1МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

2ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

3ГМА ИМ. АДМИРАЛА С.О. МАКАРОВА

4

5

6

7

8

9ДИПЛОМНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

10выполнение гидрографического исследования

11НА ШТОКМАНОВСКОМ ГАЗОКОНДЕНСАТНОМ

12МЕСТОРОЖДЕНИИ

13

14

15

16

17

18

19Главный инженер

20ФГУП «Гидрографическое предприятие»: Решетняк С.В.

21Дипломный руководитель: Голубев А.Г.

22Выполнил проект: Ефимов А.А.

23

24

25

26

27Санкт-Петербург

282009

29Содержание

30

31ВВЕДЕНИЕ

32РАЙОН РАБОТ

331 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТ

342 РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ

353 СЕТЬ ПРОФИЛЕЙ И ОБЪЕМЫ РАБОТ.

363.1 ШГКМ

373.3 ВЕРТОЛЕТНАЯ ПЛОЩАДКА

384 СВЕДЕНИЯ О РАНЕЕ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ.

395 ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ РАЙОНА РАБОТ.

405.1 АКВАТОРИЯ ШТОКМАНОВСКОГО ГКМ

415.1.1 Гидрометеорологические условия.

425.1.2 Геоморфологические условия

436 ВИДЫ РАБОТ.

446.1 СОСТАВ РАБОТ.

456.2 МЕТОДИКА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ.

466.2.1 Схема изысканий.

476.2.2 Гидролокация бокового обзора.

486.2.3 Сейсмоакустическое профилирование

496.2.4 Магнитометрия

506.2.5 Навигационное обеспечение промера дна и геофизических работ

516.2.6 Батиметрическая съемка рельефа дна

526.2.7 Уровенные наблюдения

536.3 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ОБРАБОТКА ДАННЫХ.

546.3.1 Контроль качества и обработка сейсмоакустических данных

556.3.1.1 Ввод данных и контроль качества

566.3.1.2 Редакция данных

576.3.1.3 Импорт навигационных и батиметрических данных, ввод геометрии

586.3.1.4 Предварительная обработка

596.3.1.5 Углубленная обработка

606.3.2 Контроль качества и обработка данных гидролокации бокового обзора.

616.3.3 Контроль качества и обработка магнитометрических данных.

626.3.4 Контроль качества и обработка навигационных данных.

636.3.5 Контроль качества и обработка промера дна.

647 АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ.

657.1 СУДНО

667.2 ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ.

678 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ И ОБЪЕМЫ.

688.1 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ.

698.1.1 Последовательность выполнения работ

708.1.2 Объемы работ и затраты времени для изысканий

718.1.2.1 Площадь ШГКМ

728.1.2.3 Изыскания на участке вертолетной площадки

739 ПЕРЕЧЕНЬ И СОСТАВ ОТЧЕТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СРОКИ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ6

749.1 ОТЧЕТ О МОБИЛИЗАЦИИ

759.2 ЕЖЕДНЕВНЫЙ ОТЧЕТ

769.3 ИТОГОВАЯ ОТЧЕТНОСТЬ

779.3.1 Полевой отчет

789.3.2 Проект итогового технического отчета

7910 Заключение

80Введение

81морское дно рельеф геологический антропогенный

Арктические кладовые еще только начинают открывать России свои несметные богатства. Поэтому настоящая жизнь - в полный разворот плеч - у региона еще впереди, в планах освоения территорий, в силуэтах современных горнопромышленных и нефтегазодобывающих комплексов. Россия продолжает освоение и использование Северного морского пути как основной трассы в добывающей индустрии высоких широт. Основными его пользователями сегодня являются такие гиганты индустрии, как "Норильский никель", "Газпром", "ЛУКОЙЛ", "Роснефть", "Росшельф", крупнейшие добывающие предприятия Красноярского края, Республики Саха-Якутия и Чукотки. Тенденции последнего времени показывают, что развитие индустрии все более тяготеет к северным территориям России. Потому очевидно, что судьба Севморпути в значительной степени зависит от разработки разведанных в его зоне минеральных ресурсов. В качестве сил, способных в ближайшее время положительно повлиять на экономику Севморпути, могут оказаться структуры уникального Штокмановского месторождения нефти и газа, Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, Приразломного нефтяного месторождения, североонежских бокситов, месторождения полиметаллов и марганца на архипелаге Новая Земля. Поэтому великая морская трасса по-прежнему остается главным механизмом развития Арктической России.

Россия приступила к новому этапу освоения Арктики, делая на нем самые первые шаги. Пока освоение заполярных богатств сдерживается рядом причин, в частности, инвестиционными проблемами. Но нет сомнений, что в ближайшей исторической перспективе Арктика станет одним из узловых транспортных и промышленных районов планеты.

Мировая борьба за богатства Арктики, началась, и России, занимающей самое выгодное географическое положение из всех приполярных стран, нельзя упустить свой шанс в создании стратегических заделов на будущее. Их обеспечат шельфовые богатства и Арктическая транспортная сис- тема. В освоении Арктики все решит установление контроля над коммуникациями. Ведь важно не только, кто добывает, но и кто перевозит!

Без гидрографических работ в решении этих проблем не обойтись. Технический проект на такой объект является важным документом, требующим тщательной, продуманной подготовки. Следует заранее приступить к созданию «Технического проекта комплексного гидрографического исследования шельфа Арктических морей в зонах, прилегающих к перспективным месторождением полезных ископаемых».

Район работ

Таблица 1

Координаты морского участка проведения изысканий

82

83Таблица 2

Координаты лицензионного участка ШГКМ (Система координат WGS 84):

84№

85Широта, N

86Долгота, E

87

88гг мм сс

89гг мм сс

90I

9173 25 13

9242 24 24

93II

9473 51 00

9544 15 28

96III

9773 01 00

9846 36 38

99IV

10072 35 15

10144 45 41

102

Сроки производства работ

103Весь комплекс геофизических изыскательских работ от разработки программы до подготовки интегрированного отчета планируется выполнить в период с мая 2009 г. по октябрь 2009 г.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТ

104

105Задачей работ является:

• Получения информации о рельефе морского дна;

• Изучения верхней части разреза с высоким разрешением;

• Идентификация и нанесение на карту потенциальных геологических опасностей, геотехнических явлений и антропогенных особенностей, которые могут повлиять на безопасность прокладки и эксплуатацию трубопровода и морских нефтегазопромысловых сооружений.

106Данных, полученных в ходе проведения работ должно быть достаточно:

• для окончательного выбора трассы прокладки трубопровода;

• для разработки детального проекта трубопровода, включая оценку неровностей дна, устойчивости трубопровода;

• для проектирования подводных добычных комплексов;

• для проектирования морских ледостойких платформ.

2. РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ

107

108При разработке Программы учитывались требования российских и международных нормативных документов определяющих правила производства изысканий:

• Свод правил СП 11-114-2004 «Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений», издание Госстроя России, 2004 год;

• Det Norske Veritas (DNV) OS-F101 Submarine Pipeline Systems, 2000;

• International Maritime Organization (IMO) ISM Code and Guidelines for Implementation;

• International Organisation for Standardisation (ISO) ISO 9001/9002: Quality Management and Quality Assurance Standards;

• American Petroleum Institute API RP 17A «Recommended Practice for Design and Operation of Subsea Production Systems»;

• United Kingdom Offshore Operators Association (UKOOA) Guidelines for the use of GPS in Offshore Surveying.

109В главах посвященным конкретным видам изысканий будут представлены ссылки на документы, регламентирующие данные работы.

110При разработке программы изысканий был использован опыт, полученный в ходе работ по изысканиям и проектированию Северо-Европейского газопровода и изысканий 2007 года как на акватории ШГКМ, так и по трассе газопроводов ШГКМ - Видяево.

3. СЕТЬ ПРОФИЛЕЙ И ОБЪЕМЫ РАБОТъ

111

1. ШГКМ

112

113В соответствие с требованиями компании (Специальные технические условия, пункт 1.4.2а) плотность геофизических профилей составляет 100 метров. Плотность связующих профилей 500 метров.

114Конфигурация площади изысканий определена «СПЕЦИАЛЬНЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ».

115Общая длина трассы 546 км.

