Главная страница  /  Публикации  /  Публикации  /  Перспективные суда и технические средства для нефтегазовой отрасли

Перспективные суда и технические средства для нефтегазовой отрасли

Заместитель генерального директора ОАО «КБ «Вымпел» по проектной работе, С.А. Милавин, 2011г.

Слайд № 1

Слайд № 2

Нижегородское конструкторское бюро «Вымпел», основанное в 1930 году, имеет богатый опыт создания как транспортных и специализированных судов, так и плавучих технических средств различного назначения. За истекшие восемьдесят лет по многочисленным проектам, разработанным коллективом КБ, построены сотни судов и специальных средств. Одним из направлений деятельности конструкторского бюро является разработка принципиально новых судов и технических средств для транспортировки углеводородного сырья и освоения оффшорных месторождений нефти и газа.

Слайд № 3

Применительно к нефтегазовой отрасли КБ «Вымпел» предлагает ряд принципиально новых объектов, таких как:

  • суда-газовозы для транспортировки природного газа под давлением (CNG технологии);
  • плавучие установки для подготовки и компримирования природного газа;
  • плавучие энергетические объекты;
  • мобильные буровые платформы, электростанции, ледокольные платформы и транспортно-монтажные устройства на воздушной подушке;

Представляется, что многие из них могут найти применение при освоении ресурсов нефти и газа Арктики и континентального шельфа. Среди них суда – газовозы CNG.

Слайд № 4

В отличие от известных газовозов, предназначенных для доставки газа в сжиженном виде (LNG), эти суда рассчитаны на перевозку природного газа в компримированном (сжатом) виде (CNG) в грузовых ёмкостях под давлением порядка 25 МПа (250 атмосфер).

Характеристики предлагаемых газовозов приняты с учетом перспективы использования их, в первую очередь, для вывоза газа с месторождений на шельфе Карского моря и с северо-восточного побережья полуострова Ямал, с месторождений на шельфе Баренцева моря (включая месторождения Печорского моря и удаленные месторождения Штокмановской группы), а также с береговых месторождений Тимано-Печорской нефтегазовой провинции. Газ может доставляться, например, на Кольский полуостров в район Мурманска.

Применительно к Ямалу и Карскому морю газотранспортная система с использованием судов-газовозов CNG может рассматриваться как альтернатива строительству на побережье полуострова Ямал завода по сжижению природного газа (LNG) с последующим вывозом его танкерами LNG.

Известно, что предприятия по производству LNG имеют большие размеры, высокую стоимость и длительный срок строительства. Это делает их создание оправданным только при наличии в данном районе очень больших доступных запасов газа и устойчивой перспективы его реализации на длительный период. Предприятие требует высокой культуры производства и наличия постоянного квалифицированного персонала. В условиях Ямала ситуация усугубляется наличием вечной мерзлоты и сложностью решения проблем экономического и социального характера.

Ожидается, что газовозы CNG будут особенно эффективны при освоении месторождений, запасы газа которых недостаточны для экономически обоснованного создания инфраструктуры для его сжижения, а также небольших морских и береговых месторождений, значительно удалённых от существующих магистральных газопроводов. Возможно несколько модификаций таких газовозов.

Слайд № 5

Наиболее универсальным является газовоз производственно-транспортного типа, способный принимать газ без его предварительной подготовки непосредственно с месторождения, либо с берегового терминала. Он предназначен для использования в составе морской газотранспортной системы, осуществляющей доставку газа с оффшорных месторождений или с расположенных в неблагоприятных климатических условиях береговых месторождений в пункты последующей его переработки, например, сжижения, или подготовки к закачке в газопроводы или хранилища. Приём и выдача газа производится через систему STP-буя либо через устройство носовой загрузки.

Слайд № 6

Поступающий на судно газ проходит последовательную обработку в специальных системах, обеспечивающих в конечном счете закачку его в грузовые емкости: в системе подготовки поступающего на судно пластового газа к компримированию и в системе компримирования.

Слайд № 7

Подготовка газа до требуемых параметров по чистоте и составу производится методом низкотемпературной сепарации с расширением в турбодетандере. Компримирование выполняется системой, основными компонентами которой являются турбокомпрессоры с электроприводом и газо-водяные теплообменники. Питание системы компримирования предусматривается от единой электроэнергетической установки судна.

Слайд № 8

Более простым и менее универсальным является газовоз CNG, оборудованный только системой компримирования газа. Данный газовоз рассчитан на прием подготовленного природного газа, компримирование его собственной системой и доставку береговым потребителям. Питание системы компримирования также предусматривается от единой электроэнергетической установки судна. Приём и выдача газа может осуществляться через устройство носовой загрузки.

