Патонівці, напевно, перші у світі розв’язали одну із глобальних проблем людства
Аварії в морі і на суходолі з потужними нафтовими та газовими фонтанами, а також пожежами не раз ставались у світі. Високі швидкість та інтенсивність потоків вуглеводнів, що витікають, роблять їхню ліквідацію проблемною й небезпечною. Були випадки, коли на суходолі приборкували розбурхані свердловини навіть ядерними вибухами. Набагато складніше це зробити на великих глибинах морів та океанів.
Запобігання й ліквідація аварій, пов’язаних з підводним видобутком нафти та газу були й залишаються однією з найсерйозніших проблем міжнародної безпеки в екологічній сфері.
Нагальна потреба розв’язання цієї проблеми була остаточно усвідомлена всіма провідними країнами світу після аварії на одній із нафтовидобувних платформ США, що сталась у квітні 2010 року в Мексиканській затоці. Нагадаємо жахливі наслідки цієї справжньої катастрофи. Було забруднено понад 170 миль узбережжя. Загальний обсяг розливу нафти становив 1,5 мільйона тонн. Було завдано колосальних збитків береговій лінії, житловому комплексу, туристичному бізнесу, рибальській діяльності, всій економіці країни. У ліквідації аварії та її наслідків брали участь 5 тисяч суден і 40 тисяч людей. Витрати сягли майже 40 мільярдів доларів.
Ці цифри, як загрозливе нагадування, не раз наводили в Інституті електрозварювання імені Є.О. Патона на презентації розробленої тут нової технології ліквідації таких аварій на нафтогазових промислах.
Розробка вчених України — один із перших і дієвих заходів, спрямованих на створення нових підходів до забезпечення безпеки під час видобутку вуглеводнів на морських шельфах. Адже дуже скоро після того, що сталося, лідери країн—членів Великої двадцятки на саміті в Торонто в тексті фінального комюніке записали: «З огляду на нещодавній розлив нафти в Мексиканській затоці, ми визнаємо потребу в обміні передовим досвідом у сфері захисту морського середовища, запобігання аваріям, пов’язаних із розвідкою та видобутком нафти на шельфі, а також її транспортуванням і ліквідацією наслідків аварій».
Країни Європи, які мають свої територіальні води, вирішили переглянути правила для компаній, що займаються видобутком нафти і газу на їхніх шельфах. Через місяць після аварії в Мексиканській затоці Президент Російської Федерації доручив своєму уряду розробити законопроект «Про захист морів Росії від нафтового забруднення».
Чотири великі світові компанії ухвалили технологічне рішення — створити систему ліквідації неконтрольованих витоків нафти під час освоєння глибоководних районів.
З огляду на важливість і актуальність проблеми, виконуючи доручення уряду, група українських учених взялася за справу. Під безпосереднім керівництвом президента НАН України, директора Інституту електрозварювання імені Є.О. Патона, академіка Бориса Патона начальник Навчально-наукового центру високих технологій Національного університету України, доктор технічних наук, професор, полковник Юрій Даник, директор Державного підприємства «Дослідне конструкторсько-технологічне підприємство ІЕЗ імені Є.О. Патона НАН України» Валерій Романюк і голова правління ЗАТ «Дослідний завод зварювального устаткування ІЕЗ імені Є.О. Патона», доктор фізико-математичних наук, професор Володимир Степахно в найкоротший термін розробили документацію моделі сполучного модуля. На дослідному заводі зварювального устаткування інституту було виготовлено макет модуля спеціальної конструкції для компенсації динамічного удару речовини під час з’єднання об’єкта, з якого під високим тиском виливається речовина, з об’єктом, яким ця речовина транспортуватиметься в потрібному напрямі.
Потім було проведено експериментальні випробування модуля на базі Інституту гідромеханіки НАН України.
— Отримані результати, — коментував нововведення Борис Патон, — дають змогу зробити висновок не лише про перспективи швидкої локалізації та ліквідації аварії, схожих на ту, сталася в Мексиканській затоці, а й про можливість застосування розробок для реставрації законсервованих аварійних платформ і промислів. А таких свердловин на всій планеті величезна кількість. Тільки на Каспії їх понад півтори тисяч. Але всі вони протікають і загрожують людству «нафтовими Чорнобилями».
Наявність наших або схожих модулів на діючих платформах і оснащення ними новостворюваних платформ як спеціальний аварійний комплект приведе до значного зниження ризику забруднення навколишнього середовища вуглеводнями в разі аварій.
Пояснення продовжує Юрій Даник:
— У Мексиканській затоці свердловину перекрили повністю. Але ж у більшості випадків скільки не перекривай свердловину, що вийшла з-під контролю, природа однаково візьме своє. Її не можна зупинити й даремно насилувати. Настав час почати її поважати, з нею треба співробітничати. У військовій справі є такий принцип: використовуй силу супротивника проти нього самого.
Спосіб, конструкції і технологія, які ми запропонували, реалізує саме цей принцип. Не боротися з природною стихією, не пручатися їй, а спрямувати її силу в потрібне русло. Зробити так, щоб потік зі свердловини знову потік куди треба. Тобто краще не перекривати свердловини, а навчитися управляти потоком, тоді ефект буде зовсім інший. А цього можна досягти шляхом з’єднання зруйнованих трубопроводів, з яких відбувається неконтрольоване витікання речовини без припинення його витікання під час з’єднання.
У цьому суть ідеї.
Крім цього, автори розробили принципово нові метод і систему видобутку нафти й газу на морському шельфі без використання труб для їхнього транспортування на поверхню. Розроблена система дає змогу вловлювати практично необмежену кількість барелів нафти на великих глибинах і може бути також використана для стримування витоків нафти під час роботи на морському шельфі на наявних і перспективних нафтовидобувних платформах.
Свій спосіб з’єднання зруйнованих трубопроводів автори запатентували. Проте вони, Національна академія наук України пропонують співробітництво з усіма вченими, прогресивним силами планети у справі розробки й виробництва сполучних модулів різної модифікації, а також у сфері створення механізмів швидкого реагування стосовно ліквідації аварій на нафтових і газових промислах для забезпечення міжнародної екологічної безпеки.
На знімку справа наліво: Б. Патон, Ю. Даник, В. Степахно, В. Романюк.
Фото із прес-релізу.
