автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Обеспечение безопасности прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса в условиях Крайнего Севера на основе геокриологического мониторинга

На правах рукописи

005047172

БУРКОВ ДЕНИС ВЛАДИМИРОВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИБРЕЖНО-МОРСКОГО НЕФТЕОТГРУЗОЧНОГО КОМПЛЕКСА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА НА ОСНОВЕ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА (на примере Варандейского терминала)

Специальность 05.26.03 — Пожарная и промышленная безопасность

(нефтегазовый комплекс)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

13 СЕН 2012

Уфа 2012

005047172

Работа выполнена в Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В. Ломоносова (САФУ имени М.В. Ломоносова)

Научный руководитель — доктор геолого-минералогических наук,

профессор

Губайдуллин Марсель Галиуллович

Официальные оппоненты: - Нугаев Раис Янфурович,

доктор технических наук, профессор, ГУЛ «Институт проблем транспорта энергоресурсов», главный научный сотрудник отдела «Гидродинамическое моделирование технологических процессов в добыче нефти»

- Дудников Юрий Владимирович,

кандидат технических наук, Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Республике Башкортостан, руководитель Управления

Ведущая организация — ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Защита состоится 20 сентября 2012 г. в 1600 часо! на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственно!* унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУЛ «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 20 августа 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета „/V-_

доктор технических наук, профессор ~ 7" Худякова Лариса Петровн;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Одним из определяющих факторов роста добычи нефти в северной части Тимано-Печорской нефтегазовой провинции (ТПНГП) является наличие соответствующей транспортной инфраструктуры (северный маршрут), что в значительной мере предопределяет перспективы освоения нефтяных месторождений западной части Арктического шельфа России. В 2008 г. в районе Варандея впервые в мировой практике была реализована нефтеотгрузочная система в условиях замерзающего на длительное время моря.

Экстремальные условия эксплуатации Варандейского нефтеотгрузочного терминала (ВНОТ) (многолетнемерзлые породы (ММП), низкие температуры, интенсивные и протяженные во времени паводковые явления) на Крайнем Севере вызывают ряд осложнений, влияющих на устойчивость и безопасность эксплуатации инженерных сооружений.

Обеспечение безопасности функционирования инженерных объектов нефтегазового комплекса во многом определяется особенностями строения верхней части геологической среды и ее устойчивостью, которая, в свою очередь, зависит от состояния ММП. Изменение теплового режима ММП основания сооружений в процессе эксплуатации является причиной активизации опасных инженерно-геокриологических процессов. Практика показывает, что их развитие периодически приводит к возникновению аварийных ситуаций на объектах нефтегазовых комплексов с тяжелыми материально-техническими, экологическими, социальными и финансово-экономическими последствиями. Необходимость рассмотрения вопросов с точки зрения промышленной безопасности: определение потенциальных опасностей, характерных для Крайнего Севера, их анализ и разработка предложений по созданию технологии обеспечения надежности и безопасности эксплуатации инженерных сооружений при-брежно-морского нефтеотгрузочного комплекса посредством управления термическим режимом грунтов оснований - одна из важнейших и актуальных проблем нефтегазовой отрасли региона. Одним из эффективных инструментариев решения этой задачи, а также снижения возможного эколого-экономического ущерба является инженерно-геокриологический мониторинг.

Теоретические основы прогнозирования управления температурным режимом в основаниях для обеспечения надежности эксплуатации в Арктике сооружений приведены в работах Э.Д. Ершова, С. Гарагуля, Л.Н. Максимовой, А.Б. Чижова, М.А. Минкина и других ученых. Из зарубежных исследователей.

необходимо отметить исследования Thomas L., King L., Newton R. и др. Однако, в них не рассматривались вопросы организации, проведения, использования результатов инженерно-геокриологического мониторинга на объектах, расположенных в прибрежно-морских зонах Европейского Севера. В настоящей работе с учётом актуальности обеспечения безопасности инженерных сооружений в Заполярье на примере ВНОТ приведены особенности проведения геокриологического мониторинга.

Цель работы — обеспечение безопасности эксплуатации прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса в условиях Крайнего Севера на основе инженерно-геокриологического мониторинга и разработка обоснованных мероприятий на примере Варандейского нефтеотгрузочного терминала.

Основные задачи работы:

1. Выполнить анализ природно-климатических условий, техногенных факторов, влияющих на безопасность эксплуатации прибрежно-морских нефте-отгрузочных комплексов в арктических регионах;

2. Исследовать роль приповерхностной части ММП в обеспечении устойчивости инженерных сооружений. Выполнить геоэкологическое районирование территории с учетом распространения ММП и пораженности территории криогенными процессами для выбора площадки под строительство объектов нефтеотгрузочного терминала;

3. Совершенствовать технологии инженерной защиты прибрежно-морских сооружений от подтопления и опасных геокриологических процессов;

4. Обосновать и разработать методы инженерно-геокриологического мониторинга для обеспечения безопасности и надежности функционирования прибрежно-морских нефтеотгрузочных комплексов.

Методы решения поставленных задач

При выполнении исследований использованы результаты анализа опубликованных данных, материалы лабораторных и натурных исследований. Для анализа, статистической обработки результатов изысканий использовались стандартные компьютерные программы.

Научная новизна результатов работы

1. Систематизированы взаимные влияния верхней части геологической среды и прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса. Показана особая роль приповерхностной части ММП в обеспечении устойчивости инженерных сооружений Варандейского терминала.

2. Разработана методика геокриологического районирования с учетом устойчивости и степени защищенности геологической среды от техногенных

воздействий в условиях прибрежной зоны Печорского моря для выбора площадки под строительство объектов нефтеотгрузочного терминала.

3. Предложен новый способ строительства технологических площадок в зонах распространения сезонно-промерзающих и многолетнемёрзлых пород, даны рекомендации по инженерной защите сооружений в прибрежной зоне.

4. Обоснован метод геокриологического мониторинга, направленного на повышение промышленной и экологической безопасности эксплуатации при-брежно-морских нефтеотгрузочных комплексов в арктической зоне.

Защищаемые научные положения:

1. Методика районирования с учетом устойчивости, степени защищенности верхней части геокриологической среды от техногенных воздействий и способ строительства технологической площадки на ММП в прибрежной зоне, позволяющие выполнить обоснованный выбор местоположения грунтовых оснований и повысить надежность эксплуатации арктического прибрежно-морского комплекса;

2. Результаты лабораторных и натурных исследований хладопроизводи-тельности термостабилизаторов, обеспечивающих поддержание ММП под обогреваемыми резервуарами в мёрзлом состоянии;

3. Система комплексного инженерно-геокриологического мониторинга, направленная на обеспечение безопасной эксплуатации инженерных сооружений ВНОТ.

Практическая ценность результатов работы

1. Разработана методика инженерно-геокриологического мониторинга на арктических прибрежно-морских объектах, обеспечивающего оценку состояния верхней толщи геокриологической среды, оснований и фундаментов и повышающего эксплуатационную надежность и безопасность инженерных сооружений, расположенных в районе распространения ММП. Результаты работы приняты к использованию в ОАО «Варандейский терминал».

2. Разработан способ строительства технологических площадок для промышленных сооружений на сезонно-промерзающих грунтах или ММП.

3. Обоснованы рекомендации по защите технологических площадок от ветровой и волновой эрозии, от штормовых воздействий и ледовых подвижек для обеспечения надежности и безопасной эксплуатации сооружений, расположенных в прибрежных зонах арктических морей.

4. Даны рекомендации по проектированию, строительству, безопасному использованию аналогичных объектов в прибрежно-морских зонах арктических побережий.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на российских и международных конференциях и семинарах: конференции «Молодежь в реализации национальных проектов и морской доктрины России» (Архангельск, 2007); Международной конференции молодых ученых и специалистов «Экология - 2007» (Архангельск, 2007); VII научно-технической конференции молодых ученых и специалистов организации группы «ЛУКОЙЛ» (Болгария, Бургас, 2007); XVII и XVIII Международных научных конференциях (школах) по морской геологии «Геология морей и океанов» (Москва, 2007, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (Архангельск, 2008); Первом Всероссийском Инновационном Конвенте при поддержке федерального агентства по делам молодежи при Правительстве РФ (Москва, 2008), а также ежегодных научно-технических конференциях АГТУ (САФУ) (Архангельск, 2007 - 2010).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 13 научных трудах, в том числе 3 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 163 наименования. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 15 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе рассмотрены и проанализированы основные условия, влияющие на безопасность и осложняющие эксплуатацию прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса.

Большая часть природных ресурсов России находится в районах Крайнего Севера, и проблемы обеспечения инженерно-экологической безопасности инфраструктуры в условиях распространения ММП, изменения климата следует отно-

сить к числу приоритетных научных задач. В прибрежной зоне района исследований находится целый ряд достаточно крупных месторождений (рисунок 1).

Рисунок 1 - Месторождения углеводородов прибрежно-шельфовой зоны

При транспортировке углеводородного сырья с месторождений северной части России, в том числе на экспорт, в течение многих десятилетий стратегически приоритетны были трубопроводные системы, слабоориентированные на морские варианты транспортировки. Сейчас же разработка основных нефтяных и газовых месторождений РФ все более смещается в сторону прибрежных территорий и арктического шельфа, что значительно повышает значение прибреж-но-морских коммуникаций.

В 2008 году впервые в мировой практике в условиях замерзающего моря НК «ЛУКОЙЛ» вблизи пос. Варандей была введена в эксплуатацию уникальная транспортно-технологическая система по вывозу нефти с месторождения северной части ТПНГП на мировой рынок, подтвердившая возможность транспортировки нефти через акватории арктических морей.