Слайд № 9

И, наконец, еще более простой - чисто транспортный газовоз CNG. Он предназначен для перевозки природного газа, скомпримированного на береговой установке, добывающей платформе либо плавучем комплексе подготовки и компримирования газа.

Слайд № 10

Плавучий комплекс подготовки и компримирования фактически является хранилищем CNG, способным принимать пластовый газ от подводной добычной системы, подготавливать и компримировать его собственными средствами. Далее подготовленный компримированный газ перекачивается на транспортные газовозы CNG, оборудованные устройством носовой загрузки. Данный комплекс может быть эффективным, работая вместе с газовозами CNG транспортного типа, при освоении месторождений, запасы газа которых недостаточны для экономически обоснованного создания инфраструктуры для его сжижения, а также небольших морских и береговых месторождений, значительно удалённых от существующих магистральных газопроводов.

Слайд № 11

В настоящее время уже существуют суда с энергетическими установками, работающими на компримированном природном газе. Появление таких судов вызвано стремлением снизить расходы на топливо и значительно уменьшить количесиво вредных выбросов от главных двигателей в атмосферу. Как и на наземном транспорте, можно ожидать дальнейшего расширения сферы и объемов использования сжатого природного газа на судах. Наиболее вероятными потребителями сжатого природного газа могли бы быть паромы, пассажирские и грузовые суда, эксплуатирующиеся на фиксированных линиях небольшой протяженности, и другие аналогичные суда нового поколения. Для заправки (бункеровки) таких судов в портах и на рейдах предлагается газовоз-заправщик вместимостью около 500 тысяч нормальных кубических метров газа. Прием газа на заправщик может осуществляться от береговой установки или хранилища сжатого газа, либо, при наличии на заправщике компримирующей установки, от береговой газовой магистрали низкого давления, что особенно привлекательно.

Слайд № 12

Предложенный для судов-газовозов CNG комплекс низкотемпературной сепарации и компримирования природного природного газа, принимаемого непосредственно с месторождения, может найти применение на энергетических и других объектах, создаваемых для отдаленных и труднодоступных районов. В нашей страны с 70-х годов прошлого века эксплуатировались шесть, а две работают и в настоящее время, плавучие электростанций типа «Северное сияние», построенные по проекту КБ «Вымпел» Их газовые турбины рассчитаны на дизельное топливо, а на некоторых станциях - на природный газ, принимаемый от береговой магистрали. В развитие этого направления энергетики нами проработана возможность создания и определены основные параметры более универсальной плавучей газотурбинной электростанции мощностью 20 МВт.

Слайд № 13

Отличительные особенности такой электростанции:

газотурбинные двигатели приспособлены для работы на дизельном топливе и природном газе;

  • станция имеет собственную установку, позволяющую принимать газ непосредственно с газовых месторождений и подготавливать его для использования в качестве топлива газотурбинных двигателей;
  • станция имеет собственный запас дизельного топлива для обеспечения автономной работы в течение 6 суток.

Возможны следующие варианты эксплуатации:

  • электростанция работает на собственном запасе дизельного топлива. Пополнение запасов топлива осуществляется судами-снабженцами раз в пять суток;
  • электростанция работает на дизельном топливе, получая его из берегового резервуарного парка; электростанция работает на природном газе, принимая его непосредственно с газового месторождения и осуществляя подготовку в собственной низкотемпературной установке;
  • электростанция работает на подготовленном природном газе. Подготовка газа осуществляется на береговой установке комплексной подготовки газа.

Таким образом, ПЭС может обеспечивать электроэнергией объекты газодобычи на всех этапах разработки газовых месторождений, начиная с поисково-разведочного бурения. Плавучая электростанция сориентирована на энергоснабжения труднодоступных районов Севера, Северо-Востока и Дальнего Востока России. Она может базироваться в защищенных морских бухтах, а также в бассейнах рек, глубины которых позволяют произвести проводку ПЭС до места эксплуатации.

Слайд № 14

Многолетний опыт, накопленный КБ «Вымпел» при экспериментальном изучении принципа движения на воздушной подушке и проектировании судов и других технических средств, основанных на этом принципе, позволяет предложить для электроснабжения в еще более труднодоступных районах мобильную электростанцию на воздушной подушке.

Конструктивные особенности:

  • газотурбинные двигатели приспособлены для работы на дизельном топливе и подготовленном природном газе;
  • возможен вариант электростанции, оснащенной оборудованием для самостоятельной подготовки газа, принимаемого с месторождения;
  • для обеспечения энергией собственных воздушных нагнетателей в режиме перехода имеется необходимый запас дизельного топлива.

Слайд № 15

Электростанция может быть доставлена практически в любой пункт по морю, по судоходным внутренним водным путям, по предельному мелководью и заболоченным участкам и даже по суше по предварительно подготовленной трассе. По прибытии на место базирования станция, после подаче топлива, может сразу же приступить к выработке электроэнергии.

Слайд № 16

На этом же принципе основано и транспортно-монтажное модульное устройство, предназначенное для перемещений тяжеловесных объектов, например крупногабаритных оснований морских буровых установок и буровых барж, по акватории с минимальной глубиной воды и на заболоченных участках маршрута. Буксировка объекта в режиме «на воздушной подушке» по предельному мелководью осуществляется подтягиванием тросами при помощи буксировочных или якорных лебёдок, расположенных на самом объекте. Тросы крепятся к якорям, которые завозятся специальными амфибийными средствами повышенной проходимости, например, мотозавознями на воздушной подушке. Размеры и количество модулей, как и мощность их воздушных нагнетателей, определяются размерами и массой перемещаемого объекта.

Слайд № 17

Данное устройство разработано для транспортировки на воздушной подушке плавучего бурового комплекса "Урал", проект ЦКБ «Коралл», по предельному мелководью. Плавучий буровой комплекс состоит из трех объектов на самоподъемных основаниях с размерениями 65,4 х 30 х 2,8 м и массой около 2000 т. Перед транспортировкой к одному из объектов комплекса по периметру присоединяются модули, каждый из которых оборудован гибким ограждением воздушной подушки и. воздушным нагнетателем с дизельным приводом.

Слайд № 18

После установки самоподъемного основания в заданном месте модули отсоединяются и буксируются в режиме «на воздушной подушке» для установки их на следующее основание.

Слайд № 19

По мере освоения прибрежных участков морей и труднопроходимых участков суши все чаще возникает необходимость в амфибийных средствах. Так, в течение многих лет периодически поднимается вопрос о создании разведывательной буровой установки на воздушной подушке для мелководных заболоченных районов Северного Каспия. Возможным вариантом может быть амфибийная, за счет применения воздушной подушки, самоподъёмная буровую платформа с размещенным на ней буровым комплексом. В рассматриваемом варианте установка рассчитана на бурение поисково-разведочных скважин глубиной до 3000м.

Слайд № 20

Эксплуатация возможна на глубинах акватории от 0 до 2,5 м, включая заболоченные прибрежные участки суши. Буксировка в режиме «на воздушной подушке» по предельному мелководью и заболоченным участкам суши осуществляется подтягиванием тросами при помощи буксировочных или якорных лебёдок. Тросы крепятся к якорям, которые завозятся специальными амфибийными средствами повышенной проходимости, например, мотозавознями на воздушной подушке. Буксировка по суше возможна гусеничными транспортерами или иными машинами повышенной проходимости.

Слайд № 21

В 1991 году построена и успешно прошла испытания первая отечественная ледокольная платформа на воздушной подушке «Торос-1». Ее проект разработан совместно учеными Нижегородского Государственного технического университета и конструкторами «Вымпела». Платформа предназначена для разрушения ледяного покрова и создания судоходного канала на реках, водохранилищах, в прибрежных, включая мелководные, районах морей, на акваториях портов и гаваней заводов, околки оснований буровых установок и проводки к ним судов-снабженцев.

Слайд № 22

Ледокольная платформа – несамоходное судно на воздушной подушке амфибийного типа. Она может эксплуатироваться в счале с буксиром, ледоколом или другим толкающим судном. Эксплуатация возможна при температуре до минус 400С. Управление энергетической установкой осуществляется дистанционно из центрального поста.

Слайд № 23

Увеличение масштабов разведки и добычи углеводородного сырья на шельфе, в мелководных и прибрежных районах морей, омывающих Россию и страны СНГ, потребует уже в ближайшем будущем создания соответствующих технических средств, основанных на новых технологиях. На карте схематично обозначены районы, где могли бы найти применении представленные в докладе суда-газовозы CNG, плавучие и амфибийные электростанции, мобильные буровые установки, транспортно-монтажные устройства и ледокольные платформы на воздушной подушке.

Слайд № 24

Конструкторское бюро по проектированию судов «Вымпел», располагает квалифицированными кадрами, опытом полномасштабного применением систем автоматизированного проектирования и собственным бассейном для буксировочных испытаний моделей судов. Оно способно в контакте с ведущими научными организациями выполнять технически сложные и наукоемкие проекты. Разработка таких проектов позволит реализовать инновационные тенденции развития науки и техники в интересах нефтегазовой отрасли.

Мы готовы к сотрудничеству!

 

 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить