Арктика — богатейшая природными ресурсами территория, благодаря чему является резервной и наступательной при хозяйственном освоении. В то же время, это регион, где наблюдаются быстрые климатические изменения. По данным аналитиков, за последние тридцать лет температура воздуха поднялась здесь больше чем на градус. Устойчивость и долговечность зданий и сооружений, возводимых на вечной мерзлоте, зависят от постоянного соблюдения принятого в проекте разработки температурно-влажностного режима грунтов оснований и состояния фундаментов. Доцент Тюменского индустриального университета Анна Курчатова рассказала о перспективных решениях по организации геотехнического мониторинга, позволяющих сократить капитальные затраты для объектов нефтепромыслов, а также обеспечить эксплуатационную надежность и промышленную безопасность.

— Анна Николаевна, необходимость проведения геотехнического мониторинга на объектах арктических нефтепромыслов – очевидна, расскажите, с какими проблемами сталкиваются исследователи при его организации?

— Основная проблема в том, что нормативная документация для проектирования зданий и сооружений, включая организацию системы геотехнического мониторинга и периодичность выполнения режимных замеров, разработана для гражданского строительства и частично адаптирована для газовых месторождений. Поэтому не в полной мере отражает специфику промышленных объектов, например, одинаковые требования предъявляются к мониторингу сооружений повышенного и нормального уровней ответственности с разными значениями предельных деформаций, что приводит к неоправданному увеличению затрат на выполнение режимных измерений. Да, конечно, согласно нормативным документам именно температура грунтов является основным параметром для оценки стабильности мерзлотных условий, что позволяет спекулировать на теме тотального разрушения инфраструктуры в российской Арктике к 2050 году. Тем не менее, на снижение несущей способности оснований фундаментов кардинально влияет протаивание мерзлых грунтов, а не повышение их температуры в интервале отрицательных значений.

 Ещё одна проблема в том, что многие компании понимают под геотехническим мониторингом только выполнение режимных наблюдений, в то время как необходимо не только наличие журнала измерений, а качественная профессиональная экспертиза полученных результатов. Основа геотехнического мониторинга – это не только оценка текущего состояния зданий и сооружений, грунтового массива, но и достоверный корректный прогноз геотехнической системы в целом. Да, это требует дополнительных финансовых затрат при строительстве контрольных пунктов или выполнении режимных наблюдений, но они не сопоставимы с затратами в случае возникновения аварийных ситуаций, а тем более их ликвидации.

— Методы организации сети геотехнического мониторинга разработаны и проверены на практике, какие решения, позволяющие сократить капитальные затраты и при этом обеспечить промышленную безопасность, предложены Вами?

— В настоящее время отсутствует единый подход в части организации геотехнического мониторинга для объектов нефтегазовых месторождений. Например, ПАО «Газпром» проводит экспертизу проектных решений, выполнение режимных наблюдений и их анализ своими силами. В частности, таким флагманом организации и выполнения ГТМ  является инженерно-технический центр ООО «Газпром добыча Надым». В нефтяных компаниях, напротив, режимные наблюдения выполняют подрядные организации, и здесь необходимо контролировать качество выполнения полевых работ. В этих условиях нужны цифровые инструменты для анализа поступающей информации в режиме онлайн, а также разработка инновационных методов режимных наблюдений: спутниковое нивелирование трубопроводов, лазерное сканирование сооружений на площадных объектах и др. В том числе, для прогнозных расчетов температуры грунтов оснований необходимо создание региональных динамических моделей геосистем криолитозоны в естественных ландшафтах с учетом наблюдаемых климатических изменений.

— Какие мероприятия в этом направлении Вы считаете первоочередными?

— Первое, важно разработать нормативный документ, регламентирующий организацию системы геотехнического мониторинга, который бы учитывал специфику промышленных объектов нефтегазовых месторождений. Мы также вышли с рекомендацией к Правительству ЯНАО о создании Регионального фонда результатов инженерных изысканий для строительства и реконструкции капитальных объектов на территории распространения вечномёрзлых грунтов на безвозмездной основе вне зависимости от организационно-правовой формы субъектов градостроительной деятельности.

— По Вашим прогнозам, будущие специалисты, например выпускники Тюменского индустриального университета, будут востребованы по направлению организации и выполнению геотехнического мониторинга?

— На кафедре Криологии Земли по дисциплине «Инженерная геокриология» студентам читают лекции, в том числе и по теме «Геотехнический мониторинг на месторождениях углеводородов в Арктике». Такая же программа, но в сжатом виде подготовлена для производственных компаний. Освоение Арктики неизбежно и нужно подходить к этому этапу со знаниями, технологиями и, конечно, подготовленными кадрами.

Инна Кальва,

пресс-служба ТИУ