116Планируется отработать три профиля в коридоре трассы трубопроводов, с расстоянием между ними 100 метров и два профиля для изысканий по трассам оптоволоконного кабеля, с расстоянием от осевой линии 350 метров.

117Для удобства отработки, в соответствие с расстояниями между опорными точками, трасса разбивается на блоки длиной 17 – 29.1 км. Всего 20 блоков.

118

1. Вертолетная площадка

119

120Размеры площадки, 3 х 3 км.

121В соответствие с требованиями компании (Специальные технические условия, пункт 1.4.2а) плотность геофизических профилей составляет 100 метров. Плотность связующих профилей 500 метров.

122Объемы работ приведены в таблице 3.3.

123Таблица 3.3

Объемы геофизических изысканий на участке вертолетной площадки

Профили

Длина профиля

Количество профилей

Объем (км)

рядовой

3

31

93

секущий

3

7

21

Итого, вертолетная площадка:

38

114

124

125Границы участка изысканий определяются не только минимальной глубиной судна, но и безопасность маневрирования судна с буксируемым оборудованием, а так же методикой работ.

126Оптимальная высота буксировки гидролокатора должна соответствовать условию 10 – 20 % от полосы обзора. То есть при полосе обзора 200 метров, гидролокатор должен буксироваться в пределах 20 – 30 метров от дна.

127Для исключения сильных помех от кильватерной струи гидролокатор должен буксироваться на 3 -4 метра ниже нее, т.е. на глубине не меньше 20 -25 метров. Таким образом, с учетом оптимальной высоты буксировки гидролокатора над дном, морская часть трассы будет отрабатываться с глубины 25 - 30 метров.

128Кроме этого на расстоянии 500 – 1000 метров от берега будет обеспечено безопасный разворот судна.

4. СВЕДЕНИЯ О РАНЕЕ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

129

130Этап специализированного инженерно-геологического изучения нефтегазоперспективных площадей Западно-Арктического шельфа России (начало 1980-х годов – настоящее время) связан с началом целенаправленных работ на нефтегазоперспективных площадях Баренцево -Карского шельфа основанной в 1980 году в составе Всесоюзного НИИ морской геологии и геофизики «ВНИИМОРГЕО» Арктической комплексной морской геологической экспедицией (АКМГЭ, с 1988 – АМИГЭ). На первых этапах деятельности в АКМГЭ использовались сейсмоакустические методы (в основном, метод одноканального непрерывного сейсмоакустического профилирования НСП), эхолотирования, реже – гидролокация бокового обзора (ГЛБО), опробование донных отложений лёгкими техническими средствами (ЛТС), лабораторные определения физико-механических свойств грунтов. С 1982 года АКМГЭ начинает использовать при инженерно-геологических исследованиях специализированные буровые суда, на которых осуществляется инженерно-геологическое бурение, делается интерпретация геофизических данных, даётся инженерно-геологическая характеристика грунтов при их испытаниях в естественных условиях (in situ) и судовой лаборатории.

131С 1986 года при инженерно-геологических работах начинает использоваться многоканальное цифровое сейсмоакустическое профилирование и появляется техническая возможность бурения инженерно-геологических скважин на участках шельфа до 300 м, что позволило проводить бурение на глубоководной Штокмановской площади.

132В общей сложности АМИГЭ в эти годы проводит инженерно-геологические исследования с детальностью от 1 : 1 000 000 до 1 : 50 000 на большинстве нефтегазоперспективных площадей Западно-Арктического шельфа России. Дополнительно проводятся детальные инженерно-геологические изыскания масштаба 1 : 10 000 и 1 : 5 000 на более чем 90 площадках проектируемых нефтегазопоисковых скважин глубокого бурения (для постановки и эксплуатации буровых судов, полупогружных и самоподъёмных буровых установок). Проведены инженерно-геологические изыскания под ледостойкие платформы на Приразломной и Варандейской структурах и под три варианта трассы продуктопровода «ШГКМ -п.Териберка». В результате проведённых АМИГЭ инженерно-геологических исследований составлены карты различных масштабов: рельефа дна, донных грунтов, геологические, геоморфологические и инженерно-геологические.

133В общей сложности в период с начала 1980-х годов по настоящее время «АМИГЭ» выполнило инженерно-геологические съемки масштабов от 1:100 000 до 1:10 000 как на площади месторождения, так и в границах предполагаемого строительства трасс продуктопровода Штокмановское ГКМ  Кольский полуостров. Проведенные комплексы полевых работ включали инженерно-геологическое бурение и СРТ, пробоотбор ЛТС, сейсмоакустическое профилирование, эхолотирование, гидролокацию бокового обзора, наблюдения за течениями, уровнем моря, волнением.

134В результате работ для площади и отдельных площадок были построены карты: батиметрическая, инженерно  геологическая, мощностей новейших отложений и отдельных комплексов плиоцен - четвертичной толщи, а также некоторые другие дополнительные карты (литологии приповерхностных отложений, расчлененности рельефа и т.п.). Были также изучены в достаточном объеме физико  механические свойства отложений верхней (на глубину до 135 метров от поверхности дна) части разреза.

135В 1993-1994 г.г. ГУ АМИГЭ выполнены инженерные изыскания площадок и трасс продуктопроводов ШГКМ – побережье (Технический отчет 1994 года). Одним из изученных вариантов газопровода был вариант на губу Опасова.

136В 2007 году по этой трассе выполнены геофизические работы, включающие проведение непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСП) в двух вариантах – НСП «Спаркер» и НСП «X-Star».

137Одновременно с этим выполнена детальная батиметрическая съемка рельефа морского дна с помощью многолучевого эхолота Reson SeaBat 8111.

138Условные обозначения: границы площадей инженерно-геологических исследований масштаба 1:200000-1:50000, изученных: 1 – АМИГЭ (до 1988 г. – АКМГЭ НПО «Союзморинжгеология»), 2 – МАГЭ (до 1981 г. – КМАГЭ НПО «Севморгеология»), 3 – трест «Севморнефтегазгеофизразведка» (до 1985 г. – ММГГНЭ ВМНПО «Союзморгео»), 4 – БМГГЭ ВМНПО «Союзморгео» и ВНИИморгео; 5 – название площадей; 6 – инженерно-геологические скважины; 7 – станции пробоотбора Международной морской экспедиции (1993 г.); 8 – станции проотбора ПМГРЭ (1996 г.); трассы проектируемого газопровода, изученные детальной инженерно-геологической съёмкой: 9 – НПО «Севморгео» и ВНИИморгео (1976 г.), 10 -АМИГЭ (1988-1989 гг.).

139В рамках реализации программы изысканий рекогносцировочной стадии, в ходе работ первой фазы, в период с декабря 2005 г. по февраль 2006 г. было выполнено:

• 3 207 км промера дна многолучевым эхолотом;

• 960 км акустического профилирования.

140В ходе работ второй фазы рекогносцировочной стадии, в период с сентября 2006 г. по ноябрь 2006 г. было выполнено:

• 3 900 км промера дна многолучевым эхолотом;

• 3 117 км акустического профилирования.

141Подготовлен отчет по работам рекогносцировочной стадии: «Phases 1,2 Reconnaissance Survey, Geophysical Survey Report». Отчет содержит текстовую часть с описанием выполненных работ и картографический материал по двум вариантам трассы трубопровода:

• Обзорная карта района работ. Масштаб 1:500000 – Обзорная карта по результатам съемки. Общий план расположения планшетов.

• Обзорные карты – Общая площадь съемки. Масштаб 1:100000 – Серия обзорных батиметрических карт по площади съемки. Восемь карт с двумя панелями: батиметрическая карта с изобатами и теневое изображение поверхности дна (DTM).

• Обзорные карты – Прибрежный район. Масштаб 1:50000 – Батиметрические обзорные карты прибрежного района. Три карты с двумя панелями: батиметрическая карта с изобатами и теневое изображение поверхности дна (DTM).

• Обзорные карты – Прибрежный район. Масштаб 1:20000 – Обзорные карты фьорда Ура губа. Карта с тремя панелями: батиметрическая карта с изобатами, теневое (DTM) и градиентное изображение поверхности дна.

