Волновой климат нефтегазовых месторождений Баренцева моря

Колодкин Павел Андреевич
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В научной работе даётся характеристика волнового климата (режима волнения) для двух месторождений Баренцева моря – Штокмановское месторождение (центральная часть моря) и месторождение Приразломное (юго-восточная – прибрежная часть моря). Для составления характеристики волнового климата был проведён расчёт и анализ оперативных и экстремальных статистик волнения (высот, длин и периодов волн), оперативных статистик ветра (скорость и направление ветра). Составлена оценка межгодовой изменчивости. Впервые для акваторий указанных месторождений проведена проверка гипотез о функции распределения параметров волнения и ветра. Автором предложены и проверены на данных полевых исследований уравнения связи параметров волнения для исследуемых акваторий. Полученные результаты сопоставлены с данными приводимыми в справочной литературе.

Согласно «Основам государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу», утверждённым президентом РФ от 18.09.2008 – использование Арктической зоны в качестве стратегической ресурсной базы, обеспечивающей социально-экономическое развитие страны, является одним из национальных интересов России (http://legalacts.ru; Стратегия…).
Для эффективного использования и развития ресурсной базы арктической зоны, в соответствии со «Стратегией развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года», утверждённой президентом РФ от 10.07.2018, предусматривается: формирование проектов организации комплексного изучения континентального шельфа и прибрежных акваторий; освоение Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции и месторождений углеводородов на континентальном шельфе Баренцева моря; развитие средств обеспечения гидрометеорологической безопасности (http://legalacts.ru; Стратегия…).
В связи с чем, одной из основных целей в сфере науки является обеспечение достаточного уровня фундаментальных и прикладных научных исследований по накоплению знаний и созданию современных научных и геоинформационных основ управления арктическими территориями (http://legalacts.ru; Основы…).
Получение информации о режимных и экстремальных характеристиках волнения является обязательной частью работ при проведении морских комплексных инженерных изысканий, необходимых для принятия проектных решений при освоении месторождений на континентальном шельфе.
Цель настоящей работы: расчёт и оценка оперативных и экстремальных статистик волнения для двух месторождений Баренцева моря, с принципиально различным волновым климатом.
Для достижения поставленной цели, предусматривается решение следующих задач:
Расчёт и анализ оперативных статистик волнения (высоты волн и их периоды) и ветра (скорость и направление) для месторождений: Штокмановское и Приразломное;
Расчёт и анализ экстремальных статистик волнения для месторождений: Штокмановское и Приразломное;
Оценка межгодовой изменчивости волнового климата;
Сравнение полученных данных, с представленными в справочных пособиях.
Объект исследования: Баренцево море – центральная и юго-восточная часть. Предмет исследования: волновой климат – режим волнения для акваторий Штокмановского и Приразломного месторождений.

