1.2.2 Нормативные документы, регламентирующие качество нефтей.

Показатели качества нефти фиксируются в ГОСТах, ОСТах, ТУ и стандартах нефтедобывающих и нефтегазоперерабатывающих предприятий (СТП). Основные стандарты приведены в таблице 6.

Таблица 6 Основные административные документы по качеству нефти, маркировке, упаковке, транспортированию и хранению нефти

ГОСТ, ТУ	Название	КОД ОКП	КОД ТН ВЭД
ГОСТ 9965-76	Нефть для нефтеперерабатывающих предприятий. Технические условия.	02 4300	2709 00900
ТУ 39-1623-93	Нефть российская, поставляемая для экспорта. Технические условия.	02 4300 20 4400 02 4500	2709 00900
ГОСТ 1510-84	Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.	-	-

Нормы качества, действующие при поставке нефтей на переработку на НПЗ России и республик бывшего СССР, содержатся в ГОСТ 9965-76, при поставке на экспорт – в ТУ 39-1623-93; основные определения и нормы, связанные с маркировкой, транспортированием и хранением нефти – в ГОСТ 1510-84. Гост 1510 – 84 и Гост 9965 – 76 приведены в приложении 2.

1.3 Общая характеристика технологических процессов и режимов функционирования производственно-транспортной подсистемы пхо

1.3.1 Анализ технологической схемы и основных технологических процессов. Диаграмма Санкея.

В связи с тяжелыми климатическими условиями, в которых функционирует Производственная система ПХО, - район деятельности предприятия скован льдами в течении девяти месяцев в году, - особую значимость приобретает задача эффективной организации транспортировки нефти. Так как объем нефтехранилища на платформе ограничен, организация эффективной работы транспортной системы вывоза нефти и оптимизация ее состава приобретают огромное значение, так как нарушение работы транспортной системы может привести не только к прекращению добычи нефти и полной парализации деятельности ПХО, но и к тяжелым экологическим последствиям.

Организация транспортировки нефти связана с созданием производственно-транспортных комплексов (ПТК), состоящих из следующих составных частей:

1. морской ледовой стационарной платформы (МЛСП);

2. подводного трубопровода и отгрузочного терминала (ОТ);

3. плавающего нефтехранилища;

4. транспортных судов – танкеров арктического плавания, осуществляющих транспортировку нефти от буровой платформы до промежуточного пункта или непосредственно до конечного пункта;

5. крупнотоннажных танкеров для перевозок нефти из промежуточного до конечного пункта;

6. судов-ледоколов, обеспечивающих проводки транспортных судов – танкеров во льдах.

Схема ПТК изображена на рисунке 1

Рисунок 1 Диаграмма Санкея

1 – Стационарная ледовая платформа, производительностью добычи 16 тыс. т./сут

1а) – Сепарационная установка

1б) – Обессоливание

1в) – Очистка от механических примимей

2. – Точечный терминал

3. - Плавучие нефтехранилища вместимостью 120 тыс. т.

4. - Ледовый танкер

5. - Ледокол

6. - Промежуточный порт

7. - Крупнотоннажный танкер

8. - Конечный порт

Транспортировка нефти должна быть организована в таком временном режиме, который, во-первых, обеспечивал бы круглогодичный беспрерывный производственный процесс буровой платформы и, во-вторых, обеспечивал бы такой график подхода танкеров, при котором объем добываемой нефти при заданной суточной производительности буровой платформы соответствовал бы объему принимаемой судовой партии груза, т. е.:

Iсут = V/P,

где Iсут – интервал подхода танкеров под погрузку, сут.;

V – объем принимаемой судовой партии груза, тыс. т.;

Р - суточная производительность буровой платформы, тыс. т нефти/сутки.

При этом обеспечение непрерывной круглогодичной добычи и транспортировки нефти связано с необходимостью разработки и обоснования организационно-технических мероприятий, позволяющих производственно-транспортному комплексу функционировать в экстремальных условиях в заданном режиме работы.

Такому режиму в наибольшей степени соответствуют магистрально-фидерные транспортно-технологические системы, когда танкеры арктического плавания доставляют нефть от мест добычи до ближайшего порта с последующей ее перегрузкой и транспортировкой в крупнотоннажных танкерах на экспорт или для обеспечения внутренних потребностей страны.

В качестве пункта доставки нефти выбирается порт Архангельск или порт на Кольском полуострове, что обосновывается не только меньшими общими транспортными затратами, но и необходимостью загрузки отечественных Северных портов, то есть, геополитическими и экономическими интересами России.

Формирование нефтедобывающих производственно-транспортных комплексов (ПТК) неразрывно связано с организацией необходимых синергических связей для придания системе (комплексу) эмерджентных свойств (английское emergence), то есть свойств целостности, таких, которые не присущи составляющим систему частям по отдельности. В нефтедобывающих ПТК такими их составными частями являются: нефтедобывающее производство, внутренний, обеспечивающий производственный процесс и внешний транспорт. Синергические связи позволяют при согласованных (кооперированных) действиях составляющих систему частей получить суммарный экономический эффект значительно превышающий сумму собственных эффектов составляющих систему частей при их функционировании с целью получения максимального экономического эффекта.

Синергические связи при формировании нефтедобывающих ПТК должны охватывать все взаимодействия между нефтедобытчиками и транспортниками и ориентировать их на снижение общих совокупных затрат на добычу и транспортировку углеводородного сырья до конечного потребителя. Конечный результат становится потом итогом объединенных усилий составных частей нефтедобывающих ПТК. Отличительной особенностью указанных усилий является их взаимная согласованность и взаимозависимость. Они суммируются не арифметически, а алгебраически, то есть они работают друг на друга и на конечных эффект, а не на максимизацию собственных отдельных эффектов при их изолированном от других частей получении. При согласованной работе рост одних издержек компенсируется в значительно большей мере сокращением других. Например, повышенные расходы на хранение и поддержание запасов (добытой нефти, материалов) возмещается снижением расходов по системе добычи и транспортировки углеводородного сырья в целом в границах рассматриваемого нефтедобывающего ПТК.

Добыча нефти месторождения Приразломное связана с необходимостью учета следующих условий.

Наиболее благоприятным периодом плавания являются летние месяцы общей продолжительностью не более 95-100 суток. Зимний период ледового плавания продолжительностью 265-270 суток осуществляется с октября-ноября по июнь месяц.

В зимний период для осуществления внешних перевозок, от месторождения Приразломное потребуются ледоколы типа "Вайгач" или "Капитан Сорокин", а от более удаленных месторождений рассматриваемого нефтедобывающего ПТК потребуются ледоколы "Арктика" или "Таймыр". Указанные суда - ледоколы могут сдаваться в аренду нефтедобывающим компаниям Мурманским морским пароходством. В качестве судов арктического плавания для перевозки нефти предпочтительными являются суда типа "Самотрол". Форма приобретения таких судов (покупка, лизинг) в каждом случае должна обосновываться самостоятельно применительно к условиям освоения конкретных месторождений.

Время под грузовыми операциями в портах Архангельск и Мурманск определяется исходя из производительности судовых грузовых насосов и составляет 5 часов на выгрузку нефти из "Партизанск" и 10 часов из "Вентспилс", "Самотлор" и "НО-20Ф". Для освоения объема 81 млн. т. в год на месторождении "Приразломное" потребуется 8 единиц судов типа "Партизанск", 4 судна типа "Вентспилс" и 1-2 судна типа "Самотлор".

Соответствие интервала подходов судов времени накопления судовой партии груза на буровой платформе предпочтительнее для судов типа "Партизанск". Это соответствие нарушается с увеличением грузоподъемности судов, что приводит к их дополнительным простоям и удорожанию перевозки. По мере увеличения годовых объемов добычи нефти целесообразно применение танкеров арктического плавания нового строительства (танкеры с двойным дном) дедвейтом 20, 54, 152 и более тыс. т.

В соответствии с разработанной концепцией освоения Тимано-Печорских морских месторождений углеводородного сырья и создания на Северо-западе России собственного топливно-энергетического комплекса рассматриваются две схемы транспортировки нефти. Первая схема предусматривает перевозку нефти в морских судах непосредственно от месторождения в период летней навигации. Вторая схема предусматривает прокладку подводного нефтепровода протяженностью около 60 км с выходом на ближний берег (поселок Варандей) и с формированием единого транспортного комплекса с возможными вариантами создания перегрузочных комплексов для морских танкеров:

• в районе устья реки Индиги;

• на южном берегу острова Колгуев;

• в поселке Варандей;

• в открытом море на северо-западе острова Колгуев.

Приведенные варианты размещения терминала "Северные ворота" объединяют месторождения: Приразломное, им. Романа Требса, Южно-Хыльчуюское, Центрально-Хорейверское, Лаявожское, Ардалинское, Южно-Шапкинское и др. Основные показатели трасс трубопроводов по вариантам приведены в приложении 3.

Организационная (технологическая) сторона формирования арктической морской транспортной системы предполагает решение задачи организации работы танкерного флота по двум вариантам:

• в составе магистрально-фидерной транспортно-технологической системы (ТТС) перевозок нефти и газа от арктических месторождений на экспорт с перевалкой через промежуточный терминал в незамерзающем порту Кольского полуострова, которым могут быть либо порт Печенга, либо порт Мурманск (м. Махнаткина Пахта);

• в составе магистральной ТТС с исключением такой перевалки.

В качестве наиболее эффективной транспортно-технологической системы (ТТС) перевозок сырой нефти через незамерзающий порт на Кольском полуострове (расчетный порт Мурманск) рекомендуется магистрально-фидерная схема,предусматривающая использование в качестве фидерных танкеров арктического плавания суда дедвейтом от 20 тыс. т. (на первом этапе) до 85 тыс. т. (на перспективу). Дальнейшие перевозки нефти на экспорт от незамерзающего порта на Кольском полуострове предлагается осуществлять танкерами международного класса (дедвейтом до 200 тыс. т.)

Магистрально –фидерная ТТС предусматривает организацию работы по двум транспортным схемам. Первая схема обеспечивает завершение производственного процесса добычи нефти и доведение ее транспортного вида до требований мировых стандартов как по качеству самого продукта, так и по его товарному виду. Имеются в виду тип судна, партионность отправки, время доставки и другие показатели. Вторая схема, предусматривающая перевозку углеводородного сырья от незамерзающего порта на Кольском полуострове до потребителя в одном из портов в Европе, одинакова с традиционными, применяемыми в мировой практике схемами перевозок нефти (газа) как по подбору размеров танкеров, так и по договорным условиям перевозок.

Магистральная ТТС осуществляет прямую транспортировку нефти (газа) из района месторождений на экспорт. При этом ледовый класс судов, их архитектурно-конструктивный тип, мощность и другие требования к судам соответствуют судам арктического плавания при максимальных размерениях по вместимости и грузоподъемности (по дедвейту: от120 до200 тыс. тонн). В этом варианте задача доведения качества товара (нефть, конденсат и др.) до мировых стандартов в условиях разработки отдельных месторождений становится трудно разрешимой.

В отечественной практике схема транспортировки нефти и газа на экспорт предусматривает применение трубопроводного транспорта до границ России (торгового прилавка), где производится продажа. Дальнейшая доставка товара до потребителей осуществляется либо трубопроводным транспортом зарубежных стран, либо судовыми отправками в российских или иностранных судах. Эта схема реализуется и при организации магистрально-фидерной ТТС вывоза нефти (газа) из района арктический месторождений через незамерзающий порт на Кольском полуострове.

Отечественными судоходными компаниями накоплен богатый полувековой опыт плавания и управления судоходством а Арктике и в периоды как летней, так и зимней арктической навигации.

Одной из важнейших проблем формирования арктической морской транспортной системы является строительство новых морских нефтеперевалочных компонентов (МНК).

С распадом СССР вне России оказались современные МНК ( морской нефтеперевалочный комплекс), которые строились, прежде всего, в расчете на российские внешнеторговые грузы. При образовании СНГ с передачей вновь образовавшимся государствам нефтеперевалочных комплексов, находящихся на их территории, втрое сократились возможности России по экспорту нефтегрузов. Исходя их экономической целесообразности, Россия вынуждена приступить к строительству новых МНК.

При этом необходимо помнить, что МНК являются объектами повышенной экологической опасности. Они способны ухудшить экологическую обстановку в районе размещения не только значительным загрязнением окружающей среды при нормальном функционировании МНК, но и причинить значительный вред окружающей среде в случае возникновения аварийных ситуаций.

Резервуары припортовых нефтебаз МНК необходимы для обеспечения бесперебойного технологического процесса приема, хранения и отгрузки нефтепродуктов. Они служат для создания необходимых запасов груза для налива в танкеры в период их неравномерного подхода и скопления в порту. Способность обеспечения судов грузами, в первую очередь, определяется сместимостьюрезервуаров припортовой нефтебазы. Чем больше вместимость, тем выше способность обеспечения судов. Это позволяет сократить простои судов и затраты по флоту. Однако это связано с увеличением капитальных вложений в строительство нефтебазы и текущих расходов по ее эксплуатаци

1.3.2 Технические средства.

Добыча нефти на месторождении Приразломное будет осуществляться с использованием морской ледовой стационарной платформы (МЛСП).

Основные эксплуатационные характеристики, которые приведены в таблице 7:

Таблица 7

Наименование показателя	Единица измерения	Величины
Размер	м	126 х 126
Вес	тыс. тонн	80
Вместимость нефтехранилища	тыс. тонн	120
Производительность добычи	тыс. тонн сутки	16,6
Годовой объем добычи нефти	млн. тонн	7
Количество скважин	шт.	60

Платформу для Приразломного месторождения строит "Севмаш" в городе Северодвинске. Затраты на строительство платформы составляют $ 850 млн.

Несмотря на то, что платформа "Приразломная" рассчитана для установки на сравнительно небольшой глубине воды (20 м), она не имеет аналогов в мировой практике по массогабаритным характеристикам и условиям эксплуатации и является сложнейшим морским инженерным сооружением.

Помимо создания морской платформы освоение морского месторождения нефти связано со строительством таких морских инженерных сооружений как подводные трубопроводы, плавучие терминалы для хранения, швартовки и отгрузки нефти и другие сооружения.

Необходимо изготовление плавучих технических средств различного назначения для строительства, бурения, обслуживания, транспорта нефти, способных работать в ледовых условиях Крайнего Севера. Должны быть разработаны и применены новейшие технологии бурения, добычи, хранения, отгрузки и транспорта нефти в ледовых условиях, обеспечивающих экологически безопасные условия производства работ на шельфе.

Основным техническим средством, применяемым для морской транспортировки является танкеры.

За рубежом наиболее приспособленными к ледовым условием плавания (в Балтийском и Северном морях) являются суда ледового класса европейской постройки (Английского Регистра Ллойда, шведско-финского 1Ф Super и 1А Норвежского Веритас).

Дедвейт большинства эксплуатирующихся танкеров ледового плавания (ТЛП) не превышает 20000 тонн. Ледовые образования носовой и кормовой оконечностей уменьшают общую полноту корпуса на 0,03 по сравнению с обычными танкерами. Наиболее распространен у судов класса 1А Super и 1А прямолинейный форштевень суглом наклона к ватерлинии 30-35 градусов; на ряде судов ("Kihu", "Igloo Finn") в носу предусмотрен небольшой таранный бульб. В корме – для защиты на заднем ходу винта устанавливается ледовый зуб.

У всех зарубежных ТЛП борт в средней части вертикальный, за исключением танкера "Kiisla" с наклонным бортом. У всех типов ТЛП предусматривается двойное дно, а у судов класса 1А Super, как правило – двойные борта, предотвращающие или снижающие риск аварийного разлива нефтегруза.

Двойные конструкции, кроме защиты аварийных разливов, снижают затраты на подогрев груза на ТЛП, повышают объем танков изолированного балласта (ТИБ). Роль двойных бортов для ТЛП приобретает особую важность в связи с тем, что наиболее частые повреждения корпуса во время плавания во льдах – от навалов и ударов о льдины.

Характерной особенностью ТЛП является их повышенная энерговооруженность, достигающая по отношению к водоизмещению величины 0,35 – 0,5 кВт/т.

В России для завоза нефтепродуктов в пункты арктической зоны применялись преимущественно суда трех типоразмеров: "Самотлор" (дедвейтом 16,5 тыс. т.), "Вентспилс" (дедвейтом 6,5 тыс. т.) и "Партизанск" (дедвейтом 2,5 тыс. т.).

Первая серия ТЛП типа "Самотлор" (14 судов) была построена в 1975 – 1978 годах. Их размещения в плане (длина и ширина) соответствуют наилучшим условиям проводки за отечественными ледоколами. Суда оборудованы двойным дном и двойными бортами. Эти суда обладают хорошей ледопроходимостью. Они преодолевают непрерывным ходом со скоростью около 2 узлов в час в груженом состоянии сплошной ровный лед толщиной 55-58 см, в балласте – 48-50 см. Однако ледовая ходкость этих судов ограничена их прочностью.

В 1984 – 1985 годах была построена серия из 6 танкеров с двойным дном типа "Вентспилс" (с осадкой до 6,7 м) для работы в Арктике и максимальной осадкой 7,2 м, с которой они должны были работать на Балтике.

Для замены судов типа "Самотлор" был предложен танкер типа НО-20А с ледовыми усилениями высшей категории и размерениями в плане, близкими к размерениями т/х "Норильск".

В целом, решение технических задач формирования арктической морской транспортной системы связано с осуществлением двух различных вариантов судостроительной политики. Один вариант предусматривает организацию строительства танкеров ледового класса с повышенной ледовой прочностью и с проводкой их во льдах весной, зимой и осенью при помощи ледоколов. Другой вариант предполагает строительство ледокольных танкеров самостоятельного плавания на магистральных направлениях в Арктике. По-видимому, в реальных условиях работы арктической транспортной системы найдут сферу своего эффективного применения оба указанных варианта развития отечественного судостроения.

Отсутствие характерных для традиционной трассы "Северного морского пути" (СМП) жестких ограничений размеров судов позволяет возвратиться к идее создания принципиально новых ТТС с использованием ледокольно-транспортных судов активного ледового (автономного) плавания, которые по ледовым качествам, то есть по ледовой прочности и энерговооруженности, не уступают магистральным ледоколам, представляют собой ледокольные транспорты, спроектированные и оборудованные для перевозки тех или иных грузов, и не нуждаются в их обслуживании на трассе ледоколами.

Суда, предназначаемые для новых арктических ТТС, должны иметь не только увеличенную грузоподъемность, ледовую прочность и энерговооруженность, но и удовлетворять специфическим эксплуатационно-технологическим требованиям и рекомендациям по производительности и эффективности работы судового перегрузочного оборудования. Формирующийся облик новых судов арктическогоплавания должен вобрать в себя современные достижения НТП в области энергоемкости, экономичности судна в целом и его отдельных агрегатов, эргономичности и экологичности.

Конструкции новых судов арктического плавания конкретного назначения должны создаваться в каждом случае с учетом рациональной схемы их использования (с ледокольной проводкой или в самостоятельном плавании) и необходимости обеспечения на только гарантированных по срокам устойчивых грузоперевозок в любое время года, но и комплексно механизированной и автоматизированной скоростной их грузообработки в пунктах погрузки и разгрузки.