Выполнение гидрографического исследования на штокмановском газоконденсатном месторождении (стр. 4 из 7)
Изыскания 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.
Рисунок 6.2 Окно контроля положения буксируемого тела
Эта информация позволит оператору предвидеть резкие изменения рельефа дна и своевременно предпринимать меры для исключения аварийной ситуации.
Прибрежные участки будут отрабатываться с использованием катеров. Полоса обзора 50 – 100 метров, расстояние между профилями 15 - 20 метров.
Для работ будет использоваться малогабаритный гидролокатор «С-MAX». Дополнительно, непосредственно вблизи берега, будут отработаны по 2 профиля вдоль береговой линии.
6.2.2 Магнитометрия
Основной 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.
В процессе выполнения магнитометрических наблюдений будут применяться высокочувствительные морские магнитометры SeaSPY и Magis.
Магнитометры будут буксироваться за подводным геофизическим комплексом C3D на расстоянии от 10 м до 30 м от него с помощью кевларового кабеля.
6.2.3 Навигационное обеспечение промера дна и геофизических работ
Координирование 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.
Навигационная привязка буксируемого тела будет осуществляться с использованием ультракороткобазисной системы гидроакустической навигации. Маяк-ответчик будет крепиться к несущему кабелю, в непосредственной близости от буксируемого тела.
Применяемые 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.
Для 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.
По значениям длины вытравленного кабеля и превышению вычисляется горизонтальное проложение длины кабеля. По значениям, курса, путевого угла и модели сноса вычисляется курсовой угол на устройство.
Для 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.
Для устройств, буксируемых на глубине, практикуется соотношение курс / путевой угол как 10% / 90%. Также применяется коэффициент провиса кабеля 0.05.
6.2.4 Батиметрическая съемка рельефа дна
Батиметрическая съемка рельефа дна на площади ШГКМ и вдоль морской части трубопровода будет выполняться при помощи многолучевого эхолота ResonSeaBat 8111. Ширина полосы покрытия для различных глубин приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1
Ширина полосы покрытия МЛЭ, в зависимости от глубины.
| Глубина, м | Полоса покрытия, м |
| 100 | 700 |
| 200 | 1500 |
| 300 | 2200 |
| 350 | 2600 |
При глубинах менее 100 м для обеспечения заданного перекрытия плотность галсов может быть увеличена.
Эхолот будет установлен на специальной штанге.
Совместно 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.
В 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.
Таблица 6.2
Ширина полосы покрытия МЛЭ, в зависимости от глубины.
| Глубина, м | Полоса покрытия, м |
| 5 | 16 |
| 10 | 35 |
| 20 | 70 |
| 50 | 170 |
6.2.5 Уровенные наблюдения
Районы 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.
В 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.
Дальность 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.
Таким 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
На 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.