• Планшетные карты – Коридоры трасс. Масштаб 1:10000 – Планшетные карты по трем вариантам трассы с изображенными: батиметрической картой с изобатами, теневым (DTM) изображением поверхности дна и продольным вертикальным профилем с/без сейсмограмм:

• Основной вариант трассы 62 карты;

• Альтернативный вариант трассы 62 карты;

• Участок перехода от альтернативного к основному варианту трассы 8 карт.

142Полученные данные послужили основой для выбора трассы, вдоль которой в 2007 году были выполнены изыскания в объеме 2537 км.

143На площади строительства ПДК, в 2007 году были выполнены геофизические изыскания по двум различным методикам:

• НИС «Академик Страхов». В июле-августе были выполнены площадные работы (площадь 20 х 16 км, шаг между профилями 200 м), в объеме 1700 км. В состав работ входили – многолучевое эхолотирование, низкочастотное сейсмоакустическое профилирование с электроискровым излучателем «спаркер», двумя пъезокерамическими chirp - излучателями c различными диапазонами частот. Была достигнута глубина освещения геологического разреза до 150 метров, выявлен и оконтурен «газовый карман» в районе строительства платформы № 1, выявлены признаки неотектонических процессов. Построены карты масштаба 1:25000.

• НИС «Академик Голицын». В августе – ноябре выполнялись работы по двум детальным площадкам (№ 1 – 5 х 5 км и № 2 – 5 х 4 км, шаг между профилями 50 метров) и трассе трубопровода ШГКМ - Видяево. В состав работ входили – многолучевое эхолотирование, высокочастотное сейсмоакустическое профилирование с глубоко буксируемого аппарата, гидролокация бокового обзора, магнитометрия. Были обнаружены конусообразные углубления в дне (Pockmark), многочисленные объекты на дне (вероятно валуны). Построены карты масштаба 1:5000, 1:10000.

5. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ РАЙОНА РАБОТ

144

1. Акватория Штокмановского ГКМ

145

1. Гидрометеорологические условия.

146Гидрометеорологические условия на акватории Штокмановского ГКМ представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Исходные гидрометеорологические данные на площади Штокмановского ГКМ

Параметр

Величина

1

2

Метеорологические условия

Температура воздуха, °С:

-абс. максимум

-абс. минимум

+24

-25

Средняя температура самой холодной пятидневки, °С

-16.-18

Скорость ветра, м/с, (10 м над поверхностью моря), возможная 1 раз в100 лет, с осреднением за:

10 мин

2 мин

2 сек(в порывах)

35,9

39,0

46,8

Видимость, количество дней с туманами в месяц:

-максимум

-минимум

19

1

Осадки, максимум

60 мм (декабрь, январь)

Высота снежного покрова, мин./ср./макс., см

30/35/46

Продолжительность навигационного периода (дни):

-максимальная

-средняя

-минимальная

365

297

201

Обледенение: Толщина гололеда, отложившегося на сооружении при морском брызговом обледенении, мм:

-средняя

-максимальная

69,3 (декабрь-март)

92,4 (ноябрь-апрель)

Гидрологические условия

Температура воды (°С)

мин/макс.

-на поверхности

-у дна

-1,7/8,2

-1,7/0,88

Максимальное изменение уровня моря относительно среднего, возможное 1 раз в100 лет:

-повышение (м)

-понижение (м)

1,03

-1,35

Волнение, расчетные параметры ветрового волнения повторяемостью 1 раз в100 лет:

• высота волны, возможной один раз в100 лет, м:

- 0,1% обеспеченности

- 1% обеспеченности

- 13% обеспеченности

-средней

26,1

21,4

14,5

9,0

• период волны, возможной один раз в100 лет, с:

- 0,1% обеспеченности

- 1% обеспеченности

- 13% обеспеченности

- средней

17,6

17,3

16,1

15,3

• длина волны, возможной один раз в100 лет, м:

- 0,1% обеспеченности

- 1% обеспеченности

- 13% обеспеченности

- средней

483

466

403

365

147

148Район Штокмановского ГКМ находится в непосредственной близости от арктического фронта. Вследствие этого метеорологический режим в районе крайне неустойчив во времени, и погодные параметры характеризуются большой изменчивостью, обусловленной сменой вариантов адвекции воздушных масс с различными температурными свойствами: холодных воздушных масс из Арктики и Азиатского материка (зимой) и теплых – с Атлантического океана и тропических районов. На акватории непосредственно Штокмановского ГКМ ледообразование не происходит из-за интенсивного конвективного перемешивания вод. Ледяной покров, который формируется не каждый год, образуется за счет поступления дрейфующего льда, в основном, из северных и восточных частей Баренцева моря. При этом район ШГКМ оказывается в прикромочной зоне. В большинстве случаев ледяной покров представлен однолетним льдом: ровным и торосистым. Встречаются айсберги.

149Вплоть до 2003 г. на акватории месторождения двухлетний лед не наблюдался, однако экспедиция 2003 г. выявила факт аномального вторжения в северную и центральную части Баренцева моря мощных двухлетних льдов карского происхождения. В непосредственной близости от района ШГКМ толщина этих льдов составляла 160-270 см. В этом же году было отмечено большое скопление айсбергов на прилегающей акватории.

150

1. Геоморфологические условия

151Глубина моря на площади месторождения варьирует в пределах 307-350 м: 307 м у южной границы, 315 м - в восточной части, 350 м в юго-восточном и северо-западном углах площади. Основная часть донной поверхности - субгоризонтальная с глубинами 320-330 м. В центральной и восточной части площади развиты повышенные участки дна с глубинами 315-320 м, с трех сторон они окружены более низкими участками с глубинами порядка 330 м.

152Уклон на склонах мезоформ составляет 2-3^о, изредка до 5^о. Особенно выделяются в рельефе узкие протяженные ложбины шириной 150-200 м и длиной 2-3 км. В плане ложбины имеют прямолинейную или сложно-изогнутую форму, U-образное симметричное сечение и глубину от первых метров до 10-15 м. Уклоны на бортах ложбин колеблются от 1^о до 15^о. В простирании ложбин преобладают два направления: юго-запад - северо-восток и северо-запад - юго-восток. Более широко развиты отрицательные формы рельефа в южной части площади съемки, вследствие чего рельеф южной части более расчленен по сравнению с рельефом центральной и северной частей. В целом рельеф дна на месторождении мелкобугристый.

153

1. Сравнение результатов съемки рельефа дна.

154В рамках объекта «Дополнительные инженерно-геологические изыскания площадки строительства нефтегазопромысловых сооружений и трассы продуктопровода Штокмановское ГКМ - п-ов Териберка» (1991-1992гг.), в составе комплексных исследований была выполнена детальная съёмка рельефа дна вдоль проектируемых трасс трубопровода по основной и резервной ниткам.

155Представленные в данном отчете материалы исследований выполненных ОАО «АМИГЭ» в 2007 году в рамках объекта: «Рекогносцировочные геофизические и промерные работы вдоль трассы «Губа Опасова – Штокмановское ГКМ», характеризуют проектируемую трассу трубопровода вдоль резервной нитки.

156На рисунке 5.2 приведены данные промерных работ 1991-1992гг. и 2007г. В результате сравнения данных разных лет нами не выявлено существенных различий в измеренных глубинах моря вдоль центральной линии профиля.

157Незначительные отличия связаны с тем, что для построения профиля дна по работам 1991-1992гг. глубины моря снимались с батиметрических планшетов вручную с помощью дигитайзера, при этом снималась точка пересечения линии проектируемого трубопровода с изобатой, а для построения профиля 2007 года использовались непосредственно данные центрального луча эхолота, которых существенно больше. Несмотря на это, отличия данных промера разных лет не превышают указанной в требованиях Технического Задания величины допустимой погрешности измерений 0,5%. Такие же выводы напрашиваются и для мелководной части (район входа в губу Опасова).

158Исходя из этого, можно сделать следующие выводы:

159- за прошедшие более чем 15 лет, существенных изменений рельефа дна вдоль проектируемой трассы не отмечено;

160- применяемая система многолучевого эхолотирования для съемки рельефа дна при проектировании линейных сооружений является методически наиболее обоснованной и высокоточной, что позволяет вести мониторинг донной поверхности на всех стадиях проектирования и строительства сооружений.

