Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект
Гигантское Штокмановское месторождение на арктическом шельфе России рассматривается как потенциальный природно-техногенный объект в связи с характерной особенностью Баренцева моря – наличием обширной субмаринной криолитозоны и возможным скоплением в придонных слоях газогидратов. Это необходимо учиты...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геоінформатика |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95764 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект / Л.Г. Кульпин // Геоінформатика. — 2010. — № 4. — С. 38-45. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859646937195610112 |
|---|---|
| author | Кульпин, Л.Г. |
| author_facet | Кульпин, Л.Г. |
| citation_txt | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект / Л.Г. Кульпин // Геоінформатика. — 2010. — № 4. — С. 38-45. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геоінформатика |
| description | Гигантское Штокмановское месторождение на арктическом шельфе России рассматривается как потенциальный природно-техногенный объект в связи с характерной особенностью Баренцева моря – наличием обширной субмаринной криолитозоны и возможным скоплением в придонных слоях газогидратов. Это необходимо учитывать при проектировании морских добывающих платформ, подводных модулей, скважин как тепловых труб и подводных трубопроводов ввиду опасности растепления и сопутствующих деформационных процессов, а также грифонообразования, пожароопасности и осложнений с плавсредствами. Существует также вероятность осадки дна моря при разработке месторождения и сопутствующих этому явлению осложнений, в том числе деформации скважин и придонных сооружений, а также уменьшение клиренса платформ. Необходимо до начала освоения изучить с помощью специальных средств особенности придонных слоев и геологического разреза над месторождением и получить исходные данные предварительных расчетов по предотвращению возможных техногенных осложнений. Указанные особенности освоения характерны и для других морских арктических месторождений.
Гігантське Штокмановське родовище на арктичному шельфі Росії розглянуто як потенційний природно-техногенний об’єкт у зв’язку з характерною особливістю Баренцова моря – наявністю великої субмаринної кріо¬літозони і можливим скупченням у придонних шарах газогідратів. Це слід ураховувати під час проектування морських видобувних платформ, підводних модулів, свердловин як теплових труб і підводних трубопроводів через небезпеку розтоплення і супутніх деформаційних процесів, а також грифоновоутворення, пожежонебезпеки і ускладнень з плавзасобами. Є також імовірність просідання дна моря при розробці родовища та ускладнень, що можуть супроводжувати ці явища, у тому числі деформації свердловин і придонних споруд, а також зменшення кліренсу платформ. Необхідно до початку освоєння вивчити за допомогою спеціальних засобів особливості придонних шарів і геологічного розрізу над родовищем і отримати вихідні дані попередніх розрахунків щодо запобігання можливих техногенних ускладнень. Зазначені особливості освоєння характерні і для інших морських арктичних родовищ.
A giant Shtokman field on the Arctic shelf of Russia is considered as a potential natural and anthropogenic object. This is bound up with the characteristic feature of the Barents Sea - presence of an extensive submarine cryolite zone and possible accumulation of congestion of gas-hydrates in the bottom layers. That should be taken into account when designing offshore production platforms, subsea modules, wells as heat pipes and underwater pipelines because of the risks of thawing and the associated deformation processes, as well as gryphon formation, fire hazards and complications with the craft. There is also a chance of displacement of the sea bottom by field developing and attendant complications including strains of wells and seabed facilities, as well as reduced clearance of platforms. First of all it is necessary to explore features of the bottom layers and cross section of the mine with the help of special tools; then to provide basic data of the preliminary calculations for the prevention of all possible anthropogenic impacts. These features are also typical for other Arctic sea deposits.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:29:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
38 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 4
Ñåâåðíûé Ëåäîâèòûé îêåàí è åãî àðêòè÷åñêèé
øåëüô çàíèìàþò îñîáîå ìåñòî ñðåäè îêåàíîâ Çåì-
ëè èç-çà îáøèðíîé ñóáìàðèííîé êðèîëèòîçîíû.
Ñ ýòîé çîíîé ñâÿçàíî è âîçìîæíîå îáðàçîâàíèå
ñêîïëåíèé ãàçîâûõ ãèäðàòîâ [1]. Èçó÷åíèþ ñóá-
ìàðèííîé çîíû â Àðêòèêå â ïîñëåäíèå ãîäû óäå-
ëÿþò âíèìàíèå ìíîãèå íàó÷íûå ó÷ðåæäåíèÿ: â
Ñàíêò-Ïåòåðáóðãå – Ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñè-
òåò è Èíñòèòóò îêåàíîëîãèè ÐÀÍ, Àðêòè÷åñêèé è
Àíòàðêòè÷åñêèé èíñòèòóò; â Ìîñêâå – ÌÃÓ, Èí-
ñòèòóò ïðîáëåì íåôòè è ãàçà ÐÀÍ, Ãîñóäàðñòâåí-
íûé óíèâåðñèòåò íåôòè è ãàçà èì. È.Í. Ãóáêèíà,
Èíñòèòóò îêåàíîëîãèè èì. Ï.Ï. Øèðøîâà ÐÀÍ,
ÍÈÏÈìîðíåôòü. Àêòèâíî ðàáîòàåò â ýòîé îáëàñ-
òè Êîëüñêèé ôèëèàë ÐÀÍ (ã. Àïàòèòû) è äðóãèå
îðãàíèçàöèè.
Íàëè÷èå ñóáìàðèííîé êðèîëèòîçîíû îïðåäå-
ëÿåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì äâóìÿ ïðè÷èíàìè: îòðè-
öàòåëüíîé òåìïåðàòóðîé ïðèäîííûõ ñëîåâ âîäû
(ñîâðåìåííûå óñëîâèÿ) è ãëóáîêèì ïðîìåðçàíèåì
â òå÷åíèå ãåîëîãè÷åñêîãî ïåðèîäà (ïàëåîóñëîâèÿ).
Ïî ôèçè÷åñêîìó ñîñòîÿíèþ êðèîëèòîçîíà ìîæåò
áûòü ìåðçëîé (ëüäîñîäåðæàùåé) è íåìåðçëîé,
ïðåäñòàâëåííîé îõëàæäåííûìè ìèíåðàëèçîâàííû-
ìè âîäàìè è ïîðîäàìè.
Íà êàðòå àðêòè÷åñêîãî øåëüôà Ðîññèè è äîí-
íûõ îñàäêîâ ñ îòðèöàòåëüíûìè òåìïåðàòóðàìè â
Áàðåíöåâîì ìîðå [2] “îõëàæäåííûå” îñàäêè çà-
íèìàþò öåíòðàëüíóþ, ñåâåðî- è þãî-âîñòî÷íóþ
÷àñòè ìîðÿ, ïðèìûêàþùèå ê Íîâîé Çåìëå (ðèñ. 1).
Êîíòóðû ýòîé çîíû ïî÷òè ñîâïàäàþò ñ íóëåâîé
èçîòåðìîé ñðåäíåìíîãîëåòíåé òåìïåðàòóðû äíà.
Øòîêìàíîâñêîå ãàçîêîíäåíñàòíîå ìåñòîðîæäåíèå
(ÃÊÌ), êàê è ìíîãèå äðóãèå, íàõîäèòñÿ â çîíå
ðàñïðîñòðàíåíèÿ äîííûõ îñàäêîâ ñ îòðèöàòåëü-
íûìè òåìïåðàòóðàìè.
 Ïå÷îðñêîì ìîðå ñóáìàðèííàÿ êðèîëèòîçîíà
ìîæåò áûòü ïðèóðî÷åíà ê ëèíçàì îñòàòî÷íîé äå-
ãðàäèðóþùåé ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû íà ãëóáèíàõ
40–100 ì ïîä äíîì ìîðÿ. Ìåðçëîòà èìååò ïðåðû-
âèñòûé õàðàêòåð.
 èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêîì îòíîøåíèè ìåðç-
ëûå è ãàçîãèäðàòîíîñíûå îòëîæåíèÿ ïðåäñòàâëÿ-
þò ñîáîé êàòåãîðèþ ïîðîä îñîáîãî ñîñòàâà, ñîñòî-
ÿíèÿ è ñâîéñòâ è òðåáóþò ñïåöèàëüíîãî ïîäõîäà
ïðè îñâîåíèè àðêòè÷åñêèõ àêâàòîðèé.  ÷àñòíîñ-
òè, ýòè îñîáåííîñòè íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè
ðåøåíèè òàêèõ âàæíûõ â ïðàêòè÷åñêîì îòíîøå-
íèè âîïðîñîâ, êàê ñòðîèòåëüñòâî ñòàöèîíàðíûõ
ìîðñêèõ ëåäîñòîéêèõ ïëàòôîðì íà àðêòè÷åñêîì
øåëüôå, ñòðîèòåëüñòâî è ýêñïëóàòàöèÿ òðóáîïðî-
âîäîâ è äðóãèõ ñîîðóæåíèé. Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü
òàêæå âîçìîæíûå íàðóøåíèÿ åñòåñòâåííîãî òåï-
ëîâîãî ðåæèìà â âåðõíåì îñàäî÷íîì ÷åõëå ïðè
áóðåíèè è ýêñïëóàòàöèè ñêâàæèí.
Îñíîâîé äëÿ îöåíêè ìåðçëîòíîñòè è ãàçîãèä-
ðàòîíîñíîñòè ÿâëÿåòñÿ â ïåðâóþ î÷åðåäü àíàëèç
òåðìîáàðè÷åñêèõ óñëîâèé äíà è íåäð. Ðàññìîòðèì
ýòè óñëîâèÿ íà ïðèìåðå Øòîêìàíîâñêîãî ÃÊÌ.
Îíî ðàñïîëîæåíî â áîðòîâîé ÷àñòè Þæíî-Áàðåí-
öåâñêîé âïàäèíû â ïðåäåëàõ âëèÿíèÿ íàèáîëåå
ñòàáèëüíîãî àðêòè÷åñêîãî õîëîäíîãî òå÷åíèÿ ñî
ñðåäíåìíîãîëåòíåé òåìïåðàòóðîé äíà îò –1,0 äî
+3–4 °Ñ â ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ.
ÓÄÊ 622.276.1.4.04
ÀÐÊÒÈ×ÅÑÊÈÉ ØÅËÜÔ ÐÎÑÑÈÈ.
ØÒÎÊÌÀÍÎÂÑÊÎÅ ÃÀÇÎÊÎÍÄÅÍÑÀÒÍÎÅ ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈÅ
 ÁÀÐÅÍÖÅÂÎÌ ÌÎÐÅ ÊÀÊ ÌÎÐÑÊÎÉ ÏÐÈÐÎÄÍÎ-ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÛÉ ÎÁÚÅÊÒ
© Ë.Ã. Êóëüïèí, 2010
Èíñòèòóò ïðîáëåì íåôòè è ãàçà ÐÀÍ, ÎÎÎ "ÍÈÏÈìîðíåôòü", Ìîñêâà, Ðîññèÿ
A giant Shtokman field on the Arctic shelf of Russia is considered as a potential natural and anthropogenic object. This is
bound up with the characteristic feature of the Barents Sea - presence of an extensive submarine cryolite zone and possible
accumulation of congestion of gas-hydrates in the bottom layers. That should be taken into account when designing
offshore production platforms, subsea modules, wells as heat pipes and underwater pipelines because of the risks of
thawing and the associated deformation processes, as well as gryphon formation, fire hazards and complications with the
craft. There is also a chance of displacement of the sea bottom by field developing and attendant complications including
strains of wells and seabed facilities, as well as reduced clearance of platforms. First of all it is necessary to explore features
of the bottom layers and cross section of the mine with the help of special tools; then to provide basic data of the
preliminary calculations for the prevention of all possible anthropogenic impacts. These features are also typical for other
Arctic sea deposits.
Keywords: Shtokman gas-condensate field, the Arctic shelf of Russia, the Barents Sea, anthropogenic complications, gas-
hydrates, displacement of the sea bottom, offshore platforms, wells, pipelines, recommendations on examination of the
cross section features.
39ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 4
Ïðîöåäóðà âûÿâëåíèÿ ïëîùàäåé è çîí ñòàáèëü-
íîñòè ãèäðàòîâ ãàçà ñâîäèòñÿ ê ñîâìåùåíèþ çíà-
÷åíèé ãåîòåðìè÷åñêîãî ãðàäèåíòà è äàâëåíèÿ â
êîíêðåòíîé òî÷êå äíà ìîðÿ èëè ïîääîííîãî ðàçðå-
çà ñ òîé èëè èíîé ðàâíîâåñíîé êðèâîé ãèäðàòîîá-
ðàçîâàíèÿ ìåòàíà â êîîðäèíàòàõ äàâëåíèå–âðåìÿ.
Äëÿ îöåíêè ãàçîãèäðàòîíîñíîñòè íàèáîëåå
íàäåæíû äàííûå î òåìïåðàòóðå äíà. Î ãåî-
òåðìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ îáû÷íî èìååòñÿ ìåíüøå
èíôîðìàöèè.
Çîíà ñòàáèëüíîñòè ãèäðàòîâ ãàçà â çàâèñèìîñ-
òè îò êîíêðåòíûõ òåðìîáàðè÷åñêèõ óñëîâèé è ñî-
ñòàâà ãèäðàòîîáðàçóþùåé ñèñòåìû ìîæåò ðàñïðî-
ñòðàíÿòüñÿ äî îïðåäåëåííîé ïîääîííîé ãëóáèíû,
íà÷èíàÿñü íåïîñðåäñòâåííî ó äíà ëèáî íà íåêîòî-
ðîì ðàññòîÿíèè ïîä íèì. Åñëè ïðèíÿòü ñðåäíþþ
ãëóáèíó ìîðÿ íà Øòîêìàíîâñêîì ÃÊÌ 300 ì,
ãåîòåðìè÷åñêèé ãðàäèåíò – 3,0 °Ñ/100 ì è òåìïå-
ðàòóðó äíà –1,0 °Ñ, òî ïî íîìîãðàììå ïîëó÷èì
çîíó ñòàáèëüíîñòè ãèäðàòà ìåòàíà äî 200–250 ì
ïîä äíîì ìîðÿ (ðèñ. 2).
Òàêèì îáðàçîì, ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ óâå-
ðåííîñòè ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî â ðàéîíå Øòîê-
ìàíîâñêîãî ÃÊÌ èìåþòñÿ ðåàëüíûå óñëîâèÿ íà-
êîïëåíèÿ è íàëè÷èÿ ãàçîâûõ ãèäðàòîâ â ðàçðåçå
ïîðîä ïîä äíîì ìîðÿ äî ãëóáèíû 200 ì.
Àíàëèç ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà òåðìîáàðè-
÷åñêèå óñëîâèÿ ãàçîãèäðàòîíîñíîñòè, äàë âîçìîæ-
íîñòü âûäåëèòü íåñêîëüêî òèïîâ çîíû ñòàáèëü-
íîñòè ãèäðàòîâ. Ïî îòíîøåíèþ ê äíó ìîðÿ
òåðìîáàðè÷åñêàÿ çîíà ñòàáèëüíîñòè ãèäðàòîâ ìî-
æåò áûòü ïðèäîííîé è íåïðèäîííîé, ò. å. îòäå-
ëåííîé îò äíà èíòåðâàëîì åäèíèöû ìåòðîâ –
200 ì è áîëåå.
Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíà êàðòà ðîññèéñêîé ÷àñòè
Ñåâåðíîãî Ëåäîâèòîãî îêåàíà â ñâÿçè ñ ïðîãíîçà-
ìè ãàçîãèäðàòîíîñíîñòè â çàâèñèìîñòè îò ãåíåçè-
ñà ãàçîãèäðàòíûõ ñêîïëåíèé [2]. Ïðîãíîçèðóåòñÿ,
÷òî çîíû âîçìîæíîé ãàçîãèäðàòîíîñíîñòè âåñüìà
îáøèðíû è, ïî-âèäèìîìó, ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ
â êà÷åñòâå èñòî÷íèêîâ óãëåâîäîðîäîâ â áóäóùåì.
Ðàññìîòðèì âîçìîæíûå îñëîæíåíèÿ ïðè ñòðî-
èòåëüñòâå ãèäðîòåõíè÷åñêèõ ñîîðóæåíèé è ýêñï-
ëóàòàöèè ñêâàæèí â óñëîâèÿõ âîçìîæíûõ ñêîïëå-
íèé ãàçîâûõ ãèäðàòîâ â ïðèäîííîé ÷àñòè ðàçðåçà.