Условные обозначения

- Печорское

Печорского моря

Специфика эксплуатации этого уникального прибрежно-морского нефте-отгрузочного комплекса определяется суровостью климата, а также геологическими особенностями и условиями, осложняющими эксплуатацию ВНОТ. От реакции ММП на внешние воздействия во многом зависит устойчивость геологической среды северных геосистем, которая определяется ее способностью к сохранению и восстановлению своих свойств, обеспечивающих нормальные условия функционирования и жизнеобитания путем самоочищения от природного и техногенного влияния.

Многолетнемёрзлые породы являются наиболее нестабильным компонентом геологической среды, от которого зависят устойчивость и надёжность безопасного функционирования возведённых на них инженерных объектов. С учетом пространственно-временных характеристик развития ММП в условиях заполярной тундры предлагается следующая градация устойчивости геологической среды к распространенности криогенных геологических процессов: устойчивое состояние (категория I); умеренно устойчивое состояние (II); слабоустойчивое состояние геологической среды (III); региональное неустойчивое состояние геологической среды (IV).

В соответствии с этой градацией с участием автора выполнена оценка состояния геологической среды на основании результатов мелко- и среднемас-штабных съемок по изучению распространения ММП и пораженности территории криогенными процессами в районе площадки берегового резервуарного парка (БРП) ВНОТ (рисунок 2).

ШШ.[1122 4М5Шб I___. ЕП-Ь

¿V 7 Ё£]8 ^'.'9 11

а) б)

а) ландшафтные условия и развитие экзогенных геологических процессов: 1 - ледниковая равнина; 2 - озерно-морская равнина; 3 - прибрежно-морская равнина; 4 - заболачивание; 5 - термокарст; 6 - эоловые процессы; 7 - интенсивная абразия; 8 - овраги; 9 - оползни; 10 - термоэрозионные уступы; 11 - участки вспучивания грунтов; б) состояние геологической среды: 1 - устойчивое; 2 - умеренно устойчивое; 3 - слабоустойчивое

Рисунок 2 - Схема эколого-геологических условий Варандейского района

Как видно из рисунка 2, территория исследуемого района характеризуется преимущественно средней и слабой интенсивностью развития экзогенных процессов (это соответствует I и II категориям устойчивости геологической среды). Состояние геологической среды оценивается как умеренно устойчивое. Данные результаты, полученные с участием автора, позволили обосновать наиболее благоприятное место для площадки под строительство ВНОТ.

На основании исследований, проведенных с участием автора, здесь выделяются четыре геолого-геоморфологических уровня с различным строением грунтовой толщи: морской пляж, низкая лайда, высокая лайда и первая морская терраса (таблица 1). Криогенная толща в районе исследования имеет сложное строение и представлена мерзлыми и охлажденными породами.

Таблица 1 - Типы и физико-механические свойства грунтов

Геолого-геоморфологический уровень игэ* Наименование фунта Состояние грунта Влажность, % Плотность, г/см3 Коэфф. пористости

Низкая лайда -пляж В.20.В.3.2 Песок мелкий, сильно-засоленный, насыщенный водой,средней плотности Охлажд. 19,0 2,10 0,50

В.24.В.З Супесь охлажденная, сильнозасоленная, текучая Охлажд. 23Д 2,02 0,61

В.28.В.2 Суглинки охлажденные, сильнозасолен-ные, полутвердые Охлажд. 19,5 2,10 0,52

Высокая лайда А.20.3.2 Песок мелкий, насыщенный водой, средней плотности Талое 17,5 2,04 0,52

В.21.В.З Песок пылеватый силь-нозасоленный, насыщенный водой Охлажд. 22,1 2,02 0,60

В.28.В.4 Суглинок охлажденный, сильнозасолен-ный Охлажд. 22,4 2,06 0,56

В.42.В.6 Ил суглинистый, силь-нозасоленный, слабо-заторфованный Талое 28,0 1,95 0,75

Г.20.1.1 Пески твердомерзлые, слабольднстые Талое 21,0 2,05 0,56

Г.50.а.2.1 Супесь слабозасолен-ная, пластично-мерзлая, слабольдистая Охлажд. 22,5 1,97 0,64

Первая морская терраса Г.21.1.1 Песок пластично-мерзлый, слабольдистый Талое 18,7 1,95 0,61

Г.21.а.2.1 Песок слабозасолен-ный, пластично-мерзлый, слабольдистый Охлажд. 24,3 2,00 0,64

Г.32.а.2.1 Суглинок тяжелый, слабозасоленный, пластично-мерзлый, слабольдистый Охлажд. 20,2 2,05 0,57

Примечание.' - Индексация инженерно-геологических элементов.

Площадка резервуаров относится к северному участку тундры с отметками естественной поверхности от 1,4 до 5,0 м. По всей площадке распространены многолетнемерзлые грунты с температурами от минус 0,5 °С до минус 2,8 °С. Грунты до глубины 3...11 м находятся в твердо- и пластично-мерзлом состояниях. Далее залегают охлажденные (в талом состоянии) засоленные грунты со степенью засоленности от 0,09 % до 1,03 %.

Многолетнемерзлые породы претерпевают естественные изменения на протяжении длительного времени. Техногенные воздействия способны резко активизировать естественную динамику этих изменений за счет формирования теплового поля вокруг инженерных сооружений (Г.В. Порхаев, H.A. Цы-тович, С.С. Вялов, П.И. Мельников, В.А. Кудрявцев, Е.С. Мельников, С.Е. Гре-чищев, В.Р. Цибульский, A.A. Коновалов, М.М. Дубина, L. Thomas и др.). Для постановки и решения задач безопасности эксплуатации БРП ВНОТ, а также для выявления направленности и степени влияния хозяйственного освоения территории на мерзлотную обстановку необходимо:

• особое внимание уделить отсыпке (подготовке) производственной площадки и выбору типа фундамента для нефтяных резервуаров;

• разработать методы инженерно-геокриологического мониторинга для нефтеотгрузочного комплекса.

Проведенный автором анализ эксплуатации объектов нефтегазового комплекса в районах распространения ММП свидетельствует о том, что в Западной Сибири, например, ежегодно происходит около 35 тыс. аварий на неф-те- и газопроводах, в том числе связанных с потерей устойчивости фундаментов и деформацией опор. Имеются многочисленные примеры частичного или полного разрушения жилых и промышленных зданий при изменениях в их основаниях водно-теплового режима ММП. Все это свидетельствует о возможных деформациях оснований эксплуатируемых резервуаров и подчеркивает актуальность рассматриваемой автором проблемы обеспечения безопасности ВНОТ.

Вторая глава посвящена особенностям устройства оснований и фундаментов нефтяных резервуаров ВНОТ и разработке оптимальных по стоимости технологий их возведения и эксплуатации. В условиях Крайнего Севера широкое применение находит возведение производственных сооружений и объектов нефтедобычи на поверхности насыпных грунтовых площадок. Возведение технологических площадок (отсыпок) больших в плане размеров резко искажает направления, скорости стоков грунтовых и подземных вод. Это приводит к резкому переувлажнению грунтов в отсыпках, снижению их физико-механических

свойств, к дополнительным затратам на ремонт (порядка 5 % от капитальных затрат). По мнению автора, проектирование земляных сооружений следует осуществлять при обеспечении организации горизонтальных стоков вод на контактах искусственных грунтовых оснований с прилегающими к ним участками. Следует отметить, что в настоящее время существуют различные подходы к решению данной проблемы. Известен способ строительства грунтового сооружения, предусматривающий применение в отсыпках капилляропрерывающих слоев из дорогостоящих материалов, например щебня, древесины. Одним из применяемых на практике способов пропуска вод под сооружением является использование дренажных труб. Однако их нельзя использовать в районах Крайнего Севера, а тем более для объектов больших в плане размеров.

Приведенные выше осложнения можно устранить за счёт использования при возведении земляных сооружений высококачественных, дорогостоящих дорожно-строительных материалов и вяжущих, таких как цемент, известь, битум, щебень-клинец, синтетических тканых и нетканых материалов. Однако применение этих материалов в грунтовых основаниях, как показала практика, приводит к многократному завышению затрат на строительство в арктических регионах.

Для оптимизации капитальных затрат, повышения надёжности эксплуатации сооружений с участием автора подана заявка и получен приоритет на изобретение (Способ строительства грунтового сооружения на обводненном участке). Данное решение включает возведение водопропускной системы из грунта, упрочнённого вяжущим материалом, послойную отсыпку основной части сооружения, устройство на его поверхности подстилающего слоя и покрытия. В составе водопропускной системы возводят горизонтальные водоупорные и фильтрующие валики высотой 0,3...0,5 м, а затем послойно отсыпают основную часть сооружения. При этом водоупорные валики, выполненные из слабофильт-рующего грунта, размещают параллельно, а фильтрующие валики - перпендикулярно продольной оси сооружения. Разработанный способ позволяет повысить устойчивость песчано-грунтовой отсыпки под фундаментами к внешним воздействиям, упростить и удешевить организацию инженерно-геокриологического мониторинга за счет сокращения элементов наблюдательной сети.

С целью дополнительной защиты технологической площадки и безопасной эксплуатации возведенных на ней инженерных сооружений, расположенных в районе береговой линии Печорского моря, ее необходимо защитить от воздействия водно-ветровой эрозии и ледяных полей. С целью защиты покровных отложений верхних террас, берегов арктических морей от ветровой, вод-

ной эрозии предлагается новый способ защиты морских террас, береговых откосов от ветровой и морской эрозии, разработанный в САФУ. При данном способе отверждение фунтов осуществляют на мозаично расположенных участках покровных отложений, при этом участки дополнительно закрепляют к подстилающим грунтам полыми термоокисленными анкерами и размещают в их полостях биологически приемлемые для рекультивации вещества (рисунок 3).

Предлагаемое решение позволяет исключать применение дорогостоящих дорожно-строительных материалов. Для защиты береговой линии от воздействия штормовых явлений и ледовых подвижек также существуют технические способы. Специалистами САФУ предлагается решение, основная идея которого заключается в том, что в летние штормовые периоды морская вода, достигая верхней точки приурезового откоса, проходя через дренирующие слои искусственного щебня, резко теряя свою разрушительную энергию, сбрасывается обратно в море. При весенних подвижках ледяных полей на дамбу происходят перемещение льдин по пологому склону приурезового откоса к верхней части сооружения и аккумуляция льда на верхних террасах побережья. В начале летнего периода происходят таяние льда и сброс воды в море (рисунок 4). Предлагаемое решение имеет следующие преимущества: строительство, эксплуатация дамб могут осуществляться при резких колебаниях уровня вод в береговых откосах и водоёмах; упрочнение тела дамбы обоймой из грунтовой смеси, сетками, «жёсткой» стержневой арматурой позволяет при штормовых, ледовых воздействиях на сооружение обеспечить надёжность его эксплуатации на побережьях арктических морей; наличие в нижней части изолирующей обоймы водосборного коллектора и водосбросных труб позволяет поддерживать в теле грунтовой насыпи постоянный влажностный режим и обеспечить прочностные и деформационные свойства дамбы; решение позволяет исключить применение

дорогостоящих дорожно-строительных материалов, а также на 30...40 % снизить объёмы земляных, транспортных работ.

11 % 13 12 10 3 8 9

1 - отсыпка песчаного основания; 2 - слой искусственного щебня; 3 - нижняя часть обоймы; 4 - сетка; 5 - водоприемный коллектор; 6 - водосточные трубы; 7 - грунтовая насыпь; 8 - искусственный щебень; 9 - рабочее покрытие дороги; 10 - бордюры с отверстиями для пропуска атмосферных осадков; 11 - берег; 12 - слой искусственного щебня; 13 - фильтрующая ткань; 14 - местный грунт; 15 — анкеры; 16 — стержневая арматура; 17 - анкерные пластины

Рисунок 4 - Поперечный разрез гидротехнической дамбы

Эти технические решения в совокупности позволят в значительной мере обеспечить надежность и безопасную эксплуатацию сооружений, расположенных в прибрежных зонах арктических морей.

Следует отметить, что температура хранения нефти в резервуарах составляет 50 °С. В связи с этим устойчивость грунтовых оснований может быть нарушена в результате повышения температуры в подстилающих мерзлых грунтах. В условиях прибрежной зоны Печорского моря целесообразнее применять подход, при котором грунты основания используются в мерзлом состоянии. Для сохранения мерзлого состояния фунтов в основании резервуаров применяют свайный фундамент с устройством вентилируемого подполья и фундамент поверхностного типа, предусматривающий использование охлаждающих устройств.

Проведенные в соответствии с нормативными документами (СНиП 2.02.03-85, СНиП 2.02.04-88, СНиП 3.02.01-87) расчеты подтвердили возможность использования в районе ВНОТ различных типов фундаментов. Однако при сравнении капитальных затрат на выполнение свайных фундамен-

тов и поверхностного типа с термостабилизаторами целесообразньм оказывается использование последних (см. таблицу 2).

Таблица 2 - Сравнительный расчет стоимости строительства фундаментов под РВС-50000 м3

Виды работ Свайный фундамент, млн руб. Поверхностный фундамент с термостабилизаторами, млн руб. Разность затрат, млн руб.

Земляные работы 0,286 0,539 -0,253

Свайные работы 50,279 - 50,279

Система температурной стабилизации грунтов - 34,308 - 34,308

Дополнительные и вспомогательные работы 3,012 3,059 - 0,047

Итого: 53,577 37,906 15,671

При анализе безопасности эксплуатации двух типов фундаментов установлено следующее. Свайные фундаменты в высокотемпературных ММП имеют низкую несущую способность и не исключают оттаивание грунтов в основании резервуаров. Следует отметить, что в процессе эксплуатации резервуаров на свайных фундаментах емкостью 10 ООО м3, входящих в состав ВНОТ с 2000 г., были зафиксированы недопустимые осадки (до 25 см), приведшие на одном из них к аварийному состоянию. В случае применения резервуаров емкостью 50 000 м3 и более риск возникновения аварийной ситуации многократно возрастает. С учетом вышеизложенного для обогреваемых резервуаров на ММП в данном районе целесообразно применять поверхностные фундаменты с термостабилизацией грунтов в основании. Это и было реализовано с использованием новых технологий поддержания грунтовых оснований под обогреваемыми резервуарами в мёрзлом состоянии.

Анализируя результаты инженерно-геокриологических изысканий, выполненных при участии автора, необходимо отметить следующее. На глубине 5,3... 14,5 м под верхними слоями в ММП прибрежной зоны встречаются так называемые криопэги, не обладающие необходимой для безопасной эксплуатации сооружений несущей способностью. Грунты с требуемой для строительства объектов ВНОТ несущей способностью залегают на глубине 10 и более метров.

Как показали результаты мониторинговых исследований, выполненных с участием автора за период с 2006 по 2011 гг., недостаточный учёт специфических природно-климатических условий осваиваемого района в совокупности приводит к существенным деформациям промерзания-оттаивания как в теле площадки, так и непосредственно в основаниях под инженерными сооруже-

ниями. Поэтому сохранение исходного состояния толщи ММП является основой для обеспечения безопасности объектов ВНОТ.

Для исключения теплового влияния резервуаров на мерзлые грунты основания с участием автора предложен комплекс мероприятий инженерной защиты, которые исключают снижение несущей способности грунтов оснований сооружений. Данную проблему можно успешно решить за счет использования термостабилизаторов, применяемых специалистами организаций «Фундаментпроект» и «Фундаментстройаркос». Пример использования термостабилизаторов приведен на рисунке 5. В данном решении фундаменты поверхностного типа передают нагрузку от резервуаров на грунтовое основание, охлаждаемое термостабилизаторами. В результате работы термостабилизаторов формируется «монолитная льдогрунтовая плита», обеспечивающая заданную несущую способность.

Для контроля необходимого температурного режима ММП и своевременного устранения непредвиденных тепловыделений под резервуарами и фундаментами необходимо проводить режимные геокриологические наблюдения за динамикой изменения теплового режима грунтовых оснований. Создание сети комплексного инженерно-геокриологического мониторинга грунтов под основаниями как инструментария оценки эффективности предложенных с участием автора мероприятий позволило эффективно управлять геокриологической средой и обеспечить эксплуатационную безопасность сооружений ВНОТ.

1500

Рисунок 5 - Вертикальный разрез конструкции фундамента

поверхностного типа с системой термостабилизации грунтового основания

С учётом повышенных требований к безопасности объектов ВНОТ при эксплуатации в условиях высокотемпературных ММП автором были проведены стендовые исследования хладопроизводительности различных по конструктивному исполнению термостабилизаторов (охлаждающих устройств - ОУ). Для

15

этого были изготовлены теплоизолированная стальная ёмкость и четыре ОУ. Причем два из них были заправлены аммиаком - 717 и два - фреоном -1122. Все конденсаторные элементы ОУ имели съёмные насадки с различными площадями теплосъёма. Два испарительных элемента ОУ были выполнены вертикальными, а два имели наклон к горизонтальной плоскости порядка 5°. Нижние части ОУ размещались в ёмкости с засоленной до 1,0 % и охлаждённой до минус 0,5 °С водой. Конденсаторные элементы ОУ находились над ёмкостью (рисунок 6).

3 4 6 5

1 - стальная емкость, заполненная охлажденной водой; 2 - теплоизоляция; 3 - охлаждающее устройство с вертикальным испарителем; 4 - охлаждающее устройство с наклонным испарителем; 5 - вентилятор; 6 - поток холодного воздуха; 7 - жалюзийная решетка

Рисунок 6 - Вертикальный разрез экспериментальной установки

В процессе испытаний конденсаторные части устройств обдувались воздухом, охлаждённым от 20 °С до минус 50 °С. Скорость подачи воздуха изменялась от 0,5 до 25,0 м/с. Испытания предусматривали регистрацию температур воздуха и воды, скорости движения воздуха. Наиболее представительные результаты стендовых испытаний приведены на рисунках 7, 8.

Исследованиями было установлено следующее. Применение различных хладонов для заправки ОУ влияет на их хладопроизводительность. При выборе агентов необходимо учитывать характеристики их пожаровзрывоопасности. Эффективность работы ОУ с вертикальным и наклонным испарителями существенно отличается и зависит от площади теплосъёма конденсаторной части. Однако резкое увеличение её площади приводит к повышению материалоёмкости и стоимости изготовления. Поддержание максимальных градиентов температур между охлаждаемой средой и наружным воздухом для повышения производительности ОУ также приводит к необходимости применения дополнительного слоя дорогостоящей теплоизоляции. Из вышеприведенного очевидна необходимость совершенствования применяемых в настоящее время конструкций.

Оохл.%

Рисунок 7 - Графики зависимости охлаждения жидкости от соотношения площадей конденсатора (Р*) и испарителя (Ги) вертикальных (а) и наклонных (б) стабилизаторов, заполненных фреоном - К22 и аммиаком —717

Рисунок 8 - Графики зависимости охлаждения жидкости (<20Ы) от градиента температур между конденсаторной

и испарительной частями ОС (1ЛТ1), заполненных аммиаком — 717 и фреоном - К22

В третьей главе приведены основные положения технологии оснащения и использования сети инженерно-геокриологического мониторинга, обеспечивающей измерение и оценку состояния грунтовых оснований и фундаментов поверхностного типа для резервуаров.

