В статье приведены результаты работ, выполненных Дальневосточным федеральным университетом в 2018-2019 гг. в рамках реализации инновационной программы ПАО «НК «Роснефть». Представлены данные регулярных наблюдений за прочностными свойствами ровного льда на четырех опорных полигонах, два их которых расположены на арктическом шельфе, два – на тихоокеанском. Исследования существенно расширили представления о сезонном изменении прочностных характеристик льда и ледовой нагрузки на морские нефтегазопромысловые сооружения для арктического и тихоокеанского шельфов, а также позволили определить календарные периоды для проведения натурных испытаний. В результате обработки экспериментальных данных, полученных при определении прочностных свойств льда, выявлена линейная зависимость прочностных характеристик ровного льда от его температуры. При этом коэффициенты в соответствующих уравнениях регрессии зависят от региона и типа льда. Установлены примерные соотношения между ледовой нагрузкой в течение ледового сезона. Предложена методика уточнения проектных значений. Сделаны выводы о сезонной изменчивости прочности льда и ее влиянии на величину проектных нагрузок: определена толщина льда, при которой он обладает максимальной прочностью (70 % максимальной толщины льда за сезон), а также толщина льда, при которой достигается максимальная ледовая нагрузка (80 % максимальной толщины льда за сезон). Полученные данные могут быть использованы при проектировании объектов инфраструктуры для разведки, добычи и транспорта углеводородов на замерзающих акваториях континентального шельфа Российской Федерации, а также для концептуальной проработки вопросов морской логистики, связанной с транспортировкой углеводородов по Северному морскому пути.
Список литературы
1. Johnston M. Seasonal Changes in the Properties of First-year, Second-year and Multi-year Ice // Cold Reg. Sci. Technol. – 2017. – V. 141. – P. 36–53.
2. Методическое пособие по изучению физико-механических характеристик ледяных образований как исходных данных для расчета ледовых нагрузок на берега, дно и морские сооружения / В.Н. Смирнов, А.И. Шушлебин, С.М. Ковалев, И.Б. Шейкин. – СПб: ААНИИ, 2011. – 178 с.
3. Определение локальной прочности льда с помощью скважинного зонда-индентора в морях Карском и Лаптевых / К.А. Корнишин, В.А. Павлов, А.И. Шушлебин [и др.] // Научно-технический вестник ОАО «НК Роснефть». – 2016. – № 1. – С. 47–51.
4. Мониторинг физико-механического состояния морского льда и краткосрочное прогнозирование экстремальных ледовых явлений / В.Н. Смирнов, С.М. Ковалев, А.И. Шушлебин [и др.] // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2020. – Т. 66. – № 2. – С. 162–179.
5. Bekker A.T., Uvarova T.E., Pomnikov E. E. Fatigue strength analysis of structural elements under ice condition // Proceedings 20th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC, 9-12 June 2009. Lulea. – 2009. – V. 2. – P. 1203–1210.
6. Особенности развития консолидированного слоя гряд торосов в морях Карском и Лаптевых / В.А. Павлов, К.А. Корнишин, Е.У. Миронов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 11. – С. 49–54.
7. Опыт крупномасштабных испытаний прочности ледяных полей на изгиб в Карском море и море Лаптевых / К.А. Корнишин, В.А. Павлов, В.Н. Смирнов [и др.] // Научно-технический вестник ОАО «НК Роснефть. – 2016. – № 2. – С. 85–89.
8. Экологический атлас. Море Лаптевых / В.О. Мокиевский, А.Б. Цетлин, Л.А. Сергиенко [и др.] // Сер. Атласы морей Российской Арктики. – М.: ООО «Арктический Научный Центр», 2017.
9. Исследования гидрометеорологического и ледового режимов на акватории Хатангского лицензионного участка в акватории моря Лаптевых / А.А. Пашали, К.А. Корнишин, П.А. Тарасов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 3. – С. 22–27.
10. Исследования ледового режима на акватории Хатангского залива в море Лаптевых / К.А. Корнишин, П.А. Тарасов, Я.О. Ефимов [и др.] // Лед и Снег. – 2018. – Т. 58. – № 3. – С. 396–404.
11. Physical and Mechanical Characteristics of Sea Ice in the Kara and Laptev Seas / S.M. Kovalev, V.N. Smirnov, V.A. Borodkin [et al.] // International Journal of Offshore and Polar Engineering. – 2019. – V. 29. – N 4. – December. – P. 369–374.
12. Cluster development of the barents and kara seas hc mega basins from the Novaya zemlya archipelago / Y. Efimov, A. Zolotukhin, O.T. Gudmestad, K. Kornishin // SPE – Arctic Technology Conference 2014. –
ОТС-24650-MS-2014. – С. 847–856.