Для исследуемого района в центральной части Баренцева моря – Штокмановское месторождение, можно отметить следующие особенности режима ветра и волнения.
Максимум повторяемости для летних месяцев приходится на значительные волны высотой от 1 до 1,5 метров, для зимних – от 2 до 3 метров. Средняя высота значительных волн составила 1.93 метра. Обеспеченность средней высоты волн составила порядка 36%.
Минимальный средний период волн составил 6.3 секунды (1968, 1970 годы). Максимальный средний период волн наблюдался в 1989 году, составив 7.1 секунды. Максимум повторяемости для летних месяцев приходится на период волн от 5 до 6 секунд, для зимних – от 7 до 8 секунд. Среднее значение периода волн составляет 6.65 секунды.
Среднее значение для скорости ветра составило 7.59 м/с. Максимум повторяемости для летних месяцев приходится на скорость ветра от 4 до 6 м/с, для зимних – от 8 до 10 м/с. Минимальная средняя скорость ветра составила 6.6 м/с и приходится на 1969 год. Максимальная средняя скорость ветра наблюдалась в 2006 году, составив 8.4 м/с.
Среднее значение для длины волны составило 82.97 метра. Максимум повторяемости для летних месяцев приходится на длину волн от 40 до 60 метров, для зимних – от 100 до 150 метров. Минимальная средняя длина волн составила 74.9 метра и приходится на 1968 год. Максимальная средняя длина волн приходится на 1989 год, составляя 95.1 метра.
Выполненная в работе проверка распределений параметров волнения для районов месторождений Штокмановское и Приразломное на соответствие теоретическим законам была проведена впервые. Для высот значительных волн и скорости ветра, предпочтительнее оказалась аппроксимация по закону Вейбулла, а для периодов и длин волн (на основании биплотов) лучшей аппроксимацией является логарифмически нормальный закон. Для длин волн – форма распределений более соответствует закону Вейбулла; значения – логарифмически-нормальному закону.
В работе были впервые проверены и уточнены для исследуемых районов теоретические зависимости высот и периодов волн. Для месторождения Штокмановское дополнительно была проведена проверка полученного уравнения на данных полевых исследований. Данные уравнения связи впоследствии были применены при расчёте ассоциированных периодов волна в блоке экстремальных статистик.
При анализе межгодовой (междекадной) изменчивости волнения, однонаправленного роста высот значительных волн в последние десятилетия зафиксировано не было. Средние декадные оценки высот волн составляют от 1,86 до 2,02 метра. При том, что максимальная рассчитанная высота волны приходится на период с 1967 по 1976 год и составляет 13,1 метра.
Согласно рассчитанных данных, район Штокмановского месторождения в безледный период характеризуется скоростями ветра от 3 до 9 м/с, преимущественно меридиональных направлений; наибольшей повторяемостью для волн с высотами от 0 до 2 метров З и СЗ направлений, с периодом от 4 до 6 секунд.
Продолжительность волновых ситуаций с превышением средней высоты волны (1,93 метра) для акватории месторождения составляет в зимний период в среднем порядка 4 суток в месяц (максимум до 23 суток) и в летний период не более 3 суток (максимум до 10 суток) – для высот волн 3% обеспеченности. Волнение в летние месяцы в среднем не превышает 4 – 6 метров, в зимние месяцы может превышать 10 метров, имея продолжительность для верхней границы высоты волн, порядка полусуток.
Расчёт волн, возможных 1 раз в N лет для Штокмановского месторождения показал, что максимальная высота волны, 3% обеспеченности, возможной раз в год составляет согласно расчётных данных 11,3 метра, раз в 10 лет – 15,8 метра, раз в 100 лет – 20,2 метра. Высоты волн, обеспеченностью – 1% и 0,1% возможные 1 раз в 100 лет, рассматриваемые в блоке гидрометеорологических условий, при разработке морских нефтяных, газовых и нефтегазоконденсатных месторождений, согласно СТО Газпром 2-3.7-320-2009, для акватории Штокмановского месторождения составили 23,2 и 28,4 метра, соответственно.
Для исследуемого района в юго-восточной части шельфа Баренцева моря можно отметить следующие особенности режима ветра и волнения. Наибольшая повторяемость высот значительных волн в интервале от 0.5 до 1.5 метров составляет 81,5%. Средняя высота значительных волн составила 0.96 метра. 35.5% всех значительных волн имеют высоту выше средней. Минимальный средний период волн составил 3.08 секунды (1998 год).
Максимальный средний период волн наблюдался в 1996 году, составив 3.76 секунды. Среднее значение периодов волн составляет 3.50 секунды.
Среднее значение для скорости ветра 6.84 метра в секунду. Максимум повторяемости для летних месяцев приходится на скорость ветра порядка 6 м/с. С сентября по ноябрь наблюдается тенденция к увеличению средней скорости ветра до 8 м/с. Минимальная средняя скорость ветра составила 5.92 м/с и приходится на 1984 год. Максимальная средняя скорость ветра наблюдалась в 1997 году, составив 7.76 м/с.
Для высот значительных волн и скорости ветра, предпочтительнее оказалась аппроксимация по закону Вейбулла, а для периодов волн лучшей аппроксимацией является логарифмически нормальный закон.
При анализе межгодовой (междекадной) изменчивости волнения для района месторождения Приразломное так же не отмечается однонаправленного роста высот значительных волн в последние десятилетия. Средние декадные оценки высот волн составляют от 0,94 до 0,99 метра. При том, что максимальная рассчитанная высота волны приходится на период с 1980 по 1989 год и составляет 6,2 метра.
Район месторождения Приразломное, согласно рассчитанных данных, характеризуется в безледный период года (июль – ноябрь): скоростями ветра от 4 до 8 м/с, при этом распределение повторяемости скоростей ветра по направлениям представлено равномерно, со слабым преобладанием ЮЗ направления – что соотносится со справочными данными; наибольшей повторяемостью для волн с высотами от 0 до 1 метров С и СЗ направлений, с периодом от 2 до 4 секунд.
Продолжительность волновых ситуаций с превышением средней высоты волны (0,96 метра) для акватории месторождения составляет в осенний период в среднем порядка 2,5 суток в месяц (максимум до 24 суток) и в летний период не более 2 суток (максимум до 8 суток) – для высот волн 3% обеспеченности. Волнение в летние месяцы в среднем не превышает 3 – 4 метров, в зимние месяцы может превышать 6 метров, имея продолжительность для верхней границы высоты волн, порядка полусуток.
Для месторождения Приразломное, расчёт волн, возможных 1 раз в N лет показал, что максимальная высота волны, 3% обеспеченности, возможной раз в год составляет согласно расчётных данных 6,0 метров, раз в 10 лет – 8,5 метра, раз в 100 лет – 11,0 метров. Высоты волн, обеспеченностью – 1% и 0,1% возможные 1 раз в 100 лет, для акватории месторождения Приразломное составили 12,6 и 15,4 метра, соответственно.
При сопоставлении значений, полученных на основании исходных данных с данными справочника (таблица 38), была выявлена тенденция – для значений исследуемого параметра имеющих наибольшую повторяемость за указанный период, исходные данные в сравнении со справочными, как правило, дают завышенную оценку, для значений имеющих низкую повторяемость – заниженную; вероятно, по причине – меньшей площади исследуемых акваторий, относительно районов, для которых приводятся данные в справочных пособиях; меньшей длины модельного ряда наблюдений в исходных данных; локальных особенностей районов; методов исследования и т.д.

Таблица 38 – Сопоставление оперативных и экстремальных статистик для месторождений Штокмановское и Приразломное – безледный период
На основании полученных значений можно сделать вывод, что волновой климат для района месторождения Приразломное мягче, чем для Штокмановского. Наблюдаемые для него условия волнения предпочтительнее при добыче нефти и газа на шельфе, как характеризующиеся меньшими средними и максимальными высотами и периодами волн, скоростями ветра в течение периода открытой воды, а также отсутствию видимых предпосылок к изменению значений указанных характеристик в ближайшие десятилетия (расчётный период эксплуатации месторождения).

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Расчет паводков на реках средней полосы России
    📅 2020год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет