Основные геологические риски для нефтегазопроводов Севера

Эксплуатация нефтегазопроводов, проложенных в условиях Севера, осуществляется в чрезвычайно контрастных природно-климатических условиях с активным проявлением целого комплекса сложных геологических процессов, которые воздействуют на трубопроводы: перепады температур в зимние и летние периоды, осадки, деградация вечномерзлых грунтов, лесные пожары, неоднородность рельефа, переходы рек и ручьи, болотистые места.

Одним из основных подходов к повышению эффективности процессов управления при возникновении чрезвычайных ситуаций, минимизации экономического ущерба от последствий аварий и катастроф, возможного их предупреждения является внедрение информационных технологий, моделирование природных и технологических процессов, оценка риска с использованием ГИС-технологий. В статье рассматривается пример зонирования исследуемой территории по интенсивности проявления геологических рисков, что позволяет осуществить идентификацию и инвентаризацию потенциально опасных объектов и совершенствовать систему геотехнического мониторинга.

На территории Якутии ведется строительство и эксплуатация участка магистрального нефтепровода Восточная Сибирь - Тихий океан (ВСТО) протяженностью

2757 км и диаметром 1067/1220 мм по маршруту Тайшет - Сковородино, проходящего по территориям Иркутской, Амурской областей, Республики Саха (Якутия), 7 нефтеперекачивающих станций с общим объемом резервуарного парка 850 тыс. куб.м, и специализированный морской порт в бухте Козьмино (Приморский край) [2, 3].

Строительство трассы трубопровода, вырубка леса, нарушение растительного покрова при рытье траншеи, нарушение естественного стока водоемов при строительстве притрассовой дороги и обваловке трубопровода – это основные потенциально опасные геотехнические процессы [1]. При транспортировке нефтепродукта происходит взаимовлияние системы подземных трубопроводов и окружающих многолетнемерзлых пород, что приводит к резкой активизации экзогенных процессов на территории технологического коридора.

Для участка трассы трубопровода характерны следующие природные криогенные процессы и явления [4]: криогенное пучение грунтов, которое распространено почти на всей территории выделенных геокриологических участков трассы; наледеобразование; процессы эрозии и термоэрозии, вызывающие возникновение процессов оседания, обрушения, осыпания, оползания и др.; солифлюкция и оползнеобразование, по воздействию на инженерные сооружения также относящихся к числу опасных; термокарст, который образуется в связи с оттаиванием льдонасыщенных грунтов и вытаиванием подземных льдов, приводящий к проседанию поверхности земли, возникновению отрицательных форм рельефа и их заболачиванием.

Для отображения результатов анализа состояния трубопроводной системы на территории, в пределах которой, есть взаимное влияние элементов трубопроводной системы и геологической среды, выделяются зоны с изменяющимися во времени границами и параметрами.

Зонирование выполняется по типу экзогенных геологических опасностей и степени опасности. Зоны формируются на основе следующих действий: дешифрирования и локализации индикаторов на материалах дистанционного зонирования; уточнения параметров экзогенных геологических процессов в ходе полевого обследования; измерений координат осадочных марок геодезическими методами; снятием показаний датчиков.

Для оценки параметров опасных процессов, нарушающих равновесное состояние геологической среды, создаются следующие цифровые модели: рельефа; водотоков; растительности; механики грунтовых масс; сейсмических воздействий; теплового поля, формирующегося вокруг трубы с нефтью.

Все перечисленные объекты, включая картографическую основу, элементы трубопроводной системы, средства мониторинга, зоны и цифровые модели, являются элементами содержания базы данных (БД).

Предупреждение природных и природно - техногенных аварий опирается на новые методологические направления в изучении функционирования природнотехногенной системы, которые позволяют придать исследованиям прогнозно-оценочный характер.