Òèïè÷íûì ïðèìåðîì çäåñü ìîãóò ñëóæèòü óñëî-
âèÿ â öåíòðàëüíîé ÷àñòè Áàðåíöåâà ìîðÿ, ãäå ðàñ-
ïîëîæåíî Øòîêìàíîâñêîå ÃÊÌ, îñëîæíåííîå, ïî
íåêîòîðûì äàííûì, òåêòîíè÷åñêèìè ðàçëîìàìè.
Èçâåñòíî, ÷òî ïîìèìî òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ
è ìèíåðàëèçàöèè íà îáðàçîâàíèå è íàêîïëåíèå
ãèäðàòîâ ñóùåñòâåííî âëèÿåò ëèòîëîãèÿ ïîðîä.
Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì èññëåäîâàíèé [3], äëÿ
óïëîòíåííûõ ñðåä ñ ðîñòîì äèñïåðñíîñòè ñëàãàþ-
ùèõ ïîðîäó ÷àñòèö (îò êðóïíî- äî ìàëîçåðíèñòûõ
ïîðîä) ãèäðàòîñîäåðæàíèå óâåëè÷èâàåòñÿ (ðèñ. 4).
Ïðè äàëüíåéøåì óâåëè÷åíèè äèñïåðñíîñòè äî
îáðàçöîâ òÿæåëîé ñóïåñè ãèäðàòîñîäåðæàíèå ñíè-
æàåòñÿ äî íóëÿ. Äëÿ ëèòîëîãè÷åñêîãî ñîñòàâà âåðõ-
íåé ÷àñòè ðàçðåçà äî ãëóáèí 20–30 ì îò äíà ìîðÿ
ïðîãíîçèðóåòñÿ íàëè÷èå ãèäðàòîâ â âèäå îòäåëü-
íûõ âêðàïëåíèé. Íà ãëóáèíàõ äî 200–250 ì ðàç-
Ðèñ. 1. Êàðòà àðêòè÷åñêîãî øåëüôà Ðîññèè è äîííûõ îñàäêîâ ñ îòðèöàòåëüíûìè òåìïåðàòóðàìè â Áàðåíöåâîì ìîðå [2]
40 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 4
Ðèñ. 3. Ãàçîãèäðàòîíîñíûå îáëàñòè â ðîññèéñêîì ñåêòîðå Ñåâåðíîãî Ëåäîâèòîãî îêåàíà: 1 – ïðèäîííûå ãèäðàòû;
2 – ãèäðàòû êðèîãåííîãî òèïà; 3 – Ïðèðàçëîìíîå ìåñòîðîæäåíèå; 4 – Øòîêìàíîâñêîå ãàçîêîíäåíñàòíîå ìåñòîðîæäåíèå
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü ãàçîñîäåðæàíèÿ G (1) ãèäðàòîâ îò äèñïåðñíîñòè è âëàæíîñòè W (2) ãàçîñîäåðæàùåé ïîðîäû
Ðèñ. 2. Çîíà ñòàáèëüíîñòè ãèäðàòîâ ìåòàíà íàä Øòîêìàíîâñêèì ãàçîêîíäåíñàòíûì ìåñòîðîæäåíèåì: 1 – ãåîòåðìè÷å-
ñêèé ãðàäèåíò; 2 – ðàâíîâåñíàÿ êðèâàÿ ãèäðàòîîáðàçîâàíèÿ
41ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 4
ðåç ñîñòàâëÿþò ïîðîäû, ñïîñîáíûå ê àêêóìóëÿ-
öèè çíà÷èòåëüíûõ ñêîïëåíèé ãèäðàòîâ.
 ïðîöåññå ðàçðàáîòêè ìåñòîðîæäåíèÿ âîêðóã
ýêñïëóàòàöèîííûõ êîëîíí âñëåäñòâèå òðàíñïîð-
òèðîâêè ïî íèì òåïëîãî ãàçà èç íèæåëåæàùèõ
ãîðèçîíòîâ óâåëè÷èâàåòñÿ òåìïåðàòóðà îêðóæàþ-
ùèõ ïîðîä. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ïðèâîäèò ê èçìå-
íåíèþ ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ âîäû è ãàçà â ãèäðà-
òîíàñûùåííûõ èíòåðâàëàõ âîêðóã ñêâàæèí.
Ñ òåõíè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ, ðàññìàòðèâàåìûé
ïðîöåññ àíàëîãè÷åí ïðîöåññó ðàñòåïëåíèÿ ìåðçëûõ
ïîðîä ïðè ðàçðàáîòêå ìåñòîðîæäåíèé óãëåâîäîðî-
äîâ â ðàéîíàõ ìíîãîëåòíåé ìåðçëîòû.
Íà ñòàäèè ïðîåêòíûõ ðàáîò äëÿ îïðåäåëåíèÿ
ðàçìåðîâ çîí òåïëîâîãî âëèÿíèÿ ïðèíÿòî èñïîëü-
çîâàòü ìîäåëè, â êîòîðûõ èñïîëüçóåòñÿ ïîíÿòèå
îáëàñòè ôàçîâîãî ïåðåõîäà êàê ðåçêàÿ ãðàíèöà ðàç-
äåëà ìåæäó òàëîé è ìåðçëîé çîíàìè èëè êàê ïðî-
òÿæåííàÿ îáëàñòü ðàçäåëà, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ôà-
çîâîìó ïåðåõîäó â ñïåêòðå òåìïåðàòóð. Ðåçêàÿ
ãðàíèöà ðàçäåëà èìååò ìåñòî â êðóïíîäèñïåðñíûõ
ñðåäàõ, íàïðèìåð ïåñêàõ, à ïðîòÿæåííàÿ – â òîí-
êîäèñïåðñíûõ ñðåäàõ, íàïðèìåð ñóãëèíêàõ. Ïðè-
ìåíèòåëüíî ê Øòîêìàíîâñêîìó ÃÊÌ, èñõîäÿ èç
õàðàêòåðèñòèê ïîðîä, ñëàãàþùèõ âåðõíèå èíòåðâà-
ëû ãåîëîãè÷åñêîãî ðàçðåçà, ôðîíò ôàçîâîãî ïåðå-
õîäà ìîæåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé ðåçêóþ ãðàíèöó.
Ðàñ÷åòû ïðîâîäèëèñü äëÿ ñëó÷àÿ ðàáîòû îä-
íîé ñêâàæèíû è ïðè âçàèìîäåéñòâèè ãðóïïû
ñêâàæèí [4–6, 9, 12]. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà
çàäà÷è ôîðìóëèðóåòñÿ êàê çàäà÷à Ñòåôàíà äëÿ
ïëîñêîðàäèàëüíîãî ñëó÷àÿ ñ ôàçîâûìè ïåðåõîäà-
ìè. Ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóð â ãèäðàòîíàñûùåí-
íîé çîíå è çîíå ðàçëîæèâøèõñÿ ãèäðàòîâ îïèñû-
âàåòñÿ óðàâíåíèåì òåïëîïðîâîäíîñòè.
Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷åòîâ ðàäèóñà ðàñ-
òåïëåíèÿ ïîðîä âîêðóã êîíäóêòîðà äèàìåòðîì
630 ìì, ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà ðàäèóñ ðàñòåï-
ëåíèÿ îêàçûâàåò ãèäðàòîíàñûùåííîñòü ïîðîä: ÷åì
îíà áîëüøå, òåì ìåíüøå ðàäèóñ (ðèñ. 5). Ðàñ÷åòû
ïîêàçûâàþò òàêæå, ÷òî ïðè ïðîåêòíîì ðàñïîëî-
æåíèè óñòüåâ ñêâàæèí íà ïëàòôîðìå íà ðàññòîÿ-
íèè 3–4 ì äðóã îò äðóãà òåïëîâîå âçàèìîäåéñòâèå
ñêâàæèí íà÷èíàåòñÿ â òå÷åíèå ïåðâîãî ãîäà ðàç-
ðàáîòêè. Íà ðèñ. 6 äëÿ ïðèìåðà ïîêàçàíû â îòíî-
ñèòåëüíîì ìàñøòàáå ïëîùàäü ìîðñêîé ïëàòôîð-
ìû, óñòüÿ 20 ñêâàæèí è çîíà ðàñòåïëåíèÿ ãèäðàòîâ
çà 10 ëåò ýêñïëóàòàöèè ñêâàæèí, ò. å. íà îòíîñè-
òåëüíî ðàííåé ñòàäèè ðàçðàáîòêè. Çîíà ðàñòåïëå-
íèÿ ïî ðàñ÷åòàì îêàçàëàñü çíà÷èòåëüíîé, áîëåå
10 ì, ÷òî ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü î ñìûêàíèè çîí
ðàñòåïëåíèÿ îòäåëüíûõ ñêâàæèí.
Óêàçàííûå ïðîöåññû ìîãóò ïðèâåñòè ê ñëåäó-
þùèì îñëîæíåíèÿì.
1. Ãðèôîíîîáðàçîâàíèå â ñâÿçè ñ âûäåëåíèåì
ñâîáîäíîãî ãàçà ïðè ðàçëîæåíèè ãèäðàòîâ. Ýòî
ÿâëÿåòñÿ ïðèíöèïèàëüíûì îòëè÷èåì îò ðåçóëü-
òàòîâ ðàñòåïëåíèÿ ìåðçëîòû. Ñ ó÷åòîì òîãî ÷òî
íà 1 ì3 ãèäðàòà ïðèõîäèòñÿ 150–180 ì3 ãàçà, â
òå÷åíèå ïåðâîãî ãîäà ðàçðàáîòêè ìîæåò âûäå-
ëèòüñÿ ïîðÿäêà 10–30 òûñ. ì3 ãàçà íà 1 ì2 ãèä-
ðàòîñîäåðæàùèõ ïîðîä. Ãðèôîíîîáðàçîâàíèå ó
óñòüÿ ñêâàæèí ìîæåò âûçâàòü ïåðåðàñïðåäå-
ëåíèå íàïðÿæåíèé â ãåîëîãè÷åñêîì ðàçðåçå
èç-çà èçìåíåíèÿ óïðóãèõ õàðàêòåðèñòèê ïî-
ðîä çíà÷èòåëüíîé îáëàñòè ãîðíîãî ìàññèâà.
Ïåðåðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé ñîïðÿæåíî ñ
âîçíèêíîâåíèåì äîïîëíèòåëüíûõ íàãðóçîê,
äåéñòâóþùèõ íà ïðîìûñëîâîå îáîðóäîâàíèå.
Ãðèôîíîîáðàçîâàíèå ñ âûäåëåíèåì ãàçà íà ïî-
âåðõíîñòè ìîðÿ ó ïëàòôîðì óâåëè÷èâàåò ðèñêè
ïîæàðîîïàñíîñòè è ïðåïÿòñòâèé ñóäîõîäñòâó
âñëåäñòâèå óìåíüøåíèÿ ïëîòíîñòè âîäû.
2. Óìåíüøåíèå ìîäóëÿ óïðóãîñòè ãèäðàòîñîäåð-
æàùåãî èíòåðâàëà ïîðîä â îáëàñòè åãî “ðàñ-
òåïëåíèÿ”. Ïðèâîäèò ê äîïîëíèòåëüíûì äå-
ôîðìàöèÿì ýòîãî èíòåðâàëà ïîä äàâëåíèåì
ãîðíûõ ïîðîä, ñîçäàâàåìîãî èõ âåñîì, äàâëå-
íèåì âîäû è âåñîì ïëàòôîðìû, åñëè îíà îïè-
ðàåòñÿ íà äíî. Íà ïîâåðõíîñòè ïîðîä ýòà äå-
Ðèñ. 5. Äèíàìèêà èçìåíåíèÿ ðàäèóñà ðàñòåïëåíèÿ ó íà-
ïðàâëåíèÿ ïðè ãèäðàòîíàñûùåííîñòè ïîðîä 100 (1) è 500
(2) êã/ì3 è òåìïåðàòóðå ãàçà â íàñîñíî-êîìïðåññîðíûõ òðó-
áàõ 35 °Ñ
Ðèñ. 6. Øòîêìàíîâñêîå ãàçîêîíäåíñàòíîå ìåñòîðîæäåíèå.
Çîíà ðàñòåïëåíèÿ ãèäðîíàñûùåííûõ ïîðîä ïîä äíîì ìîðÿ
çà 10 ëåò ýêñïëóàòàöèè ñêâàæèí. Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå
42 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 4
ôîðìàöèÿ ïðîÿâëÿåòñÿ â âèäå îïóñêàíèÿ äíà â
çîíå ðàñïîëîæåíèÿ ñêâàæèí. Ïðè æåñòêîì çà-
êðåïëåíèè óñòüÿ ñêâàæèíû íà ïëàòôîðìå (èëè
ïîäâîäíîì ìîäóëå) â êîëîííå áóäóò âîçíèêàòü
äîïîëíèòåëüíûå íàãðóçêè.
Òàêèì îáðàçîì, íàëè÷èå ñêîïëåíèé ãèäðàòîâ
â çîíå ðàáîòàþùèõ ñêâàæèí ÿâëÿåòñÿ ôàêòîðîì,
îñëîæíÿþùèì ðàçðàáîòêó ìåñòîðîæäåíèÿ.
Óäëèíèòü ñðîê ðàñòåïëåíèÿ ãèäðàòîâ ìîæíî,
åñëè èñïîëüçîâàòü ïàññèâíóþ èçîëÿöèþ êîëîíí.
Îäíàêî ïîñêîëüêó ðàçðàáîòêà ìåñòîðîæäåíèÿ
äëèòñÿ äåñÿòêè ëåò, ýòî íåäîñòàòî÷íî íàäåæíî.
Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò íåîáõîäèìîñòü àêòèâíîé
èçîëÿöèè. Â ïðèíöèïå äëÿ òàêèõ öåëåé ìîæíî
èñïîëüçîâàòü åñòåñòâåííóþ èëè ïðèíóäèòåëüíóþ
öèðêóëÿöèþ õîëîäíîé ìîðñêîé âîäû â ìåæòðóá-
íîì êîëüöåâîì ïðîñòðàíñòâå (ðèñ. 7) [5]. Äëÿ ïî-
âûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ïðåäëîæåííîãî ñïîñîáà
ñõåìà ìîæåò áûòü äîïîëíåíà ýëåìåíòàìè ïàññèâ-
íîé òåïëîâîé çàùèòû, íàïðèìåð, çàïîëíåíèåì
ïðîñòðàíñòâà ìåæäó ëèôòîâûìè òðóáàìè è ýêñï-
ëóàòàöèîííîé êîëîííîé â èíòåðâàëå ãèäðàòîíà-
ñûùåííîñòè èíåðòíûì ãàçîì èëè óñòàíîâêîé òðóá
ñ ïîíèæåííûì êîýôôèöèåíòîì òåïëîïåðåäà÷è.
Äðóãèå ðåøåíèÿ ìîãóò áûòü ñâÿçàíû ñ îòáîðîì
÷àñòè ãàçîâîãî ïîòîêà äëÿ îõëàæäåíèÿ êîëîííû ñ
èñïîëüçîâàíèåì ýôôåêòà Äæîóëÿ–Òîìïñîíà. Ïî
äàííîìó íàïðàâëåíèþ â ìèðå èìåþòñÿ ïàòåíòû è
êîíêðåòíûå êîíñòðóêòèâíûå ðåøåíèÿ.
Îäíèì èç âîçìîæíûõ ôàêòîðîâ ðèñêà è íåãà-
òèâíûõ ïîñëåäñòâèé ðàçðàáîòêè íåôòåãàçîâûõ ìå-
ñòîðîæäåíèé ÿâëÿåòñÿ îñàäêà çåìíîé ïîâåðõíîñòè
íàä ìåñòîðîæäåíèåì â ðåçóëüòàòå ñíèæåíèÿ íà-
÷àëüíîãî ïëàñòîâîãî äàâëåíèÿ â ïðîäóêòèâíûõ
ïëàñòàõ è èõ äåôîðìàöèè, ÷òî õîðîøî èçó÷åíî â
ìèðîâîé ïðàêòèêå. Îñàäêà âîçìîæíà òàêæå ïðè
ðàñòåïëåíèè ïðèäîííûõ ãàçîâûõ ãèäðàòîâ.
Ñëåäñòâèåì ñìåùåíèÿ çåìíîé ïîâåðõíîñòè
ìîæåò áûòü âûõîä èç ñòðîÿ ýêñïëóàòàöèîííûõ
ñêâàæèí â ñëó÷àå ðàçãåðìåòèçàöèè çàêîëîííûõ
ïðîñòðàíñòâ, ñìÿòèÿ è ñëîìà îáñàäíûõ êîëîíí,
äåôîðìàöèè òðóáîïðîâîäîâ, à òàêæå óìåíüøåíèå
êëèðåíñà ïëàòôîðìû äî óðîâíÿ äîñÿãàåìîñòè âîëí
è âûõîä èç ñòðîÿ êðåïÿùèõ ÿêîðåé.
