автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Разработка методологических основ выбора проектных и конструктивных решений на начальных стадиях проектирования морских плавучих сооружений для добычи углеводородов на шельфе

На правах рукописи

СОБОЛЕВ Александр Леонидович

Разработка методологических основ выбора проектных и конструктивных решений на начальных стадиях проектирования морских плавучих сооружений для добычи углеводородов на шельфе (на примере создания плавучего комплекса для переработки природного газа в метанол)

Специальность 05.08.03 - Проектирование и конструкция судов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петер'бург 2008

003460835

003460835

Работа выполнена в ГНЦ РФ ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт имени академика А. Н. Крылова»

Научный руководитель: доктор технических наук Апполонов Е. М. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Демешко Г. Ф. кандидат технических наук Мелехов Ю. С.

Ведущая организация: Российский морской регистр судоходства

Защита состоится ^ фе^Я/У 2009 г. в асов на заседании диссертационного совета Д 411.004.01 при ФГУП «ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова» по адресу: 196158, С.-Петербург, Московское шоссе, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГУП «ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова»

Автореферат разослан

диссертационного совета, к.т.н., доц!

Ученый секретарь

Грушецкий И. В.

1.Общая характеристика работы

Актуальность работы. В настоящее время основное внимание организаций, имеющих лицензии на разработку российских шельфовых месторождений газа, включая ОАО «Газпром» и другие компании, обращено на освоение крупнейших месторождений газа, имеющих стратегическое значение не только для энергообеспечения России, но и стран Западной Европы и Юго-Восточной Азии.

К таким месторождениям, в частности, относится Штокмановское газоконденсатное месторождение, расположенное в Баренцевом море в 600 км к северу от Кольского полуострова, разведанные запасы которого составляют более 3 триллионов куб. метров.

В то же время в Баренцевом и других морях России имеются месторождения, разведанные запасы которых составляют десятки и сотни миллиардов куб. метров газа, освоение которых традиционными методами делает эти месторождения нерентабельным. Это связано со значительными затратами на строительство добывающих платформ и газопроводов для транспорта газа от месторождений на берег и далее к потребителю.

Поэтому решение проблемы транспортировки природного газа путем предварительной переработки его в метанол непосредственно на месторождении с последующей его доставкой к рынкам сбыта обычными танкерами является актуальной научно-технической проблемой.

Выбор метанола, как продукта, поставляемого на рынки, связан с его свойствами, растущим спросом и высокими ценами.

Цель диссертационной работы - Разработка методических основ выбора проектных и конструктивных решений на начальных стадиях проектирования морских плавучих сооружений для добычи углеводородов на шельфе (на примере создания плавучего комплекса для переработки природного газа в метанол), которые, с учетом всего комплекса факторов, свойственных шельфу арктических морей России, обеспечили бы не только быструю окупаемость освоения, в частности, «нерентабельных» месторождений газа, но и, за счет оптимизации структуры и параметров этих решений в условиях складывающейся и прогнозируемой • конъюнктуры внутреннего и внешнего рынков, дали бы существенный экономический эффект.

Направления исследований.

Для достижения поставленной цели потребовалось выполнить исследования и разработки по следующим направлениям.

1 Анализ состояния и выявление тенденций развития внешнего и внутреннего рынков углеводородного сырья и продуктов из него.

2 Выявление «нерентабельных» месторождений газа на шельфе арктических морей России и выбор наиболее перспективных для освоения их в ближайшие годы.

3 Исследование научно-технических, экономических и экологических проблем, связанных с освоением шельфа, обоснование возможных вариантов технических решений по обустройству месторождений и по системе вывоза сырья или продукции из него.

4 Разработка методики расчета эффективности инвестиций с учетом существующей нормативной базы в области освоения шельфа и специфики задачи (морская производственно-транспортная система - МПТС).

5 Анализ существующих технологий переработки природного газа в метанол Гу или в другие виды продуктов и выбор рационального состава и необходимых

параметров основного оборудования производственного комплекса по переработке природного газа в морских условиях.

6 Исследование возможности использования существующих методов проектирования технических систем на ранних стадиях проектирования морских производственных комплексов (МПК) и МПТС в целом.

7 Обоснование возможных вариантов МПТС и сценариев освоения месторождения. Выполнение вариантных расчетов и выбор «наилучшего» варианта МПК и транспортной системы.

8 Формирование архитектурного облика МПК и его основных характеристик.

9 Оценка рисков и возможных ущербов при возникновении аварийных ситуаций с МПК и разработка мероприятий по предупреждению этих ситуаций и/или снижению ущерба от них.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов.

Разработка методических основ выбора проектных и конструктивных решений на начальных стадиях проектирования основывается на использовании:

■ базовых принципов системного подхода к исследованию организационно-технических систем

■ основных положений трудов отечественных и зарубежных авторов по освоению шельфовых месторождений углеводородов, проблемам океанотехники и проектированию судов и кораблей

■ результатов анализа требований действующих нормативных документов в области экономики, экологии и судостроения

■ элементов теории графов, функционально-стоимостного анализа, теории множеств и математической логики.

Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов подтверждается:

■ их адекватностью известным критериям оценки изучаемых объектов и процессов, а также результатам исследований других авторов;

■ проверенностью данных, положенных в основу:

расчетов эффективности инвестиций; - технических решений, для формирования которых использовались удельные показатели, полученные на основе анализа существующих технических объектов (элементов производственного комплекса и судов).

На защиту выносятся: Методические основы выбора проектных и конструктивных решений на начальных стадиях проектирования включающие

Развитие классификационного подхода к описанию проектных ситуаций и пространства возможных технических решений по МПТС на основе использования «морфологических карт», обеспечивающее регулярность анализа факторов и вариантов технических решений и возможность создания экспертной системы в данной области на основе их формализованного представления;

1 Решение задач синтеза и анализа структуры и параметров МПК как основы для создания базы данных и автоматизации решения этих задач на последующих этапах проектирования на основе агрегатного представления технологических блоков и элементов;

2 Развитие (адаптация) Методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов Госстроя России применительно к технико-экономическому анализу вариантов МПТС с учетом специфики объектов и сценариев их реализации;

3 Технические и компоновочные решения по производственно-технологическому комплексу (ПТК) и МПК в целом с учетом специфики МПК и отсутствия прототипов;

4 Результаты оценки риска возникновения возможных аварийных ситуаций, показывающие незначительное влияние деятельности МПК и МПТС в целом на окружающую среду.

Новые научные результаты, полученные автором, состоят в следующем. 1. Развиты методические основы проектирования морских производственных комплексов и производственно-транспортных систем, а именно:

■ в развитие классификационного подхода при проектировании оффшорных сооружений предложено использование «морфологических карт» для наглядного представления и систематизации представления проектной ситуации и пространства возможных решений по МПТС

■ формализовано представление проектной ситуации и пространства возможных решений МПТС, которое является основой для формирования в САПР оффшорных сооружений экспертной системы

■ в качестве методической основы для синтеза технических решений при проектировании производственного комплекса и судна в целом предложено агрегатное представление их элементов, позволяющее в перспективных САПР автоматизировать процесс синтеза и анализа комплексов и решения других задач, связанных со структурно-параметрическим моделированием комплексов и разработкой' систем управления ими.

2. Решена важная народнохозяйственная задача: разработано научно-обоснованное решение комплексной задачи освоения «нерентабельных» месторождений газа на шельфе арктических морей путем переработки природного газа в метанол на морском перерабатывающем комплексе с последующей транспортировкой его на рынки сбыта танкерами.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

* развиты методические основы проектирования МПТС и МПК, которые могут быть использованы при формировании и анализе решений подобных объектов

■ показана высокая эффективность освоения «нерентабельных» месторождений газа на шельфе арктических морей России путем использования нетрадиционных организационно-технических решений по комплексу «добыча -переработка газа в метанол - транспортировка метанола на рынки сбыта».

Реализация результатов

По результатам начальной стадии исследований и разработок, выполненных соискателем, были сформулированы основные концепции и подготовлено Техническое задание на разработку «Декларации (ходатайства) о намерениях (ДОН) инвестиций а строительство морского комплекса технических средств для добычи и переработки в метанол природного газа нерентабельных месторождений Баренцева моря (проект «Баренц-газ-метанол)».

На основе выполненных исследований и результатов разработки Декларации подготовлены материалы, необходимые для получения положительного решения от соответствующих органов исполнительной власти на реализацию инвестиционного замысла - экспорта метанола, произведенного в морских условиях из природного газа месторождений Баренцева моря.

Апробация работы

На материалы по теме диссертации, подготовленные в ходе подготовки Технического задания на разработку и в процессе выполнения работ по ДОН'у, получено положительное заключение ЗАО «Метанол и Азотные Процессы», в котором отмечается реализуемость проекта переработки природного газа в метанол в морских условиях, а также подтверждена правильность оценки капитальных затрат (около 1,1 млрд. долларов США) на реализацию проекта.

По результатам исследований и разработок были сделаны доклады:

■ на Международной конференции «ТРИЗфест-2007» в Москве 9-10 июля

2007 г.

■ на заседании Научно-технического совета 5 отделения ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова 26 декабря 2007 г.

Публикации.

Основные результаты диссертации опубликованы:

- в журналах: «Морской вестник» и «Судостроение», а также в Трудах ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, включенных в Перечень журналов ВАК;

■ на сайте www.metodolog.ru Российской ассоциации ТРИЗ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, перечня сокращений и библиографического списка, включающего 119 наименований.

Работа изложена на 162 листах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 31 таблицу.

2. Краткое содержание работы

Во Введении обосновывается актуальность проблемы, сформулирована цель исследований, определена последовательность решения поставленных задач.

В Главе 1 отмечается, что проблема освоения шельфовых месторождений углеводородов, включая месторождения газа, носит многоплановый характер и требует учета и анализа множества факторов, связанных как с коньюнктурой рынка и природно-климатическими условиями, так и с созданием и/или использованием средств океанотехники для освоения шельфа.

Анализ мирового рынка углеводородов показал, что на протяжении последнего десятилетия наблюдается устойчивый рост спроса на метанол, а в последние 5-7 лет - рост цен (с $200 в 2002 году до $500 за тонну - в начале 2007 года).

Цены на метанол на начало 2007 года по регионам мира приведены в таблице.

Регион Период Цена

Европа 1 января -31 марта 420 евро/т

Северная Америка 1-31 марта 516 $/т

Юго-Восточная АЗИЯ 1 - 31 марта 490 $/т

В работе приводятся данные о потребности в метаноле внешнего и внутреннего рынков, а также о его производстве. Отмечаются тенденции смещения объемов производства метанола по регионам.

В 2007 году потребность в метаноле достигла 40 млн. т в год, а годовой прирост этой потребности достигает 10%.

Основные месторождения углеводородов на шельфе России расположены в арктических морях, наличие льда в которых (сезонное или эпизодическое) создает специфические трудности для обустройства месторождений и транспорта добываемых углеводородов к потребителям.

В рамках рассматриваемой темы соискателем особое внимание уделено месторождениям газа, расположенным в южной части Баренцева моря в 100 км от Кольского п-ва. Наиболее перспективным из них для освоения с переработкой природного газа в метанол является «Мурманское» с разведанными запасами газа - 120 млрд. куб. метров, где глубина моря - около 100 м. В районе месторождения возможно появление плавающих льдов.

Существующая нормативная база лишь частично охватывает вопросы освоения шельфовых месторождений: морские суда, буровые установки и стационарные нефтегазодобывющие платформы.

Проектный задел по освоению месторождений углеводородов на шельфе арктических морей относится, главным образом, к освоению наиболее крупных из них. Разработки проектов освоения «нерентабельных» месторождений до настоящего времени практически не велись. Способы разработки таких месторождений показаны на Рис.1

Для освоения месторождения «Мурманское» возможно использование различных типов платформ и схем вывоза метанола, которые рассмотрены в работе так же, как и типовые узлы, обеспечивающие функционирование добычных платформ: система удержания, подводные заканчивания устьев скважин, система отгрузки метанола на танкеры, а также возможные варианты газотурбинных двигателей, как основы энергетической системы морского производственного комплекса.

Большой научно-методический задел, накопленный в области освоения шельфа, ориентирован на решение частных задач, относящихся к различным предметным областям и/или связанных с практической деятельностью тех ипи иных коллективов ученых и специалистов. Среди указанных работ следует отметить работы по освоению шельфовых месторождений газа ученых и специалистов таких организаций, как ВНИИГАЗ, Гипроспецгаз, РГУ нефти и газа им. Губкина, ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, ЦКБ «Коралл», ЦКБ МТ «Рубин», СПМБМ «Малахит», ЦКБ «Вымпел», а также специалистов Норвегии, США, Канады.

В то же время, как показал анализ материалов наиболее представительных конференций RAO и выполненных диссертационных работ, комплексному решению вопросов разработки проектов обустройства «нерентабельных» месторождений и создания транспортных систем с учетом прогноза развития потребностей рынка и специфики месторождений, до настоящего времени практически не уделялось внимание.

При разработке темы это потребовало определенной систематизации существующих методов проектирования и их совершенствования применительно к решению задач исследований и последующему развитию проекта.

При обосновании вариантов инвестиционных проектов использовались «Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования» Госстроя РФ. При выполнении экономического анализа вариантов. МПТС рассмотрены вопросы влияния налогообложения на оценку доходной части, а также роль и влияние страховой составляющей на дисконтную ставку.

Учитывая принципиальную новизну технологических процессов, реализуемых в условиях моря, особое внимание уделено вопросам охраны окружающей среды.

Г лава завершается выводами и постановкой задач исследований.

Рис 1. Способы разработки мелких и средних месторождений Баренцева моря

Глава 2 посвящена методическим вопросам проектирования МПК и МПТС в целом.

В ней отмечается, что в методической литературе по вопросам проектирования технических систем выделяется 3 основных этапа этого процесса:

1) анализ проектной ситуации

2) синтез возможных вариантов технических и конструктивных решений

3) оценка эффективности полученных решений и выбор «лучшего» варианта.

При этом предполагается, что:

■ цель проектирования - удовлетворение существующей значимой социальной и/или экономической потребности - определена

■ сформулированы задачи проектирования - перечень основных функций, которые должны выполняться системой

■ сформулированы основные требования к системе.

Задача проектирования МПТС и МПК является не только многоплановой, но и многоуровневой. Кроме того, решение рассматриваемой задачи носит исследовательский (поисковый) характер и поэтому для соискателя особый интерес представляли методология и опыт исследовательского проектирования кораблей, проводимого организациями ВМФ на ранних стадиях. В то же время, в доступных работах специалистов этого ведомства вопросы анализа исходной проектной ситуации, который, в конечном счете, в значительной степени определяет успех или неуспех будущего проекта, не нашли достаточного отражения.

Поэтому для наглядного представления и всестороннего анализа проектной ситуации и пространства возможных технических решений для МПТС, а также для обеспечения регулярности их анализа предложено использовать «морфологические карты», применяемые для решения изобретательских задач (см. табл.1 и 2). Это позволяет не только расширять номенклатуру факторов в процессе анализа, но и осуществлять градацию их значений с учетом возможных вариантов технических решений.

Такое представление позволяет формализовать процесс анализа проектных ситуаций и пространства возможных решений, на основе чего в рамках САПР может быть реализована экспертная система продукционного типа в области проектирования шельфовых сооружений.

Таблица 1 - Задание .пространства проектных ситуаций

Наименование хиршстсрпстикп №Jfo значении

1 2 3 4 5

XI Глубины моря в районе месторождений. м < 10 10-50 50- 100 100 -400 >400

Х2 Наличие Л1.да Отсутствует Эпизодическое Сезонное Практически постоянное

ХЗ Максимальная расчетная высота поли, м <5 5 - 10 10- 15 15-20 >20

Х4 Разведанные запасы газа на месторождении, млрд. куб. м < 10 10-50 50-1000 >1000

Х5 Удаленность от берега, км <10 10-50 50-100 100- 500 >500

Х6 Удаленность от рынков сбыта, км < 1000 1000-2000 2000 - 3000 3000- 5000 > 5000

Х7 Существующие транспортные системы на берегу пет Береговые газопроводы Аптомоб. н/н;м| ж/д траи-т

Таблица 2 - Задание пространства возможных решений

Наименование характеристики №№ значении

1 2 3 4 5

У1 Архитектур] ю-конструктивным тип сооружения Подводные заканчивания Намывной остров Стационарная платформа Плавучая платформа Судно турель-ного типа

У2 Способ стабилизации сооружкення Отсутствует Балласт Сваи Якорная система Динамическое

УЗ Наличие модулей для бурении скважин Нет Есть

\'4 Наличие модулеП для преиарительиой очнеткн/осушки сырья Нет Есть

\'5 Наличие модулей для переработки сырья в продукт Нет Есть

У 6 Глубина переработки сырья Нет «Сухой» газ Сжиженный газ Метанол Искусствен. Нефть

уУ Наличие хранилища 1-1 ет Есть

У 8 Вид транспорта сырья или продукта до берега или рынка Газопровод Суда • газовозы Танкеры

У9 Наличие промежуточного хранилища Нет Есть

В этом случае факторы проектной ситуации и элементы МПТС представляются как векторы, на которых заданы шкалы возможных значений этих факторов (качественных, количественных, в виде диапазонов), строятся N - и М -мерные пространства проектных ситуаций и возможных решений, которые в теоретико-множественном представлении будут иметь вид:

X = {Х1, Х2, ... ХЫ}, (1) где Х1, Х2, ...- векторы, представленные значениями соответствующих свойств, которые могут носить качественный, количественный, двоичный («да», «нет») или «размытый» (заданы диапазонами числовых значений) характер. По аналогии с пространством проектных ситуаций может быть задано пространство возможных решений -

У = {У1, У2, ...УМ}, (2) где У1, У2, ...- векторы, задающие пространство возможных решений. Тогда связь пространства проектных ситуаций с пространством возможных решений в общем виде можно представить как-

У = Я(Х), (3)

Используя язык математической логики, выражение (3) может быть представлено как:

Если ((Х1=<3начение...>) & ((Х2=<3начение...>) ...

&((ХМ=<Значение...>), (4)

То ((У1=<3начение...>) & (У2=<3начение...>) ...

& (УМ=<Значение...>)), где & - знак конъюнкции (союз «И»)

<3начение...> - какое-либо значение из перечня возможных значений для соответствующей строки (вектора), указанной в табл. 1 и 2 или номер этого значения (графы). Поскольку проектная ситуация и пространство возможных решений может

допускать альтернативные варианты решений, то содержимое скобок может включать дизъюнкцию высказываний, например -

У1=((<3начение ¡>) V (<3начение р>)), (5)

где V- знак дизъюнкции (союз «или»),

в частности - У1=((плавучая платформа) V (судно турельного типа)).

Окончательный выбор архитектурно-конструктивного типа, как элемента производственно-транспортной системы, производится по результатам технико-экономического анализа возможных вариантов системы.

Для формирования архитектурного облика и выбора основных характеристик МПК проведены следующие исследования и разработки.

Выполнен анализ основных методов проектирования пространственных объектов, которые могут быть использованы как в рамках исследовательского проектирования для подготовки Технического задания на разработку эскизных и технических проектов МПК, так и при разработке этих проектов, включая задачи синтеза и анализа технических и компоновочных решений, с использованием средств и методов современных информационных технологий.

Учитывая специфику судна как технологического объекта, особое внимание уделено задаче синтеза технических (схемо-технических) решений. При этом делается ссылки на работы по поисковому конструированию, на разработки этих вопросов в нефте-химической промышленности, а также на необходимость формализованного представления технологических схем при разработке систем автоматического управления на судах и кораблях.

Это становится особенно актуальным для реализации современных информационных технологий, связанных с понятиями логистики жизненного цикла изделий, чему уделяется особое внимание за рубежом как в области разработки военной, так и гражданской техники.

В данном случае в основе такого представления, по мнению соискателя, должны лежать понятия физического/химического эффекта и агрегата как устройства, обеспечивающего преобразование сред/энергий и/или их параметров.

Понимая агрегат - А как устройство - О с совокупностью входов - V и выходов - \Л/, представим его в формализованном виде -

А = {V, Э, Щ, (6)

В свою очередь -

V = [>. ■ (7)

и

\Л/ = ¿ил , (8)

где I) - знак объединения,

V! = {Т;, Рц, С!:} , (9)

мч = 0|.Рц, (Ю)

п, т - количество, соответственно, входов и выходов Т - вид среды или энергии

Р1 - множества имен параметров и их значений, характеризующих

данный вид среды или энергии О - расход среды в единицу времени или энергетическая мощность.

Значения параметров, расходов и мощностей задаются номиналами и/или диапазонами допустимых значений.

Задача структурного и параметрического синтеза системы (в данном случае -МПК) сводится к нахождению такой комбинации входов и выходов, при которой

были бы идентичны виды сред/энергий и их параметры и были нулевые балансы

расходов и энергий. При этом внешнюю среду следует рассматривать как особый агрегат, замыкающий отдельные 'входы и выходы системы МПК с неограниченными расходами и мощностями (например, забортная вода, воздух, тепло и т. д.).

Формальное условие такого замыкания будет иметь вид:

V, \ | (10. - Ю, =0| Т,=Т,; Р ,=Р,) =0, (11)

в котором \/5, \Л/Г все входы и выходы устройств в системе \ - знак разности множеств 0 - пустое множество.

В работе в качестве примера реализации предлагаемого метода структурного и параметрического синтеза системы приводится пример представления системы из 3-х агрегатов и связей между ними в виде схемы, а также в матричном виде.

В части формирования компоновочных решений делается ссылка на использование теории графов для решения этих задач, а также на необходимость задания функциональных и пространственных отношений между объектами.

Для решения задач оптимизации предусматривается использование методов функционально-стоимостного анализа (ФСА) технических решений, в основе которого лежат: понятие «идеальности системы» и функционального подхода.

Таким образом, выполненные соискателем исследования и разработки, содержание которых приведено в главе 2, направлены на совершенствование методических основ проектирования морских производственных комплексов и производственно-транспортных систем в целом на ранних и последующих стадиях проектирования и отвечает современным требованиям информационных технологий и обеспечения инновационности создаваемых технических систем.

Глава 3 посвящена формированию технических (схемо-технических) и компоновочных решений по производственно-технологическому комплексу (ПТК) и МПК в целом. При этом ПТК рассматривается как специальная система, определяющая функциональное назначение судна.

Учитывая отсутствие прототипов и специфические требования к реализации процесса переработки природного газа в метанол в условиях моря, в процессе работы было проведено исследование по выбору рационального способа производства метанола в морских условиях и сформированы требования к морской платформе, результаты которого приведены на рис. (рис. 2) . Кроме того, учитывая особые условия работы морской платформы в арктических районах, были изучены и проанализированы требования к платформе с точки зрения природно-климатических условий ее работы. С учетом выявленных требований к морской платформе был рассмотрен ряд вариантов компоновки ПТК.

К основным требованиям, которые должны быть выполнены при этом относятся:

■ минимизация влияния на технологические процессы параметров качки;

■ минимизация протяженности основных коммуникаций ПТК с учетом связи с размещением главной энергетической установки судна;

■ обеспечения максимальной безаварийности ПТК и безопасности экипажа.

Процесс переработки природного газа в метанол представлен совокупностью

подпроцессов, реализуемых в агрегатах-модулях, устанавливаемых на судне.

Разработаны схемы и определены основные параметры подпроцессов, общая схема технологического процесса переработки газа в метанол, схемы компоновочных решений по отдельным функциональным блок-модулям и производственно-технологическому комплексу в целом.

На основании технико-экономического анализа разработан общий научный подход и методические основы по формированию оптимальных технических решений по производственному комплексу и МПК в целом.

На основе разработанных методов оценки схемных решений предложена

платформе

Паровая конверсии природного газа в трубчатой печ»

Паровая i

природного I трубчатой п< предконвертором

и

§1 чв

и

Двухступенчатая конверсия природного газа (конвективная трубчатая печь и шалтнын кислородны» конвертор)

Параллельная конверсия природного газа (шадстный кислородный конвертор н трубчатый реактор)

г1

Влияние качки на процессы ректи< метанола сырца нкаиин

\

X.

Удельные затраты на 1т. продукционного метанола

Нанмсноишн- Вар

Ркюам 1 1 з

1 Природмнй raj. | т ч на кч'/т »14 S и-м H6S>}

- токологию. Ш» »!■» S 776 2S 75V К»

-ТОП.1И««' - 32 17 -

- ГТУ - 27 W

- компрессор ми^м - - 26 2«

- «.«прс«ор кисюрола - - - «г 2.1

2 П.гтатсиноЛ «эла . тIt

Tpcovtf.»WM расчол *оли 0.7X3 0 78Л 0 i 78 «.26*

Лрнюл млм id ректификации 0 162 0 IA' ft 1-10 0.172

Итого рэехол млы 0Ы1 0Л23 0 4-K <» (ft*

5. K.x.wpoj. и».Ут - - HIS 6 J 70(1

Возврат г систему горючих газов it пара в пересчете на ! т. продукционного метанола

В 3(1 »лиг у счсм-

Экспорт 1 2

1 Энергетическим napi-l О МПа. 57 |'С) т/т 1 125 (1 77(S

я пересчете hi природный raj. пч! г 370 127 2.« d?

2 Ton.i.i.—Й гм . и* 7т ДО I2X 2 -

М.< -

Итого Расход природного га а 474 * »7* MJ*

оптимизированная схема общего расположения производственно-технологического судна (ПТС) принципиально нового типа. На рис.3 и 4 в качестве примера приведены схема общего расположения и общий вид ПТС с тремя производственными линиями производительностью по метанолу и, соответственно, по газу- 1840 тыс. т в год.

Предлагаемая схема учитывает как разработанное компоновочное решение по ПТК, так и размещение на нём хранилища необходимой вместимости, жилого и энергетического комплексов и других функциональных подсистем судна.

В зависимости от размещения и/или типа блока ректификации метанола объем грузовых танков в предлагаемом варианте судна должен составлять при принятой годовой производительности 168 или 189 тыс. м3.

По судну определены в первом приближении его главные размерения и выявлены и проанализированы требования Классификационных обществ к плавучим сооружениям такого типоразмера с учетом эксплуатации в ледовых условиях.

Подготовлена необходимая номенклатура основных функциональных подсистем судна и расчет требуемой мощности энергетической установки.

Способ обслуживания предлагается вахтовый; смена экипажа - через 2

недели.

В качестве системы удержания принята система типа' ЭТР (Норвегия), обеспечивающая поворот судна на 360

В работе приводятся основные характеристики наиболее рациональной системы отгрузки метанола в танкеры. Способ отгрузки - кильватерный или «борт о борт» - должен быть уточнен на последующей стадии.

Глава 4 посвящена технико-экономическому анализу МПТК в целом для освоения нерентабельных месторождений газа и включает в себя разработку следующих вопросов:

1) выбор и адаптация методики технико-экономического анализа вариантов МПТС, разработка алгоритма и программы расчетов;

2) выбор вариантов МПТС, сценариев их реализации и выполнение расчетов;

3) сопоставительный анализ результатов расчетов вариантов МПТС;

4) расчет оптимальной производительности МПК по метанолу;

5) расчет капитальных и эксплуатационных затрат по рекомендуемому варианту МПТС.

В основу методики технико-экономического анализа возможных вариантов МПТС были положены «Методические рекомендации по обоснованию инвестиций...» Госстроя РФ.

Гпавные размерения и общие характеристики ПТК:

водоизмещение судна порожнем, т - 65 710

дедвейт судна, т - 128 720

водоизмещение полное, т - 194 430

осадка в полном грузу, м - ок. 14.

Рис.3 Схема оптимизированной компоновки ПТК - продольный разрез

1 - форпик; 2 - вертолётная площадка; 3 - жилой комплекс; 4 - защитный экран; 5 - лебёдки и вспомогательное оборудование для буя якорно-швартовной системы; 6 - отсек с шахтой для буя; 7 - грузовой трюм; 8 - блок подготовки и очистки газа от серы; 9 - блок ректификации; 10 - блок синтеза метанола; 11 - блок компримирования; 12 - электростанция с блоком

утилизации тепла; 13 - блок реформинга; 14 - блок опреснительных установок и в одо под готовки; 15 - краны грузоподъёмностью (г/п) 40 т; 16 - факельный ствол; 17 - кормовое отгрузочное устройство г/п 10 т; 18 - ахтерпик; 19 -бортовое отгрузочное устройство с краном г/п 10 т; 20 - ремонтная мастерская; 21 - отсек-убежище, помещения санитарно-бытовых систем, кладовые и т.п.; 22 — спасательные шлюпки; 23 — грузовое насосное отделение

Блоки реформинга

Блоки компрнмирования

Блоки ректификации

'У,

Грузоеой кран

Электростанция

Блоки синтеза метанола

Якорно-швартовные линии

Ри.4 Общий вид МПК

Специфические особенности МПТС, к которым, прежде всего, следует отнести:

■ большой расчетный период эксплуатации (35 лет);

■ сложная структура системы, в составе которой используются разнородные технические средства ;

■ многокритериальность задачи,

потребовали существенной доработки этих Рекомендаций как в части номенклатуры данных и их представления, так и собственно экономических и инвестиционных показателей вариантов расчетов, укрупненная блок-схема которых представлена на рис. 5.

Для полноты технико-экономического анализа на основе данных табл. 1 и 2 были «сгенерированы» 20 вариантов МПТС, различающиеся составом, структурой, типами и параметрами элементов, получаемого продукта, технологическими процессами, рынками сбыта и т.д.

Для оценки экономических показателей по отдельным элементам ПТС использован метод удельных показателей, широко применяемый в судостроении на ранних стадиях проектирования судов и кораблей.

Для оценки чистого дисконтированного дохода (ЧДД) - превышения дисконтированных интегральных доходов над дисконтированными интегральными затратами - по вариантам использовалась формула:

ЧДД=У>/,-1,)—!— = У>,—Ц-, (12) Г (1 + £) , (1 + £)

где с/, - доходы на I- м году расчетного периода, млн. $ 1[ - общие затраты на (- м году, млн. $ р(- прибыль на 1- м году, млн. $

Е - коэффициент дисконтирования или норма дисконта.

В работе приводятся результаты расчетов по рассмотренным вариантам МПТС.

Выполненный технико-экономический анализ подтвердил экономическую целесообразность строительства морского производственного комплекса для добычи и переработки природного газа в метанол применительно к небольшим морским газовым месторождениям в Баренцевом море.

По результатам оценки инвестиционных и экономических показателей различных вариантов производственно-транспортной системы для дальнейшей проработки рекомендуется вариант, характеризующийся следующими данными:

■ тип производственно-технологической платформы - судно турельного типа;

■ предпочтительное месторождение - Мурманское;

■ вид товарного продукта - метанол-ректификат;

■ технология производства - "бескислородная";

■ производительность МПК- 1,84 млн. т метанола в год;

■ предпочтительный рынок сбыта - США;

■ способ транспортировки - прямые перевозки до экспортного рынка сбыта;

■ предпочтительный дедвейт танкеров для транспорта метанола - 100 тыс. т.

Рекомендуемый вариант МПТС характеризуется следующими основными

экономическими показателями:

■ объем капитальных вложений - 1044 млн.$;

» суммарные производственные издержки за эксплуатационный период -4845 млн.$;

■ общие затраты за расчетный период - 9039 млн.$;

■ удельные затраты на 1 т продукции - 165,0 $/т ;

■ чистый доход (прибыль инвестора) за расчетный период - 7488 млн.$;

■ внутренняя норма доходности (ВНД) - 28,75 %;

■ срок окупаемости - 7 лет (3 года с начала эксплуатационного периода).

Цены на

продукцию

Динамика добычи и производства

Ставки экспортных пошлин я налога на добычу полезных ископаемых

Расчет доходов .инвестора

Расчет экспортной; пошлины и налога на добьгчу / полезных ископаемых

Расчет прибыли .государствам

[-> Расчет Кинвести цноиныхй Шк показателей

■ Расчет ~ внутренней нормы

доходности и : удельных затрат

: Расчет накопленного чистого дохода инвестора п определение

Капитальные затраты

Расчет амортизационных отчислений и остаточной стоимости

Расчет налога на имущество

Расчет налогооблагаемой прибыли .

Ставка налога па имущество

Расчет налога на прибыль

лссплуаташюнные расх..' ;; • на ПТС

Ставка налога на прибыль

Расчет дисконтированной ^ Ц : прибыли У- :

^ - Исходные данные П - Расчетные процедуры

дЗ| - Результирующие процедуры

Рис.5 Укрупненная схема расчетов основных экономических и инвестиционных показателей ПТС

Глава 5 посвящена анализу возможного воздействия МПК и МПТС в целом на окружающую среду, разработке подходов к оценке риска возникновения аварийных ситуаций и мерам по предотвращению этих ситуаций.

В ней отмечается, что из-за отсутствия опыта проектирования и эксплуатации МПК по переработке природного газа в метанол в условиях моря потребовалось проведение значительного объема исследований по выявлению:

■ возможных источников загрязнения окружающей среды (ОС);

■ степени воздействия различных веществ, связанных с производством метанола в жидком, газообразном и твердом виде, и оценки риска возникновения аварийных ситуаций;

* причин возможных аварийных ситуаций и их предупреждению путем формирования соответствующих технических и конструктивных решений и проведению необходимых организационно-технических мероприятий.

В работе приводится перечень возможных источников загрязнения окружающей среды в процессе строительства и функционирования МПТС (более 40).

Из этого перечня в табл. 3 представлены виды и качественные характеристики воздействия элементов МПТС на компоненты окружающей среды.

Приводятся данные о номенклатуре (около 25 единиц) и прогнозируемом количестве загрязняющих веществ, образующихся при разработке газового месторождения и производстве товарного метанола, а также возможные способы утилизации отходов на различных стадиях существования МПК с кратким обоснованием возможности и целесообразности.

Дается перечень возможных аварийных и чрезвычайных ситуаций для различных объектов МПК и проводимых операций.

Из-за отсутствия данных ло авариям на объектах, подобным МПК, для прогнозирования используются данные по средней частоте аварийных

ситуаций на плавучих и стационарных установках шельфа и распределению выбросов по типам объектов. Наиболее вероятные (типичные) аварии на технологическом блоке МПК приведены в табл.4.

Предварительная оценка риска разливов метанола представлена в табл. 5.

Результаты исследований по возможному воздействию МПТС на окружающую среду показали, что все виды техногенных воздействий на параметры морской среды при эксплуатации МПК в нормальном (штатном) режиме будут локальными и слабыми, что является дополнительным подтверждением эффективности предложенного способа переработки природного газа в условиях моря.

Таблица 3 - Виды и качественные характеристики воздействия МПК на компоненты окружающей среды

Компоненты ОС Морской производственный комплекс и другие технические средства Отгрузка и транспортировка

Установка в море Эксплуатация Эксплуатация

Атмосферный воздух Воздействие слабое Воздействие СРЕДНЕЕ Воздействие слабое

Акватория и поверхностные воды Воздействие слабое Воздействие СЛАБОЕ Воздействие СЛАБОЕ

Морское дно Воздействие СРЕДНЕЕ Воздействие КРАЙНЕ СЛАБОЕ Воздействие КРАЙНЕ СЛАБОЕ

Морские биоресурсы Воздействие СРЕДНЕЕ Воздействие КРАЙНЕ СЛАБОЕ Воздействие СЛАБОЕ

Продолжительность воздействия

КРАТКОВРЕМЕННОЕ ДЛИТЕЛЬНОЕ ДЛИТЕЛЬНОЕ

Масштаб воздействия

ЛОКАЛЬНОЕ ЛОКАЛЬНОЕ ЛОКАЛЬНОЕ

Таблица 4 - Типы отказов, вероятность и масштабы выбросов при отказах

оборудования

Тип отказа оборудования Вероятность отказа (инцидента) Масштабы выброса опасных веществ

Разгерметизация технологических трубопроводов протяженностью не более 30 м 5x10 ^ на 1 км трубопровода в год Объем выброса, равный объему трубопровода,ограниченного арматурой, с учетом поступления из соседних блоков за время перекрытия потока

Отказ машинного оборудования (насосы, компрессоры) 5x10-1 на 1 км год'1 Объем, вытекший через торцевые уплотнения или разрушенный узел за время перекрытия потока

Разгерметизация резервуаров хранения (включая разрыв сварных швов и фланцев трубопроводов обвязки): -полное разрушение -частичное разрушение Ю'ь в год 10"4 в год Полное содержимое резервуара Объем, вытекший через отверстие диаметром 25 мм за время перекрытия потока

Разрыв соединительных рукавов при сливе/наливе 10^ на 1 заправку, 10'2 на 1 шланг в год Объем, вытекший через сливное отверстие за время перекрытия потока

Таблица 5 - Характер, вероятность и тяжесть последствий аварийной ситуации

Аварийная ситуация Тип аварийной ситуации по частоте Тяжесть последствий Оценка допустимости

Аварийные ситуации на погрузочной системе

Вылив через фланцевые соединения, запорную арматуру Вероятный (1-Ю"2) С пренебрежимо малыми последствиями С

Вылив при разрыве грузового шланга Возможный (10"2—10") Некритическая В

Аварийные ситуации с танкерами и хранилищем (объем аварийного вылива - 2 отсека)

Челночные танкеры (ЧТ) Редкий(10"4 - 10"6) Критическая В

Хранилище метанола Редкий(10~4 - 10'6) Критическая В

Ограниченный вылив метанола при авариях ЧТ (столкновения танкера с обслуживающим судном, пожары и взрывы на танкере, разрушение корпуса в результате воздействия ветро-волновых нагрузок) Редкий(10~4 - 10"6) Критическая В

Посадка на мель ЧТ Редкий С пренебрежимо малыми последствиями О

3 Заключение

По результатам проведенных исследований и выполненных разработок могут быть сделаны следующие выводы.

1. Основные проблемы освоения газовых месторождений на шельфе арктических морей России связаны:

■ с наличием в течении длительного времени льда, периодическим или эпизодическим появлением ледовых образований в районах месторождений;

■ с транспортом газа от месторовдений на рынки сбыта в связи с удаленностью месторождений от берега и наличием того же льда по трассе.

2. В результате исследований, выполненных соискателем по теме диссертации:

1) выявлены перспективы освоения, так называемых, «нерентабельных» месторождений газа, расположенных в районах с эпизодическим появлением ледовых образований, которые, наряду со Штокмановским газоконденсатным и другими крупными месторождениями газа на шельфе, в ближайшие годы могут дать существенный вклад в экономику России;

2) разработан и обоснован эффективный способ освоения таких месторождений путем:

■ использования морских производственных комплексов (МПК) для переработки природного газа в метанол, цена и спрос на который на мировом рынке растет быстрыми темпами (до 10 процентов в год);

■ транспортировки метанола в различные районы мира обычными танкерами.

Использование в качестве носителя производственно-технологического комплекса (ПТК) судна турельного типа для освоения серии «нерентабельных» месторождений в Баренцевом море обеспечит практическую независимость морской производственно-транспортной системы (МПТС) от ледовых условий.

3. В связи с отсутствием прототипов и необходимой нормативной базы для проведения комплексных исследований и обоснования экономических и проектных решений соискателем:

1) проведен анализ и выявлены тенденции развития мирового рынка метанола и выявлен район наиболее «привлекательных» для освоения в ближайшие годы «нерентабельных» месторождений газа, приведены их характеристики

2) проведен многоплановый анализ состояния разработок в области освоения шельфа, включая научно-методические, технические, проектные, экономические и экологические проблемы;

3) проанализированы опыт исследовательского проектирования, и методы формирования архитектурного облика судов и кораблей, а также использование удельных показателей по ним на ранних стадиях.

4. Для анализа возможных проектных решений при разработке принципиально новых типов плавсооружений, примером которых является ПТС для переработки газа в метанол, автор предлагает использовать развитый им метод «морфологических карт», путем введения понятия пространства проектных ситуаций

и возможных технических решений. Автором предложены способы представления проектных ситуаций с учетом возможности реализации на их основе экспертных систем в этой области.

5. Разработана методика эксплуатационно-экономических и расчетов, учитывающая Методические рекомендации по обоснованию инвестиций Госстроя России, в основе которых лежит рассмотрение потоков финансовых и других видов ресурсов, а также специфику объектов, входящих в МПТС, и сценариев их реализации. По разработанной в соответствии с этой методикой программе на ЭВМ выполнена серия расчетов и проведен сравнительный анализ 20 вариантов МПТС, охватывающих базовые комбинации возможных организационно-технических решений по этой системе, и решена задача оптимизации производительности МПК по метанолу.

6. Разработаны методические положения по формированию технических и проектно-конструктивных решений по МПК на основе результатов технико-экономического анализа и данных о реализации подпроцессов переработки природного газа в метанол в «наземных» условиях.

Практическое внедрение результатов работы соискателя.

1. Результаты работ, выполненных соискателем на начальном этапе, легли в основу Технического задания на разработку «Декларации (ходатайства) о намерениях инвестиций в строительство морского комплекса технических средств для добычи и переработки в метанол природного газа нерентабельных месторождений Баренцева моря». Результаты работ по проекту «Баренц-Газ-Метанол» были представлены также на заключение в специализированной организации ЗАО «Метанол и Азотные Процессы» и получили одобрение этой организации.

2. Материалы, разработанные по теме диссертации, могут быть использованы в качестве основы для разработки эскизного и технического проектов МПК и МПТС в целом и в качестве методической основы для выполнения проектирования морских производственно-транспортных систем и морских производственных комплексов аналогичного назначения на ранних стадиях.

Полученные по теме диссертации результаты докладывались на Международной конференции, на НТС 5 отделения ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова и были опубликованы в 3-х изданиях, включенных в Перечень ВАК.

Материалы по теме диссертации опубликованы

В изданиях Перечня ВАК Минобрнауки России:

1. Соболев А.Л. Технико-экономическое обоснование возможных вариантов освоения малых морских месторождений газа. // Морской Вестник, № 4 (24), 2007, с. 67-68.

2. Соболев А. Л. Методические основы выбора основных параметров производственно-транспортных систем и морских производственных комплексов на ранних стадиях проектирования. II Судостроение, № 6, 2007, с19-21.

3. Соболев А.Л. Вопросы создания принципиально нового морского комплекса по переработке природного газа на месторождении. //Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2008, выл 35 (319), с. 122-128.

В сети Internet:

4 Применение ТРИЗ на ранних стадиях проектирования производственно-транспортных систем (ПТС) и других типов метасистем: проблемы и решения (в соавторстве - 30 %) II www.metoloq.ru, докл. на Междунар. конфер. по ТРИЗ -«TRIZ-fest-2007», Москва, июль, 2007.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ШЕЛЬФЕ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ РОССИИ.

1.1. Общая часть.

1.2 Состояние и тенденции развития мирового рынка метанола.

1.3 Расположение «нерентабельных» месторождений природного газа в Баренцевом море и их характеристики.

1.4.Основные типы сооружений и общие технические решения для шельфа арктических морей.

1.5 Технические решения по отдельным узлам оффшорных сооружений.

1.6 Общая характеристика состояния нормативной базы проектирования оффшорных сооружений.

1.7 Проблемы транспортировки газа с месторождений арктического шельфа

1.8 Экономические аспекты освоения месторождений на шельфе.

1.9 Экологические аспекты и оценка рисков при освоении шельфовых месторождений углеводородов.

Выводы по главе 1 и постановка задач исследований и разработок.

