Перспективные районы морской нефтегазодобычи на шельфе России

ОТЧЕТ О РЕЗУЛЬТАТАХ ВЫПОЛНЕНИЯ ЭТАПА 1

СОСТАВНОЙ ЧАСТИ ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ РАБОТЫ

«РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТА ПКБГ

ДЛЯ ДВУХКОРПУСНОГО СУДНА»

ЧАСТЬ 2

«Подбор и анализ технической и патентной информации по крановым судам большой грузоподъемности»

Шифр «Плавучий кран - Шельф»,

Договор №11411.1007400.09.039 от 20.06.2011г.

ПКБГ.Э1.360030.002

УТВЕРЖДАЮ

Управляющий директор ООО «ЦМТ «Шельф» В.Н. Блащук

Главный конструктор проекта В.А.Матвеенко

Формат А4

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

Содержание

ПРИНЯТЫЕ АББРЕВИАТУРЫ.. 7

ВВЕДЕНИЕ. 8

1 ОБЗОР ПРЕДПОЛАГАЕМЫХ РАЙОНОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ КС
БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 9

1.1 Общие положения. 9

1.2 Перспективные районы морской нефтегазодобычи на шельфе России. 9

1.3 Перспективные районы морской нефтегазодобычи в мире. 10

1.4 Выводы по разделу. 12

2 АНАЛИЗ ГИДРОМЕТЕОУСЛОВИЙ И ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЙ.. 13

2.1 Баренцево море. 13

2.2 Карское море. 15

2.3 Обская и Тазовская губы.. 20

2.4 Охотское море. 23

2.5 Выводы по разделу. 27

3 КРАНОВЫЕ СУДА БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 28

3.1 Назначение КС большой грузоподъемности. 28

3.2 Архитектурно – конструктивные типы КС.. 29

3.4 Обзор основных характеристик КС большой грузоподъемности. 37

3.5 Краткие технические описания некоторых КС большой грузоподъемности. 54

3.6 Переоборудование корпусов барж и судов в КС.. 66

3.7 Современные КС и перспективные проекты.. 67

3.8 Анализ информации по основным характеристикам
КС большой грузоподъемности. 73

3.9 Сравнительный анализ основных характеристик КС различных
архитектурно – конструктивных типов. 83

3.10 Особенности эксплуатации двухкорпусных КС во льдах. 88

3.11 Выводы по разделу. 89

4 КРАНЫ БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 92

4.1 Общие положения. 92

4.2 Информация по кранам большой грузоподъемности. 92

4.3 Конструктивные схемы основных типовых узлов и устройств кранов большой грузоподъемности. 105

4.4 Анализ технических характеристик кранов большой грузоподъемности. 117

4.5 Выводы по разделу. 123

5 СИСТЕМЫ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ (СДП) КС БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 125

5.1 Преимущества и область применения СДП.. 125

5.2 Классификация СДП.. 126

5.3 Информация по СДП.. 130

5.5 Особенности работы СДП КС.. 135

5.6 Выводы по разделу. 136

6 ЯКОРНЫЕ СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ КС И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ.. 137

6.1 Общие положения. 137

6.2 Характеристики якорных систем позиционирования КС.. 138

7 ВЕРТОЛЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ КС.. 144

7.1 Общие положения. 144

7.2 Размещение ВПП на КС.. 144

7.3 Оборудование вертолетного комплекса КС.. 146

7.4 Нормативная база проектирования. 146

7.5 Выводы по разделу. 147

8 СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА КС БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 148

8.1 Правила, устанавливающие требования к судовым устройствам и спасательными средствами для морских судов. 148

8.2 Якорное устройство. 148

8.3 Швартовно-буксирное устройство. 149

8.4 Спасательные средства. 149

8.5 Выводы по разделу. 158

9 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ КС БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 159

9.1 Общие требования к ЭУ.. 159

9.2 Обзор энергетических установок КС.. 160

9.3 Движители и САУ КС.. 163

9.4 Системы энергетической установки КС.. 165

10 СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ КС БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 166

10.1 Состав систем КС большой грузоподъемности. 166

10.2 Балластные системы.. 166

10.3 Антикреновая система. 167

10.4 Динамические балластные системы полупогружных КС.. 168

11 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КС БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 172

11.1 Выводы по разделу. 175

12 СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ, УПРАВЛЕНИЯ, СВЯЗИ, СИГНАЛИЗАЦИИ, НАВИГАЦИИ. 177

12.1 Состав и технические характеристики средств контроля, управления, связи, сигнализации и навигации. 177

12.2 Средства связи и сигнализации. 192

12.3 Посты управления. 196

12.4 Выводы по разделу. 197

13 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КС БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ.. 198

13.1 Строительство объектов морской нефтегазодобычи. 198

13.2 Глубоководные работы.. 203

13.3 Забивка свай. 208

13.4 Подводный ремонт трубопроводов. 211

14 ОСНАЩЕНИЕ КРАНОВЫХ СУДОВ БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ТРУБОУКЛАДОЧНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ... 215

14.1 Выводы по разделу. 219

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 230

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 234

ПРИНЯТЫЕ АББРЕВИАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Отчет выполнен по Этапу 1 составной части ОКР «Разработка концептуального проекта ПКБГ (плавучего крана большой грузоподъемности) для двухкорпусного судна»

Основание для выполнения ОКР – Федеральная целевая программа «Развитие гражданской морской техники на 2009-2016 годы».

