Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов

 

В Москве на одной из выставок нефтяной и газовой промышленности норвежская компания StatoilHydro представила свои достижения.

Подводный добычной комплекс, установленный на газовом месторождении Ормен Ланге, расположен на глубине 1000 метров под волнами Норвежского моря.

Ранее наиболее крупным месторождением газа на норвежском континентальном шельфе, с которым имела дело «СтатойлГидро», было месторождение Тролль. Но освоение Ормен Ланге - гораздо более сложная задача. Месторождение расположено в 120 километрах от берега, и для его разработки применена концепция «со дна моря - на берег». Газ доставляется по подводному трубопроводу на береговой завод по подготовке газа в районе Нихамна в центральной части Норвегии.

Трубопровод взбирается под углом 30-35 градусов вверх по склону, образовавшемуся в результате оползня Стурегга и расположенному в 20 км от месторождения и в 100 км от Нихамна. Работа инженеров усложнялась еще и тем, что изрезанное дно моря покрыто выступами из твердой глины и камней, достигающими высоты 40-60 метров.

Чтобы обеспечить надежную укладку труб на морском дне, тщательно проработали оптимальную трассу в условиях этого сложного ландшафта. Дистанционно управляемые подводные аппараты составили детальную карту морского дна, к тому же на поверхности дна была установлена сеть акустических передатчиков. Это позволило уложить огромное количество камней на дно моря на глубине сотен метров с точностью до нескольких сантиметров, чтобы обеспечить надежную опору для труб и избежать провисания трубопровода в районе очень сильных морских течений.

Однако природа подготовила новые испытания. Температура воды у дна моря держится на уровне минус 1,2 градуса Цельсия, и это заставило разработать крупную антифризную систему. Два специальных трубопровода доставляют жидкость на гликолевой основе к устью скважины, где она соединяется со скважинной продукцией, состоящей из смеси газа, конденсата и воды. Такое техническое решение позволяет предотвратить образование гидратов в трубопроводе при транспортировке скважинной продукции со дна моря на берег.

Глубоководные инженерные работы. Единственный способ, который мог обеспечить доставку газа с Ормен Ланге европейским потребителям, - это отважиться на использование совершенно новых технологий. Таких, например, как применение концепции швейцарской машины для вырубки леса в качестве глубоководного экскаватора.

Глубоководный экскаватор Nexans Spider ползёт по крутому склону на дне Норвежского моря на четырех гусеницах. Каждая из его гусениц и рабочие органы дистанционно управляется с суши, и его задачи - вырыть траншеи на дне моря, избавиться от глинистых выступов и подготовить трассу для трубопровода. Этот экскаватор был специально спроектирован для проекта Ормен Ланге.

В ковш экскаватора вмонтированы насадки, закачивающие в грунт воду под большим давлением. Таким образом, машина способна разрушать глину, а затем перемещать и сбрасывать ее. Компания Nexans разработала трехмерную виртуальную модель морского дна и самих экскаваторов, что позволило операторам на суше с большой точностью управлять этими машинами, которым пришлось работать на большой глубине в мутной воде с почти нулевой видимостью.

Три робота похожей конструкции, также дистанционно управляемые с суши, укладывали в траншеи трубопроводы для подачи антифриза и шлангокабели.

Добыча на месторождении осуществляется с помощью двух подводных донных плит, каждая из которых имеет 8 скважинных колодцев, соединенных через концевой терминал с двумя 30-дюймовыми трубопроводами, которые доставляют газ на берег для последующей подготовки.

Heeremas Thialf - мощный плавучий кран - опустил подводные установки на дно моря после того, как компания FMS Technology и ее субподрядчик Grenland Offshore провели их испытания. Затем были выполнены операции по объединению этих установок в единый добычной комплекс на глубине 850 метров. Плавучая буровая установка West Navigator выполнила бурение скважин на месторождении.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы