Зачем Арктике косы, футляры и дома «на ножках»
Арктика — это огромные запасы полезных ископаемых и уязвимая природная система, фундамент которой — вечная мерзлота. Как люди заботятся о ней и какие технические решения применяют, на примере Новопортовского месторождения рассказал начальник службы геотехнического мониторинга промыслов «Газпром нефти» в Ямало-Ненецком автономном округе, кандидат технических наук Дмитрий Паздерин.
— Полуостров Ямал, где мы работаем, — территория сплошного распространения вечной мерзлоты. Чтобы сберечь ее, обеспечить устойчивость сооружений и безопасную добычу углеводородов на годы вперед, мы постоянно наблюдаем за грунтами и анализируем их состояние, используя геотехнический мониторинг.
Температуру грунта фиксирует термометрическая коса — кабель с цепью датчиков. Стабильность положения зданий работники промыслов оценивают с помощью геодезических приборов — тахеометров, измеряя длины линий, вертикальные и горизонтальные углы. Полученные данные анализируют и при необходимости принимают дополнительные меры, чтобы снизить тепловое воздействие на грунт.
Упростить геотехнический мониторинг и оперативнее реагировать на изменения вечной мерзлоты помогут автоматизация и информационная система, которую сейчас разрабатывают. Она позволит следить за грунтами дистанционно: датчики, которыми оборудуют объекты, будут передавать информацию раз в день или постоянно в режиме онлайн.
Система сможет хранить, структурировать и анализировать информацию, а в дальнейшем ее будут использовать при строительстве, чтобы точнее учитывать природно-климатические условия.
Чтобы свести тепловое воздействие на вечную мерзлоту к минимуму, мы возводим здания и сооружения на свайных основаниях. Сохранять вечную мерзлоту помогают и дополнительные охлаждающие устройства. Например, термостабилизаторы — вертикальные или горизонтальные трубки с циркулирующим внутри хладагентом, который отводит лишнее тепло в атмосферу.
Еще один инструмент — теплоизоляционные материалы: из них можно создать защитный экран под зданием, ими можно укутать теплопровод или скважину. Например, на эксплуатационных скважинах мы применяем термокейсы — футляры с теплоизолирующим материалом внутри. Они мешают теплу флюида передаваться грунту вокруг скважины в толще вечной мерзлоты. Без термокейса у устья скважины могла бы образоваться воронка из-за того, что лед растаял бы, а почва уплотнилась и осела.
График строительства в Арктике особый. Все работы обычно проводят зимой, когда грунт более крепкий, а техника не повреждает почву и покрывающую ее растительность.