Выполненный автором анализ показывает, что инженерно-геокриологический мониторинг, как правило, проводится для грунтов, залегающих на глубинах более 10... 12 м, например, в районах Аляски, Якутии. Вместе с тем, термический режим верхних горизонтов криолитозоны является определяющим фактором устойчивости инженерных сооружений. Он служит индикатором современных климатических колебаний и формируется под воздействием двух основных факторов: температуры приземных слоев атмосферы и свойства снежного покрова. В связи с этим особое значение приобретает необходимость проведения специальных инженерных геокриомониторинговых исследований верхней части разреза. Вопросы, касающиеся обоснования методики и технологий проведения мониторинга площадных инженерных сооружений в прибрежно-морской переходной зоне, в настоящее время проработаны в недостаточной степени, и поэтому разработка такого вида инженерно-геокриологического мониторинга является актуальной задачей.

Инженерно-геокриологический мониторинг грунтов в основании резер-вуарного парка включает комплекс наблюдений за водно-тепловым режимом грунтов в основаниях, деформациями фундаментов, а также работой охлаждающих устройств для поддержания проектного режима в процессе многолетней эксплуатации объектов на ВНОТ.

Сеть инженерно-геокриологического мониторинга площадки резервуар-ного парка РВС-50000 (4 шт.) ВНОТ, предложенная и реализованная при участии автора, состоит из глубинных реперов (Ыр), грунтовых (ГМ) и деформационных марок, гидрогеологических скважин, термометрических скважин и поперечников.

Наблюдения за температурами грунтов основания резервуаров производятся в вертикальных термометрических скважинах наружных (ТСн) и внутренних (ТСв) и горизонтальных термометрических поперечниках (ТП). Термометрические скважины установлены у каждого резервуара: пять под днищем, четыре - по контуру резервуара (рисунок 9). Термометрический поперечник представляет собой горизонтальную металлическую трубу, уложенную вдоль центральной оси резервуара в направлении, перпендикулярном уложенным термостабилизаторам. Для измерения температур грунтов в термометрических скважинах и поперечниках используются температурные датчики, собранные в термокосы. Концы термокос выводятся в основании резервуаров до ближайших шкафов управления, расположенных по контуру основания резервуаров. Рекомендованный при участии автора порядок размещения температурных датчиков по глубине и площади грунтовых оснований под резервуарами приведен на

рисунке 10. В термометрических скважинах температурные датчики установлены с периодичностью 1 м, а в термометрическом поперечнике — 3 м.

I - термоскважина наружная ТСн; 2 - термокоса ТК-10; 3 - теплоизоляционный слой; 4 - грунтовая засыпка; 5 - защитная стенка; 6 - стенка резервуара;

7 - термометрический поперечник; 8 - стабилизатор пластично-мерзлых грунтов; 9 - термокоса внутренняя (азимутальная); 10 - термокоса внутренняя (центральная);

II - днище резервуара

Рисунок 10 - Схема расположения термометрических датчиков в основании резервуара

О температурном состоянии грунтового основания под резервуарами и на периферии можно судить по соответствующим измерениям распределения температур в массиве фунта как по глубине, так и в различных точках горизонтов.

Наблюдения за деформациями основания и фундаментов резервуаров ведутся при помощи глубинных реперов, грунтовых марок и деформационных марок наружных (НМ) и внутренних (ВМ). Деформационные марки НМ жестко крепятся снаружи к конструкциям защитного резервуара, ВМ - к днищу основного резервуара и внутренней стенке защитного резервуара. Грунтовые марки устанавливаются в планировочной насыпи резервуарного парка вблизи резервуаров. Глубинные реперы образуют исходную геодезическую сеть, предназначенную для оценки деформаций резервуаров и планировочной насыпи по деформационным и грунтовым маркам. Конструкция реперов приведена на рисунке 11. Предложенная автором система наблюдений за высотными отметками деформационных марок (8 шт.), установленных по периметру резервуара, позволяет определить значения просадок.

Глубинный репер Яр

с»ш«я ЭДИП* я>пвм Ю«*»

Гидрогеологическая скбажина ГС

щслееые отверстия 20х4С0мл1 шагай 20 ым

ятрубны рзашим

растюр

Рисунок 11 - Устройство глубинных реперов и гидрогеологических скважин

Дополнительно организовано наблюдение за пучением грунта отсыпки. Для наблюдения за пучением грунта устанавливаются грунтовые марки. Грунтовые марки для измерения вертикальных деформаций грунтов поверхностного типа устанавливаются на поверхности земляного сооружения.

Наблюдения за уровнем грунтовых вод ведутся при помощи гидрогеологических скважин. В гидрогеологическую скважину устанавливается гидрогеологическая трубка с закрытым нижним концом. В нижней части трубы имеется отстойник, на уровне возможного движения сезонно-талых и надмерзлот-ных вод - перфорация. Гидрогеологические скважины также служат в целях забора воды для химического анализа ее состава.

Измерения деформаций и температур грунтов проводятся ежемесячно, а измерения уровня грунтовых вод - во время весеннего снеготаяния и осенних дождей. Результаты измерений фиксируются в специальном журнале.

Выполнение предусмотренных технических решений по термостабилизации грунтов, а также контроль состояния грунтов позволяют обеспечить несущую способность, устойчивость и долговечность фундаментов и самих сооружений, а также свести к минимуму воздействие на ММП. Перечисленные виды исследований на объекте ведутся в полном объеме. Результаты проведённых исследований представлены в четвертой главе.

Четвертая глава посвящена анализу эффективности разработанной автором методики инженерно-геокриологического мониторинга.

В качестве примера на рисунке 12 представлены графики изменения температуры грунтов в основании резервуара (термометрического поперечника и скважины, расположенной в центре).

Для каждого датчика определена среднегодовая температура и построена зависимость изменения температуры в течение года. Расчеты выполнены по

каждому году. Система температурной стабилизации грунтов обеспечивает температурный режим в диапазоне минус 5,5... минус 10 °С. Все остальные термометрические скважины (наружные, внутренние) также соответствуют данному диапазону. Аналогичная картина наблюдается и для остальных резервуаров. Фактически температурные отклонения должны соответствовать диапазону минус 3... минус 12 °С. В нашем случае температурный режим грунтов удовлетворяет данным значениям, что подтверждает эффективность применения термометрического мониторинга грунтов основания резервуаров.

Анализ значений абсолютных высотных отметок деформационных марок за период наблюдений (таблица 3) позволяет отметить, что они находились на одном уровне и не вышли за пределы допустимых значений. Это свидетельствует об эффективности предлагаемой системы инженерно-геокриологического мониторинга.

Таблица 3 - Абсолютные отметки наружных марок РВС-11

Дата Абсолютные отметки наружных марок РВС, м

1 2 3 4 5 6 7 8

28.08.2008 7,016 7,018 7,020 7,104 7,083 7,086 7,034 7,019

28.08.2009 6,735 6,738 6,734 6,740 6,748 6,765 6,765 6,775

28.08.2010 6,728 6,718 6,720 6,730 6,740 6,750 6.753 6,766

Кроме того, в качестве дополнительной информации о состоянии фунтов в геокриологический мониторинг прибрежно-морского нефтеотфузочного комплекса диссертантом предложено включить наблюдения за уровнем грунтовых вод (УГВ), который позволяет судить не только о возможном растеплении фунтов, лежащих в основании резервуара, но и получить информацию о химическом составе вод и об их нефтяном загрязнении. В четырех скважинах, расположенных по одной у каждого резервуара, уровень фунтовых вод за наблюдаемый период практически не изменялся (таблица 4). Следует отметить, что указанные уровни в гидрогеологических скважинах установились в начальный период эксплуатации резервуаров.

Таблица 4 - Изменение УГВ в наблюдательных скважинах

Дата замеров Уровень воды в скважинах, м

ГС-1 (РВС-11) ГС-2 (РВС-12) ГС-3 (РВС-14) ГС-4 (РВС-13)

01.10.2008 0,30 вода 0,18 вода 0,38 вода 0,40 вода

01.10.2009 0,25 вода 0,10 вода 0,30 вода 0,36 вода

01.10.2010 0,33 вода 0 пусто 0,28 вода 0,30 вода

Это свидетельствует о том, что воздействия на основания резервуаров со стороны талых вод (грунтовых вод) незначительны. Кроме того, проводимый химический анализ воды подтверждает отсутствие нефти в грунтовых водах (отбор производится в осенне-весенний период).

Таким образом, технологические и методические разработки по инженерно-геокриологическому мониторингу для Варандейского нефтяного отгрузочного терминала, предложенные и внедренные с участием автора, позволяют получать объективные данные о состоянии верхней части геологической среды и тем самым контролировать и обеспечивать эксплуатационную надежность и безопасность инженерных сооружений, расположенных в районе распространения ММП. При этом, выполненные автором расчеты показывают, что затраты на проведение инженерно-геокриологического мониторинга составляют порядка 5 млн рублей в год против 24 млн рублей расходов, связанных с ликвидацией возможной аварийной ситуации. Это еще раз доказывает необходимость проведения мониторинга с целью своевременного выявления осложнений и проведения профилактических мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации производственного объекта.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследованы особенности геологического строения района Варандейского нефтяного отгрузочного терминала, определяющие сложность его промышленного освоения, влияющие на безопасность эксплуатации прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса.

2. Проанализированы процессы, происходящие в вечномерзлых грунтах этого района. Выполнено геоэкологическое районирование территории с учетом распространения ММП и пораженности территории криогенными процессами. Территория характеризуется преимущественно средней и слабой интенсивностью развития экзогенных процессов, обусловленных геокриологическими условиями. Состояние геологической среды оценивается как умеренно устойчивое. Результаты районирования учтены при выборе площадки под строительство Варандейского нефтеотгрузочного терминала.

3. Проведены исследования для обоснования устройства оснований и фундаментов нефтяных резервуаров прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса и разработаны предложения, направленные на обеспечение устойчивости и целостности грунтовых оснований и фундаментов в условиях ММП. Получено решение о выдаче патента на изобретение «Способ строительства грунтового сооружения на обводнённом участке» от 01.06.2012. Способ преду-

сматривает возведение водопропускной системы из грунта, упрочнённого вяжущим материалом, послойную отсыпку основной части сооружения, устройство на его поверхности подстилающего слоя и покрытия. В рамках работы предлагается использовать технические решения, разработанные в Северном (Арктическом) федеральном университете, по защите технологических площадок от ветровой и волновой эрозии, от штормовых воздействий и ледовых подвижек для обеспечения надежности и безопасной эксплуатации сооружений, расположенных в прибрежных зонах арктических морей.

4. Обоснованы технология обустройства сети и методика проведения инженерно-геокриологического мониторинга состояния грунтовых оснований фундаментов поверхностного типа для резервуаров в условиях ММП с целью обеспечения безопасности эксплуатации инженерных сооружений Варандей-

ского нефтеотгрузочного терминала.

5. Результаты научно-исследовательской работы приняты к использованию на Варандейском нефтеотгрузочном терминале. Предлагаемые в работе методы позволяют достичь значимых результатов по обеспечению безопасной эксплуатации аналогичных объектов в прибрежно-шельфовой зоне Российской Арктики.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:

Ведущие рецензируемые научные журналы

1 Бурков Д.В., Губайдуллин М.Г. Геоэкологический мониторинг сооружений северного морского нефтеотгрузочного терминала II Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ,

2009.-№ 4.-С. 38-43.

2 Бурков ДВ„ Губайдуллин М.Г. Геокриологический мониторинг Варандеиского прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса в Ненецком автономном округе // Нефтегазовое дело. - 2010. — Т. 1. — С. 36-39. _

3 Бурков Д В , Губайдуллин М.Г. Обеспечение инженерно-экологическои безопасности эксплуатации прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса в условиях Крайнего Севера // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» /

ИПТЭР. - 2011. - Вып. 4 (86). - С. 158-163.

Прочие печатные издания

4 Бурков Д В. Оценка воздействия на окружающую среду при отгрузке нефти на Варандейском терминале // Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Европейского Севера России: Сб. научи, тр. / АГТУ. - Архангельск, 2007. - Вып. 2. - С 7-13.

5 Вахаев В Г., Губайдуллин М.Г., Козакова Е.С., Бурков Д.В. Анализ типов фундамента для нефтяных резервуаров Варандейского терминала с целью снижения воздействия на многолетнемерзлые породы // Проблемы освоения нефтегазовых месторождении^ Европейского севера России: Сб. научн. тр. / АГТУ. - Архангельск, 2007. - Вып. 2. - С. 13-22.

6 Бурков Д.В. Применение современных технологий при сооружении берегового нефтехранилища на Варандейском терминале // Экология - 2007. Матер. Междунар. конф. -Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2007. - С. 10-12.

7. Бурков Д.В., Вахаев В.Г., Губайдуллин М.Г. Инженерно-геологические условия в районе морских сооружений Варандейского нефтяного терминала // Геология морей и океанов. Матер. XVII Междунар. научи, конф. (школы) по морской геологии. - М • ГЕОС 2007 -Т. II. - С. 206-208.

8. Бурков Д.В., Бодин H.A., Губайдуллин М.Г. Система инженерно-геокриологического мониторинга береговых сооружений Варандейского терминала // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: Сб. научн. тр. / АГТУ. - Архангельск, 2007. - Вып. 73. - С. 27-32.

9. Бурков Д.В., Вахаев В.Г. Геоэкологический мониторинг подводных сооружений на Варандейском нефтяном терминале // Вестник Архангельского государственного технического университета. Серия «Прикладная геоэкология». - Архангельск- АГТУ 2008 -Вып. 74.-С. 136-140.

10. Губайдуллин М.Г., Бодин H.A., Бурков Д.В. Геоэкологический мониторинг сооружений Варандейского нефтяного терминала // Северные территории России: проблемы и перспективы развития. Матер. Всеросс. конф. с международным участием. - Архангельск-ИЭПС, 2008. - С. 357-360.

11. Бурков Д.В., Губайдуллин М.Г. Система геоэкологического мониторинга северного морского нефтеотгрузочного терминала // Сб. реферативной информации ученых АГТУ о результатах НИР и НИОКР, рекомендованных к практическому использованию. - Архангельск: АГТУ, 2008. - С. 70-71.

12. Бурков Д.В., Губайдуллин М.Г. Геоэкологический мониторинг Варандейского морского нефтяного терминала // Аэрокосмические технологии в нефтегазовом комплексе. Матер, междунар. научн.-техн. конф. - М.: Нефть и газ, 2009. - С. 70-71.

13.Губайдуллин М.Г., Бурков Д.В. Геоэкологический мониторинг Варандейского терминала для вывоза нефти Северным морским путем с месторождений Ненецкого автономного округа // Геология морей и океанов. Матер. XVIII Междунар. научн. конф. (школы) по морской геологии. - М.: ГЕОС, 2009. - Т. IV. - С. 223-227.

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати 16.08.2012 г. Бумага писчая. Заказ № 209. Тираж 100 экз. Ротапринт ГУП «ИПТЭР». 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И УСЛОВИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРИБРЕЖНО-МОРСКОГО НЕФТЕОТГРУЗОЧНОГО КОМПЛЕКСА НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ.

1.1 Общие сведения о природных условиях и характеристика ресурсов углеводородов прибрежных месторождений региона.

1.2 Анализ транспортной инфраструктуры для вывоза нефти и этапы развития прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса.

1.3 Роль приповерхностной части многолетнемерзлых пород в обеспечении устойчивости инженерных сооружений нефтяного терминала.

1.4 Разработка методики оценки устойчивости геокриологической среды для выбора площадки под строительство нефтеотгрузочного терминала.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ОСНОВАНИЙ ПРИБРЕЖНО-МОРСКОГО НЕФТЕОТГРУЗОЧНОГО КОМПЛЕКСА.

2.1 Анализ и совершенствование технологий возведения в прибрежной арктической зоне грунтовых оснований под инженерными сооружениями и их защита.

2.2 Исследование и обоснование типа фундамента для нефтяных резервуаров и оценка экономической эффективности их строительства.

2.3 Определение температурного режима состояния грунтов, как основного фактора устойчивости оснований при эксплуатации нефтеотгрузочного комплекса.

2.4 Обоснование применения фундамента с использованием системы термостабилизации.

3 ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

БЕЗОПАСНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЕРГОВЫХ СООРУЖЕНИЙ.

3.1 Инженерно-геокриологический мониторинг, как инструмент обеспечения безопасности эксплуатации прибрежных нефтетранспортных сооружений.

3.2 Анализ существующих методов инженерно-геокриологического мониторинга.

3.3 Разработка методики инженерно-геокриологического мониторинга для обеспечения безопасности и надежности функционирования нефтеотгрузочного комплекса в прибрежной зоне.

4 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИБРЕЖНО-МОРСКОГО НЕФТЕОТГРУЗОЧНОГО КОМПЛЕКСА.

4.1 Экспериментальная апробация системы инженерно-геокриологического мониторинга.

4.2 Оценка экономической эффективности проведения инженерно-геокриологического мониторинга.

4.3 Область распространения и рекомендации по применению инженерно-геокриологического мониторинга.

Одним из определяющих факторов роста добычи нефти в северной части Тимано-Печорской нефтегазовой провинции (ТПНГП) является наличие соответствующей транспортной инфраструктуры (северный маршрут), что в значительной мере предопределяет перспективы освоения нефтяных месторождений западной части Арктического шельфа России. В 2008 г. в районе Варандея впервые в мировой практике была реализована нефтеотгрузочная система в условиях замерзающего на длительное время моря.

Экстремальные условия эксплуатации Варандейского нефтеотгрузочного терминала (ВНОТ) (многолетнемерзлые породы (ММП), низкие температуры, интенсивные и протяженные во времени паводковые явления) на Крайнем Севере вызывают ряд осложнений, влияющих на устойчивость и безопасность эксплуатации инженерных сооружений.

Обеспечение безопасности функционирования инженерных объектов нефтегазового комплекса во многом определяется особенностями строения верхней части геологической среды и ее устойчивостью, которая, в свою очередь, зависит от состояния ММП. Изменение теплового режима ММП основания сооружений в процессе эксплуатации является причиной активизации опасных инженерно-геокриологических процессов. Практика показывает, что их развитие периодически приводит к возникновению аварийных ситуаций на объектах нефтегазовых комплексов с тяжелыми материально-техническими, экологическими, социальными и финансово-экономическими последствиями. Необходимость рассмотрения вопросов с точки зрения промышленной безопасности: определение потенциальных опасностей, характерных для Крайнего Севера, их анализ и разработка предложений по созданию технологии обеспечения надежности и безопасности эксплуатации инженерных сооружений прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса посредством управления термическим режимом грунтов оснований - одна из важнейших и актуальных проблем нефтегазовой отрасли региона. Одним из эффективных инструментариев решения этой задачи, а также снижения возможного эколого-экономического ущерба является инженерно-геокриологический мониторинг.

Теоретические основы прогнозирования управления температурным режимом в основаниях для обеспечения надежности эксплуатации в Арктике сооружений приведены в работах Э.Д. Ершова, С. Гарагуля, JI.H. Максимовой, А.Б. Чижова, М.А. Минкина и других ученых. Из зарубежных исследователей необходимо отметить исследования Thomas L., King L., Newton R. и др. Однако, в них не рассматривались вопросы организации, проведения, использования результатов инженерно-геокриологического мониторинга на объектах, расположенных в прибрежно-морских зонах Европейского Севера. В настоящей работе с учётом актуальности обеспечения безопасности инженерных сооружений в Заполярье на примере ВНОТ приведены особенности проведения геокриологического мониторинга.

Цель работы - обеспечение безопасности эксплуатации прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса в условиях Крайнего Севера на основе инженерно-геокриологического мониторинга и разработка обоснованных мероприятий на примере Варандейского нефтеотгрузочного терминала.

Основные задачи работы:

1. Выполнить анализ природно-климатических условий, техногенных факторов, влияющих на безопасность эксплуатации прибрежно-морских нефтеотгрузочных комплексов в арктических регионах;

2. Исследовать роль приповерхностной части ММП в обеспечении устойчивости инженерных сооружений. Выполнить геоэкологическое районирование территории с учетом распространения ММП и пораженности территории криогенными процессами для выбора площадки под строительство объектов нефтеотгрузочного терминала;

3. Совершенствовать технологии инженерной защиты прибрежно-морских сооружений от подтопления и опасных геокриологических процессов;

4. Обосновать и разработать методы инженерно-геокриологического мониторинга для обеспечения безопасности и надежности функционирования прибрежно-морских нефтеотгрузочных комплексов.

Методы решения поставленных задач

При выполнении исследований использованы результаты анализа опубликованных данных, материалы лабораторных и натурных исследований. Для анализа, статистической обработки результатов изысканий использовались стандартные компьютерные программы.

Научная новизна результатов работы

1. Систематизированы взаимные влияния верхней части геологической среды и прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса. Показана особая роль приповерхностной части ММП в обеспечении устойчивости инженерных сооружений Варандейского терминала.

2. Разработана методика геокриологического районирования с учетом устойчивости и степени защищенности геологической среды от техногенных воздействий в условиях прибрежной зоны Печорского моря для выбора площадки под строительство объектов нефтеотгрузочного терминала.

3. Предложен новый способ строительства технологических площадок в зонах распространения сезонно-промерзающих и многолетнемёрзлых пород, даны рекомендации по инженерной защите сооружений в прибрежной зоне.

4. Обоснован метод геокриологического мониторинга, направленного на повышение промышленной и экологической безопасности эксплуатации прибрежно-морских нефтеотгрузочных комплексов в арктической зоне.

Защищаемые научные положения:

1. Методика районирования с учетом устойчивости, степени защищенности верхней части геокриологической среды от техногенных воздействий и способ строительства технологической площадки на ММП в прибрежной зоне, позволяющие выполнить обоснованный выбор местоположения грунтовых оснований и повысить надежность эксплуатации арктического прибрежно-морского комплекса;

2. Результаты лабораторных и натурных исследований хладопроизводительности термостабилизаторов, обеспечивающих поддержание ММП под обогреваемыми резервуарами в мёрзлом состоянии;

3. Система комплексного инженерно-геокриологического мониторинга, направленная на обеспечение безопасной эксплуатации инженерных сооружений ВНОТ.

Практическая ценность результатов работы

1. Разработана методика инженерно-геокриологического мониторинга на арктических прибрежно-морских объектах, обеспечивающего оценку состояния верхней толщи геокриологической среды, оснований и фундаментов и повышающего эксплуатационную надежность и безопасность инженерных сооружений, расположенных в районе распространения ММП. Результаты работы приняты к использованию в ОАО «Варандейский терминал».

2. Разработан способ строительства технологических площадок для промышленных сооружений на сезонно-промерзающих грунтах или ММП.

3. Обоснованы рекомендации по защите технологических площадок от ветровой и волновой эрозии, от штормовых воздействий и ледовых подвижек для обеспечения надежности и безопасной эксплуатации сооружений, расположенных в прибрежных зонах арктических морей.

4. Даны рекомендации по проектированию, строительству, безопасному использованию аналогичных объектов в прибрежно-морских зонах арктических побережий.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на российских и международных конференциях и семинарах: конференции «Молодежь в реализации национальных проектов и морской доктрины России» (Архангельск, 2007); Международной конференции молодых ученых и специалистов «Экология - 2007» (Архангельск, 2007); VII научно-технической конференции молодых ученых и специалистов организации группы «ЛУКОЙЛ» (Болгария, Бургас, 2007); XVII и XVIII Международных научных конференциях (школах) по морской геологии «Геология морей и океанов» (Москва, 2007, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (Архангельск, 2008); Первом Всероссийском Инновационном Конвенте при поддержке федерального агентства по делам молодежи при Правительстве РФ (Москва, 2008), а также ежегодных научно-технических конференциях АГТУ (САФУ) (Архангельск, 2007-2010).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 13 научных трудах, в том числе 3 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 163 наименования. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 15 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом выполненного исследования является решение актуальной научной и важной народнохозяйственной задачи - обеспечение безопасности эксплуатации прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса. Решение этой задачи базируется на комплексном анализе специфики состояния геокриологической среды прибрежной части Печорского моря, факторов негативного воздействия на нее объектов нефтеотгрузочного комплекса, оценке последствий их изменения и контроле их состояния в процессе эксплуатации нефтеотгрузочного терминала. Основные выводы, отражающие теоретическую и практическую значимость работы, сводятся к следующему:

1. Исследованы особенности геологического строения данного района, определяющие сложность его промышленного освоения, влияющие на безопасность эксплуатации прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса,

2. Проанализированы процессы, происходящие в вечномерзлых грунтах в районе Варандейского нефтяного отгрузочного терминала. Выполнено геоэкологическое районирование территории с учетом распространения ММП и пораженности территории криогенными процессами. Территория характеризуются преимущественно средней и слабой интенсивностью развития экзогенных процессов, обусловленных геокриологическими условиями. Состояние геологической среды оценивается как умеренно устойчивое. Результаты районирования учтены при выборе площадки под строительство Варандейского нефтеотгрузочного терминала.

3. Проведены исследования для обоснования устройства оснований и фундаментов нефтяных резервуаров прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса и разработаны предложения, направленные на обеспечение устойчивости и целостности грунтовых оснований и фундаментов в условиях

ММП. Получен приоритет на изобретение способа по строительству грунтового сооружения на обводнённом участке, включающий возведение водопропускной системы из грунта, упрочнённого вяжущим материалом, послойную отсыпку основной части сооружения, устройство на его поверхности подстилающего слоя и покрытия. В рамках работы предлагается использовать технические решения, разработанные в Северном Арктическом федеральном университете, по защите технологических площадок от ветровой и волновой эрозии, от штормовых воздействий и ледовых подвижек, для обеспечения надежности и безопасной эксплуатации сооружений, расположенных в прибрежных зонах арктических морей.

4. Обоснована технология обустройства сети и методика проведения инженерно-геокриологического мониторинга состояния грунтовых оснований фундаментов поверхностного типа для резервуаров в условиях ММП, с целью обеспечения безопасности эксплуатации инженерных сооружений Варандейского нефтеотгрузочного терминала.

5. Результаты научно-исследовательской работы приняты к использованию на Варандейском нефтеотгрузочном терминале. Предлагаемые в работе методы позволяют достичь значимых результатов по обеспечению безопасной эксплуатации аналогичных объектов в прибрежно-шельфовой зоне российской Арктики.

1. Айбулатов H.A. Геоэкология шельфа и берегов морей России. М.: Ноосфера, 2001.428 с.

2. Аковецкий В.Г. Аэрокосмический мониторинг месторождений нефти и газа. Учебное пособие: РГУНиГ. Москва: Недра, 2008 454 с.

3. Аксенов В. И. Исследование механических свойств мерзлых засоленных грунтов как оснований сооружений (на примере грунтов арктического побережья). Автореф. канд. дисс. М., 1979.

4. Амбаров В.В. Способ защиты от штормовых воздействий и ледовых подвижек береговых технологических площадок нефтегазовых объектов в Арктике (впечати).

5. Арский Ю.М., Новикова М.В., Потапов И.И. Приразломное нефтяное месторождение // Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду, 1996. № 2. С. 3-37.

6. Арэ Ф. Э. Термоабразия морских берегов. М., 1979.

7. Атлас Архангельской области. М.: ГУНиО МО, 1976. 72 с.

8. Безопасность и экология нефтегазового комплекса Тимано-Печорской провинции: Учебное пособие /Н.Д. Цхадая, В.Ф. Буслаев, В.М. Юдин, и др. Ухта: Изд-во УГТУ, 2003.109 с.

9. Ю.Баренцевская шельфовая плита / Под ред. И.С.Грамберга // Тр. ВНИИокеанологии. 1988.

10. Бурков Д.В., Губайдуллин М.Г. Геоэкологический мониторинг сооружений северного морского нефтеотгрузочного терминала /НТЖ Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 2009 № 4 - с. 38-43. (ВАК).

11. Бурков Д.В., Губайдуллин М.Г. Геоэкологический мониторинг Варандейского морского нефтяного терминала //Материалы международной науч.-техн. конференции «Аэрокосмические технологии в нефтегазовом комплексе». М.: ООО «Изд-во Нефть и газ». С. 70-71.

12. Бурков Д.В., Губайдуллин М.Г. Геокриологический мониторинг Варандейского прибрежно-морского нефтеотгрузочного комплекса в Ненецком автономном округе /НТЖ Нефтегазовое дело. Уфа: УГНТУ, 2010 (в печати).

13. Быков И.Ю., Бобылева Т.В. Термозащита конструкций скважин в мерзлых породах: Учеб. пособие. Ухта: УГТУ, 2007. - 130 е.: ил. -Библиогр.: с 119-128.

14. Быков В.Н. Экология недропользования: Учебное пособие. В 2 кн. Пермь: Перм. гос. ун-т, Перм. гос. техн. ун-т, 2000. Кн. 1,186 с. Кн. 2,186 с.

15. Виноградов В.Б. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998.418 с.

16. Верба M.JI. Среднепалеозойские рифтогенные структуры Баренцевской плиты / Поиски, разведка и добыча нефти и газа в Тимано-Печорском бассейне и Баренцевом море // Тез. докл. Второй международной конференции. С.-Пб., 1996. - Т. 1. - С. 89-96.

17. Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998.418 с.

18. Винокуров P.C., Конюхов A.B., Садриев P.A. Анализ резултатов геокриологического мониторинга по трассе нефтепровода Южно-Шапкино

19. Харьяга. // Вестник АГТУ. Серия «Прикладная геоэкология». Архангельск: АГТУ, 2008. - Вып. 75. - С. 117-124.

20. Воробьев Ю. JL, Акимов В. А., Соколов Ю. И. Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. М.: Ин-октаво, 2005.- 368 с.

21. ВСН-41.88: Проектирование ледостойких стационарных платформ. Москва. 1988.

22. Геокриологические и гидрогеологические проблемы освоения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции / С.Е. Гречищев, Л.В. Чистотинов, Р.Г. Петрова и др. М.: Геоинформмарк, 1992. 58 с.

23. Геокриология СССР. Европейская территория СССР. М.: Недра, 1988. 385 с.

24. Геокриологические и гидрогеологические проблемы освоения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции / С.Е. Гречищев, Л.В. Чистотинов, Р.Г. Петрова и др. М.: Геоинформмарк, 1992, 58 с.

25. Геология и нефтегазоносность Севера Европейской части СССР / Под ред. Ю.А. Россихина. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1983.106 с.

26. Геология нефти и газа Восточно-Европейской платформы / С.П Максимов, Г.Х. Дикенпггейн, А.Н. Золотов и др. М.: Недра, 1990. 274 с.

27. Геоэкология шельфа и берегов морей России / Под ред. Действительного члена РАЕН, проф. Н. А. Айбулатова. М.: Ноосфера, 2001. - 428 с.

28. Геоэкологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий /Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, A.B. Леонов, А.К. Амбросимов; отв. ред. С.С. Лаппо.; Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова. М.: Наука, 2005. 326 с.

29. Герасимов А. С. Влияние изменчивости нагрузок и свойств мерзлых грунтов на несущую способность и деформации оснований фундаментов. Автореф. канд. дисс. М., 1981.

30. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / Т.В. Гусева, Я.П. Молчанова, Е.А. Заика и др. М.: Эколайн, 2000.

31. Глазовская М.А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование // Устойчивость геосистем. М., 1983. С. 61-76.

32. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация.

33. Грамберг И.С, Супруненко О.И., Шипелькевич Ю.В. Штокмановско-Лунинская мегаседловина высокоперспективный тип структур Баренцево-Карской плиты // Тр. РАО 99. - С.-Пб., 1999. - С. 45-57.

34. Гречищев С.Е., Москаленко Н.Г., Щур Ю.Л. Геокриологический прогноз для Западно-Сибирской провинции. Новосибирск: Наука, 1983.

35. Григорьев М. Н. Экспорт должен быть призванием: Нефть России, №1. 2005. С. 54-58.

36. Григорьев М. Н. Нефть и газ Северо-запада России // Нефтегазовая вертикаль. 2004. №4. С. 58-67.

37. Григорьев М. Н. Центры нефтедобычи как основа развития добывающих отраслей топливно-энергетического комплекса // Нефтяное хозяйство. 2003. № 12. С. 16-19.

38. Григорьев М. Н. Оценка транспортной обеспеченности роста нефтедобычи в Тимано-Печорской провинции // Бурение и нефть. 2006. № 6. С. 46-51.

39. Григорьев Н. Ф. Криолитозона прибрежной части Западного Ямала Якутск, 1987.

40. Гриценко А. И., Акопова Г. С., Максимов В. М. Экология. Нефть и газ.- М.: Наука, 1997.- 598 с.

41. Губайдуллин М.Г. Геоэкологические условия освоения минерально-сырьевых ресурсов Европейского Севера России. Архангельск: Изд-во Поморского госуниверситета, 2002. 310 с.

42. Губайдуллин М.Г., Конюхов A.B., Амбаров В.В. Способ укрепления морского берега при эксплуатации нефтегазовых объектов на Крайнем Севере (в печати).

43. Губайдуллин М.Г., Коробов В.Б., Беринджер Д. Экологические исследования по проекту «Северные Ворота» // Освоение шельфа арктических морей России: Тр. III Междунар. конф. Ч. 2. СПб., 1997. С. 434441.

44. Губайдуллин М.Г., Коробов C.B., Ружников А.Г. Геоинформационная модель экологической оценки геологической среды при освоении нефтяных месторождений севера Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // Геоинформатика. Киев: НАНУ, 2005. № 2. С. 66-70.

45. Губайдуллин М.Г. Ресурсная база и перспективы освоения нефтяных месторождений севера Тимано-Печорской провинции // Нефтяное хозяйство, 2003. № 4. С. 85-87.

46. Губайдуллин М.Г. Экологический мониторинг нефтегазодобывающих объектов. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2006. 184 с.

47. Гудрамович B.C., Деменков А.Ф., Егоров Е.А., Репринцев A.B. О влиянии технологии изготовления на несущую способность стальных резервуаров // Проблемы прочности / 2006. № 4. С. 125-131.

48. Гусейнов Т.Н., Алекперов Р.Э. Охрана природы при освоении морских нефтегазовых месторождений. Москва: Недра, 1989. 216 с.

49. Гусейнов Ч.С., Тагиев P.M. Основы безопасности при проектировании объектов обустройства месторождений углеводородов шельфа арктических морей: Учебное пособие. РГУНГ им. И.М. Губкина. 2001.99 с.

50. Данилов И. Д., Недешева Г. Н., Полякова Е. И. Криолитозона севера Западной Сибири в позднем плейстоцене и голоцене // Развитие криолитозоны Евразии в верхнем кайнозое. М., 1985.

51. Дараган-Сущова JI.A. Строение осадочного чехла сверхглубоких впадин Баренцево-Карской плиты // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона: Тр. ВНИИокеангеологии. 1998. -Вып. 2. -С. 108-1-17.

52. Докучаев В. В. Расчет фундаментов на вечномерзлых грунтах по предельным состояниям. Л., 1968.

53. Захаров Е.В., Тимонин А.Н. Особенности геологического строения и перспективы развития сырьевой базы шельфа Печорского моря // Тр. 4-й Междун. конфер. «Освоение шельфа Арктических морей России». В 2 ч. Ч. 1. СПб, 1999. С. 135-142.

54. Зверев В.П. Роль подземных вод в миграции химических элементов. М.: Недра, 1982.183 с.

55. Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала. В двух томах. Т. II. Геокриологические условия освоения Бованенковского месторождения / Баулин В.В., Аксенов В.И., Дубиков Г.И. и др. Тюмень: Институт проблем Севера СО РАН, 1996.240 с.

56. Каджоян Ю.С., Губайдуллин М.Г. Концепция ранней добычи нефти на севере Тимано-Печорской провинции /Тезисы докладов Третьей Международной конференции «Освоение шельфа Арктических морей России». С. Пб. 1997. С.32-33.

57. Капелькина Л.П. Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов. СПб.: СПб. Гос. ун-т, 1993. 190 с.

58. Касьянова H.A. Геодинамическая нестабильность земной коры и ее геологические и экологические последствия. // Геодинамика и геоэкология: Материалы междун. конф. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 1999. С. 156-158.

59. Кесельман Г.С., Махмудбеков Э.А. Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. М.: Недра, 1981. 256 с.

60. Козлов С.А. Концептуальные основы инженерно-геологических исследований Западно-Арктической шельфовой нефтегазоносной провинции // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», http://ogbus.ru СПб, ВНИИОкеангеология, 2006. 46 с.

61. Коробов C.B. Исследование взаимодействия нефтегазовых скважин с геокриологической средой с целью совершенствования технологий их консервации в северных регионах. Автореф. канд. дисс. Апатиты, 2009. 24 с.

62. Королев В.А., Николаева С.К. Геоэкологическая оценка зон влияния инженерных сооружений на геологическую среду // Геоэкология, 1994. № 5. С. 25-37.

63. Котлов В.Ф. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. 263 с.

64. Лам Куанг Тьен Теория и практика сооружения и ремонта морских подводных трубопроводов для транспорта нефти и газа в условиях шельфа СРВ. Дисс.: Москва, 2003.

65. Кудрявцев В. А., Достовалов Б. Н. Общее мерзлотоведение. М.,1967.

66. Кутинов Ю.Г. Экогеодинамика арктического сегмента. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 388 с.

67. Легеньков А.П. Подвижки и приливные деформации дрейфующего льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.104 с.

68. Лобковский Л.И., Левченко Д.В., Леонов A.B., Амбросимов А.К. Геоэкологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005. 326 с.

69. Макаров В.И., Юдахин Ф.Н, Щукин Ю.К. О методологических основах и стратегии комплексных исследований и безопасного использования природных ресурсов Европейского Севера России // Материалы международной конференции «Экология северных территорий

70. России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения». В 2 т. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2002. Т. 1. С. 27-32.

71. Максимов В. М., Лимар Е. Ф., Клименко Е. Т. и др. Экологические последствия возможных аварийных ситуаций при эксплуатации морского газопровода // Потенциал, №5, 2001, с. 61-65

72. Малов А.И. Тяжелые металлы и мышьяк в почвах Ненецкого автономного округа // Вестник АГТУ. Сер. «Прикладная геоэкология». Архангельск: изд-во АГТУ, 2007. Вып. 70. С. 101-114.

73. Маськов М.И. Геокриологические условия Европейского севера России // Литосфера и гидросфера Европейского севера России. Геоэкологические проблемы. Екатеринбург: УРО РАН, 2001. С. 183-204.

74. Мирзоев K.M., Степанов В.П., Гатиятуллин Р.Н. и др. Возбужденная сейсмичность района Ромашкинского месторождения нефти в Татарстане /Геодинамика и геоэкология: Материалы международной конференции. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 1999. С. 254-256.

75. Мироненко В.А., Петров Н.С. Загрязнение подземных вод углеводородами//Геоэкология, 1995. С. 3-27.