161

6. ВИДЫ РАБОТ

162

1. Состав работ

163

164Поставленные задачи будут решаться комплексом методов в составе:

• Навигационное обеспечение, в т.ч. позиционирование с использованием ультракороткобазисной гидроакустической системы подводной навигации;

• Многолучевое эхолотирование;

• Сейсмоакустическое профилирование;

• Гидролокация бокового обзора (с опцией батиметрии и без нее);

• Магнитометрическая съемка.

165

1. Методика геофизических изысканий

166

1. Схема изысканий

167Схема производства работ представлена на рисунке 6.1.

168Данные МЛЭ будут регистрироваться на жестком диске компьютера сбора данных в форматах SPL (Fugro) и XTF. Оператор будет производить контроль качества входящих данных МЛЭ и периферийных устройств: гирокомпасов, датчиков движения и систем позиционирования.

169Для учета скорости звука в воде и рефракции при обработке данных многолучевого эхолота, дважды будут производиться измерения скорости звука. Такой интервал основан опытом работ 2006 – 2007 годов, когда наблюдения подтвердили предположение, что профиль скорости звука изменяется с периодом 12 часов.

170Сейсмоакустический профилограф и гидролокатор бокового обзора смонтированы в едином теле. На грузонесущем бронированном кабеле оно буксируется на расстоянии до 1200 – 1400 метров от судна. На расстоянии 20 – 30 метров от системы буксируется магнитометр.

171Гидролокация бокового обзора

172Требуемая высота буксировки, в первую очередь определяется полосой обзора гидролокатора бокового обзора. Задачей гидролокации бокового обзора (ГЛБО) является выявление потенциально опасных объектов на морском дне. Установленные на буксируемом теле антенны с заданным интервалом (определяемым полосой обзора), излучают акустические импульсы. Сразу после излучения начинается прием отраженных сигналов. Прием продолжается до тех пор, пока не будет излучен следующий импульс. Затем циклы повторяются.

173Возвращенный эхосигнал от узкой полосы морского дна, перпендикулярной курсу перемещения носителя антенн, записывается в цифровом виде. Такая запись представляет интенсивность обратного рассеивания сигнала – амплитуду эхосигнала в функции времени. На локационном изображении регистрируются зоны с сильными и слабыми интенсивностями эхосигналов. Совокупность трасс эхосигналов формирует акустическое изображение поверхности дна – сонограмму.

174Установленный в буксируемом теле гидролокатор C3D сочетает не только получение высокоразрешающего гидролокационного изображения, но и батиметрических данных в широкой полосе обзора.

175Очевидно, что вероятность выявления цели зависит от количества отражений от нее. Принято, что цель может быть выявлена не менее чем 3 отражениями от нее. Интервал между посылками по дистанции прямо пропорционален скорости буксировки и полосе обзора.

176Для полосы обзора 200 метров временной интервал между посылками будет равен 0.266 секунды. При скорости буксировки 4 узла (2.05 м/сек), интервал по дистанции составит 0.55 метра. С учетом ширины диаграммы направленности, полосы обзора шириной 200м, со 100 % перекрытием будут выявлены цели размерами 1.2 - 1.5 метра.

177На рисунке 6.1 представлен график вероятности выявления донных объектов (предел разрешающей способности), в зависимости от полосы обзора и скорости буксировки гидролокатора бокового обзора.

178

179

Рисунок 6.1 Вероятность выявления объектов гидролокатором бокового обзора

180

181Для надежного выявления целей на морском дне высота буксировки должна быть в пределах 10-20% от наклонной дальности. В свою очередь, чем меньше наклонная дальность (полоса обзора) гидролокатора, тем выше детальность исследований. При принятой полосе обзора 175 - 200 метров, необходимая высота буксировки над дном составит 20 - 30 метров. При наклонной дальности обзора гидролокатора 175 - 200 метров и расстоянии между профилями 100 метров будет обеспечено 100% перекрытие при работе на площади и полосе прокладки трубопроводов.

182Изыскания будут проводиться при непрерывном движении судна со скоростью 3.5 – 4.5 узлов. Задача поддержания необходимой высоты буксировки «рыбы» над дном (20 – 30 метров) будет решаться изменением длины вытравленного кабеля, с помощью пульта дистанционного управления лебедкой. Длина вытравленного кабеля составит около 3.5 – 4 глубин моря (для скорости буксировки 3.5 – 4.5 узлов), и достигнет  1200 - 1400 метров. Очевидно, что при резких перепадах глубин дна, вероятность касания грунта и повреждения буксируемого тела весьма велика. Для уменьшения вероятности аварийных ситуаций рабочее место оператора будет оснащено монитором, отображающим, с помощью специальной программы, положение буксируемого тела в пространстве на фоне цифровой батиметрической модели дна (полученной на рекогносцировочном этапе работ), так как это показано на рисунке 6.2.

183

184

185Рисунок 6.2 Окно контроля положения буксируемого тела

186

187Эта информация позволит оператору предвидеть резкие изменения рельефа дна и своевременно предпринимать меры для исключения аварийной ситуации.

188Прибрежные участки будут отрабатываться с использованием катеров. Полоса обзора 50 – 100 метров, расстояние между профилями 15 - 20 метров.

189Для работ будет использоваться малогабаритный гидролокатор «С-MAX». Дополнительно, непосредственно вблизи берега, будут отработаны по 2 профиля вдоль береговой линии.

190

1. Магнитометрия

191Основной задачей магнитометрии является идентификация и нанесение на карту потенциальных геологических и техногенных опасностей, геотехнических явлений которые могут повлиять на проектирование, прокладку и эксплуатацию трубопровода и морских нефтегазопромысловых сооружений.

192В процессе выполнения магнитометрических наблюдений будут применяться высокочувствительные морские магнитометры SeaSPY и Magis.

193Магнитометры будут буксироваться за подводным геофизическим комплексом C3D на расстоянии от 10 м до 30 м от него с помощью кевларового кабеля.

194

1. Навигационное обеспечение промера дна и геофизических работ

195Координирование судна будет осуществляться на основе определений места с дискретностью 1 секунда по радиосигналам стандартной точности на частотных диапазонах L1 и L2 спутниковой навигационной системы «Navstar». Для этого будут использованы специализированные 12-ти канальные 2-х частотные фазовые навигационные приемники «Starfix HP/XP». Одновременно с приёмом спутниковых радиосигналов системы «Navstar» в специализированные навигационные приёмники будет поступать высокоточный сигнал дифференциальной коррекции от ККС «Нарьян-Мар» РДПС «Starfix», через геостационарный спутник «EA-sat». Минимальный угол возвышения геостационарного спутника «EA-sat» по результатам предшествующих работ составил 7˚, что обеспечило устойчивый приём сигнала. Цифровая регистрация поступающей навигационной информации будет выполняться с дискретностью 1 раз в секунду на основном компьютере сбора информации (формат NMEA-0183). Для этой цели будет использован промышленный компьютер «Advantech» с программным обеспечением «Starfix Suite». Ожидаемая точность позиционирования изыскательского судна – не хуже ±0.5 м.

196Навигационная привязка буксируемого тела будет осуществляться с использованием ультракороткобазисной системы гидроакустической навигации. Маяк-ответчик будет крепиться к несущему кабелю, в непосредственной близости от буксируемого тела.

197Применяемые системы ультракороткобазисной подводной навигации в комплексе с периферийным оборудованием, обеспечат точность привязки буксируемых устройств, при низком уровне естественных шумов, не хуже 1% от наклонной дальности. Для максимальных рабочих глубин 350 м, при наклонной дальности 1000 м это составит 10 м. Данные позиции геофизических устройств будут в реальном времени передаваться и регистрироваться на системы сбора геофизических данных.

198Для геодезической привязки буксируемых устройств в прибрежной зоне, (в зоне неэффективного использования УКБС) будут использоваться модели переменных офсетов. В модели офсетов вводятся:

• Значения длины вытравленного кабеля;

• Превышение точки буксировки над буксируемым устройством;

• Значения курса судна;

• Значения путевого угла судна;

• Процентное соотношение (модель) влияния курса и путевого угла на снос устройства;

• Коэффициент провиса кабеля.

199По значениям длины вытравленного кабеля и превышению вычисляется горизонтальное проложение длины кабеля. По значениям, курса, путевого угла и модели сноса вычисляется курсовой угол на устройство.

200Для устройств, буксируемых по поверхности, применяется практика соотношения влияния курса и путевого угла как 50% / 50%. Это означает, что курсовой угол на устройство находится как биссектриса угла между линией курса и линией пути судна.

201Для устройств, буксируемых на глубине, практикуется соотношение курс / путевой угол как 10% / 90%. Также применяется коэффициент провиса кабеля 0.05.

202

1. Батиметрическая съемка рельефа дна

203Батиметрическая съемка рельефа дна на площади ШГКМ и вдоль морской части трубопровода будет выполняться при помощи многолучевого эхолота Reson SeaBat 8111. Ширина полосы покрытия для различных глубин приведены в таблице 6.1.

204

Таблица 6.1

Ширина полосы покрытия МЛЭ, в зависимости от глубины.

Глубина, м

Полоса покрытия, м

100

700

200

1500

300

2200

350

2600

205

206При глубинах менее 100 м для обеспечения заданного перекрытия плотность галсов может быть увеличена.

207Эхолот будет установлен на специальной штанге.

208Совместно с многолучевым эхолотом планируется использовать батиметрические данные буксируемого комплексного интерферометра – ГБО – профилографа. Достоинством этого метода батиметрической съемки по сравнению с многолучевым эхолотом является высокая плотность данных в пределах полосы озвучания ГБО, недостатком – более низкая точность позиции. Имеется алгоритм, позволяющий по характерным формам рельефа уточнять позиции глубин интерферометра. Таким образом, будет повышаться детальность общей батиметрической съемки.

209В прибрежной зоне батиметрическая съемка будет производиться с мелкосидящего судна до минимальных глубин, обусловленных безопасным подходом к берегу. В прибойной зоне съемка будет выполняться в периоды полной воды для максимально близкого подхода к берегу. Съемка будет выполняться при помощи многолучевого эхолота Reson SeaBat 8125. Междугалсовое расстояние будет выбираться из расчета диапазона глубин и заданного перекрытия полос съемки и будет составлять 10-100 м. В случае разрыва съемок морской и береговой частей может понадобиться съемка с лодки однолучевым эхолотом. Ширина полосы покрытия для диапазонов глубин показана в таблице 6.2.

210

Таблица 6.2

Ширина полосы покрытия МЛЭ, в зависимости от глубины.

Глубина, м

Полоса покрытия, м

5

16

10

35

20

70

50

170

1. Уровенные наблюдения

211Районы работ располагаются от губы Опасова до ШГКМ. Эта акватория характеризуется полусуточными приливами. Максимальная величина прилива ~ 5 метров, наблюдается у побережья. По направлению к полюсу происходит постепенное уменьшение величины прилива и в районе ШГКМ эта величина составляет ~ 0.8 метров.

212В соответствие с ПГС-4, части 1, статьи 1.15 измеренные глубины до 200 метров включительно исправляются поправками за колебания уровня, если средние величины изменений уровня в районе съёмки под влиянием приливных и сгонно-нагонных колебаний превышают 1% от глубины. Глубины, превышающие 200 метров, поправками за колебания уровня не исправляются. Предполагаемая дальность действия одиночного уровенного поста, расположенного в бухте Опасова, составляет ~ 80 километров (при заданной погрешности поправок за колебания уровня моря в 5 см.) Дальность действия уровенного поста рассчитана по гармоническим постоянным 4-х (четырёх) основных волн прилива M₂, S₂, K₁ и О₁.

213Дальность действия этого же поста (при заданной погрешности поправок за колебания уровня моря в 10 см.) составит 160 км. А при заданной погрешности поправок за колебания уровня моря в 15 сантиметров дальность действия будет 240 км. Таким образом, разбив дальность действия уровенного поста на 3-и точностные зоны (в 5, 10 и в 15 сантиметров) получаем получаем погрешность исправления глубин равную 0.15 %, 0.12 % и 0.1 % от минимальной измеренной глубины.

214Таким образом, для обеспечения достоверными поправками за колебания уровня моря достаточно 1 (одного) уровенного поста, устанавливаемого в губе Опасова.

Работы будут состоять из следующих этапов:

• Установки временного уровенного поста

• Привязки «0» поста к выбранным реперам

• Регистрации колебания уровня моря

• Гармонического анализа серии наблюдений

• Расчёта поправок за колебания уровня моря

• Расчёта дальности действия уровенного поста

215На посту будут установлены 2 (два) мареографа «Valeport 740» и ГМУ-2. Место установки поста будет выбрано таким образом, чтобы регистраторы мареографов были бы защищены от осыхания, волнения и заносимости, а колебания уровня моря были свободны от местных искажений. До и после окончания работ «0» поста будет связан геометрическим нивелированием 4 класса (в прямом и обратном направлениях) с реперами объекта 10.03.0293; линии L21.1.97. Датчики мареографов (регистраторы уровня моря) будут расположены на одном уровне. Регистрация уровня моря будет осуществляться автоматически по гринвичскому времени с дискретностью 1 раз в 10 минут с осреднением данных за 1 минуту. Для компенсации поправки за колебания атмосферного давления мареографы будут снабжёны капиллярными кабелями. Перед началом работ мареографы будут синхронизироваться по гринвичскому времени, а также в них будут введены коэффициенты, учитывающие плотность морской воды в районе установки.

216

1. Контроль качества и обработка данных гидролокации бокового обзора

217Полученные исходные данные, сразу после окончания каждого профиля будут загружаться на сетевой жесткий диск. После прохождения контроля качества будут сохранены на диске регистрирующей системы, внешнем жестком диске, компьютере обработки данных и записываться (по мере накопления) на DVD диски.

218После этого, в заголовках трасс будет произведена коррекция навигационных данных, основанная на результатах их обработки.

219Обработка будет производиться в программном пакете SonarWiz.MAP4.

220На первом обработки создается проект обработки. Перед импортом данных в текущем проекте выбирается система координат (функция «Add/Edit Coordinate System»), которая определяется техническим заданием. Программа SonarWiz.MAP4 позволяет строить мозаику практически в любой картографической проекции.

221При импорте исходных данных подбирается базовый коэффициент усиления для всего проекта. После этого для каждого профиля устанавливается индивидуальный коэффициент усиления. SonarWiz.Map содержит несколько процедур обработки: АРУ (AGC), коррекция угловой ориентации луча (Beam Angle Correction (BAC)), регулировка усиления заданная пользователем (UGC) и зависимое от времени усиление (TVG). Если применяется несколько усилений, то они применяются в следующем порядке (в порядке убывания): AGC, UGC, BAC, TVG.

222Наилучшей результат достигается, если изображение отраженного сигнала отражает мелкомасштабные (локальные) неровности донной поверхности, выходы твердых пород или отдельно находящиеся объекты (глыбы, валуны, антропогенные объекты).

После проведения процедур обработки направленных на улучшение качества изображения, для устранения геометрических искажений, производится коррекция наклонной дальности.

После того как устранены все геометрические искажения и каждому элементу (пикселю) массива присвоены свои координаты, производиться монтаж мозаичного изображения площади. Далее изображение конвертируется в растровый формат Geo-TIFF и объединяется в среде AutoCAD с координатной сеткой, изобатами для последующего картирования. Контроль качества полученных данных оценивается по непрерывности и контрасту изображения достигнутого при слиянии отдельных профилей и общей мозаики по совмещению обособленных объект с батиметрической картой.

Обработанное акустическое изображение позволит интерпретатору классифицировать формы рельефа дна (возвышенность, гряда, воронка), одиночные акустические образы (техногенные или геологические) и оценить характер донных осадков по текстуре изображения. SonarWiz.MAP4 включает инструмент, позволяющий выделять акустические объекты. Выделение объектов производиться в подпрограммном блоке «Digitize new features», где содержится графический инструмент для измерения геометрических параметров выделенного объекта.

1. Контроль качества и обработка навигационных данных.

