Введение
1 Анализ природных условий в районах Карского и Печорского морей
1.1 Печорское море
1.2 Карское море
2 Архитектурно-конструктивные типы морских стационарных ледостойких платформ
2.1 Общие сведения о стационарных ледостойких платформах
2.2 Ледостойкие платформы со сквозным блоком на свайном основании
2.3 Гравитационные ледостойкие платформы
2.4 Иные виды морских ледостойких стационарных платформ
3 Нагрузки, действующие на стационарные платформы
3.1 Волновые нагрузки
3.2 Ветровые нагрузки
3.3 Нагрузки от течений
4 Теоретическая оценка ледовых усилий, действующих на платформы
4.1 Представление феноменологической модели
4.2 Обзор существующих математических моделей процесса
4.3 Представление математической модели
4.3.1 Моделирование воздействия надводного нагромождения
4.3.2 Моделирование воздействия обломков льда, скользящих вверх по стенке платформы
4.3.3 Моделирование воздействия обломков льда, разворачивающихся на вертикальную
плоскость сооружения
4.3.4 Моделирование воздействия подводного нагромождения
4.3.5 Моделирование сил сцепления обломков надводного нагромождения
4.3.6 Моделирование силы ломки льда
4.3.7 Нагрузка, возникающая на боковых гранях сооружения
4.3.8 Окончательная запись модели
4.4 Оценка размеров ледового нагромождения перед платформой
4.4.1 Подводное нагромождение
4.4.2 Надводное нагромождение
4.4.3 Угол естественного скоса и некоторые физико-механические параметры нагромождений...
4.5 Расчёт ледовых нагрузок по разработанной методике
5 Обеспечение устойчивости платформ на дне водоёма
5.1 Характеристики донных грунтов Печорского и Карского морей
5.2 Конструктивные и технологические особенности закрепления платформ на дне
5.3 Расчёты устойчивости гравитационных платформ
5.3.1 Методика расчёта
5.3.2 Давление на грунт
5.3.3 Глубинный сдвиг
5.3.4 Плоский сдвиг
5.3.5 Смешанный сдвиг
5.3.6 Расчёт свайного закрепления
6 Техническое предложение по арктической морской ледостойкой стационарной платформе
6.1 Архитектурно-конструктивный тип и общее расположение
6.2 Расчёт нагрузки масс
6.3 Расчёт гидростатических элементов
6.4 Определение внешних нагрузок и критерии прочности
6.4.1 Волновые нагрузки
6.4.2 Ветровые нагрузки
6.4.3 Нагрузки от течений
6.4.4 Ледовые нагрузки
6.4.5 Расчётные режимы нагрузки
6.4.6 Критерии прочности
6.5 Расчёты устойчивости
7 Модельные испытания платформы
7.1 Обоснование критериев подобия
7.1.1 Моделирование битого льда и чистой воды
7.1.2 Моделирование сплошного льда
7.2 Методика и технология проведения испытаний, приборы и оборудование
7.2.1 Основные характеристики МЛСП и её модели
7.2.2 Ледовый бассейн
7.2.3 Измерительно-буксировочная тележка для проведения модельных испытаний
7.3 Результаты испытаний модели платформы
7.3.1 Испытания в сплошном ровном льду
7.3.2 Испытания в битом льду
7.3.3 Испытания в чистой воде
7.4 Пересчёт результатов испытаний на натуру
7.4.1 Пересчёт результатов испытаний в сплошном льду
7.4.2 Пересчёт результатов модельных испытаний платформы в битом льду
7.4.3 Пересчёт результатов буксировочных испытаний модели платформы на натуру в чистой
воде
7.5 Подведение итогов модельных испытаний
Список литературы
Приложение
В российской Арктике находятся стратегические запасы нефти и газа, по прогнозам составляющие не менее двадцати процентов от мировых. В перспективе должно возрасти значение морских коммуникаций, особенно при крупно масштабном освоении шельфовых месторождений.
Министерство природных ресурсов России приняло в 2006 г. Стратегию изучения и освоения нефтегазового потенциала континентального шельфа на период до 2020 года. В процессе реализации предусмотренных Стратегией мероприятий ожидается достижение к 2020 году следующих результатов:
• будут аккумулированы извлекаемые суммарные ресурсы углеводородов в объемах 2326 млрд т нефти и 90-100 трлн м3 газа, включая разведанные запасы нефти в объеме 10-13 млрд т, газа - 10-20 трлн м3;
• ожидаемые объемы добычи нефти на участках недр континентального шельфа Российской Федерации составят к 2010 г. до 10 млн т., к 2020 г. - до 95 млн т.; объем добычи газа к 2010 г. - 30 млрд м3, к 2020 г. - не менее 150 млрд м3.
В результате цикла работ в Баренцевом и Карском морях, выполненных в 1970-80-х гг., была открыта и подготовлена к освоению Западно-Арктическая шельфовая нефтегазоносная провинция (включающая нефтегазоносные и перспективные структуры Баренцева, Печорского и Карского морей), недра которой содержат до 80% ресурсов арктического шельфа России. В пределах провинции было выявлено и разведано более 10 промышленных нефтяных, нефте-, газоконденсатных и газовых месторождений, включая 4 уникальных (Штокмановское и Ледовое в Баренцевом море, Ленинградское и Русановское - в Карском) и 4 крупных. На Западно-Арктическом шельфе России открыты не только акваториальные продолжения бассейнов суши (Тимано-Печорская и Западно-Сибирская НГП), но и самостоятельные, возможно, более богатые шельфовые нефтегазоносные бассейны (Баренцевская НГП).
Техническая доступность ресурсов углеводородов на акваториях определяется, прежде всего, двумя факторами: глубиной залегания и природно-климатическими условиями, главным образом, ледовой обстановкой.
В обозримой перспективе Западно-Арктический шельф России станет областью интенсивной разработки морских месторождений нефти и газа, как одна из основных энергетических провинций страны (рисунок 0.1). Будут установлены нефтегазодобывающие