76. Миронов О. Г. Взаимодействие морских организмов с нефтяными углеводородами.- Л.: Гидрометеоиздат. 1985. 128 с.

77. Молоштанова Н.Ю. Информативность гидрогеохимических показателей при оценке уровня техногенной нагрузки в районах нефтедобычи // Материалы ежегодной научной сессии Горного института УрО РАН «Стратегия и процессы освоения георесурсов». Пермь, 2006.

78. Морские трубопроводы/ Ю. А. Горяинов, А. С. Федоров, Г. Г. Васильев и др.-М.: ООО "Недра-Бизнесцентр, 2001.-131 с.

79. Москаленко Н.Г. Антропогенная динамика растительных равнин криолитозоны России. Новосибирск: Наука, 1999. 280 с.

80. Научно-методические подходы к оценке воздействия газонефтедобычи на экосистемы морей Арктики (на примере Штокмановского проекта)/ Под ред. Г. Г. Матишова и Б. А. Никитина. Апатиты: КНЦ РАН, 1997. 393 с.

81. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1-6. Выпуск 1. Книга 1 и 2. JL: Гидрометеоиздат, 1989. 483 с.

82. Невзоров A.JL, Никитин A.B. Длительная осадка торфа под слоем техногенных отложений и ее влияние на сооружения // Геоэкология., 2003. № 6. С. 561-566.

83. Общее мерзлотоведение (геокрилогия) /Под ред. В. А. Кудрявцева. М., 1978.

84. ЮО.Осипов В.И. Геоэкология междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер // Геоэкология. 1993. № 1. С. 4-18.

85. Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже XXI века // Геэкология, 2001. № 4. С. 293-309.

86. Ю2.0стровский В.Н. Об изучении динамики геологической среды // Геоэкология, 1997. № 3. С. 101-110.103 .Осипов В.И. Геоэкология: понятия, задачи, приоритеты // Геоэкология. 1997. № 1. С. 3-12.

87. Ю4.Павлов А. В., Дубровин В. А., Котлов С. Б. Стационарное изучение природных комплексов тундровой зоны Западной Сибири // Методы изучения термического режима грунтов криолитозоны. М., 1989.

88. Павлов A.B., Малков Г.В., Скачков Ю.Б. Современные тенденции в эволюции термического состояния криолитозоны при изменениях климата // Материалы Междунар. конф. «Криогенные ресурсы полярных регионов». Салехард, 2007, Т. 1, С.34-38.

89. Юб.Панин Г.Н., Раабе А., Кривицкий C.B., Бенилов А.Ю., Маринов С. Особенности мелкомасштабного взаимодействия водоема и атмосферы в прибрежной зоне // Водные ресурсы, 1994. Т. 21. № 1.

90. Патин С. А. Нефть и экология континентального шельфа. М.: Изд-во ВНИРО, 2001.-247 с.

91. Патин С. А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: Изд-во ВНИРО, 1997. - 350 с.

92. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1993. 208 с.

93. ПО.Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М, 1988. С. 7-22.

94. Рекомендации по лабораторному изучению строения мерзлых грунтов. М., 1984.

95. Романовский H. Н. Подземные воды криолитозоны. М. 1983.

96. Руденко М.С. Разработка методического аппарата по выбору наиболее эффективного варианта транспорта экспорта нефти с шельфа Баренцева и Печорского морей на примере Приразломного нефтяного месторождения. Дисс.: Спб., 2005.

97. Сауткии Е. В., Харитонов JI. П. Стационарное изучение температуры и влажности грунтов Западного Ямала // Методы изучения термического режима грунтов криолитозоны. М., 1989.

98. Пб.Сборник научных трудов «Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Европейского Севера России» //Отв. ред. М.Г. Губайдуллин. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. 70 с.

99. Сергеев Е.М. Инженерная геология наука о геологической среде // Инженерная геология. 1979, № 1. С. 3-19.

100. Середин В.В. Оценка геоэкологических условий санации территорий, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Пермь: Изд-во ПГТУ, 1998. 153 с.

101. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.

102. СНиП 1.02.07-87. Инженерные изыскания для строительства.

103. СНиП2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

104. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М., 1997. 44 с.

105. Строение литосферы российской части Баренц-региона / Под ред. Н.В. Шарова, Ф.П. Митрофанова, M.JI. Вербы, К. Гиллена. Петрозаводск: КНЦРАН, 2005.318 с.

106. Тектоническая карта Баренцева моря и северной части Европейской России масштаба 1:25000000 / В.И. Богацкий, H.A. Богданов, C.JI. Косиоченко и др. М.: Институт литосферы РАН, 1996. 94 с.

107. Тимашев С.А., Ерыгина A.B. Экспертные оценки риска эксплуатации участков трубопроводов, находящихся в условиях повышенной геодинамики. // Геодинамика и геоэкология: Материалы междун. конф. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 1999. С. 362-363.

108. Трофимов В.Т., Герасимова Н.С., Красилова Н.С. Устойчивость геологической среды и факторы ее определяющие // Геоэкология, 1994. № 2. С. 18-28.

109. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Аверкина Т.И. Геоэкология как термин и междисциплинарная наука // Вестник МГУ. Сер. 4, геология. 1994. № 5. С. 43-55.

110. Уваркин Ю. Т. К истории развития термокарстовых образований в арктической тундре Западной Сибири // Палеокриология в четвертичной стратиграфии и палеогеографии. М. 1973.

111. Экология северных территорий России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения. Материалы международной конференции. Архангельск, Институт экологических проблем Севера УрО РАН, 2002, -928 с. (в 2 томах)

112. Экогеология России. Т.1. Европейская часть. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. 300 с.

113. Экологическое состояние импактных районов суши арктической зоны РФ / Электронный ресурс: 1^рр/\у\>у\у. arctictoday.ru. 2007.

114. Экологические функции литосферы / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ. 2000. 432 с.

115. Юдахин Ф.Н., Губайдуллин М.Г., Коробов В.Б. Экологические проблемы освоения нефтяных месторождений севера Тимано-Печорской провинции. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 314 с.

116. Юдахин Ф.Н., Губайдуллин М.Г., Коробов В.Б. Экологические проблемы при освоении минерально-сырьевых ресурсов Архангельской области // Геоэкология, 2004. № 3. С. 195-206.

117. Юдахин Ф.Н., Щукин Ю.К., Макаров В.И. Глубинное строение и современные геодинамические процессы в литосфере Восточно-Европейской платформы. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 300 с.

118. Accident Statistics for Fixed Offshore Units on the UK Continental Shelf 1991-1999. Internet.

119. Basics of Offshore Petroleum Engineering and Development of Marine Facilties / O.T. Gudmestad, A.B. Zolotukhin, A.I. Ermakov et al. M.: Oil & gas, 1999.350 р.

120. Bliss L.C., Grulke N.E. Revegetation in the High Arctic its: role in reclamation of surface disturbance // Northern Environmental Desturbance. USA, Edmonton: Univ. Alberta, Boreal Inst. North Stud, 1988. - Vol. 24. P. 43-55.

121. Bryant W., Slowey N. Final report. Geoacoustical, geotechnical and sedimentological survey of the Kara Sea, and the Ob and Jenisey rivers, Russian Arctic. Texas University, 1994. 380 p.

122. Di Telia V., Juurmaa K. A Single Mooring System for Tankers in Ice Infested Waters. Proceedings of the Russian Arctic Offshore Conference, RAO, St. Petersburg, Russia. Vol. II, pp. 257-274.

123. Engineering aspects related to arctic offshore developments / O.T. Gudmestad, S. Loset, A.I. Alhimenko et al. St. Petersburg: Publisher "LAN", 2007.256 p.

124. Geochemical atlas of eastern Barents region / R. Salminen, V. Chekushin, M. Tenhola, I. Bogatyrev, S. Glavatskikh e. al. Amssterdam: Elsevier, 2004. 548 p.

125. Gunleikrud Т., Rokoengen K. Regional mapping og the Norwegian continental shelf with examples of engineering applications // Offshore Site Investigation/ Graham & Trotman, 1980, pp. 23-35.

126. Hasan A.R., Kabir C.S. Fluid Flow and Heat Transfer in Wellbores, Richardson, Texas, Society of Petroleum Engineers, 2002. 181p.

127. HSE UK Offshore Hydrocarbon Releases Statistics, 2000. Internet.

128. King L. Aspects of regional surfical geology related to site investigation requirements. Easten Canada Shelf // Offshore Site Investigation/ Graham & Trotman, 1980, pp. 40-57.

129. Loset S., Shkhinek K.N., Gudmestad O.T., Hoyland K.V. Actions from ice on Arctic Offshore and Coastal Structures. St. Petersburg: Publisher "LAN", 2006. 272 p.

130. Mackay I. R. The origin of massive ice beds in permafrost; Western Arctic Coast, Canada //Can. I. Earth Sci. 1971. V. 8.

131. Matishov G.G., Nikitin B.A., Sochnev O.Y. Ecological Surfaly and Monitiring During the Arctic Hydrocarbon Field Development, Russian, 2001. 2221. P

132. Submarine Pipeline Systems. Offhore Standart DNV-OS-FIOI. Det Norske Veritas, Oslo, 163 p.

133. Vinnem J.E. Offshore risk assessment: principles, modeling and applications of QRA studies. 2nd ed. Springer-Verlag London Limited, 2007. 578 p.

134. Walker D.A., Cate D., Brown J., Racine C. Desturbance and Recovery of Arctic Alascan Tundra Terrain: a review of Resent Investigations. USA, Hanover: NH, 1987. 430 p.

135. ОАО «Варанденский терминал»1. АКТоб использовании результатов научно-исследовательской работы Буркова Дениса Владимировичап. Искателей, НАО «» 2011 г.

136. Росс«» Теа: (81833)2-21-07166000, НАО, п. Искателе», >*, Носснхина. 4 Фа*с: 2-24-39; 2-21-24