Влияние геолого-геофизических факторовна выбор трасс прокладки нефтегазопроводов на территории Сибири и Дальнего Востока | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 364.

Влияние геолого-геофизических факторовна выбор трасс прокладки нефтегазопроводов на территории Сибири и Дальнего Востока

Выбор трасс прокладки нефтегазопроводов и проектирование строительства предусматривает проведение опережающих геолого-геофизических исследований, в том числе электроразведочных работ. Это обусловлено высокой коррозионной агрессивностью окружающей среды, зависящей от электрических свойств грунтов и влияющей на условия эксплуатации и сроки службы подземных металлических сооружений. В первую очередь это необходимо для выбора трасс в слабо изученных и неизученных районах Сибири и Дальнего Востока, характеризующихся сложными природными условиями, в том числе наличиемтолщ многолетнемерзлых пород. В настоящее время электроразведочные работы на проектируемых трассах выполняются методами «тяжелой» и высокозатратной геофизики - вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) и др. Для проведениятаких работ авторами предлагается использовать менее затратный и более эффективный метод радиоэлектромагнитного зондирования (РЭМЗ).

Geological and geophysical factors influenceon oil-and-gas pipelines selection in Siberia and Far East.pdf Подземные металлические трубопроводы являютсяодной из самых капиталоемких отраслей экономики.От их нормального, бесперебойного функционирова-ния зависит жизнеобеспеченность городов и населен-ных пунктов, промышленных предприятий РФ, а такжеразвитие экспорта нефти, газа и продуктов их перера-ботки в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.Выбор трасс прокладки нефтегазопроводов и проекти-рование строительства предусматривают проведение опе-режающих геолого-геофизических исследований. Впервую очередь это необходимо для выбора трасс нефтега-зопроводов в неизученных районах Севера и Сибири, ха-рактеризующихся сложными природными условиями [1].Наибольшее влияние на условия эксплуатации исрок службы подземных металлических сооруженийоказывает коррозионная агрессивность окружающейсреды [2]. Степень коррозийности зависит от электри-ческих свойств земной поверхности (удельного сопро-тивления грунтов) и предельно высока при малыхудельных электрических сопротивлениях.При проектировании трасс нефтегазопроводов обяза-тельным требованием является проведение электроразве-дочных работ на проектируемой трассе. В настоящеевремя электроразведочные работы на трассах проектиру-емых нефтепроводов выполняются методами «тяжелой»геофизики - методами вертикального электрическогозондирования, электропрофилирования, естественныхэлектрических потенциалов. Указанные методы трудоем-ки, имеют низкое быстродействие, малое пространствен-ное разрешение и т.д. Кроме того, известные методывесьма затратны в финансовом плане, требуют тяжелойтехники для перевозки аппаратуры, на проведение работзатрачивается много времени и людских ресурсов. Трудо-емкость таких работ обусловливает слабую изученностьтерритории Сибири, Северо-Востока и Дальнего Востока.Согласно данным института ВНИИ геофизики заснятостьэлектроразведочными методами (ВЭЗ, ВЭЗ-ВП, МТЗ, ЭП,МТП, ПЧЗ, МПП и др.) составляет только 10%, в то жевремя основная площадь (90%) представляет с геофизи-ческой точки зрения «белое пятно» [3].Общепринято считать, что электрическое сопротивле-ние многолетнемерзлых грунтов превышает значенияn 103 Ом/м и, соответственно, такие грунты имеют низ-кую коррозионную агрессивность. Нами установлено, чтов районах развития многолетней мерзлоты электрическоесопротивление грунтов, даже на относительно небольшойплощади (2.2 км), изменяется от n 101 до n 106 Ом/м,что существенно меняет представления о степени корро-зионной агрессивности многолетнемерзлых грунтов [4].В данной работе для проведения электроразведоч-ных работ на проектируемых трассах нефтегазопрово-дов предлагается использовать метод радиоэлектро-магнитного зондирования. Метод основан на измере-нии модуля горизонтальных составляющих напряжен-ности электрического и магнитного полей радиостан-ции, а также разности фаз между указанными состав-ляющими. Измерения ведутся прибором, имеющимэлектрическую и рамочную (магнитную) антенны [5].Прибор регистрирует отношение сигналов с электриче-ской и рамочной антенн и разность фаз. В качестве ис-точника электромагнитного поля при проведении из-мерений методом РЭМЗ используются стационарноработающие радиостанции средневолнового, длинно-волнового и сверхдлинноволнового диапазонов.Применение метода РЭМЗ существенно увеличитэффективность и достоверность измерений, а такжесократит время и стоимость измерений в несколько раз.Метод РЭМЗ предложен учеными Научно-исследо-вательского института Земной коры ЛГУ [6].Исходным материалом данной работы служат ре-зультаты измерений методом РЭМЗ на территории Си-бири электрических свойств подстилающей поверхно-сти в диапазоне 10-1 000 кГц, выполненные сотрудни-ками лаборатории геофизики и геодинамики Томскогогосударственного университета. В результате экспери-ментальных исследований построена карта электро-проводности подстилающей поверхности земли на тер-ритории Западной Сибири и Таймыра [7, 8]. Измеренияпроводились в рамках оборонной тематики. В даннойработе выполняется конверсия результатов примени-тельно к тематике надежности и безопасности нефтега-зопроводов на территории Сибири и Таймыра.Важным обстоятельством является то, что в соот-ветствии с обзорной картой геофизической заснятоститерритории СССР северная часть Западной Сибири,практически вся Восточная Сибирь, Северо-Восток иДальний Восток России находятся севернее южнойграницы многолетней мерзлоты. Именно в этих райо-нах сосредоточены практически все трассы проектиру-емых и действующих нефтегазопроводов.В качестве опорного региона исследований выбранаТомская область, достаточно насыщенная нефте- и га-зопроводами. На карту Томской области наложенырезультаты электроразведочных работ, выполненныхсотрудниками лаборатории геофизики и геодинамикиТомского государственного университета, и схеманефтепроводов по данным Томскгеомониторинга. Ис-ходные материалы трансформированы применительнок задаче прокладки нефтегазопроводов - учитываетсятолько электрическое сопротивление грунтов на глу-бину прокладки нефтегазопровода.Весь спектр измеренных значений электрическогосопротивления грунтов сведен в три группы, соответ-ствующие ГОСТ ИСО 9.602-2005 [9]. В соответствии сГОСТом выделяются три участка коррозионной актив-ности грунта:Коррозионнаяагрессивность грунтаУдельное электриче-ское сопротивлениегрунта, Ом·мСредняя плот-ность катодно-го тока, А/м2Низкая Св. 50 До 0,05 включ.Средняя От 20 до 50 включ. От 0,05до 0,20 включ.Высокая До 20 Св. 0,20Результаты работы представлены в виде картыэлектрических свойств подстилающей поверхностиТомской области (рис. 1). Анализ карты показывает,что трассы нефтепроводов в Томской области проходятпо стыкам (границам) участков:- низкая коррозионная агрессивность грунта - вы-сокая коррозионная агрессивность грунта;- средняя коррозионная агрессивность грунта - вы-сокая коррозионная агрессивность грунта.Метод РЭМЗ предлагается авторами для внедрения винновационных программах предприятий нефтегазовойотрасли для составления карт коррозионности грунтов сцелью увеличения надежности и уменьшения аварийно-сти на трассах нефтегазопроводов. Предлагаемый методможет быть использован при проектировании трассы га-зопровода «Алтай». Предлагаемый метод позволит:- скорректировать трассы проектируемых нефтега-зопроводов с обходом опасных участков;- выявить опасные к коррозионным явлениямучастки действующих нефтегазопроводов и принятьдополнительные защитные меры на данных участках.Рис. 1. Карта данных электроразведки Томской области методом РЭМЗ и трассы нефтепроводовРаботоспособность и эффективность предлагаемогометода доказаны при исследовании электрическихсвойств подстилающей поверхности на территорииТомской области.