Ïðåäñòàâëÿþò âàæíîñòü äàííûå îá îñåäàíèè
ìîðñêîãî äíà â ðàéîíå ìåñòîðîæäåíèÿ Ýêîôèñê
íà øåëüôå Íîðâåãèè [10, 11].  ÷àñòíîñòè, â ñòà-
òüå [10] ïðèâîäÿòñÿ äàííûå î òîì, ÷òî ïîä öåíò-
ðàëüíîé ïëàòôîðìîé, ââåäåííîé â ýêñïëóàòàöèþ
â 1970 ã., îïóñêàíèå ìîðñêèõ ñîîðóæåíèé ïðè
ñæàòèè âûñîêîïîðèñòûõ ìåëîâûõ îòëîæåíèé òîë-
ùèíîé 300 ì ñîñòàâèëî 2,6 ì. Áëèçðàñïîëîæåí-
íûå ïëàòôîðìû îïóñòèëèñü ïðèáëèçèòåëüíî íà
1 ì. Ïðîñåäàíèå èìåëî ìåñòî íà ïëîùàäè 5×8 êì
îâàëüíîé ôîðìû â öåíòðàëüíîé ÷àñòè ìåñòîðîæ-
äåíèÿ ïîä îñíîâíûì êîìïëåêñîì ïðîìûñëîâûõ
ñîîðóæåíèé. Ñ ìàðòà 1985 ã. âåëèñü åæåìåñÿ÷íûå
íàáëþäåíèÿ çà äèíàìèêîé âûñîòíûõ îòìåòîê ñòà-
öèîíàðíûõ îáúåêòîâ ñ ïîìîùüþ ñïóòíèêîâîé ðà-
äèîíàâèãàöèîííîé ñèñòåìû. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ
äàëüíåéøåãî îñåäàíèÿ ìîðñêîãî äíà â òå÷åíèå
äâóõ ëåò îñóùåñòâëÿëàñü îáðàòíàÿ çàêà÷êà ñóõîãî
ãàçà â ïëàñò â îáúåìå 8,5–9,9 ìëí ì3/ñóò. Äëÿ
çàùèòû ïðîìûñëîâûõ ñîîðóæåíèé ëåòîì 1987 ã.
æèëàÿ ïëàòôîðìà ìàññîé 10,5 òûñ. ò è îñòàëüíûå
ïÿòü ïëàòôîðì áûëè ïîäíÿòû íà 6,5 ì. Ïðè
ïîäúåìå öåíòðàëüíîé ïëàòôîðìû áûëè èñïîëüçî-
âàíû 16 äîìêðàòîâ ìàññîé 21 ò êàæäûé. Â ïðî-
öåññå ïîäãîòîâêè è ïðîâåäåíèÿ ýòîé óíèêàëüíîé
òåõíè÷åñêîé îïåðàöèè ó÷àñòâîâàëè 72 îðãàíèçà-
öèè èç 10 ñòðàí. Îáùàÿ ñòîèìîñòü ðàáîò ñîñòàâè-
ëà áîëåå 350 ìëí äîë. ÑØÀ.
Îöåíêà âåëè÷èíû îñàäêè ïîâåðõíîñòè äíà
ìîðÿ îñîáåííî àêòóàëüíà, ïîñêîëüêó äëÿ ìîðñêèõ
ìåñòîðîæäåíèé ïðåäúÿâëÿþòñÿ áîëåå æåñòêèå òðå-
áîâàíèÿ ïî îõðàíå íåäð, íàäåæíîñòè ðàáîòû ñêâà-
æèí, à òàêæå ìîðñêèõ ïëàòôîðì è ïîäâîäíûõ ìî-
äóëåé.
Ðàñ÷åòû îñåäàíèÿ ïîâåðõíîñòè äíà ïðèìåíè-
òåëüíî ê Øòîêìàíîâñêîìó ÃÊÌ, êîòîðûå áàçèðó-
þòñÿ íà èñïîëüçîâàíèè ãåîëîãî-ïðîìûñëîâîãî
ìàòåðèàëà, ïîëó÷åííîãî â ðåçóëüòàòå ðàçâåäêè çà-
ëåæåé, áûëè âïåðâûå ïðåäñòàâëåíû â ðàáîòå [12].
Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è îöåíêè
ñìåùåíèÿ ïîâåðõíîñòè äíà ìîðÿ ôîðìóëèðîâàëàñü
â ðàìêàõ òåîðèè óïðóãèõ äåôîðìàöèé. Ïðè ðåøå-
íèè ïîñòàâëåííîé çàäà÷è ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî ñìå-
ùåíèå êðîâëè ïðîäóêòèâíîãî ïëàñòà ðàâíî ñìå-
ùåíèþ ïîâåðõíîñòè äíà. Ïðåäëîæåííàÿ ìîäåëü
ïîçâîëÿåò ó÷èòûâàòü óìåíüøåíèå íàãðóçêè íà
ïðîäóêòèâíûé ïëàñò çà ñ÷åò “àðî÷íîãî” ýôôåêòà
âûøåëåæàùèõ ãîðíûõ ïîðîä, â òîì ÷èñëå ïðè ðàç-
ðàáîòêå íåñêîëüêèõ ïðîäóêòèâíûõ ïëàñòîâ.
Ðèñ. 7. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñïîñîáà èçîëÿöèè ñòâîëîâ
ñêâàæèí: 1 – ïîäúåìíûå òðóáû (íàñîñíî-êîìïðåññîðíûå);
2 – ýêñïëóàòàöèîííàÿ êîëîííà; 3 – ïðîìåæóòî÷íàÿ êî-
ëîííà; 4 – êîíäóêòîð; 5 – âîäîçàùèòíîå íàïðàâëåíèå;
6 – öåìåíò
43ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 4
Èç ïðàêòèêè ðàçðàáîòêè ìåñòîðîæäåíèé ïðè-
ðîäíûõ óãëåâîäîðîäîâ èçâåñòíî, ÷òî èíîãäà îáúå-
ìû ìóëüä ïðîñàäêè çåìíîé ïîâåðõíîñòè ïðåâû-
øàþò âîçìîæíîå ñæàòèå ïîðîâîãî îáúåìà
êîëëåêòîðîâ. Ýòîò ýôôåêò ñâÿçàí ñ íàëè÷èåì äå-
ôîðìàöèîííûõ ïðîöåññîâ â ïîðîäàõ, îêðóæàþ-
ùèõ ïðîäóêòèâíûå ãîðèçîíòû. Íàïðèìåð, ïðè
ñíèæåíèè äàâëåíèÿ â ïëàñòå ïðîèñõîäèò îòæàòèå
âîäû èç ãëèíèñòûõ ïðîïëàñòêîâ. Äëÿ îöåíêè äå-
ôîðìàöèé ãëèíèñòûõ ïðîïëàñòêîâ áûë èñïîëüçî-
âàí ïîäõîä, ïðåäëîæåííûé â ðàáîòå [8], â êîòîðîé
ïðåäëàãàåòñÿ ó÷èòûâàòü òîëùèíó íåêîëëåêòîðîâ,
âîâëå÷åííûõ â ïðîöåññ âûòåñíåíèÿ ôëþèäîâ è
èñïûòûâàþùèõ ñæàòèå.
Ðàñ÷åòû ñìåùåíèÿ äíà ìîðÿ âûïîëíåíû íà îñ-
íîâàíèè èìåþùåéñÿ èíôîðìàöèè îá èçìåíåíèè
ïðîåêòíûõ ïëàñòîâûõ äàâëåíèé â äâóõ ïåðâîî÷å-
ðåäíûõ îáúåêòàõ ýêñïëóàòàöèè ìåñòîðîæäåíèÿ â
ïëàñòàõ Þ0 è Þ1. Ýòè ïëàñòû ïðåäïîëàãàåòñÿ ðàç-
ðàáàòûâàòü ðàçäåëüíûìè ñåòêàìè ñêâàæèí ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì ïîäâîäíûõ ìîäóëåé è äâóõ èëè òðåõ
ïëàòôîðì.