223В течение всего рабочего периода будет производиться непрерывный контроль качества работы навигационной системы, сбора данных и судовождения. Контролируемые параметры не должны будут выходить за заданные пределы:

• Возраст дифференциальной поправки – не более 40 с;

• Количество наблюдаемых спутников – не менее 4 с возвышением не менее 10° над горизонтом;

• PDOP – не более 4;

• Отклонение судна от профиля не более 20 м.

224При выходе любого из параметров за заданные пределы профиль будет переделан.

225Обработка данных имеет цель создание каталогов координат и глубин по линиям фактического движения геофизических устройств:

• Многолучевого эхолота;

• Интегрированного буксируемого тела (Профилограф + ГЛБО);

• Магнитометр

226Обработка будет проводиться в ПО Starfix Suite 7.2 по следующим процедурам:

• Импорт данных;

• Контроль качества;

• Интерполяция глубин с цифровой модели рельефа на линию фактического движения устройства;

• Экспорт каталогов в текстовый формат.

227

1. Контроль качества и обработка промера дна.

228В течение рабочего периода будет производиться непрерывный контроль качества работы многолучевого эхолота, периферийных устройств и сбора данных. Оператор будет контролировать и оптимизировать следующие параметры:

• Диапазон измерения;

• Мощность излучения;

• Длину импульса;

• Значения фильтров.

229При обработке данных будут применяться следующие процедуры:

• Введение необходимых поправок в данные периферийных устройств;

• Вычисление позиций измеренных глубин с учетом движения и качки судна;

• Введение поправок за скорость звука в воде;

• Введение поправок за колебания уровня моря (частично);

• Фильтрация и отбраковка некачественных измерений;

• Проверка корреляции и перекрытия полосы глубин с соседними полосами;

• Построение цифровой модели рельефа;

• Контроль качества выполненной съемки.

230Характер прилива в районе работ – правильный полусуточный.

231Для учета скорости звука в воде и рефракции при обработке данных многолучевого эхолота, 2 раза в сутки будут производиться измерения скорости звука. Регулярные измерения скорости звука - необходимое условие получения кондиционных батиметрических данных и поэтому эта процедура является неотъемлемой частью геофизических работ в целом.

232Построенные и проверенные цифровые модели рельефа будут использоваться для вычисления профиля морского дна по линиям движения геофизических устройств. Данные глубин вводятся в проекты обработки сейсмоакустического профилирования.

7. АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ

233

1. Судно

234

235Для работ будет мобилизовано научно-исследовательское судно «Академик Голицын».

236Судно принадлежит ООО «Газфлот», дочернему предприятию ОАО «Газпром».

237Основные характеристики судна приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1

Основные характеристики НИС «Академик Голицын»

Длина наибольшая, м

71,6

Ширина наибольшая, м

12,8

Высота борта, м

6,45

Осадка, м

4,5

Водоизмещение в полном грузу, т

2195

Скорость хода, узлов

12

Мощность гребных электродвигателей, кВт

2x1560

Экипаж и научные сотрудники, чел.

62

Запасы пресной воды, т

150

Автономность, суток (по запасам пресной воды)*

21

Класс Российского Морского Регистра судоходства

КМ * УЛ 1 А2

238* Конструктивным недостатком судна является перекрытие контура охлаждения главного двигателя и трубопроводов опреснителя. В связи с опасностью попадания антифриза в трубопроводы пресной воды, эксплуатация опреснителя запрещена. В соответствие с санитарными правилами для морских судов, минимальная норма потребления пресной воды составляет 150 литров в сутки на человека. Для экипажа в количестве 48 человек (27+21), автономность, по запасам пресной воды, составит 20.8 суток.

239Судно оснащено системой динамического позиционирования Kongsberg Simrad SDP 21.

240

1. Геофизическая аппаратура и оборудование.

241

242Список оборудования для проведения детальных геофизических изысканий

243

244Оборудование

245Основное

246Запасное

247Примечание

248Морская часть (глубокая вода)

249Навигационно-гидрографическое оборудование

250Навигационная система «Starfix XP/HP DGPS»

2511

2521

253

254Гирокомпас «Meridian Surveyor»

2551

256

257

258Гирокомпас Anschutz Standard-20

259

2601

261«Академик Голицын»

262ИНС «iXSEA Octans III»

2631

264

265Для установки на «Benthos C3D+SBP»

266Датчик перемещений «TSS DMS 3-05»

2671

268

269

270Многолучевой эхолот «Reson SeaBat 8111»

2711

2721

273

274Эхолот однолучевой Simrad EA-500

2751

276

277«Академик Голицын»

278Эхолот однолучевой «Odom EchoTrack MK III»

279

2801

281

282Измеритель скорости звука «Valeport Midas SVP»

2831

2841

285

286Измеритель скорости звука «Reson SVP-20»

287

2881

289

290Гидроакустическая система позиционирования «iXSEA GAPS»

291

2921

293

294Гидроакустическая система позиционирования «Kongsberg Simrad HiPAP»

2951

296

297 «Академик Голицын»

298Плоттер А0 «HP 800»

2991

3001

301

302Измеритель уровня моря ГМУ - 2

3032

304

305

306Геофизическое оборудование

307Интегрированная система «Benthos C3D+SBP»

3081

309

310

311Бронированный коаксиальный кабель 1.5 км

3121

313

314

315Интегрированная система «Benthos SIS 1625»

316

3171

318

319Бронированный коаксиальный кабель 2 км

320

3211

322

323Магнитометр «iXSEA Magis»

3241

325

326

327Магнитометр «Sea SPY»

328

3291

330

331Термопринтер «TDU-850»

3321

3331

334

335Термопринтер «EPS 1086-NT»

3361

3371

338

339Лебедка электрогидравлическая «DT1020 EHL WR».

3401

3411

342

343Cистема профилирования Chirp II

344

3452

346

347Гидролокатор бокового обзора Benthos SIS 1624

348

3491

350

351Регистрирующая система сейсмоакустического профилирования «Chesapeake SonarWiz»

3521

353

354

355Источник импульсного сигнала (накопитель энергии) «Applied Acoustic AA200 CSP 2200»

3561

357

358

359Электроискровой излучатель «Applied Acoustic AA200 Squid 2000»:

• Катамаран с кластерами,

• Кабель высоковольтный

360

3611

362

36320-элементный гидрофон с кабелем «Applied Acoustic AA200 AH150/20»

3641

365

366

3678-элементный гидрофон с кабелем «Applied Acoustic AA200 AH360/8»

3681

369

370

371Катамаран для буксировки приемоизлучающей системы «спаркер»

3721

373

374Изготовлен в ООО «Питергаз»

375Низкочастотный электроискровой излучатель, 37-электродный

3761

3771

378Изготовлен в ООО «Питергаз»

379Прибрежная часть (море – берег)

380Навигационно-гидрографическое оборудование для прибрежных работ

381Навигационная система

382«Starfix XP/HP DGPS»

3831

3841

385

386Гирокомпас «Meridian Surveyor»

3871

388

389

390Система курсоуказания «Vector Sensor»

3911

392

393

394

395

396Датчик перемещений TSS DMS3-05

397

3981

399

400

401Многолучевой эхолот Reson SeaBat 8125

4021

403

404

405Эхолот однолучевой Odom EchoTrack MK III

4061

407

408

409Измеритель скорости звука Reson SVP-20

4101

411

412

413Гидроакустическая система

414позиционирования iXSEA MIPS

4151

416

417

418Геофизическое оборудование для прибрежных работ

419Регистрирующая система сейсмоакустического профилирования «Chesapeake SonarWiz»

4201

421

422

423Портативный источник импульсного сигнала (накопитель энергии) «Applied Acoustic AA200 CSP 300»

4241

425

426

427Электродинамический излучатель «Applied Acoustic AA200»:

• Катамаран с платой излучателя,

• Кабель высоковольтный

4281

429

430

4318-элементный гидрофон с кабелем «Applied Acoustic AA200 AH360/8»

4321

433

434

435Электроискровой излучатель «Applied Acoustic AAE Squid 500»:

• Катамаран с кластерами,

• Кабель высоковольтный

4361

437

438

439Гидролокатор бокового обзора «C-MAX CM2»

4401

441

442

443Портативная электрическая лебедка CM2-300

4441

445

446

447Бронированный коаксиальный кабель, 300 м

4481

449

450

451Cистема профилирования Chirp II

4521

4531

454

455Специализированные программы для сбора и обработки данных

456Наименование

457Назначение

458Starfix Suite 9.1

459Сбор и контроль качества навигационных и гидрографических данных. Визуализация и контроль качества работ.