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ (МПТС) И МОРСКОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА (МПК).

2.1 Вводная часть.

2.2 Морфологический анализ проектных ситуаций и пространства возможных решений.

2.3 Методы синтеза технико-технологических решений.

2.4 Методы формирования компоновочных решений.

2.5 Функционально-стоимостной анализ (ФСА) при проектировании технических систем.

Выводы по главе 2.

3 ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И АРХИТЕКТУРНО-КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ПОМПК.

3.1 Формирование технических и архитектурно-конструктивных решений по производственно- технологическому комплексу (ПТК) МПК.

3.1.1 Основные концепции и технические требования к ПТК.

3.1.2 Основные технологические процессы и типовые модули для переработки природного газа в метанол.

3.1.3. Формирование блок-модулей основного технологического и вспомогательного оборудования ПТК.

3.1.4 Учет влияния качки МПК на технологические процессы.

3.1.5 Формирование общих компоновочных решений по ПТК.

3.2 Формирование технических и компоновочных решений по МПК в целом

3.2.1 Формирование общего расположения МПК и выбор главных размерений.

3.2.2 Корпус.

3.2.3 Якорная система удержания и райзеры.

3.2.4 Система отгрузки метанола.

3.2.5 Жилой комплекс.

3.2.6 Судовые устройства.

3.2.7 Судовые системы.

3.2.8 Энергетический комплекс.

3.2.9 Нагрузка масс, водоизмещения и осадки судна.

Выводы по Главе 3.

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ (МПТС).

4.1 Методические основы технико-экономического анализа вариантов МПТС

4.2 Рассмотренные варианты и решенные задачи по МПТС.

4.3 Основные принятые сценарии и экономические параметры.

4.4 Результаты сопоставительных технико-экономических расчетов вариантов МПТС.

4.5 Капитальные затраты на реализацию рекомендуемого варианта МПТС.

4.6 Производственные издержки по рекомендуемому варианту МПТС.

Выводы по главе 4.

5 АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ МПК НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ОЦЕНКА РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ.

5.1 Источники и виды воздействий на ОС.

5.2 Укрупненная оценка воздействия объектов МПК на компоненты ОС.

5.3 Отходы на производстве и способы их утилизации.

5.4 Оценка возможности возникновения аварийных ситуаций, их вероятность, масштаб и продолжительность воздействия.

5.5 Мероприятия по снижению рисков и обеспечение комплексной безопасности.

Выводы по Главе 5.

В1. Потенциальное исчерпание запасов углеводородов на континенте неизбежно требует решения проблемы освоения месторождений, расположенных на шельфе, основная часть которых в России сосредоточена на шельфе арктических морей.

На протяжении последних двух-трех десятилетий отечественные научно-исследовательские и проектные организации во главе с Газпромом уделяют особое внимание проблеме освоения шельфовых месторождений газа.

Решение этой проблемы, в плане развития экономики, приобрело для России стратегический характер.

Разработан проект Северо-Европейского газопровода (СЕГ) - «Северный поток», прокладка которого будет осуществляться по дну Балтийского моря. В качестве одного из источников газа для него, в перспективе, рассматривается Штокмановское газо-конденсатное месторождение (ШГКМ), расположенное в Баренцевом море.

Осуществляется реорганизация судостроительной промышленности, начатая по инициативе Президента и ставящая перед собой цель не только развития военного кораблестроения и гражданского судостроения, но и создание технических средств для освоения шельфовых месторождений углеводородов.

В2. Разведанные запасы ШГКМ составляют более 3 трлн. куб. м. Большие месторождения газа расположены в Карском море, природно-климатические условия которого более суровы и разработка проектов освоения еще не переведена в практическую плоскость.

С проблемами обустройства месторождений на шельфе арктических морей непосредственно связан вопрос транспортировки углеводородного сырья к потребителям и/или на заводы по их переработке в жидкие виды продуктов (синтетическую нефть, метанол и др.) или в сжиженный газ как более удобные для перевозки морским, железнодорожным или автомобильным транспортом.

Значительные затраты на обустройство месторождений и транспортировку газа, исчисляемые миллиардами долларов, в рамках традиционных схем и технических решений непропорциональны запасам этим месторождений и для малых или средних месторождений могут оказаться нерентабельными.

Целью данной работы явилось проведение исследований, поиск и обоснование технических решений, которые обеспечили бы не только рентабельность освоения таких месторождений, но и, за счет оптимизации структуры и параметров этих решений, дали бы значительный экономический эффект в условиях складывающейся и прогнозируемой конъюнктуры внутреннего и внешнего рынков.

Настоящая работа является результатом обобщения опыта исследований и разработок в одном из направлений освоения шельфа арктических морей России, которые выполнялись под руководством и с участием соискателя.

ВЗ. Это направление связано с созданием морских производственных комплексов (МПК) для переработки природного газа в метанол, имеющий большой спрос на мировом рынке. Мировой дефицит метанола как исходного продукта для химической промышленности и топливно-энергетического комплекса привел к значительному повышению оптовых цен на этот продукт, в результате чего они к концу 2006 года достигли $650 за тонну.

Отмечается значительное повышение спроса на метанол на таких емких рынках, к каким относится экономики Китая, Индии и многих других стран, не имеющих собственных сырьевых ресурсов в необходимом объеме.

Создание и использование такого комплекса, как показывают результаты выполненных исследований, является разрешением ряда технических и экономических противоречий, возникающих при освоении, так называемых, нерентабельных» месторождений газа на шельфе, которые до настоящего времени находятся, практически, «вне поля зрения» генеральных Заказчиков и Разработчиков.

Преобразование природного газа в метанол на месте добычи позволяет отказаться от строительства газопроводов и использовать существующий танкерный флот, который может обеспечивать доставку метанола потребителям практически на любые расстояния по более низким ценам, чем наземный транспорт.

По мере исчерпания запасов газа на одном месторождении производственно-технологическое судно (ПТС) перебазируется на другое.

Выбор метанола в качестве продукта, получаемого из природного газа на МПК, не случаен и этому виду продукта в результате выполненного анализа отдано предпочтение перед другими, такими как: искусственная нефть, которая могла бы быть получена примерно по такой же технологической схеме, что и метанол (реакция Фишера-Тропша) сжиженный газ, технологии получения и отгрузки которого связаны с криогенными процессами для понижения температуры газа до минус 160 °С, что само по себе является технической проблемой. Кроме того, в России до настоящего времени отсутствует флот газовозов.

В4. Вопросам освоения месторождений углеводородов на шельфе России и, в частности, ставящимся в диссертации, посвящены международные конференции «Освоение шельфа арктических морей России - RAO», проводимые каждые 2 года в С.-Петербурге.

Материалы конференций [95-101] позволяют отследить состояние и тенденции в освоении шельфа и эволюцию проектных, технических и технологических решений при обустройстве месторождений и создании систем транспортировки углеводородов. Труды этих конференций, учитывая широту и полноту рассматриваемых вопросов в данной предметной области, явились важнейшей составляющей информационной базы для подготовки настоящей работы.

В5. С учетом комплексности разрабатываемой соискателем темы, одной из предметных областей исследований явились вопросы освоения шельфовых месторождений газа и, как составляющие, подобласти: природно-климатические условия, учет которых обязателен для организации эффективной человеческой деятельности на всем протяжении жизненного цикла создаваемых искусственных систем и которые в значительной степени определяют требования к параметрам создаваемой системы средства океанотехники, реализующие такие процессы, как бурение, добычу, переработку (частичную или полную) природного газа, транспортировку сырья или продукта к потребителю и вспомогательные суда, обеспечивающие решение задач строительства, функционирования и демонтажа элементов созданной системы по завершении ее эксплуатации экономический и экологический факторы, развивающиеся на всем протяжении жизненного цикла создаваемой системы и, наравне с техническими решениями, определяющие эффективность создаваемой системы добычи, переработки и транспорта продукта потребителю.

Другой предметной областью исследований явились вопросы реализации в морских условиях реакции Фишера-Тропша, используемой для получения метанола из природного газа (метана) на заводах, расположенных на континенте. При этом для проектирования заводов в «морском исполнении» появляются дополнительные ограничения и требования, диктуемые условиями их функционирования, и являющиеся несущественными для заводов «наземного исполнения».

Применительно к судам комплекс технических средств, обеспечивающий переработку газа в метанол, является специальной системой, определяющей назначение (основную функцию) судна. Требования к судну как плавающему объекту со стороны этой системы могут вступать в противоречие с традиционными решениями для судов и требуют не только поиска компромиссных решений, но и пересмотра технологического процесса и технических средств его реализующих.

Поэтому в работе основное внимание как объектам исследований и разработок уделено вопросам формирования проектных и технических решений: по вариантам производственно-транспортной системы (МПТС) в целом по конкретному варианту МПК.

Прототипы проектов МПК аналогичного назначения в России отсутствуют.

Имеются сведения о проработках плавучих комплексов для крекинга сырой нефти и сжижения природного газа.

В настоящее время при освоении шельфовых месторождений получают развитие суда типа FPSO (Floating Production Storage and Offloading) для добычи, предварительной переработки, хранения и отгрузки добываемого продукта. Примеры FPSO приводятся в Главе 1 настоящей работы.

Вб. Таким образом, формирование технических решений по МПК является лишь частью задачи разработки проекта обустройства шельфовых месторождений.

Решение этой задачи в комплексе выходит за пределы распределения, организации и технологии проектирования, сложившихся в судостроении pi в строительстве гидротехнических сооружений.

В частности, уже на начальном этапе работ соискатель столкнулся с необходимостью: проведения маркетинга в области рынков сбыта газа и продуктов из него предварительного поиска мест расположения шельфовых месторождений газа и анализа возможных вариантов их освоения.

В7. Постановке задач исследований и проведению самих работ по теме способствовало: изучение опыта ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, судостроительных конструкторских бюро, предприятий Газпрома и Роснефти по проектированию шельфовых сооружений ознакомление с работами по теории проектирования судов и исследовательского проектирования в ВМФ ознакомление с публикациями ВНИИГаз, РГУ им. Губкина и других организаций (в том числе и зарубежных), работающих в области нефтегазодобычи, включая проектирование морских стационарных и плавучих платформ (МСП и МПП).

Вместе с тем, отсутствие общепринятых методических основ решения задач, с которыми столкнулся соискатель, не говоря уже об отсутствии нормативной базы в данной области, потребовало конкретизации и развития некоторых положений теории проектирования технических систем в части проектирования МПТС и морских производственных комплексов для переработки природного газа в метанол.

В8. Для комплексного решения задачи разработки МПК указанного назначения соискателем были выполнены исследования и разработки по следующим направлениям:

1) выполнен анализ состояния и выявлены основные тенденции возможного развития мирового рынка метанола

2) выявлены наиболее перспективные для освоения в ближайшее десятилетие месторождения газа, которые отнесены к «нерентабельным» при освоении их с использованием традиционных технологий и средств, но могут быть освоены с использованием МПК предложенного типа

3) проведен анализ проблем, характерных для освоения шельфовых месторождений углеводородов в арктических морях России

4) выявлены подходы и методы, применяемые на ранних стадиях проектирования сложных технических систем, которые были использованы при разработке данной темы и могут быть рекомендованы для последующих стадий проектирования

5) проведен технико-экономический анализ различных вариантов МПТС

6) выполнено формирование архитектурно-конструктивного облика «лучшего» (по результатам технико-экономического анализа МПТС) МПК

7) выявлены возможные виды и параметры воздействия МПТС иа окружающую среду, дана оценка рисков и возможного ущерба от этого воздействия, а также рассмотрены способы минимизации вероятности возникновения аварий.

В9. Теоретическойи методической базой для выполнения диссертационной работы послужили: исследования ведущих российских и зарубежных ученых и специалистов в области освоения шельфовых месторождений углеводородов и проектирования плавсредств (судов и кораблей) конкретные теоретические, аналитические и статистические данные, характеризующие свойства судов (удельные показатели) экономические показатели, характеризующие финансовые потоки в процессе строительства и эксплуатации МПК для реализации методики технико-экономического анализа и выполнения вариантных расчетов МПТС на ЭВМ использовались средства Microsoft Excel для Windows.

Обеспечение комплексности решения задач исследований и проектирования потребовало использования методологии системного подхода, основными положениями которого являются требования: рассмотрения проектируемого объекта как иерархической системы функциональных подсистем, взаимодействующих с окружающей средой в физическом, экономическом и экологическом планах учета развития системы во времени принципа целеполагания и оптимизации структуры и параметров проектируемого объекта путем декомпозиции процесса проектирования системы на ряд этапов с сокращением пространства возможных решений (вариантов) до минимума.

BIO. Диссертация, помимо Введения, содержит следующие разделы. ~ Глава 1 посвящена анализу состояния и перспектив освоения шельфовых месторождений углеводородов в арктических морях России и других северных стран и анализу научно-технических проблем освоения шельфа и возможных путей их решения. В ней рассматриваются:

1) состояние и тенденции развития мирового рынка метанола

2) характеристика природно-климатических условий в южной части Баренцева моря как потенциального района установки МПК

3) основные типы сооружений и общие технические решения для обустройства месторождений, а также технические решения по основным узлам оффшорных сооружений

4) состояние нормативной базы для проектирования оффшорных сооружений

5) проблемы транспортировки сырья при добыче углеводородов на арктическом шельфе

6) экономические аспекты освоения месторождений на шельфе

7) экологические аспекты и оценка рисков возникновения аварийных ситуаций при освоении шельфовых месторождений углеводородов. Учитывая ограничения по объему диссертационной работы, в ней даются ссылки на работы, непосредственно относящиеся к объкту разработки. Перечень остальных использованных работ приведен в Перечне литературы.

В конце Главы приводятся выводы и постановка задач исследований. В Главе 2 рассматриваются методические основы проектирования МПК и производственно-транспортной системы в целом, включая:

1) формализацию представления проектных ситуаций и пространства возможных решений

2) методы синтеза технико-технологических решений и формирования компоновочных решений, используемые при проектировании технических систем и пространственных сооружений

3) некоторые аспекты использования методов функционально-стоимостного анализа при формировании технических решений

Глава завершается Выводами.

Глава 3 посвящена формированию технико-технологических и архитектурно-компоновочных решений по производственно-технологическому комплексу и МПК в целом. В ней приводятся:

1) основные концепции и технические требования к МПК

2) основные технологические процессы и типовые модули для переработки природного газа в метанол

3) формирование общих компоновочных решений по производственно-технологическому комплексу МПК

4) формирование общего расположения и выбор главных размерений МПК

5) выбор основных функциональных подсистем для МПК как плавающего объекта, расчет потребности МПК в электроэнергии, расчет нагрузка масс, водоизмещения и осадок.

Глава 4 посвящена технико-экономическому анализу возможных вариантов производственно-транспортных систем для освоения нерентабельных месторождений газа и содержит:

1) методические основы технико-экономического анализа вариантов МПТС

2) рассмотренные варианты, принятые экономические параметры и сценарии функционирования МПТС

3) результаты сопоставительных технико-экономических расчетов вариантов формирования МПТС

4) капитальные затраты и производственные издержки рекомендуемого варианта МПТС

5) архитектурный облик МПК. Глава завершается Выводами.

Глава 5 посвящена вопросам охраны окружающей среды (ОС) и содержит:

1) данные об источниках и видах воздействий

2) укрупненную оценку воздействия объектов МПТС на ОС

3) отходы производства метанола и других технологических процессов и способы их утилизации с кратким обоснованием возможности и целесообразности

4) прогнозируемая вероятность возникновения аварийных ситуаций, масштаб и продолжительность их воздействия

5) пути снижения рисков и обеспечение комплексной безопасности МПТС. Глава завершается Выводами.

Работа завершается Заключением и Перечнем литературы. В11. Апробация работы.

Результаты предварительных исследований явились основой для подготовки Технического задания на разработку «Декларации (ходатайства) о намерениях инвестиций в строительство морского комплекса технических средств для добычи и переработки в метанол природного газа нерентабельных месторождений Баренцева моря (проект «Баренц-газ-метанол)».

Результаты исследований и разработок докладывались: на Международной конференции «ТРИЗфест-2007» в Москве 9-10 июля 2007 г. и на заседании Научно-технического совета 5 отделения ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова 26 декабря 2007 г. и опубликованы в следующих изданиях: • в журналах: «Морской вестник», «Судостроение» и в Трудах ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, включенных в Перечень журналов ВАК; ■ на сайте www.metodolog.ru Российской ассоциации ТРИЗ. По мнению соискателя, ценность данной работы заключается:

1) в структурировании задачи проектирования МПК на ранних стадиях на 2 этапа, каждый из которых имеет свою специфику, методы и базы данных

2) для каждого этапа определены подходы и конкретизированы методы решения задач проектирования на этих уровнях

3) получены конкретные результаты, а именно: определен «лучший» вариант производственно-транспортной системы и сформирован архитектурный облик варианта МПК как основного элемента МПТС. Кроме того, соискатель считает, что практическая реализация разработок, выполненных в рамках данной работы, явится существенным вкладом в освоение месторождений арктического шельфа и, соответственно, будет иметь важное экономическое и социальное значение для соответствующих регионов России.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному Руководителю - д.т.н. Е.М. Апполонову за помощь в ведении целенаправленной работы над диссертацией и другим специалистам ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, выступавшим в качестве консультантов по вопросам океанотехники и освоения шельфа, непосредственное общение и сотрудничество с которыми позволило избежать многих методических ошибок и значительно сократить время на «вхождение» в данную область науки и техники и на получение практических результатов.

Выводы по Главе 5

1. Приведенные в Главе 5 результаты исследований по возможному воздействию МПК на окружающую среду показывают, что все виды техногенных воздействий на параметры морской среды при строительстве и эксплуатации МПК в нормальном (штатном) режиме будут локальными и слабыми.

2. При планировании и осуществлении работ в процессе строительства и эксплуатации особое внимание должно быть уделено предотвращению аварийных ситуаций (пожары, взрывы, утечки, прорыв загрязняющих веществ и др.), которые могут причинить вред природной среде, безопасности и здоровью персонала и населения прибрежных зон.

В случае возникновения аварийных ситуаций необходимо минимизировать их последствия.

3. При проведении дальнейших работ по проектированию МПК должны быть учтены требования и рекомендации, изложенные в п. 5.5, касающиеся: общих принципов обеспечения безопасности конструктивных решений по МПК режимов работы с метанолом на МПК требований к транспортировке метанола танкерами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных исследований и выполненных разработок могут быть сделаны следующие выводы.

1. Основные проблемы освоения газовых месторождений на шельфе арктических морей России связаны: с наличием в течении длительного времени льда, периодическим или эпизодическим появлением ледовых образований в районах месторождений, с транспортом газа от месторождений на рынки сбыта в связи с удаленностью месторождений от берега и наличием того же льда по трассе.

2 В результате исследований, выполненных соискателем по теме диссертации:

1) выявлены перспективы освоения, так называемых, «нерентабельных» месторождений газа, расположенных в районах с эпизодическим появлением ледовых образований, которые, наряду со Штокмановским газоконденсатным и другими крупными месторождениями газа на шельфе, в ближайшие годы могут дать существенный вклад в экономику России;

2) разработан и обоснован эффективный способ освоения таких месторождений путем: использования морских производственных комплексов (МГЖ) для переработки природного газа в метанол, цена и спрос на который на мировом рынке растет быстрыми темпами (до 10 процентов в год); транспортировки метанола в различные районы мира обычными танкерами.

Использование в качестве носителя производственно-технологического комплекса (ПТК) судна турельного типа для освоения серии «нерентабельных» месторождений в Баренцевом море обеспечит практическую независимость производственно-транспортной системы (МПТС) от ледовых условий.

3. В связи с отсутствием прототипов и необходимой нормативной базы для проведения комплексных исследований и обоснования экономических и проектных решений соискателем:

1) проведен анализ и выявлены тенденции развития мирового рынка метанола и выявлен район наиболее «привлекательных» для освоения «нерентабельных» месторождений газа, приведены их характеристики

2) проведен многоплановый анализ состояния разработок в области освоения шельфа, включая научно-методические, технические, проектные, экономические и экологические проблемы;

3) проанализированы опыт исследовательского проектирования, накопленный в ВМФ, и методы формирования архитектурного облика судов и кораблей, а также использование удельных показателей по ним на ранних стадиях.

4. Для повышения полноты и регулярности анализа проектных ситуаций и вариантов возможных решений соискателем предложено использование метода «морфолоческих карт», введены понятия пространства проектных ситуаций и возможных технических решений и предложены способы их представления с учетом возможности реализации на их основе экспертных систем в этой области.

5. Для проведения технико-экономического анализа в работе на базе Методических рекомендаций по обоснованию инвестиций Госстроя России, в основе которых лежит рассмотрение потоков финансовых и других видов ресурсов, разработана методика расчетов, учитывающая специфику объектов, входящих в МПТС, и сценариев их реализации. По разработанной в соответствии с этой методикой программе на ЭВМ выполнена серия расчетов и проведен сравнительный анализ 20 вариантов МПТС, охватывающих базовые комбинации возможных организационно-технических решений по этой системе, и решена задача оптимизации производительности МПК по метанолу.

6. Для формирования архитектурного облика выявленного по результатам технико-экономического анализа «лучшего» варианта МПК были использованы данные о реализации подпроцессов переработки природного газа в метанол в «наземных» условиях. Формирование же технических и проектно-конструктивных решений по МПК базировалось на методах теории проектирования технических систем и теории проектирования судов и кораблей, отдельные положения которых были развиты с учетом специфики решаемых задач.

7. Результаты работ, выполненных соискателем на начальном этапе, легли в основу Технического задания на разработку «Декларации (ходатайства) о намерениях инвестиций в строительство морского комплекса технических средств для добычи и переработки в метанол природного газа нерентабельных месторождений Баренцева моря». Результаты работ по проекту «Баренц-Газ-Метанол» были представлены также на заключение в ЗАО «Метанол и Азотные Процессы» и получили одобрение этой организации.

8. Полученные по теме диссертации результаты докладывались на Международной конференции по ТРИЗ, на РГГС 5 отделения ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова и были опубликованы в 3-х изданиях, 2 из которых включены в Перечень ВАК.

9. Материалы, разработанные по теме диссертации, могут быть использованы в качестве основы для разработки эскизного и технического проектов МПК и МПТС в целом и в качестве методической основы для выполнения исследовательского проектирования аналогичных производственно-транспортных систем и морских производственных комплексов.

Принятые сокращения

АС аварийная ситуация внд внутренняя норма доходности

ВРК винто-рулевой комплекс вен Временные строительные нормы гкм газоконденсатное месторождение

ГСМ горюче-смазочные материалы гтг газотурбогенератор гтд газотурбинный двигатель

ГТУ газотурбинная учтановка

ГЭУ главная энергетическая установка дмэ диметиловый эфир дон Декларация (ходатайство)о намерениях инвестиций зв загрязняющие вещества

ИМО (1МО) Международная морская организация

ИП исследовательское проектирование итт исходные технические требования км коммуникационный мост

КОВ критерии и оценка вариантов лв «лучший» вариант

ЛСП ледостойкая стационарная платформа

МВР множество возможных решений

МЛСП морская ледостойкая стационарная платформа ммп Мурманское морское пароходство

МПК морской производственный комплекс

МПП морская плавучая платформа

МПС множество проектных ситуаций мптп морская производственно-технологическая платформа ммптс морская производственно-транспортная система

МСП морская стационарная платформа

МЭП морская эксплуатационная платформа

НДС налог на добавленную стоимость

ОС окружающая среда ош отгрузочный шланг

ПБУ плавучая буровая установка

ПК производственный комплекс

ПОВ процедура отбора вариантов

ППП полупогружная плавучая установка

ПТГП производственно-технологическая гравитационная платформа

ПТК производственно-технологический комплекс птп производственно-технологическая платформа птпп производственно-технологическая полупогружная платформа птс производственно-транспортное судно

РМРС Российский Морской Регистр судоходства

РМРС Российский морской регистр судоходства

САПР Система автоматизированного проектирования

СЕГ Северо-Европейского газопровод

СГ1Г сжиженный природный газ

СРГ1 Соглашения о разделе продукции

ТБО твердые бытовые отходы тз Техническое задание тс транспортная система

ТТХ тактико-технические характеристики ттэ тактико-технические элементы

УСПГ установка сжижения природного газа

УТМАКО унифицированные требования МАКО

ФСА функционально-стоимостной анализ

ФШП Финско-Шведские Ледовые правила

ЦКБ Центральное конструкторское бюро чдд чистый дисконтированный доход чс чрезвычайная ситуация чт челночные танкеры шгкм Штокмановское газо-конденсатное месторождение

ЭУ энергетическая установка

ЯСУ якорная система удержания яшл якорно-щвартовная линия

DNV Det Norske Veritas

FPSO Floating Production Storage and Offloading (Судно для добычи, хранения и отгрузки)

FSU Floating Storage Unit (плавучее хранилище)

ISGOTT Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов

MARPOL (МАРПОЛ 73/78) Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов

SPAR Платформа с опорным основанием в виде одного вертикального цилиндра, погруженного в воду по значительную осадку

TLP Tension Leg Platform - платформа на натянутых связях

OCIMF Oil Companies International Marine Forum

1. Абрамов В .А., Андреев И.Л., Толчинский А. Р. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛАВУЧИХ ЗАВОДОВ ОЖИЖЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА (ПЗ ОПТ) ПРИ ОСВОЕНИИ ШЕЛЬФА АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ.- RAO-95, Тезисы докл., с.298.

2. Антипов Ю.П. Методы геолого-экономического моделирования рисков, ресурсов и запасов нефти и газа с учетом неопределенности и риска.-М.: Геоинформарк, 2002, 200 с.

3. Ашпк В.В. Проектирование судов.-Л.: Судостроение, 1975, 362 с.

4. Бугаев В.Г. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ПЛАВУЧИХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ШЕЛЬФОВЫХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВ.//Реф. докл. RAO-97, с.349-350.

5. Василенко Е.В. МИРОВОЙ РЫНОК СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА И ПЕРСПЕКТИВЫ УЧАСТИЯ В НЕМ РОССИИ. //Труды RAO-05, 543-545

6. Вовк B.C. Методы рационального освоения нефтегазовых месторождений арктического шельфа. // Автореф. канд. дисс., ВНИИГАЗ.-М.Д998, 23 с.

7. ВСН 41.88. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕДОСТОЙКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ПЛАТФОРМ.

8. Вяхирев Р. М., Никитин Б. А., Мирзоев Д. А. Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений. —М.: Изд-во АГН. 2001, 459 с.

9. Гаджиев Ф.М. Научные основы проектирования морских стационарных платформ для освоения нефтегазовых месторождений. Автореферат докт. дисс. Баку. АИНХ, 1990, 60 с.

10. Ю.Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб.: НИЦ «МОРИНТЕХ», 2001,-432 с.11 .Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Том 1 Баренцево море. Выпуск 1. Гидрометеорологические условия, Л: Гидрометеоиздат. 1990 г., 280 с.

11. Глухова Н.В.,. ВЛИЯНИЕ НАЛОГОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСВОЕНИЯ РЕСУРСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ШЕЛЬФЕ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ.//Труды RAO-05, с.372-374.

12. Голованов В.И., Кузнецов Ю.В., Шустов В. А. СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ И ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА ДЛЯ ЖИЛЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА.//Рефер. докл. RAO-97, с. 478.

13. Головачев С. А. Архитектурное формирование пространственной структуры морских нефтегазопромысловых ледостойких стационарных платформ. Автореферат канд. дисс. М.: Моск. архитект. ин-т. 1988. 23 с.

14. Григорьев Э.П. Теория и практика машинного проектирования объектов строительства.-М.: Стройиздат, 1974, 208 с.

15. Гусейнов Т.И., Алекперов Р.Э. Охрана природы при освоении морских нефтегазодобывающих месторождений, М.: Недра, 1989, 229 е.

16. Дворянкин A.M., Половинкин А. И., Соболев А.Н. Методы синтеза технических решений.-М.: Наука, 1977, 103 с.

17. Дерцакян А.К. Проблемы оптимизации сооружений шельфа Арктических морей.//Рефер. докл. RAO-97, с.211.

18. Доусон Т. Проектирование сооружений морского шельфа. Л.: Судостроение, 1986, 286 с.

19. Ермаков А. И. Оптимальное проектирование морских нефтегазовых сооружений. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н.- М.:РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000, 38 с.

20. Ермаков А.И. ПРИНЦИПЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ШЕЛЬФЕ.// Реф. докл. RAO-97, с.287.

21. Жадгобин А.А, СТРАХОВАНИЕ ПРИ ОСВОЕНИИ РЕСУРСОВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА.//Труды RAO-05, с.376-380.

22. Журавель И.В. Совершенствование нормативно-технического обеспечения экологической безопасности при разработке морских месторождений углеводородов. //Реф. докл. RAO-97, с. 510-513.

23. Журавель И.В., Светов С.А., Ампилов Ю.П. РИСКИ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РФ.//Труды RAO-05, с. 393-397

24. Захаров И.Г., Емельянов В.В., Щеголихин В.П., Чумаков В.В. Совершенствование методов проектирования кораблей и обоснование проектных решений. www.navy.ru, 2006.

25. Ибрагимов A.M. Нефтегазопромысловые гидротехнические сооружения для освоения шельфа.- М.: Недра, 1992, 262 с.

26. Инвестиционная деятельность: Уч. пособие. /Киселева Н.В., Боровикова Т.В, Захарова Г.В. и др.- М.: Кнорус, 2005, 442 с.

27. Инструкции по нормированию расхода и расчету выбросов метанола для объектов ОАО «ГАЗПРОМ», ВРД 39-1.13-051, 2001 г.

28. Кафаров В.В., Макаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности. -М.: Химия, 1990, 320 с.

29. Кодекс торгового мореплавания Российской Федерации, 1999 (в ред. Федеративных Законов №59-ФЗ, 2001 г.;№8б-ФЗ, 2003 г.; с изм. 2004 г.).

30. Колибрина В. Д., Петросян А. А. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ РИСКА КРУПНЫХ АВАРИЙ НА МЛСП ШТОКМАНОВСКОГО ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.//Труды RAO-95, с.325— 326.

31. Ком аров B.C. МОРСКИЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА МЕЛКОВОДНЫХ АКВАТОРИЯХ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ.//Труды RAO-95. Тезисы докл., с. 191-192

32. Кузьмин A.M., Барышников A.A., Кузьмина Е.А. Функциональный анализ: выявление, определение и классификация функций. // Машиностроитель. -2001.-№9.- С. 33-39.

33. Куликов Н. В. Теоретические основы транспортно-технологического обеспечения вывоза нефти морем из Арктической зоны России. Автореф. дисс. на соиск. уч ст д.э.н., М.: ГПИНИИ МТ «Союзморниипроект», 2004, 57 с.

34. Кутейников A.B. НАРАБОТКИ СПМБМ "МАЛАХИТ" В РЕШЕНИИ ГЛОБАЛЬНОЙ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИИ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА РОССИИ.-//Труды RAO-95. Тезисы докл., с. 249-254.

35. Кучарина Е.А. Инвестиционный анализ.-СПб.: Питер, 2007, 108 с.

36. Ленский В.Ф. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОРСКИХ ШЕЛЬФОВЫХ СООРУЖЕНИЙ (ОПЫТ ЦКБ «КОРАЛЛ»).//Труды RAO-05, с.298 -306.

37. Листенгартен Л.Б. Комплексное проектирование разработки морских нефтяных месторождений.- М.: Недра. 1987. 192 с.

38. ЛИТОНОВ O.E. ПРОБЛЕМЫ НОРМИРОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ МОРСКИХ ПЛАТФОРМ ПРИ КОМБИНАЦИИ

39. ВЕТРОВЫХ, ВОЛНОВЫХ, ЛЕДОВЫХ И СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК./Труды RAO-95, с. 119

40. Литонов O.E., Евенко В.И., Захаров A.A. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА ДЕЛФИ В КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОСВОЕНИИ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА.//Труды RAO-05, 458463.

41. Макаров В. Г. Специальные системы судов-газовозов: Учеб. — СПб.: Изд-по СП6ГМТУ, 1997, 487 с.

42. Матишов Г.Г., Никитин Б.А., Сочнев О.Я. Экологическая безопасность и мониторинг при освоении месторождений углеводородов на арктическом шельфе.-, М.:. Газоил пресс, 2001, 305.

43. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море, 1974 г. (СОЛАС-74).

44. Между народная конвенция по предотвращению загрязнения моря с судов 1973 г. (МАРПОЛ 73/78) с Протоколом 1978 г.

45. Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов». 1997 г. (1SGOTT), (OCIMF, International Safety Guide for Oil Tankers and Terminals.).

46. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, С-Пб, НИИ «Атмосфера», 2002 г.

47. Мирзоев Д.А. Нефтегазопромысловые ледостойкие , сооружения мелководного шельфа.- М.: ВНИИОУЭ Газпрома, 1992, 178 с.

48. Мирзоев Ф.Д., Корниенко O.A. МЕТОДИКА ВЫБОРА ОСНОВНОГО ВАРИАНТА НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫХ ЛЕДОСТОЙКИХ ПЛАТФОРМ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ШЕЛЬФА.//Труды RAO-OS, с.440-443.

49. Модульная постройка судов / Л. Ц. Адлерштейн, Г. В. Бовыкин, А. Л. Васильев и др. — Л.: Судостроение, 1983, 242 с.

50. Моисеева Н. К. Функционально-стоимостной анализ в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1987, 318 с. .

51. Захаров И.Г., Постонена С.И., Романькова В.И. Теория проектирования надводных кораблей ./BMA им. адм. Н.Г. Кузнецова.- С.-Пб., 1997, 340 е.

52. Морские гидротехнические сооружения па континентальном шельфе: Учеб./ Г В. Симаков, К. Н. Шхинек, В. А. Смелов и др. Л.: Судостроение, 1989, 322 с.

53. Морской флот: Технико-экономические характеристики. Справочник, Т. 1, 2. ЦНИИМФ, 2003, 473 с.

54. Нарусбаев A.A. Введение в теорию обоснования проектных решений. -Л.: Судостроение, 1976, 221 с.

55. Никитин П.Б., Никитин А.П. ОБ ОСОБЕННОСТЯХ НАЛОГООБЛОЖЕНИЯ МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА.//Труды RAO-03, с. 136-138

56. Ногид Л.М. Проектирование морских судов.- Л.: Судостроение, 1964, ч.1, 359 с.

57. Освоение шельфа Арктических морей России / Тез. Докл. 1-й Международной конференции RAO-93. СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 1993.660 соглашениях о разделе продукции от 30 декабря 1995 г. № 225-ФЗ (в ред. от 07.01.99 г. № 19-ФЗ, от 18.06.2001 г. № 75-ФЗ)

58. ОЦЕНКА ТОКСИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ШТОКМАНОВСКОГО И ПРИРАЗЛОМНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА БИОТУ БАРЕНЦЕВА МОРЯ./ Шпарковский И.А. и др.//Труды RAO-95, с.317-31

59. ОЦЕНКА ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЛЕДОВЫХ КЛАССОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ В РАЙОНАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА РОССИЙСКОМ АРКТИЧЕСКОМ IT IЕ ЛЬФЕ./Апполонов Е.М., Головкин A.A., Нестеров А. Б., Палий О.М.//Труды RAO-05, с. 79-83.

60. Питер М. Лоиви. Плавучие системы для добычи, хранения и отгрузки нефти в Мексиканском заливе: вариант, испытанный в промысловых условиях // Нефтегазовые технологии, 2000, № 3. с. 72-76.

61. ПОДВИЖНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ АРКТИЧЕСКИХ РЕГИОНОВ./ Котов A.B., Разман Ф., Мерклер Дж., Хамильтон Дж. //Труды RAO-95.Тезисы докл., с. 187.

62. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988,360 с.

63. ПОРЯДОК разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений. СП 11101-95. Минстрой России,. Москва, 1995.

64. Потапов В.М. МОРСКИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ШТОКМАНОВСКОГО ГКМ.//Труды RAO-95, Тезисы докл., с. 197198.

65. Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ. .-С.-Пб.: РМРС, 2006.

66. Правила классификации и постройки морских судов, т.1, 2 .-С.-Пб.: РМРС, 2002.

67. Правила пожарной безопасности на объектах нефтяной промышленности континентального шельфа» (ППБОМ-88), Госгортехнадзор, 1998 г.

68. ПРИЖЩПИАЛБНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРАВИЛ КЛАССИФИКАЦИИ И ПОСТРОЙКИ ЛЕДОСТОЙКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ПЛАТФОРМ В ЧАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ./ Литонов O.E., Вербицкий C.B., Палий О.М., Кутейников М.А. //Труды RAO-01, с. 174-178.

69. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПЛАТФОРМ НА ШЕЛЬФЕ ЗАМЕРЗАЮЩИХ МОРЕЙ./ Ковалев С. Н., Торопов Е. Е., Гладков O.A., Мирзоев Д.А.-//Труды RAO-01, с.151-155

70. Рекламные проспекты фирмы «Norsk Hydro ASA» по проекту освоения газового месторождения «Ormen Lange» (Норвегия).

71. Романов В.И., Сгашок А.Н. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СУДОВОГО ТИПА И ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК В ЭНЕРГЕТИКЕ И НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.//Труды RAO-99, с.389-385.

72. Сазонов К.Е. ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ ДОБЫЧНОГО ТУРЕЛЬНОГО СУДНА В ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЯХ.// Рефер. докл RAO-97, с.316.

73. Санитарные правила для плавучих буровых установок», Минздрав СССР, 1987 г.

74. Семенов Ю. Н., Портной А. С. Перспективы освоения морских нефтегазовых месторождений России // Судостроение. 1998, № 2, с. 8—13.

75. Семенов Ю.Н., Ноздрин Я.В. СИНТЕЗ КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПЛАВУЧИХ БУРОВЫХ УСТАНОВОК.//Труды RAO-97, с. 169-173

76. МОРСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ВЫВОЗА НЕФТИ ИЗ РОССИИ./ Симонов Ю.А., Минин В.В., Поляков Ю.Н., Пинский А.Н.//Труды RAO-03, с.231-234.

77. Системная инженерия Процессы жизненного цикла системЛБО/ЕС 15288/

78. СниП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования,

79. СниП 21-01-97**. Пожарная безопасность зданий и сооружений.

80. Справочник по функционально-стоимостному анализу /Под ред. М. Г. Карпунина, Б. И. Майданчика. М.: Финансы и статистика, 1988, 430 с .

81. ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДОВ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ЗОНЫ PIX ПРИМЕНИМОСТИ В УСЛОВИЯХ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ./ Никитин Б.А., Вовк B.C., Мирзоев Д.А., Мирзоев Ф.Д., Богатырева Е.В.//Труды RAO-05. с.553-557.

82. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ПРИЕМА-ПЕРЕДАЧИ ЖИДКОСТНЫХ, ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В МОРЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ./ Антонов B.C., Трапезников Ю.М., Савенков М.В., Лобода В.Г. //Труды RAO-03-C.260-262.

83. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗОТУРБИННЫМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ УСТАНОВКАМ МОРСКИХ НЕФТЕГАЗО-ПРОМЫСЛОВЫХ СООРУЖЕНИЙ И ВОЗМОЖНОСТИ их РЕАЛИЗАЦИИ В ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ РАЗРАБОТКИ./ Иванов P.A. и др.//Труды RAO-99, с.267-270.

84. Тимофеев С.Ф. Зоопланктон Баренцева моря // Планктон морей Западной Арктики. Апатиты: Изд-во Кол. науч. центра РАН, 1997а. С. 267-295.

85. Тихомиров Н.П., Потравный И.М.,Тихомирова Т.М, Методы анализа и управления эколого-экономическими рисками.-М.: ЮНИТИ, 2003, 349 с.

86. Труды RAO-95 (CIS Offshore 1993 Proceedings).- С.-Пб, 1995.

87. Труды RAO-97 (CIS Offshore 1993 Proceedings).- С.-П6, 1997.

88. Труды RAO-99 (CIS Offshore 1993 Proceedings).- С.-П6, 1999.

89. Труды RAO-Ol (CIS Offshore 1993 Proceedings).- С.-П6, 2001.

90. Труды RAO-03 (CIS Offshore 1993 Proceedings).- С.-П6, 2003.

91. Труды RAO-05 (CIS Offshore 1993 Proceedings).- С.-П6, 2005.

92. УЧЕТ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ОЦЕНКА РИСКА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РАЗРАБОТКИ МОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРИРОДНЫХ углеводородов.//Труды RAO-03, с.56-61.

93. ЮЗ.Хистяев A.A., Мурашко В.В. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МОРСКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ПЛАТФОРМ.//Труды RAO-95, с.474-476.

94. Храпатый Н.Г. Цуприк В.Г. Технология возведения гидротехнических сооружений морских нефтегазопромыслов.- Владивосток: Дальневост. унт. 1987, 133 с.

95. Худяков Л.Ю. Исследовательское проектирование кораблей.- Л.: Судостроение, 1980, 240 с.

96. Царев Б.А. Модульные задачи в проектировании судов. Уч. пос.- Л.: ЛКИ, 1986,96 с.

97. Щеголев Л.И. Опыт проектирования, эксплуатации и перспективы применения плавучих электростанций.//НТС «Вопросы судостроения», сер. «Судовые энергетические установки», вып. 15, ЦНИИ «Румб», 1979, с. 106118.

98. Экология промысловых видов рыб Баренцева моря. Апатиты, Изд-во КНЦ РАН.-2001.-461 с.

99. Bauquis P.R. LNG or GTL: WHICH ONE TO СН008Е?.//Труды RAO-99, c.93-107

100. Bercha F.G., Cerovsek M.J.' LARGE ARCTIC OFFSHORE PROJECT RISK ANALYSIS ./Труды RAO-97, c. 490-496.

101. Bue O.O. TERRA NOVA FLOATING PRODU СТТОШ/Труд ьт RAO-03, с. 214

102. Challenging Offshore Field Development. Marginal Fields. Harsh Environments and Deepwater. JNOC-TRC Intern. Symposia. April 15-16, 1997, OMAE'97 Yokohama, Japan// Technology Research Center Jap. Nat. Oil Corp.,1997, 279 p.

103. Egger D. E., Spichiger F. COLUMNS WITH STRUCTURED PACKING FOR GAS TREATING OFFSHORE. / Presented at the Gas Processors Association, European Chapter, Continental Meeting, Zurich, 23-25 September,1998, 10 p.

104. FLOATING PRODUCTION STORAGE AND OFFLOADING SYSTEM FOR SHTOCKMANOVSKOYE GAS/CONDENSATE FIELD. Potapov V.M., Blagovidov L.B., Minin V.V., Beliashov V.A. //Труды RAO-99, c.417-421

105. Gebnk B. Construction of Offshore Structures. N.Y.:John Wiley and Sons. Inc., 1986. 552 p.

106. Leonard R. THE DEPLETION OF OIL AND THE COMING AGE OF NATURAL GAS .//Труды RAO-Ol, c.45-48

107. Matskevitch D.G. ICEBERG IMPACT AGAINST AN OFFSHORE STRUCTURE.// Рефераты докл. RAO-97. с. 238-245.

108. Werner H., Wilkins P. GAS EXTRACTION AND CONVERSION TO SYNTHETETIC FUELSON RUSSI'SARCTIC SHELF. //Труды RAO-97, c.127-130.