Ключевые слова

нефтегазопроводы, коррозионная агрессивность, радиоэлектромагнитное зондирование, удельное электрическое сопротивление грунта, Сибирь, Дальний Восток, oil-and-gas pipelines, corrosion, radio-electromagnetic sounding, resistivity of soil, Siberia, Far East

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Попов Лев НиколаевичНациональный исследовательский Томский государственный университетканд. физ.-мат. наук, внс лаборатории геодинамики и геоэкологииdingeo@ggf.tsu.ru
Захаренко Владимир НиколаевичНациональный исследовательский Томский государственный университетснс лаборатории геодинамики и геоэкологииdingeo@ggf.tsu.ru
Краковецкий Юрий КирилловичНациональный исследовательский Томский государственный университетснс лаборатории геодинамики и геоэкологииdingeo@ggf.tsu.ru
Парначёв Валерий ПетровичНациональный исследовательский Томский государственный университетд-р геол.-минерал. наук, профессор, зав. кафедрой динамической геологииdingeo@ggf.tsu.ru
Одинцов Николай МинеевичТомский филиал Сибирского НИИ геологии, геофизики и минерального сырьяснсpochta@tf-sniiggims.ru
Всего: 5

Ссылки

Рекомендации по производству опережающих исследований для строительства в районах распространения вечномерзлых грунтов. М. : Стройиздат, 1986. 57 c.
Электроразведка: Справочник геофизика / под ред. А.Г. Тархова. М. : Недра, 1979. 518 с.
Обзорная карта геофизической заснятости территории СССР (Электроразведка), масштаб 1:5 000 000. ВНИИГеофизика, 1974.
Захаренко В.Н. Электропроводность талых и мерзлых горных пород. Распространение километровых и более длинных радиоволн. Томск, 1991. С. 69-73.
Техническая документация к аппаратуре ИПИ-300. Описание методики и техники работ методами РЭМП и РЭМЗ. Л. : ЛГУ, НИИЗК, 1989. 25 c.
Пертель М.И., Еремин И.С., Сараев А.К. и др. Устройство для электромагнитного зондирования земной коры. Патент РФ на полезную модель. Заявка: 2007111968/22, 22.03.2007. Опубликовано: 10.08.2007.
Захаренко В.Н., Попов Л.Н., Вылцан И.А., Сидехменова В.М. Электропроводность подстилающей поверхности Земли в зоне высоких широт. // Геомагнетизм и аэрономия. 1989. Т. ХХIХ, № 2. C. 347-349.
Захаренко В.Н., Попов Л.Н., Кабанов М.В. и др. Об аномалиях электропроводности подстилающей поверхности Земли в зоне высоких широт // Доклады Академии наук СССР. 1990. Т. 314, № 5. C. 1092-1095.
ГОСТ ИСО 9.602 - 2005 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. Дата введения в действие: 01.01.2007.
 Влияние геолого-геофизических факторовна выбор трасс прокладки нефтегазопроводов на территории Сибири и Дальнего Востока | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 364.

Влияние геолого-геофизических факторовна выбор трасс прокладки нефтегазопроводов на территории Сибири и Дальнего Востока | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 364.

Полнотекстовая версия