460Starfix. Proc

461Обработка и контроль качества навигационной и гидрографической информации. Подготовка данных к картопостроению. Экспорт данных для геофизической обработки

462Bentley MicroStation

463Подготовка картографических планшетов, сеток и объектов, подготовленных в ПО Starfix.

464CARIS HIPS SIPS 6.1

465Обработка гидрографических данных МЛЭ и интерферометров.

466REFORMA

467Оптимизация данных интерферометра по данным МЛЭ

468Starfix Suite 7.2

469Сбора данных многолучевого эхолота

470Starfix Suite 7.2

471Обработка данных многолучевого эхолота

472SonarWIZ.SPB

473Сбор данных спаркера, бумера

474SonarWiz.SBP

475Сбор данных профилографа Benthos C3D

476CAATI + ISIS

477Сбор данных ГЛБО – интерферометра Benthos C3D, магнитометра

478RadExPro+

479Контроль качества и обработка сейсмоакустических данных

480SonarWiz.MAP 4.02.0194

481Обработка данных интенсивности многолучевого эхолота

482SonarWiz.MAP 4.03

483Обработка данных гидролокации бокового обзора

484Hypack MAX 6.2a

485Редакция и экспорт данных интерферометра «Benthos C3D»

486Delph Mag

487Обработка данных магнитометра

488Kingdom 8.2

489Интерпретация сейсмоакустических данных

490Fledermaus 6.2

491Создание и анализ 3-х мерных поверхностей

492AutoCAD

493Оперативная картография и контроль качества работ. Отчетная картография.

494

495Персонал для морских работ

№

Должность

Функциональные обязанности

Кол-во

1.

Начальник партии

Общее руководство работами, контроль ТБ

1

Геофизические системы

2.

Главный инженер-электроник

Контроль работы и обслуживание электронной аппаратуры и геофизических систем сбора.

1

3.

Начальник геофизической группы

Руководство геофизическими работами, спускоподъемными операциями, контроль ТБ, контроль качества и интерпретация

1

4.

Ведущий геофизик

Обработка сейсмоакустических данных, контроль качества, предварительная интерпретация геофизических данных.

2

5.

Геофизик-оператор

Сбор сейсмоакустических данных (профилограф, бумер/спаркер).

2

6.

Ведущий геофизик

Обработка данных гидролокации бокового обзора, контроль качества, предварительная интерпретация, систематизация выявленных целей, выработка рекомендаций по выбору объектов обследования ROV.

2

7.

Геофизик-оператор

Сбор данных гидролокации бокового обзора и магнитометрии.

2

8.

Ведущий геофизик

Обработка магнитометрических данных, контроль качества, предварительная интерпретация, систематизация выявленных аномалий, корреляция с выявленными целями по данным гидролокации, выработка рекомендаций по выбору мест обследования ROV.

1

9.

Инженер

Обслуживание геофизических лебедок

1

Навигационные и гидрографические системы

10.

Начальник навигационно-гидрографического отряда

Руководство работами по навигационной привязке, спускоподъемными операциями, контроль ТБ, контроль обработки навигационных данных.

1

11.

Главный инженер-электроник

Контроль работы и обслуживание электронной аппаратуры и навигационных систем.

1

12.

Ведущий специалист

Обработка навигационных данных, контроль качества, вынос выявленных целей на планшеты, предварительное построение отчетных карт.

2

13.

Гидрограф

Сбор батиметрических данных многолучевым эхолотом.

2

14.

Ведущий специалист

Обработка батиметрических данных, контроль качества, обеспечение подводной навигации,

2

15.

Навигатор

Сбор навигационных данных, прокладка линии движения судна, измерение скорости звука в воде.

2

16.

Ведущий специалист

Интеграция батиметрических, сонарных, сейсмоакустических, магнитометрических данных, подготовка карт.

1

17.

Инженер

Обслуживание спускоподъемного оборудования

(лебедки, А – рамы), участие в спускоподъемных операциях)

1

Всего:

25

496

497Персонал для работ в прибрежной зоне

№

Должность

Функциональные обязанности

Кол-во

1.

Начальник партии

Общее руководство работами, контроль ТБ, контроль качества.

1

2.

Главный инженер-электроник

Контроль работы электронной аппаратуры и систем сбора.

1

3.

Ведущий геофизик

Обработка сейсмоакустических данных, контроль качества.

1

4.

Ведущий геофизик

Обработка данных гидролокации бокового обзора, контроль качества.

1

5.

Геофизик-оператор

Сбор данных ГЛБО и сейсмоакустики.

2

7.

Начальник навигационно-гидрографического отряда

Руководство работами по навигационной привязке, обработка навигационных данных.

1

8.

Навигатор

Сбор навигационных и батиметрических данных, прокладка линии движения судна.

2

9.

Ведущий специалист

Обработка батиметрических данных, контроль качества.

1

Всего:

10

8. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ и ОБЪЕМЫ

498

1. Расчет производительности геофизических изысканий

499

1. Последовательность выполнения работ

500Ниже приводиться расчет производительности для идеальных условий: хорошая погода, безупречная работа аппаратуры и оборудования, прямолинейность профиля.

501Состав работ:

• Многолучевое эхолотирование,

• Сейсмоакустическое профилирование,

• Гидролокация бокового обзора,

• Магнитометрия.

502Общие условия:

• Глубина моря 320 – 350 м;

• Скорость буксировки 3.5 – 4.5 узла. Зависит от глубины моря (в первую очередь), направления течений, погодных условий, необходимой высоты буксировки над дном, длины вытравленного кабеля, работы оборудования;

• Регулярные измерения скорости звука в воде (2 раза в сутки).

503Перед началом работ и после перерыва вызванного ухудшением погодных условий производиться развертывание многолучевого эхолота и системы USBL (установка несущих кронштейнов и обтяжка тросов) и их калибровка.

504В состав работ на профилях входят:

• Заход на профиль. Расстояние от начала профиля 3-4 км. На заходе производиться вытравливание буксировочного кабеля (1200 - 1400 м), стабилизация скорости движения судна, стабилизация высоты буксировки (20 – 30 м от дна) гондолы с аппаратурой.

• Работа на профиле со средней скоростью 4 узла.

• Переход с профиля на профиль. Порядок следующий:

• Курс движения сохраняется.

• Кабель-трос выбирается до длины 300 – 350 м, с целью предотвращения посадки буксируемого тела на грунт, при развороте.

• Судно поворачивает на галс следующего профиля так чтобы быть на требуемом курсе за 2-2.5 км до начала профиля.

505Такое расстояние необходимо для:

• погашения инерции судна (достижения и стабилизации рабочей скорости);

• выхода в коридор профиля и удержания буксируемого тела в нем (обычно, линия движения судна и буксируемого тела расходятся до нескольких десятков метров в плане, как это показано на рис.8.1.).

506

Рисунок 8.1 Буксировка подводного аппарата в коридоре изысканий

507

508После стабилизации скорости кабель-трос вытравливается до длины, на которой буксируемое тело удерживается на требуемой высоте над дном (20 метров). Как правило, для ШГКМ это 1200 – 1400 метров. Глубина буксировки, для скорости 4 узла, составляет примерно 1/4 от длины вытравленного кабеля.

• Измерение скорости звука, последовательность действий:

• Кабель наматывается полностью, с ручным управлением кабелеукладчика.

• Оборудование поднимается на борт.

• Заменяется маяк-ответчик гидроакустической системы навигации.

• Судно ложится в дрейф в требуемой точке.

• Определяется направление дрейфа.

• Судно устанавливается в нужное положение.

• Измеряется скорость звука в воде.

• Данные проверяются.

• Судно выходит на курс профиля за 3-4 км, до его начала.

• Производиться вытравливание буксировочного кабеля (1200 - 1400 м), стабилизация скорости движения судна, стабилизация высоты буксировки (20 – 30 м от дна) гондолы с аппаратурой.

