Ученые решили проблему высокой стоимости подводных нефтехранилищ

Результаты исследования помогут в правильной проектировке и уменьшении стоимости их производства. 

 

Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

 

Мелководные месторождения на континентальном шельфе уже достаточно исследованы и разработаны, большинство доступных ресурсов извлечено, и дальнейшие работы по добыче становятся дороже и сложнее. В связи с этим  наблюдается тенденция к увеличению производства морской нефти в крупных глубоководных и арктических проектах. Использование подводных насосов, глубоководных буровых установок и специальных технологий позволяет эффективно извлекать нефть из сложных месторождений. Но природная среда Арктики (включая ее шельф) долго восстанавливает экобаланс после техногенных воздействий, соответственно, такое производство несет высокие риски. Необходимо стремиться к созданию инновационных технологий, предотвращающих негативное воздействие на окружающую среду. 

 

Одно из решений – применение подводных нефтехранилищ. Традиционно сырая нефть хранится на морских платформах до выгрузки на танкер или трубопровод для транспортировки на берег. Этот метод приводит к увеличению веса и размеров платформы, что влечет за собой повышение стоимости. Помимо всего, для обслуживания инфраструктуры требуется постоянный морской персонал.  Альтернативным  и менее дорогостоящим методом хранения нефти может стать подводный резервуар, расположенный на морском дне. 

 

– Влияние на массогабаритные (вес и размер) параметры оказывают условия эксплуатации, устойчивость и прочность, технология изготовления резервуара, транспортировка и установка на морское дно, а так же экономический фактор. Рациональная конструкция должна обеспечивать оптимальное соотношение между объемом хранения и затратами на проектирование и эксплуатацию, –  пояснил  Сергей Чернышов, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ.

 

Ученые Пермского Политеха и ИПНГ РАН рассчитали параметры нефтехранилищ на примере различных широко используемых конструкций подводных резервуаров.  

– В подводном нефтехранилище для предотвращения контакта нефти с водой и уменьшения толщины нежелательного слоя эмульсии используются мембраны. Они устанавливается внутри оболочки хранилища, обеспечивая надежную изоляцию и защиту от коррозии. Анализ показал, что применение гибких мембран позволяет снизить толщину стенки и габаритные размеры, а также уменьшить массу конструкции, – прокомментировал Сергей Попов, доктор технических наук, заведующий лабораторией ИПНГ РАН.

 

– Вес шести подводных резервуаров Kongsberg (с гибкой мембраной) суммарным объемом 120 000 м3 составляет всего лишь 1541 тонны. Это в 5,18 раз меньше, чем в случае с конструкцией М.С. Сонина. А вес 12 подводных резервуаров NOV составляет 2372 т, что в 3,37 раз ниже. Предпочтительными объемами будут обладать подводные хранилища вместимостью от 10 000 до 20 000 м3, – дополнил Вадим Земляновский, инженер ИПНГ РАН.

 

Текущие результаты анализа ученых ПНИПУ и ИПНГ РАН демонстрируют зависимость массогабаритных показателей от включения гибких мембран в конструкцию нефтехранилищ. В дальнейшем планируются исследования проблемы осаждения парафина в подводных резервуарах при понижении температуры сырой нефти в окружающую морскую воду. Осажденный воск может либо оставаться в сырой нефти, либо выпадать в виде слоя, прилипая к внутренним стенкам резервуара.

 

Источник: пресс-служба ПНИПУ