнительный анализ технических требований к гидрографическим и инженерно-гидрографическим работам.
Таблица 1
|
Нормативный |
Погрешность определения координат объектов (промерных точек) |
СКП определения высотных отметок дна, не более |
Междугалсовое расстояние |
Контрольные не реже чем |
|
ПГС-4 |
1,5 мм в масштабе плана |
0,3 м - до 30 м 0,5 м - от 30 до 50 м 1 м - от 50 до 100 м 1% глубины - свыше 100 м |
1-2 см в масштабе плана |
10-15 см в |
|
ИНГГО-86
|
1,0 мм в масштабе плана |
0,3 м - от 0 до 20 м 1 м - от 20 до 200 м 1% глубины - свыше 200 м |
- |
- |
|
СП 11-104-97. |
1,5-2 мм в масштабе плана |
0,2 м - до 5 м 0,3 м - от 5 до 30 м 1 м - от 50 до 100 м 1% глубины - более 30 м |
1-2 см в масштабе плана |
10-15 см в |
|
СП 11-114-2004
|
1,5 мм в масштабе плана |
0,2 м - до 5 м 0,3 м - от 5 до 30 м 1 м - от 50 до 100 м 1% глубины - более 30 м |
2 см в масштабе |
20 см в |
|
РД 07-603-03 |
1,0-1,5 мм в масштабе плана |
0,3 м - до 30 м 1% глубины - свыше 30 м |
- |
- |
Из анализа нормативно-технической документации, регламентирующей производство инженерно-гидрографических работ при освоении и эксплуатации морских месторождений, можно сделать следующие выводы:
- в существующих нормативных документах нет существенной разницы в технических требованиях к выполнению промерных работ, т.к. требования к инженерно-гидрографическим работам повторяют нормы и требования [6] к гидрографическим работам, которые предназначены обеспечить навигационную безопасность мореплавания на основе создания морских навигационных карт по материалам проведенных гидрографических и океанографических исследований;
- технические требования к производству инженерно-гидрографических работ не дифференцированы по видам решаемых задач при поиске, обустройстве и эксплуатации морских месторождений;
- несмотря на использование современных технических средств и методов, нормативная база практически осталась прежней — на уровне 1970-1990 гг. и рассчитана она на использование морально устаревшей техники;
- требования к точности определения места и глубины продолжают зависеть от масштаба отчетного планшета, а не являются функцией погрешностей, возникающих из-за систем определения места и глубины, и вероятного использования данных.
Современной нормативной документации, регламентирующей производство маркшейдерских работ при освоении ресурсов моря, нет, а существующая литература относится к 70-80 гг. прошлого столетия и морально устарела [8]. Для ликвидации нормативно-правового вакуума и удовлетворения запросов практики маркшейдерской службой ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» в 2008 г. на основе отечественного и зарубежного опыта разработано «Положение о навигационно-гидрографическом и маркшейдерском обеспечении при поиске, разведке и обустройстве нефтегазовых месторождений на континентальном шельфе». Данным «Положением…» устанавливаются состав, объем, методы и технологии производства инженерно-гидрографических работ в ходе маркшейдерского обеспечения на всех стадиях освоения морских месторождений. Установленные в «Положении…» технические требования и задачи не противоречат действующим нормативным документам [1-4], а уточняют и дополняют их в части, касающейся производства инженерно-гидрографических работ в ходе инженерных изыскания для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений, при обустройстве месторождений на шельфе и эксплуатации объектов морской инфраструктуры. Это способствует получению достоверного и полного объема информации о рельефе дна или объекте по результатам выполненных работ.
Основные отличия «Положения…» от существующих отечественных нормативных документов [1-4]:
- технические требования, состав и объемы инженерно-гидрографических работ при поиске, разведке и обустройстве месторождений на шельфе установлены в соответствии с решаемыми задачами;
- требования по точности определения планового и высотного положения объектов зависят от вида выполняемых работ и являются функцией погрешностей используемого навигационно-гидрографического оборудования;
- установлены задачи инженерно-гидрографических работ на всех стадиях освоения морских месторождений, описаны методы их выполнения и предъявляемые технические требования (при прокладке подводных трубопроводов, при позиционировании объектов обустройства морских месторождений, при мониторинге состояния объектов морской нефтегазодобычи и т.д.);
- выполнение инженерно-гидрографических работ в ходе маркшейдерского обеспечения рассмотрено с учетом использования современных технических средств и технологий.
Технология выполнения инженерно-гидрографических работ в ходе маркшейдерского обеспечения освоения месторождений на шельфе, устанавливаемая «Положением…», соответствует общепризнанным международным подходам. Однако, данное «Положение…» в целом не решает проблемы нефтегазодобывающих предприятий в части, касающейся отсутствия нормативно-правовой документации, регламентирующей производство маркшейдерских работ при поиске, разведке и разработке месторождений углеводородного сырья на шельфе, а является лишь попыткой ликвидации правовой «дыры» на уровне одного отдельного взятого предприятия.
Таким образом, наличие водной среды определяет особенности обустройства и разработки месторождений минерального сырья на шельфе и специфику маркшейдерского обеспечения, где широкое применение получили методы инженерной гидрографии.
Литература
1. Инженерно-гидрографические работы при инженерных изысканиях для строительства. СП 11-104-97. Часть III.
2. Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений. СП 11-114-2004.
3. Инструкция по навигационно-гидрографическому и геодезическому обеспечению морских геологоразведочных работ. ИНГГО-86.
4. Инструкция по производству маркшейдерских работ. РД 07-603-03.
5. Папуша А.Н., Золотухин А.Б., Гудместад О.Т. О подготовке кадров для освоения шельфа и ресурсов мирового океана // http://www.helion-ltd.ru/staff-prepare-1 .
6. Правила гидрографической службы. Съемка рельефа дна. ПГС-4. Часть 2.
7. Протокол совещания по маркшейдерско-геодезическому и гидрографическому обеспечению разработки месторождений нефти и газа на шельфе 29 октября 2010 г.
8. Фирсов Ю.Г., Никифоров С.Э., Меньшиков И.В. О геодезическо-маркшейдерском обеспечении освоения месторождений углеводородного сырья на шельфе России // Геодезия и картография. – 2010. – № 3.
Олег Николаевич Горбунов, ведущий инженер-гидрограф отдела главного маркшейдера ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть»,
тел. (8512)40-28-32