Российские ученые решили проблему высокой стоимости подводных нефтехранилищ

Пермь. В последнее время из-за сокращения ресурсов на мелководных нефтяных месторождениях все больше растет популярность эксплуатации подводных резервуаров, массогабаритные параметры таких установок влияют на их стоимость. Ученые Пермского Политеха и ИПНГ РАН выявили основные факторы, от которых зависит вес и размер таких нефтехранилищ.

Результаты исследования помогут в правильной проектировке и уменьшении стоимости их производства, отметили в пресс-службе вуза.

Мелководные месторождения на континентальном шельфе уже изучены и разработаны, ресурсы извлечены, добыча становится дороже и сложнее. Наблюдается тенденция к увеличению производства морской нефти в глубоководных и арктических проектах с использованием подводных насосов, буровых установок и специальных технологий. Однако, восстановление экосистемы Арктики и ее шельфа после техногенных воздействий занимает много времени, что создает высокие риски.

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 также экономический фактор. Рациональная конструкция должна обеспечивать оптимальное соотношение между объемом хранения и затратами на проектирование и эксплуатацию», - пояснил доктор технических наук, заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Сергей Чернышов.

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 устанавливаются 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 доктор технических наук, заведующий лабораторией ИПНГ РАН Сергей Попов.

«Вес шести подводных резервуаров Kongsberg (с гибкой мембраной) суммарным объемом 120 000 м3 составляет всего лишь 1541 тонну. 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 раза ниже. Предпочтительными объемами будут обладать подводные хранилища вместимостью от 10 000 до 20 000 м3», - дополнил инженер ИПНГ РАН Вадим Земляновский.

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.