Цель работы – разработка проектной технической документации концептуального проекта (КП) двухкорпусного кранового судна (КС) большой грузоподъемности для определения перспективных технических направлений проектирования и производства отечественных судов, способных работать в арктических условиях.

В составе работ Этапа 1 выполнен подбор и анализ информационных материалов по следующим направлениям:

- районы возможной эксплуатации КС большой грузоподъемности, включая анализ гидрометеоусловий и ледовых условий в этих районах;

- архитектурно – конструктивные типы КС большой грузоподъемности, особенности компоновки (с учетом опыта проектов КС, разработанных ОАО «ЦКБ «Коралл»;

- главные размерения и основные характеристики КС большой грузоподъемности, как разработанных в ОАО «ЦКБ «Коралл», так и разработанных и построенных за границей к настоящему времени;

- характеристики основного оборудования, устройств, систем, используемых на КС большой грузоподъемности, включая кран, трубоукладочный комплекс, СДП и якорную систему позиционирования;

- характеристики энергетических установок и электрооборудования КС;

- характеристики средств автоматизации, сигнализации и управления, используемых на КС;

- особенности эксплуатации КС большой грузоподъемности.

На основании анализа перечисленных выше материалов произведен выбор архитектурно – конструктивных типов и компоновочных схем КС, рекомендуемых к дальнейшей разработке.

1 ОБЗОР ПРЕДПОЛАГАЕМЫХ РАЙОНОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ КС
БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Общие положения

Рост грузоподъемности ПК и КС, а также появление в 70 – 80 – е годы ХХ века КС большой грузоподъемности прежде всего был обусловлен потребностями морской нефтегазодобывающей отрасли, а именно, необходимостью крупноблочного строительства объектов морской нефтегазодобычи. Эта тенденция сохраняется и в настоящее время, поэтому в качестве предполагаемых районов эксплуатации перспективных КС большой грузоподъемности следует рассматривать прежде всего наиболее перспективные районы морской нефтегазодобычи. Обзор перспективных районов морской нефтегазодобычи выполнен по материалам источников [1], [2], [3], [4].

Перспективные районы морской нефтегазодобычи на шельфе России

Многолетние исследования показали, что наиболее перспективным по наличию в России крупных запасов углеводородов является континентальный шельф арктических морей. По существующим прогнозам ежегодный объем добычи углеводородов на месторождениях, расположенных на шельфе Баренцева моря, составит к 2015 г. не менее 70 млрд. куб. м газа и 40 млн. т. нефти. Месторождения Приямальского шельфа Карского моря, Гыданского полуострова, а также Обской и Тазовской губ способны, по весьма осторожным оценкам специалистов, дать к 2020 г. порядка 250 – 275 млрд. куб. м газа и 12 - 15 млн. т. нефти в год (или до 200 – 250 млн. т. нефтяного эквивалента).

Другие районы морской нефтегазодобычи в Российской Федерации также располагают значительными разведанными запасами углеводородов, но они существенно уступают ресурсам Баренцева и Карского морей. Так, например, добыча нефти и газа в российском секторе Каспийского моря в 2013 – 2015 г. должна составить 35 - 40 млн. т нефтяного эквивалента в год. Ежегодные объемы добычи на дальневосточных морских месторождениях (Сахалинский, Южно – Охотский и Северо – Охотский регионы) прогнозируются к тому времени в пределах 60 – 75 млн. т нефтяного эквивалента.

В целом, по оценкам экспертов, в бассейнах Баренцева и Карского морей сосредоточено до 71% от общего объема разведанных запасов углеводородного сырья на шельфе Российской Федерации.

Баренцево море.В настоящее время известны 11 месторождений, в том числе 4 нефтяных (Приразломное, Варандей-море, Медынское- море, Долгинское), 1 нефтегазоконденсатное (Северо-Гуляевское), 3 газоконденсатных (Штокмановское, Поморское, Ледовое), 3 газовых ( Северо-Кильдинское, Мурманское, Лудловское).

Наиболее перспективные месторождения располагаются в северо – восточной части моря (Штокмановское), а также в юго – восточной части Баренцева моря, в так называемом Печерском море (Приразломное, Варандей-море, Медынское- море).

Глубина моря на Штокмановском месторождении составляет 320 – 340 м, его удаление от берега составляет 560 км.

Месторождения Печерского моря располагаются значительно ближе к берегу (10 – 100 км), а глубины моря в районах их залегания составляют от 50 до 200 м.

Карское море, Обская и Тазовская губы.На континентальном шельфе этих бассейнов насчитывается 12 крупнейших разведанных месторождений, в том числе 2 нефтегазоконденсатных (Салекаптское, Юрхаровское),2 газоконденсатных (Ленинградское, Русановское), 8 газовых (Антипаютинское, Семаковское, Тота-Яхинское, Каменномысское-море, Северо-Каменномыское, Гугорьяхинское, Обское, Харасавэйское).

Как правило, все эти месторождения имеют относительно небольшое удаление от берега (не более 100 км). Глубина моря в районе месторождений на приямальском шельфе лежит в диапазоне от 4 – 6 м до 90 – 100 м. Месторождения в Обско – Тазовском регионе располагаются на глубинах от 3 – 4 м до 8 – 10 м.

Охотское море. На шельфе о. Сахалин в Охотском море к настоящему времени открыто семь газоконденсатных и нефтяных месторождений. В этом районе наиболее крупными месторождениями являются Пильтун-Астохское, Лунское, Чайво и Одопту, расположенные на глубинах до 50 м и удалённые от берега не более 20 км.