Устоять на жидком грунте
Энергетическое благополучие России все чаще увязывают с разработкой шельфовых месторождений нефти и газа. Что, впрочем, неудивительно, ведь запасы углеводородного сырья на континенте истощаются, а на морском дне его хватит на десятилетия. «Но так ли уж безопасны нефтедобывающие и буровые платформы и какие неожиданные сюрпризы могут преподнести нефтедобытчикам морские глубины?» — такими вопросами стал задаваться инженер-геолог из научно-исследовательского и проектного института «ВолгоградНИПИморнефть» Александр Маштаков.
А все дело в том, что главная его профессиональная задача в родном институте — надежность закрепления нефтяных платформ на морском грунте. Трудность же заключается в том, что эти многотонные гигантские сооружения должны быть прочно закреплены на морском дне. Да так, чтобы за 35 лет эксплуатации их смещение по вертикали или горизонтали не превысило бы 10-15 см! Но именно здесь нефтяников подстерегает серьезная опасность — затаившийся в подводных недрах газ сероводород. Он имеет обыкновение накапливаться в морских грунтах (до 200 метров ниже морского дна), и если вырвется наружу, то от мельчайшей искры может вспыхнуть пожар.
Главное же коварство этого газа заключается в другом: он, по выражению инженеров-геологов, «разжижает» грунт, на котором покоится нефтяная платформа, снижает его несущую способность. Потеря устойчивости в лучшем случае приводит к разрыву труб, по которым прокачивается нефть. Даже такой исход дела грозит экологическими бедами и многомиллиардными убытками. Но самое страшное, когда платформа теряет равновесие и переворачивается. Взять, к примеру, аварию на нефтяной платформе в Мексиканском заливе в мае 1975 года. Тогда произошел мощный газовый выброс, в результате чего плавучая буровая установка опрокинулась. И таких аварий очень много.
В работах зарубежных исследователей отмечается, что при добыче нефти свободный газ создает потенциальные риски для искусственных конструкций. Но в России этот фактор до последнего времени в инженерных расчетах почему-то никто не учитывал. Мало того, ни в одном нормативном документе ни слова не было сказано о снижении параметров грунта из-за присутствия в них свободного мелкозалегающего газа. Это обстоятельство молодого инженера заставило крепко призадуматься.
— Нужно было разобраться, откуда этот газ берется, как предотвратить связанные с ним аварийные ситуации. Конечно же здесь не обойтись без науки, которой я сейчас занимаюсь, — рассказывает Александр.
Работа, за которую на конкурсе «Инженер года-2012» он получил диплом лауреата, с точки зрения несведущего обывателя называется мудрено: «Анализ и прогноз инженерно-геологических процессов при установке нефтяных платформ в Северном Каспии». Но для нефтедобытчиков это было как раз то, что нужно. Чтобы предотвратить сероводородные пожары, было предложено бурить так называемые разгрузочные скважины. По ним огнеопасный газ должен как можно дальше уходить от нефтяной платформы. А чтобы компенсировать «разжижение» грунта, было предложено удлинить опоры и вбивать их в морское дно на бОльшую глубину. Решение, казалось бы, очевидное. Но за этой простотой стоит кропотливая инженерная работа и уникальная методика Александра Маштакова. Она предполагает изучение состояния грунтов на предмет содержания газов, их постоянный мониторинг и даже учитывает специфику конструкции нефтяной платформы.
В битве за Арктику
Как утверждает Александр Маштаков, для него и его коллег очень важно, чтобы изобретения находили применение на производстве.
— Наука забирает много времени, на нее уходят все свободные вечера и даже выходные. Надо собирать информацию, анализировать, создавать обширную информационную базу и писать статьи в научные журналы, но конечный результат стоит того, — делится инженер своими размышлениями.
Кстати, на нефтяных месторождениях Северного Каспия уже создается комплекс нефтяных платформ, в которых учитываются расчеты несущей способности подводных грунтов волгоградского новатора. Впрочем, одним только Каспием дело, скорее всего, не ограничится. Дело в том, что Россия вступила в борьбу за Арктику, активно приступает к разработке шельфовых месторождений северных морей, а это значит, что проблемы безопасности нефтяных платформ придется решать и здесь. Экономический эффект от внедрения инженерных рекомендаций Маштакова пока никто не просчитывал, но вряд ли деньгами можно измерить ценность спасенных человеческих жизней и возможность уберечь моря от нефтяного загрязнения.
Не секрет, что инженерная профессия у современной молодежи становится все более престижной. Этому способствует и политика государства, направленная на популяризацию этого вида профессиональной деятельности, и перепроизводство сверхпопулярных в предыдущие годы юристов и экономистов, и даже то, что именно технари после окончания вуза могут рассчитывать сегодня на наиболее высокую зарплату. Впрочем, дело не только в размере денежного вознаграждения. По словам Александра Маштакова, все 30 лауреатов конкурса «Инженер года-2012 » писали в своих отзывах, что главные их устремления сегодня — это разработка и внедрение смелых технических решений, рост собственного творческого потенциала. Российской науке есть на кого опереться в будущем.