Íà ðèñ. 8 è â òàáë. 1 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû
ðàñ÷åòîâ ïðîñåäàíèÿ ìîðñêîãî äíà íàä Øòîêìà-
íîâñêèì ÃÊÌ ïðè íàëè÷èè äâóõ ïëàòôîðì è ñî-
âìåñòíîé ðàçðàáîòêå ïðîäóêòèâíûõ ïëàñòîâ Þ0 è
Þ1 â òå÷åíèå 10–30 ëåò â ðåçóëüòàòå äåôîðìàöèè
(ñæàòèÿ) ñàìèõ ïëàñòîâ ñ ó÷åòîì âîâëå÷åíèÿ â äå-
ôîðìàöèîííûå ïðîöåññû ãëèíèñòûõ ïîðîä ïîêðû-
øåê è ïîäîøâ ýòèõ ïëàñòîâ.
3à ìàêñèìàëüíóþ îæèäàåìóþ ïðîñàäêó ìîðñ-
êîãî äíà â òå÷åíèå ýêñïëóàòàöèè ïëàòôîðì Øòîê-
ìàíîâñêîãî ìåñòîðîæäåíèÿ ìîæíî ïðèíÿòü çíà-
÷åíèå 2 ì. Êàê ìèíèìóì íà ýòó âåëè÷èíó ðåêî-
ìåíäóåòñÿ ïîäíÿòü êëèðåíñ ïëàòôîðì.
Âûâîäû.
1. Òåðìîáàðè÷åñêèå óñëîâèÿ ïîä äíîì Áàðåíöåâà
ìîðÿ â ðàéîíå Øòîêìàíîâñêîãî ÃÊÌ ñïîñîá-
ñòâóþò íàñûùåíèþ ãîðíûõ ïîðîä óãëåâîäîðî-
äàìè â ãàçîãèäðàòíîì ñîñòîÿíèè äî ãëóáèí
200–250 ì. Ïðè ýòîì ãàçîâûå ãèäðàòû ìîãóò â
ðÿäå ñëó÷àåâ âûïîëíÿòü öåìåíòèðóþùóþ ðîëü
â ñûïó÷èõ ïîðîäàõ.
2. Îñîáåííîñòè ñóáìàðèííîé êðèîëèòîçîíû íå-
îáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè ïðîåêòèðîâàíèè è
ñòðîèòåëüñòâå ïëàòôîðì â çîíå âîçìîæíîãî
ãèäðàòîíàñûùåíèÿ, ïîäâîäíûõ äîáûâàþùèõ
ìîäóëåé, òðóáîïðîâîäîâ è ñêâàæèí èç-çà îïàñ-
íîñòè ðàñòåïëåíèÿ è äåôîðìàöèîííûõ ïðîöåñ-
ñîâ. Íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü òàêæå âîçìîæíîñòü
ãðèôîíîîáðàçîâàíèÿ ñ äîïîëíèòåëüíûìè ðèñ-
êàìè ïîæàðîîïàñíîñòè è îñëîæíåíèÿ ñóäîõîä-
ñòâà.
3. Öåëåñîîáðàçíî îñóùåñòâëÿòü àêòèâíóþ òåïëî-
èçîëÿöèþ ñêâàæèí â ãàçîãèäðàòíûõ èíòåðâà-
ëàõ äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ èõ òåïëîâîãî âçàèìî-
äåéñòâèÿ, âîçíèêíîâåíèÿ îðåîëà ïðîòàèâàíèÿ
è ñîïóòñòâóþùèõ ðèñêîâ òåõíîãåííûõ îñëîæ-
íåíèé.
4. Äî ñòðîèòåëüñòâà îáúåêòîâ ìîðñêîé äîáû÷è íå-
îáõîäèìî ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ñðåäñòâ
ìîðñêîé èíæåíåðíîé ãåîëîãèè èçó÷èòü ðàñïðî-
ñòðàíåíèå è îñîáåííîñòè ñóáìàðèííîé êðèî-
ëèòîçîíû è âîçìîæíûõ ãèäðàòîíàñûùåííûõ
ïîðîä ñ öåëüþ âûðàáîòêè òåõíè÷åñêèõ ðåøå-
Ðèñ. 8. Êàðòà èçîëèíèé ïðîñåäàíèÿ ïîâåðõíîñòè äíà íàä Øòîêìàíîâñêèì ãàçîêîíäåíñàòíûì ìåñòîðîæäåíèåì ïðè
ðàçðàáîòêå íà èñòîùåíèå ïëàñòîâ Þ0 è Þ1 ñ ó÷åòîì äåôîðìàöèè ãëèíèñòûõ ïðîïëàñòêîâ
Òàáëèöà 1. Ïðîãíîçíûå çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíûõ ñìåùåíèé ïîâåðõíîñòè äíÿ ìîðÿ (â ì) â ïðîöåññå ðàçðàáîòêè Øòîêìàíîâ-
ñêîãî ãàçîêîíäåíñàòíîãî ìåñòîðîæäåíèÿ
Пласты Ю0 + Ю1
Время разработки, лет
10 20 30
Без учета деформации глин
С учетом деформации глин
0,74
1,16
0,93
1,57
1,05
1,75
44 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 4
íèé ïî íåéòðàëèçàöèè ðèñêîâ òåõíîãåííûõ îñ-
ëîæíåíèé.
5. Ïðîâåäåííûå ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò áîëüøóþ
âåðîÿòíîñòü îñàäêè ïîâåðõíîñòè äíà ìîðÿ ïðè
ðàçðàáîòêå Øòîêìàíîâñêîãî ÃÊÌ. Ïðè÷åì âå-
ëè÷èíû ïðîñàäêè ñóùåñòâåííî çàâèñÿò íå òîëü-
êî îò ñòåïåíè âûðàáîòêè ïðîäóêòèâíûõ ãîðè-
çîíòîâ, íî è îò äåôîðìàöèîííûõ ïðîöåññîâ
ïðè ðàçëîæåíèè ãèäðàòîíàñûùåííûõ ïðèäîí-
íûõ ñëîåâ. Ñëåäñòâèåì ñìåùåíèÿ çåìíîé ïî-
âåðõíîñòè ìîãóò áûòü âûõîä ýêñïëóàòàöèîí-
íûõ ñêâàæèí èç ñòðîÿ ïðè ðàçãåðìåòèçàöèè
çàêîëîííûõ ïðîñòðàíñòâ, ñìÿòèè è ñëîìå îá-
ñàäíûõ êîëîíí, äåôîðìàöèè òðóáîïðîâîäîâ, à
òàêæå óìåíüøåíèå êëèðåíñà ïëàòôîðìû äî
óðîâíÿ äîñÿãàåìîñòè âîëí è âûõîä èç ñòðîÿ
êðåïÿùèõ ÿêîðåé.
6. Íåîáõîäèìî ãëóáîêîå èçó÷åíèå è ïðîãíîçèðî-
âàíèå âîçìîæíûõ òåõíîãåííûõ îñëîæíåíèé ñ
òî÷êè çðåíèÿ áåçîïàñíîñòè îáúåêòîâ ìîðñêîé
äîáû÷è íà øåëüôå Àðêòèêè.
1. Äìèòðèåâñêèé À.Í., Êàðàêèí Â.Â., Áàëàíþê È.Å., Ìàò-
âååíêîâ Â.Â. Ãèäðîòåðìàëüíûé ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ
óãëåâîäîðîäîâ â ñðåäèííî-îêåàíè÷åñêèõ õðåáòàõ (íà
ïðèìåðå Áàðåíöåâà è Íîðâåæñêîãî ìîðåé) // Ïðîáëå-
ìû íåôòåãàç. ãåîëîãèè. – 1987. – ¹ 8.
2. Ñîëîâüåâ Â.À., Ãèíñáóðã Ã.Ä., Òåëåïíåâ Å.Â., Ìèõàëþê Þ.Í.
Êðèîãåîòåðìèÿ è ãèäðàòû ïðèðîäíîãî ãàçà â íåäðàõ
Ñåâåðíîãî Ëåäîâèòîãî îêåàíà. – Ëåíèíãðàä, 1987.
3. Åðøîâ Ý.Ä., Ëåáåäåíêî Þ.Ï. Ïðîáëåìû ãèäðàòîîáðà-
çîâàíèÿ â êðèîëèòîçîíå // Ãåîêðèîëîãè÷åñêèå èññëå-
äîâàíèÿ. – Ìîñêâà: Èçä-âî ÌÃÓ, 1989.
4. Koulpine L.G., Dubrowski D.A., Obmoroshewa L.B.,
Tupysev M.K. Gas Hydrate Bearing Capacity of Submarine
Cryolitozone: Complication Prognoses in Exploitation of
Arctic Off Shore Fields. (Ãèäðàòîíàñûùåííîñòü ñóáìà-
ðèííîé êðèîëèòîçîíû è ïðîãíîç îñëîæíåíèé ïðè îñ-
âîåíèè àðêòè÷åñêèõ ìåñòîðîæäåíèé). 2-nd Int. ñonf.
on Natural Gas Hydrates, Toulouse (France). – Toulouse,
1996. – P. 453–458.
5. Êóëüïèí Ë.Ã. Îñîáåííîñòè îñâîåíèÿ àðêòè÷åñêèõ ìîð-
ñêèõ ìåñòîðîæäåíèé â óñëîâèÿõ ãèäðàòîíàñûùåííîé
ñóáìàðèííîé êðèîëèòîçîíû // Íåôò. õîç-âî. – 2004. –
¹ 9. – Ñ. 76–79.
6. Êóëüïèí Ë.Ã. Áàðåíöåâî ìîðå. Ïðîãíîç è ïðåîäîëåíèå
òåõíîãåííûõ îñëîæíåíèé ïðè ðàçðàáîòêå ãàçîâûõ ãè-
ãàíòîâ â óñëîâèÿõ ãèäðàòîíàñûùåííîñòè ïðèäîííûõ
ñëîåâ è îïóñêàíèÿ äíà ìîðÿ // Òð. IV Ìåæäóíàð. òåõ-
íîë. ñèìïîç. 15–17 ìàðòà 2005 ã. – Ì.: Èí-ò íåôòåãàç.
áèçíåñà ÐÀÃÑ, 2005.
7. Àôàíàñüåâ Å.Ô., Íèêîëàåâñêèé Â.Í. Íåëîêàëüíî-óïðó-
ãèé ðåæèì ôèëüòðàöèè è âîññòàíîâëåíèÿ äàâëåíèÿ â
ãëóáèííûõ ïëàñòàõ // Ïðèêë. ìåõàíèêà è òåõí. ôèçè-
êà. – 1969. – ¹ 6. – Ñ. 113–116.
8. Ïåòðåíêî Â.È., Èëü÷åíêî Ë.À., Êàíàøóê Â.Ô. Î ìåõà-
íèçìå ïðîñàäêè çåìíîé ïîâåðõíîñòè ïðè äîáû÷å æèä-
êèõ è ãàçîîáðàçíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ // Ñîâ. ãåî-
ëîãèÿ. – 1983. – ¹ 7. – Ñ. 109–117.
9. Äìèòðèåâñêèé À.Í., Ìàêñèìîâ Â.Ì., Êóëüïèí Ë.Ã. Ðèñêè
è áåçîïàñíîñòü ïðèðîäíî-òåõíîãåííûõ îáúåêòîâ ìîðñ-
êîé äîáû÷è íà øåëüôå Àðêòèêè // Íåôò. õîç-âî. –
2008. – ¹ 6.
10. Elevating the desks at Ekofisk field // Offshore. – 1987. –
47, ¹ 10. – Ð. 21–23.
11. Ìåëüíèêîâ Í.Í., Êàëàøíèê À.È. Øåëüôîâûå íåôòåãà-
çîâûå ðàçðàáîòêè: ãåîìåõàíè÷åñêèå àñïåêòû. – Àïàòè-
òû: Êîëüñê. íàó÷. öåíòð ÐÀÍ, 2009. – 140 ñ.
12. Ïðîåêò ðàçðàáîòêè Øòîêìàíîâñêîãî ãàçîêîíäåíñàò-
íîãî ìåñòîðîæäåíèÿ. – Ì.: Èí-ò ÂÍÈÏÈìîðíåôòå-
ãàç, 1994 / Ðóê. Ë.Ã. Êóëüïèí.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 11.05.2010 ã.
Ë.Ã. Êóëüïèí
ÀÐÊÒÈ×ÅÑÊÈÉ ØÅËÜÔ ÐÎÑÑÈÈ. ØÒÎÊÌÀÍÎÂÑÊÎÅ ÃÀÇÎÊÎÍÄÅÍÑÀÒÍÎÅ ÌÅÑÒÎÐÎÆÄÅÍÈÅ
 ÁÀÐÅÍÖÅÂÎÌ ÌÎÐÅ ÊÀÊ ÌÎÐÑÊÎÉ ÏÐÈÐÎÄÍÎ-ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÛÉ ÎÁÚÅÊÒ
Ãèãàíòñêîå Øòîêìàíîâñêîå ìåñòîðîæäåíèå íà àðêòè÷åñêîì øåëüôå Ðîññèè ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ïîòåíöèàëü-
íûé ïðèðîäíî-òåõíîãåííûé îáúåêò â ñâÿçè ñ õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ Áàðåíöåâà ìîðÿ – íàëè÷èåì îáøèð-
íîé ñóáìàðèííîé êðèîëèòîçîíû è âîçìîæíûì ñêîïëåíèåì â ïðèäîííûõ ñëîÿõ ãàçîãèäðàòîâ. Ýòî íåîáõîäèìî
ó÷èòûâàòü ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ìîðñêèõ äîáûâàþùèõ ïëàòôîðì, ïîäâîäíûõ ìîäóëåé, ñêâàæèí êàê òåïëîâûõ
òðóá è ïîäâîäíûõ òðóáîïðîâîäîâ ââèäó îïàñíîñòè ðàñòåïëåíèÿ è ñîïóòñòâóþùèõ äåôîðìàöèîííûõ ïðîöåññîâ,
à òàêæå ãðèôîíîîáðàçîâàíèÿ, ïîæàðîîïàñíîñòè è îñëîæíåíèé ñ ïëàâñðåäñòâàìè. Ñóùåñòâóåò òàêæå âåðîÿòíîñòü
îñàäêè äíà ìîðÿ ïðè ðàçðàáîòêå ìåñòîðîæäåíèÿ è ñîïóòñòâóþùèõ ýòîìó ÿâëåíèþ îñëîæíåíèé, â òîì ÷èñëå
äåôîðìàöèè ñêâàæèí è ïðèäîííûõ ñîîðóæåíèé, à òàêæå óìåíüøåíèå êëèðåíñà ïëàòôîðì. Íåîáõîäèìî äî
íà÷àëà îñâîåíèÿ èçó÷èòü ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ñðåäñòâ îñîáåííîñòè ïðèäîííûõ ñëîåâ è ãåîëîãè÷åñêîãî
ðàçðåçà íàä ìåñòîðîæäåíèåì è ïîëó÷èòü èñõîäíûå äàííûå ïðåäâàðèòåëüíûõ ðàñ÷åòîâ ïî ïðåäîòâðàùåíèþ âîç-
ìîæíûõ òåõíîãåííûõ îñëîæíåíèé. Óêàçàííûå îñîáåííîñòè îñâîåíèÿ õàðàêòåðíû è äëÿ äðóãèõ ìîðñêèõ àðêòè-
÷åñêèõ ìåñòîðîæäåíèé.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: Øòîêìàíîâñêîå ãàçîêîíäåíñàòíîå ìåñòîðîæäåíèå, àðêòè÷åñêèé øåëüô Ðîññèè, Áàðåíöåâî ìîðå,
òåõíîãåííûå îñëîæíåíèÿ ïðè ðàçðàáîòêå, ãàçîãèäðàòû, ïðîñåäàíèå äíà ìîðÿ, ìîðñêèå ïëàòôîðìû, ñêâàæèíû,
òðóáîïðîâîäû, ðåêîìåíäàöèè ïî äîèçó÷åíèþ îñîáåííîñòåé ãåîëîãè÷åñêîãî ðàçðåçà.
45ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 4
Ë.Ã. Êóëüï³í
ÀÐÊÒÈ×ÍÈÉ ØÅËÜÔ ÐÎѲ¯. ØÒÎÊÌÀÍÎÂÑÜÊÅ ÃÀÇÎÊÎÍÄÅÍÑÀÒÍÅ ÐÎÄÎÂÈÙÅ
 ÁÀÐÅÍÖÅÂÎÌÓ ÌÎв ßÊ ÌÎÐÑÜÊÈÉ ÏÐÈÐÎÄÍÎ-ÒÅÕÍÎÃÅÍÍÈÉ ÎÁ’ªÊÒ
óãàíòñüêå Øòîêìàíîâñüêå ðîäîâèùå íà àðêòè÷íîìó øåëüô³ Ðîñ³¿ ðîçãëÿíóòî ÿê ïîòåíö³éíèé ïðèðîäíî-òåõíî-
ãåííèé îá’ºêò ó çâ’ÿçêó ç õàðàêòåðíîþ îñîáëèâ³ñòþ Áàðåíöîâà ìîðÿ – íàÿâí³ñòþ âåëèêî¿ ñóáìàðèííî¿ êð³î-
ë³òîçîíè ³ ìîæëèâèì ñêóï÷åííÿì ó ïðèäîííèõ øàðàõ ãàçîã³äðàò³â. Öå ñë³ä óðàõîâóâàòè ï³ä ÷àñ ïðîåêòóâàííÿ
ìîðñüêèõ âèäîáóâíèõ ïëàòôîðì, ï³äâîäíèõ ìîäóë³â, ñâåðäëîâèí ÿê òåïëîâèõ òðóá ³ ï³äâîäíèõ òðóáîïðîâîä³â
÷åðåç íåáåçïåêó ðîçòîïëåííÿ ³ ñóïóòí³õ äåôîðìàö³éíèõ ïðîöåñ³â, à òàêîæ ãðèôîíîâîóòâîðåííÿ, ïîæåæîíåáåç-
ïåêè ³ óñêëàäíåíü ç ïëàâçàñîáàìè. ª òàêîæ ³ìîâ³ðí³ñòü ïðîñ³äàííÿ äíà ìîðÿ ïðè ðîçðîáö³ ðîäîâèùà òà óñêëàä-
íåíü, ùî ìîæóòü ñóïðîâîäæóâàòè ö³ ÿâèùà, ó òîìó ÷èñë³ äåôîðìàö³¿ ñâåðäëîâèí ³ ïðèäîííèõ ñïîðóä, à òàêîæ
çìåíøåííÿ êë³ðåíñó ïëàòôîðì. Íåîáõ³äíî äî ïî÷àòêó îñâîºííÿ âèâ÷èòè çà äîïîìîãîþ ñïåö³àëüíèõ çàñîá³â
îñîáëèâîñò³ ïðèäîííèõ øàð³â ³ ãåîëîã³÷íîãî ðîçð³çó íàä ðîäîâèùåì ³ îòðèìàòè âèõ³äí³ äàí³ ïîïåðåäí³õ ðîçðà-
õóíê³â ùîäî çàïîá³ãàííÿ ìîæëèâèõ òåõíîãåííèõ óñêëàäíåíü. Çàçíà÷åí³ îñîáëèâîñò³ îñâîºííÿ õàðàêòåðí³ ³ äëÿ
³íøèõ ìîðñüêèõ àðêòè÷íèõ ðîäîâèù.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: Øòîêìàíîâñüêå ãàçîêîíäåíñàòíå ðîäîâèùå, àðêòè÷íèé øåëüô Ðîñ³¿, Áàðåíöîâå ìîðå, òåõíî-
ãåíí³ óñêëàäíåííÿ ïðè ðîçðîáö³, ãàçîã³äðàòè, ïðîñ³äàííÿ äíà ìîðÿ, ìîðñüê³ ïëàòôîðìè, ñâåðäëîâèíè, òðóáî-
ïðîâîäè, ðåêîìåíäàö³¿ ñòîñîâíî äîâèâ÷åííÿ îñîáëèâîñòåé ãåîëîã³÷íîãî ðîçð³çó.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-95764 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1684-2189 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:29:09Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кульпин, Л.Г. 2016-03-03T17:52:14Z 2016-03-03T17:52:14Z 2010 Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект / Л.Г. Кульпин // Геоінформатика. — 2010. — № 4. — С. 38-45. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1684-2189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95764 622.276.1.4.04 Гигантское Штокмановское месторождение на арктическом шельфе России рассматривается как потенциальный природно-техногенный объект в связи с характерной особенностью Баренцева моря – наличием обширной субмаринной криолитозоны и возможным скоплением в придонных слоях газогидратов. Это необходимо учитывать при проектировании морских добывающих платформ, подводных модулей, скважин как тепловых труб и подводных трубопроводов ввиду опасности растепления и сопутствующих деформационных процессов, а также грифонообразования, пожароопасности и осложнений с плавсредствами. Существует также вероятность осадки дна моря при разработке месторождения и сопутствующих этому явлению осложнений, в том числе деформации скважин и придонных сооружений, а также уменьшение клиренса платформ. Необходимо до начала освоения изучить с помощью специальных средств особенности придонных слоев и геологического разреза над месторождением и получить исходные данные предварительных расчетов по предотвращению возможных техногенных осложнений. Указанные особенности освоения характерны и для других морских арктических месторождений. Гігантське Штокмановське родовище на арктичному шельфі Росії розглянуто як потенційний природно-техногенний об’єкт у зв’язку з характерною особливістю Баренцова моря – наявністю великої субмаринної кріо¬літозони і можливим скупченням у придонних шарах газогідратів. Це слід ураховувати під час проектування морських видобувних платформ, підводних модулів, свердловин як теплових труб і підводних трубопроводів через небезпеку розтоплення і супутніх деформаційних процесів, а також грифоновоутворення, пожежонебезпеки і ускладнень з плавзасобами. Є також імовірність просідання дна моря при розробці родовища та ускладнень, що можуть супроводжувати ці явища, у тому числі деформації свердловин і придонних споруд, а також зменшення кліренсу платформ. Необхідно до початку освоєння вивчити за допомогою спеціальних засобів особливості придонних шарів і геологічного розрізу над родовищем і отримати вихідні дані попередніх розрахунків щодо запобігання можливих техногенних ускладнень. Зазначені особливості освоєння характерні і для інших морських арктичних родовищ. A giant Shtokman field on the Arctic shelf of Russia is considered as a potential natural and anthropogenic object. This is bound up with the characteristic feature of the Barents Sea - presence of an extensive submarine cryolite zone and possible accumulation of congestion of gas-hydrates in the bottom layers. That should be taken into account when designing offshore production platforms, subsea modules, wells as heat pipes and underwater pipelines because of the risks of thawing and the associated deformation processes, as well as gryphon formation, fire hazards and complications with the craft. There is also a chance of displacement of the sea bottom by field developing and attendant complications including strains of wells and seabed facilities, as well as reduced clearance of platforms. First of all it is necessary to explore features of the bottom layers and cross section of the mine with the help of special tools; then to provide basic data of the preliminary calculations for the prevention of all possible anthropogenic impacts. These features are also typical for other Arctic sea deposits. ru Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геоінформатика Теорія та практика освоєння природних ресурсів Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект Арктичний шельф Росії. Штокмановське газоконденсатне родовище в Баренцевому морі як морський природно-техногенний об’єкт Arctic shelf of Russia. the Shtokman gas-condensate field in the Barents Sea as a marine natural and anthropogenic object Article published earlier |
| spellingShingle | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект Кульпин, Л.Г. Теорія та практика освоєння природних ресурсів |
| title | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект |
| title_alt | Арктичний шельф Росії. Штокмановське газоконденсатне родовище в Баренцевому морі як морський природно-техногенний об’єкт Arctic shelf of Russia. the Shtokman gas-condensate field in the Barents Sea as a marine natural and anthropogenic object |
| title_full | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект |
| title_fullStr | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект |
| title_full_unstemmed | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект |
| title_short | Арктический шельф России. Штокмановское газоконденсатное месторождение в Баренцевом море как морской природно-техногенный объект |
| title_sort | арктический шельф россии. штокмановское газоконденсатное месторождение в баренцевом море как морской природно-техногенный объект |
| topic | Теорія та практика освоєння природних ресурсів |
| topic_facet | Теорія та практика освоєння природних ресурсів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95764 |
| work_keys_str_mv | AT kulʹpinlg arktičeskiišelʹfrossiištokmanovskoegazokondensatnoemestoroždenievbarencevommorekakmorskoiprirodnotehnogennyiobʺekt AT kulʹpinlg arktičniišelʹfrosííštokmanovsʹkegazokondensatnerodoviŝevbarencevomumoríâkmorsʹkiiprirodnotehnogenniiobêkt AT kulʹpinlg arcticshelfofrussiatheshtokmangascondensatefieldinthebarentsseaasamarinenaturalandanthropogenicobject |