Организация проводной и беспроводной систем мониторинга нефтяных загрязнений

Организация проводной системы мониторинга нефтяных загрязнений

Проводная система мониторинга нефтяных загрязнений должна обладать следующими характеристиками: иметь многоуровневую структуру (см. рис. 2.1.1);обеспечивать непрерывную информацию об изменении ключевых параметров состояния взаимодействующих природных сред: приводного слоя атмосферы, поверхности моря, водной толщи, морского дна, включая осадочный слой и земную кору;использовать многосенсорный подход с применением современных дистанционных и контактных технических средств и методов;быть экономически эффективной и основанной преимущественно на отечественных технологиях;быть регионально-адаптированной с учетом региональных особенностей шельфовой зоны, локальной структуры и динамики экосистем и характера антропогенной нагрузки, а также учитывать особенности регионального климата.

Технический комплекс многоуровневого экологического мониторинга должен включать следующие подсистемы: гидрометеорологического мониторинга; мониторинга присутствия нефтяных загрязнений в морской среде; геодинамического мониторинга; мониторинга состояния объектов недропользования с судна; спутникового мониторинга; информационного обеспечения.

Подсистема гидрометеорологического мониторинга предназначена для: определения опасных метеорологических и гидрологических явлений, представляющих угрозу сооружениям и персоналу нефтедобывающей платформы; диагностики поступления и переноса загрязняющих веществ с соседних участков акватории; получение исходных метеорологических и гидрологических данных для прогноза распространения нефтяного загрязнения (при аварийных разливах нефти); информационное обеспечение безопасности судового и воздушного сообщения между нефтедобывающей платформой и берегом. мониторинг нефтяной загрязнение месторождение.

1 — искусственные спутники дистанционного зондирования Земли; 2 — радиолокатор кругового обзора; 3 — метеостанция; 4 — лидарный комплекс; 5 — подводный профилирующий зонд; 6 — измеритель волнения и уровня моря; 7 — сонар толщины морского льда; 8 — сейсмическая станция подсистемы геодинамического мониторинга; 9 — судовой комплекс мониторинга морской акватории. Измерители 2−4 устанавливаются непосредственно на платформе, а измерители 6−7 — на дне К числу измеряемых этой подсистемой характеристик относятся следующие: параметры состояния приводного слоя атмосферы, облачность, осадки, уровень моря, характеристики волнения, вертикальный профиль скорости морских течений, толщина морского льда, температура и соленость воды. Критерии наблюдаемых опасных явлений гидрометеорологического режима должны соответствовать инструкциям Росгидромета См. Инструкция. Критерии стихийных гидрометеорологических явлений и порядок подачи штормовых сообщений. РД 52.4 563−96. Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. — М., 1996, — 15 с. При этом применяются гидрометеорологические приборы, соответствующие по своим техническим характеристикам требованиям нормативно-методических документов, в том числе Госстроя См. Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазовых сооружений. СП 11−114−2004. Свод правил по инженерным изысканиям для строительства. Госстрой России. — М., 2004, — 88 с. .

Автоматическая метеорологическая станция должна быть размещена на открытой площадке (стреле), исключающей экранирующее влияние сооружения на показания измерительных приборов, и оснащена следующими датчиками:

• — температуры воздуха,
• — скорости и направления ветра,
• — атмосферного давления,
• — парциального давления водяного пара (влажности),
• — атмосферных осадков,
• — видимости,
• — высоты нижнего края облачности.

Основа подводной части подсистемы гидрометеорологического мониторинга — заякоренный автоматический профилирующий комплекс «Аквазонд» (см. рис. 2.1.2) — своего рода морской грузовой лифт. Этот прибор перемещает полезный груз — измерительную аппаратуру, передвигаясь по тросу, натянутому вертикально между подповерхностной плавучестью и донным якорем.

Рисунок 2.1.2 Схема буйковой постановки гидрологической профилирующей системы «Аквазонд"Лобковский Л.И., Зацепин А. Н., Ковачев С. А. и др. Технология многоуровневого экологического мониторинга в целях информационного обеспечения безопасности морской добычи нефти и газа // Технологии ТЭК, 2007, No4, с. 61.

В отличие от традиционных буйковых постановок с размещением приборов на фиксированных горизонтах, в данном случае измеряются непрерывные вертикальные распределения (профили) параметров среды и биоты, что позволяет точно оценивать как дифференциальные, так и интегральные характеристики этих распределений. Наряду с этим носитель может останавливаться — «зависать» на нужное время, чтобы произвести измерения на заданных горизонтах. Передача данных с «Аквазонда» осуществляется по ходовому тросу с помощью магнитных модемов и далее по кабелю или по подводному гидроакустическому каналу в подсистему информационного обеспечения на нефтедобывающей платформе.

В стандартной комплектации «Аквазонд» оснащен измерителем температуры, электропроводности и давления типа NXIS, предназначенным для длительного автоматического мониторинга и защищенным от биологического обрастания с помощью специальных средств.

Этот измеритель может быть доукомплектован дополнительными датчиками для гидрохимических определений содержания растворенных метана, углекислого газа и кислорода. В стандартную комплектацию «Аквазонда» также входит акустический доплеровский измеритель течений Aquadop3D. Измерители такого типа широко применяются на нефтяных платформах таких компаний, как BHP, BP Inc., Chevron, ConocoPhillips, Shell, Exхon в Мексиканском заливе у побережья США и на шельфе о. Сахалин.