509Мешающие факторы:

• Плохие погодные условия сильно затрудняют буксировку гондолы в требуемом (± 10 м) коридоре, ухудшают работу кабелеукладчика (что требует больших затрат времени на переходе между профилями из-за необходимости перемотки витков кабеля, с управлением кабелеукладчика вручную).

• В случае криволинейного профиля осложняется удержание буксируемого тела в коридоре.

510Затраты времени на отработку профилей складываются из следующих факторов:

• Движение по профилю 4 узла, или 7.4 км/час.

• Переход с профиля на профиль 0.9 – 1.1, в среднем 1 час.

• Измерение скорости звука в воде 2 часа на одно измерение.

511На рисунке 8.2 показана схема отработки малой по размеру площадки.

512Рисунок 8.2 Схема отработки детальной площадки

513

514Очевидно, что чем меньше длина профиля, тем ниже производительность работ. Это происходит за счет увеличения доли затрат времени на циркуляции с профиля на профиль. На рисунке 8.3 показан рассчитанный график зависимости возможной производительности работ (в сутки) от длины профилей, с учетом перечисленных выше факторов.

515Синяя линия на графике это теоретическая, максимально возможная, суточная производительность, при идеальных погодных условиях, и условия что проведены все подготовительные операции. Реально, при ухудшении погоды, удлиняется время захода на профиль, увеличивается количество выходов буксируемого тела за пределы коридора изысканий (что требует повторной отработки таких участков). При криволинейном профиле на месте его изгиба, как правило, также невозможно удержать буксируемое тело в коридоре изысканий, даже при хорошей погоде. Следует учесть подготовительные операции, такие как разворачивание многолучевого эхолота и системы USBL, калибровки, первый заход на участке. Процедуры производятся после каждого захода в порт, и после шторма. Это увеличивает затраты времени до 20 % от средних затрат времени.

516Реально достижимая, средняя производительность показана красной линией.

517

1. Объемы работ и затраты времени для изысканий

8.1.2.1 Площадь ШГКМ

518Конфигурация площади работ ШГКМ представляет собой многоугольник, охватывающий все сооружения ПДК.

519На рисунке 8.4 представлена схема профилей на ШГКМ.

520Расстояние между рядовыми профилями – 100 метров.

521Расстояние между секущими профилями – 500 метров.

522Площадь отрабатывается отдельными блоками (площадками).

Таблица 8.1

Объемы работ, производительность и затраты времени для геофизических изысканий на площади ШГКМ

Профили

Средняя

длина профиля

Количество профилей

Объем (км)

Производительность

(км/сутки)

Затраты времени (сутки)

рядовой

18.4

87

1600.8

84.4

19.0

рядовой

9.1

41

373.1

65.3

5.7

Всего, рядовые профили

128

1973.9

Средняя

79.9

24.7

секущий

8.6

19

163.4

63.6

2.6

секущий

12.7

18

228.6

74.8

3.1

Всего, секущие профили:

37

392

Средняя

68.8

5.7

Итого:

165

2365.9

Средняя

77.8

30.4

Таблица 8.2

Календарный план работ на ШГКМ и по трассе трубопровода, с учетом погодных условий (без учета перехода из порта приписки и обратно)

523Вид работ MBES+Chirp+ SSS+ Magnetometer

524

525Период

527месяц

528дата

529Мобилизация

530май

53117-21

532Работы

533май

53412 - 29

535Бункеровка

536май - июнь

53731 - 02

538Работы

539июнь

54004 - 22

541Бункеровка

542июнь

54324-26

544Работы

545июнь -июль

54628 -30 1 - 16

547Переход в порт

548июль

54916 -17

550Бункеровка

551июль

55218 - 20

553Переход в р-н работ

554июль

55521-22

556Работы

557июль

55822 -23

559Работы

560июль - август

56123 -31 1 - 9

562Переход в порт

563август

5649 - 10

565Бункеровка

566август

56711-13

568Переход в р-н работ

569август

57014-15

571Работы

572август- сент.

57315-31 1-2

574Переход в порт

575сент.

5762-3

577Бункеровка

578сент.

5794-6

580Переход в р-н работ

581сент.

5827

583Работы

584сент.

5858-26

586Переход в порт

587сент.

58827

589Бункеровка

590сент.

59128-30

592Переход в р-н работ

593окт.

5941

595Работы

596окт.

5972-3

598Всего, трасса:

599 

600 

601Работы

602окт.

6034-15

604Переход в порт

605окт.

60616

607Демобилизация

608окт.

60917-19

9. ПЕРЕЧЕНЬ И СОСТАВ ОТЧЕТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СРОКИ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

610

1. Отчет о мобилизации

611

612После завершения калибровок в районе работ, в течении 3 суток будет подготовлен отчет о мобилизации, который включает:

• список персонала на борту;

• список оборудования, развертываемого на борту;

• поверочные сертификаты оборудования;

• результаты испытаний и калибровки оборудования, расчеты погрешностей;

• результаты проверки судна на соответствие требованиям охраны труда и техники безопасности.

613

1. Ежедневный отчет

614

615Ежесуточно, в ходе выполнения каждого вида изысканий, в установленное время Заказчику будет представлен краткий отчет содержащий резюме выполненной работы, изменения в ее объеме, задержки и сбои по метеоусловиям и прочие события, отмеченные в течение прошедших 24 часов, а также мероприятия, запланированные на последующие 24 часа. Формат отчета согласовывается с Заказчиком.

616

1. Итоговая отчетность

   1. Полевой отчет

617После завершения этапов морских работ, в течение одной недели после прихода в порт будут подготовлены полевые отчеты (для ШГКМ и трассы трубопровода раздельно). В состав отчета входят:

• Журнал ежедневных событий;

• Журналы операторов по видам работ;

• Ежедневные отчеты;

• Объемы выполненных работ и затраты времени;

• Предварительные батиметрические карты с предвычесленными приливами;

• Карты траекторий пути МЛЭ, профилографа (гидролокатора бокового обзора), магнитометра;

• Предварительный каталог выявленных объектов на дне;

• Временные разрезы данных профилографа;

• Сонограммы данных гидролокатора бокового обзора;

• Описание методики работ и бортовой обработки данных;

• Предварительные выводы о результатах работ.

618

1. Проект итогового технического отчета

619В течение 1-го месяца после окончания работ Заказчику будет представлен проект итогового технического отчета для ознакомления. В отчете должна быть представлена интерпретация данных, полученных в ходе изысканий.

620Отчет об изысканиях, состоит из двух томов:

621Том 1: Результаты изысканий;

622Том 2: Технические приложения.

623Том 1 состоит из следующих разделов:

624Раздел 1 – Введение:

• Время производство работ и затраты времени;

• Объемы работ;

• Тип судна и использованного оборудования;

• Методика работ;

625Раздел 2 - Результаты работ:

• Обзорная карта района работ, показывающая границы района изысканий;

• Батиметрические данные, в том числе средние, максимальные и минимальные уклоны дна;

• Результаты интерпретации данных гидролокатора бокового обзора и магнитометра;

• Результаты интерпретации сейсмоакустических данных (предполагаемое строение осадков, по сейсмоакустическим данным);

• Примеры данных, отображающих типичные характеристики рельефа дна и разреза грунтов;

626Том 2: Технические приложения, состоит из следующих разделов:

627Раздел 1 – Карты.

628Все карты, кроме обзорной (масштаб 1: 25 000) строятся в масштабе 1 : 5 000 (Формат А0). Для представления в отчете карты трансформируются в формат А3.

629ЗАКЛЮЧЕНИЕ

630

631В заключение несколько слов о значении освоения шельфа для экономики Российской Федерации

632Освоение шельфа приведет:

633-к увеличению прямых поступлений в бюджет от недропользования;

634-притоку инвестиций в реальный сектор экономики;

635-наращиванию внутреннего потребления и экспорта;

636-росту ВВП;

637-снижению импортной зависимости в сфере оборудования и высоких технологий;

638-социально-экономическому развитию удаленных регионов Российской Федерации и зон особых геополитических интересов;

639-поддержанию занятости населения и созданию новых рабочих мест.

640