Ледостойкая стационарная платформа, предназначенная для добычи газа в Обской губе, прошла цифровое испытание
Бурить скважины в Обской губе, чтобы осваивать гигантское по запасам месторождение «Каменномысское море», газовики собираются с ледостойкой стационарной платформы (ЛСП). Её прочностные характеристики специалисты рассчитали при проектировании, а петербургские айтишники подтвердили эти параметры, применив технологию цифровых двойников.
Месторождение, о котором идёт речь, тюменские геологи открыли почти полвека назад. Оно находится на Ямале, в акватории Обской губы, между мысами Каменный и Парусный, на арктическом шельфе. И простирается на огромное, около 56 километров, расстояние. А по своим запасам – 555 миллиардов кубометров газа – относится к категории уникальных. Не осваивалось потому, что находится в экстремальных ледовых и климатических условиях.
Сейчас владельцем лицензии на участок является ПАО «Газпром». Есть и проект разработки месторождения, включающий в себя сухопутную и морскую части. Но море в этом районе, для которого характерны сложные погодные условия (ураганный ветер, штормы, массивные льды), довольно глубокое. По этим причинам газовики пока не могут приступить к полномасштабной разработке месторождения. Сделать это им позволит ЛСП – гигантская металлическая платформа особой конструкции длиной 135 метров, высотой с десятиэтажный дом и весом более 40 тысяч тонн.
Для защиты ото льдов опорное основание ЛСП будет иметь клиновидную форму. На илистом дне её будет удерживать гравитационно-свайное крепление, и для надёжности платформу закрепят сваями, глубоко погружёнными в грунт. А чтобы оборудование устойчиво работало даже при сильных ветрах и морозах, его решено разместить внутри корпуса этого исполина.
Строительство ЛСП газовики ведут методом «распределённой верфи». То есть разные предприятия изготавливают отдельные части конструкции, которые соберут потом в одном месте. После чего готовую платформу планируется отбуксировать на место, установив на ней факельные стрелы и вертолётную площадку.
Но все эти усилия и финансовые средства окупятся, когда начнётся добыча сырья. Годовая добыча газа там составит 15 миллиардов кубометров, и удерживаться на этом уровне намечается не менее 13 лет. С платформы потребуется пробурить 33 скважины, а в перспективе эксплуатационный фонд промысла будет расширен.
Спроектировало сооружение севастопольское ЦКБ «Коралл». А научно-техническое сопровождение документации вела инжиниринговая компания «Морнефтегазпроект» (дочернее общество ПАО «Газпром нефть»). Выясняя, насколько точны их расчёты, заказчик привлёк к работам Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Точнее, его Передовую инженерную школу «Цифровой инжиниринг». Ведь газовики будут эксплуатировать этот объект в экстремальных условиях Обской губы.
Используя собственную цифровую платформу, политехники провели испытания цифрового «близнеца» ЛСП.
Передовая технология цифровых двойников часто востребована в проектах конструкций, разрабатываемых для экстремальных условий эксплуатации, так как именно эта технология позволяет провести цифровые испытания там, где провести натурную проверку на прочность затруднительно. Специалисты «Центра компьютерного инжиниринга» уже разрабатывали такие сложные изделия, как металло-композитные сани для транспортировки крупногабаритных сверхтяжёлых грузов в условиях Арктики и Антарктики, а также узлы и агрегаты морской ледостойкой стационарной платформы «Приразломная».
Вот и на этот раз на цифровом двойнике политехники выполнили многовариантные расчёты прочностных параметров всей конструкции и отдельных её узлов: опорного основания, свайного крепления, борта в районе ледового пояса и так далее. При этом они применяли сложные вычислительные системы, включая вузовский суперкомпьютер, подтвердив в итоге, что проектные решения были верны. Таким образом была установлена адекватность проектных решений АО «ЦКБ «Коралл».
Причём создать компьютерную модель и произвести несколько вариантов расчётов, оценивая прочность объекта при разных ледовых и погодных условиях, им удалось в кратчайшие сроки, пояснил Александр Михайлов, руководитель одного из отделов этого подразделения. Расторопный двойник ЛСП помог проанализировать более тысячи комбинаций расчётных нагрузок.
Путь к освоению газовых кладовых «Каменномысского моря» открыт.
Автор: Всеволод Зимин