Юрий Блинов
Генеральный директор ОАО «РосНИТИ», доктор технических наук, профессор

    В зарубежных странах доля добычи нефти и газа с континентального шельфа составляет 30 – 35 % от общего объема. И в России важнейшей тенденцией развития этой отрасли промышленности также становится значительное увеличение добычи этих энергоносителей из морских (шельфовых) месторождений.
    В 2001 году Президент РФ В.В. Путин утвердил Морскую доктрину России, в которой задача освоения континентального шельфа определена как стратегическая. Хотя эта работа только начинается, уже выявлено более 20 продуктивных нефтегазовых бассейнов.
    Освоение континентального шельфа – технически сложное и весьма затратное дело, имеющее ряд существенных особенностей. В мировой практике при разработке морских месторождений используются передовые технологии, которые в нашей стране пока не освоены. В первую очередь следует назвать использование для прокладки трубопроводов длинномерных труб в бунтах диаметром до 400 – 600 мм. Необходимо также, чтобы подводная магистраль при транспортировке нефти и газа соответствовала требованиям экологической безопасности. Это обеспечивается прокладкой от морских платформ к береговым сооружениям двухстенных нефте- и газопроводов.
    Длинномерные трубы в бунтах (ДТБ), или койл-тюбинги (Coiled Tubings), находят все более широкое применение как при эксплуатации скважин, так и при строительстве трубопроводов на суше и на море. Разработчиком технологии производства ДТБ в России, Уральским научно-исследовательским институтом трубной промышленности (ныне ОАО «РосНИТИ») еще в 1988 году совместно с Северским трубным заводом были изготовлены длинномерные трубы в бунтах размером 57і3 мм. Исследования, проведенные Всесоюзным научно-исследовательским институтом строительства трубопроводов (ВНИИСТ), показали возможность их применения при сооружении трубопроводов. Была также разработана технология укладки.
    Проектный институт «Газстроймашина» разработал специальные койлтюбинговые укладчики повышенной проходимости на базе тракторов «Ямал» Кировского завода и Т-130 Челябинского – для укладки трубопроводов из длинномерных труб в бунтах в труднопроходимых заболоченных местах. Тогда же, в 1988 году, из ДТБ с наружным диаметром труб 57 мм в производственном объединении «Уренгойгазпром» было уложено 18 км метаноло- и других трубопроводов для обустройства месторождений. При их монтаже производительность выросла в 20 раз, затраты уменьшились в 12 раз. В производственном объединении «Мангышлакнефть» ДТБ с наружным диаметром 57 мм были применены для строительства напорных газопроводов газлифтной эксплуатации. Там затраты на строительно-монтажные работы уменьшились более чем в 10 раз. При этом существенно увеличилась надежность линейной части трубопроводов, поскольку количество поперечных сварных швов, по которым чаще всего происходят разрушения, сократилось минимум в 10 раз.
    Обычный способ укладки трубопровода в море заключается в последовательной сварке «встык» труб длинной 10 – 24 м, погруженных на судно-укладчик, и опускании плети на морское дно. Правда, таким методом можно прокладывать не больше 2 км трубопровода в день. А вот укладка морского трубопровода путем размотки койл-тюбинга имеет целый ряд преимуществ:
    – койл-тюбинг большой длины (несколько сот метров) сваривается на берегу в стационарных условиях монтажно-сварочной площадки, что обеспечивает высокое качество швов и большую производительность, так как имеется возможность разместить достаточное число сварочных линий;
    – койл-тюбинговое трубоукладочное судно транспортирует готовую трубу длиной в несколько километров, что позволяет вести укладку с более высокой скоростью, сокращая время в несколько раз. Это уменьшает затраты и значительно сокращает помехи, создаваемые во время укладки трубопровода в районах оживленных транспортных маршрутов. В арктических морях высокая скорость укладки позволяет более эффективно использовать короткий летний период.
    Впервые койл-тюбинги при укладке морских трубопроводов для перекачки горючего были применены союзниками в 1944 году при высадке десанта в Нормандии. ДТБ с диаметром труб 75 мм укладывались с барж, оборудованных барабанами.
    В настоящее время в мире насчитывается несколько типов морских судов, которые могут укладывать морские трубопроводы из койл-тюбингов. Для мелководных участков также используют баржи, оборудованные барабанами с вертикальной осью вращения. Для укладки трубопроводов из койл-тюбингов с наружным диаметром труб 152 – 406 мм за рубежом используют суда типа Apache. Этот укладчик разработан фирмой «Санта Фе Инжиниринг Сервис» корпорации «Санта Фе Интэрнейшэнл» (Калифорния, США). Его технические характеристики приведены в таблице.
    Трубу необходимой длины сваривают, проверяют качество швов, наносят антикоррозийное покрытие на суше и наматывают на барабан судна, стоящего у причала. На месте укладки необходимо провести сварку лишь одного стыка – для присоединения к ранее уложенной трубе или для закрытия ее конца. Труба с барабана разматывается через аппарель, которая может менять угол наклона к горизонтали от 18^o до 60^o в зависимости от глубины укладки трубопровода.
    Морским койл-тюбинговым укладчиком Apache в проливе Джорджия, отделяющем остров Ванкувер от материковой части провинции Британская Колумбия (Канада), проложены трубопроводы с наружным диаметром труб 273 мм, длиной 24,1 и 10,5 км. В июле 1991 года сооружен подводный трубопровод с наружным диаметром труб 610 мм от подводного газового месторождения Балликоттон до Ирландии протяженностью 12,5 км. Укладка газопровода произведена всего за три дня.
    На морском газовом месторождении Гриффин, расположенном у побережья Австралии, уложен подводный газопровод с наружным диаметром труб 203 мм протяженностью 67 км. Работа велась методом разматывания трубы с барабана, установленного на трубоукладочной барже типа Essar Stena.
    Большой экономический эффект от применения высоконадежных трубопроводов новой системы может быть получен при выборе их оптимальных трасс. Особенно актуальна разработка новых конструкций трубопроводов с учетом их прокладки по дну морей взамен транспортировки углеводородов танкерами. Длинномерная «труба в трубе» – передовой и экологически безопасный вариант конструкции морской магистрали. Так, у побережья Австралии в Басовом проливе уложены методом разматывания с барабана два подводных трубопровода с двойными стенками протяженностью 11,3 и 17,8 км. Внутренняя оболочка первого сварена из труб категории прочности Х42 с наружным диаметром труб 168 мм и толщиной стенки 12,7 мм. Снаружи трубы покрывались слоем теплоизоляции из пенополиуретана высокой плотности, толщиной 10 мм. Оболочка сваривалась из труб с наружным диаметром 251 мм и толщиной стенки 23,8 мм. Трубы покрывались внешней эпоксидной изоляцией толщиной 0,5 мм, наносимой методом оплавления.

    У трубопровода протяженностью 17,8 км внутренняя оболочка сваривалась из труб категории прочности Х42 с наружным диаметром 219 мм и толщиной стенки 14,3 мм. Снаружи эти трубы покрывались слоем теплоизоляции из пенополиуретана высокой плотности толщиной 15 мм. Оболочка сваривалась из труб с наружным диаметром 299 мм и толщиной стенки 17,5 мм. Снаружи трубы также покрывались эпоксидной изоляцией толщиной 0,5 мм, наносимой методом оплавления.
    Приведенные данные свидетельствуют о том, что технология укладки морских нефте- и газопроводов из койл-тюбингов для труб среднего диаметра в мировой практике достаточно распространена и отработана. Укладывают также магистрали из труб с двойными стенками. Это является существенным шагом вперед в повышении надежности, долговечности и экологической безопасности морских нефте- и газопроводов.
    Надежность трубопровода также значительно повысится при намотке трубы с берегового барабана, на который ее предварительно наматывают непосредственно с агрегата, сваривающего «бесконечную» трубу из рулона стальной ленты с последующим нанесением изолирующего покрытия. В этом случае количество поперечных стыковых швов, являющихся наиболее частыми местами разрушений, будет на два порядка меньше, чем у длинномерной трубы, сваренной из штучных труб.
    В связи с необходимостью при производстве труб в бунтах оперировать барабанами большой емкости (диаметр до 30 м ) возникает проблема их транспортировки. Поскольку организация трубного производства в береговой зоне по ряду причин неэффективна, возникает вопрос об организации выпуска койл-тюбингов на трубных заводах России. При этом необходимо решить проблему транспортировки барабанов большой массы (с намотанной трубой) к береговым сооружениям. Из сказанного выше можно сделать выводы:
    – конструктивная схема трубопровода из одностенной трубы, повсеместно использовавшаяся в последние десятилетия, устарела (толщина заказываемых высокопрочных труб превышает 35 мм), исчерпав возможности для совершенствования;
    – анализ новых разработок в области конструирования линейной части эффективных трубопроводов для перекачки углеводородов показывает перспективность двухтрубной коаксиальной схемы;
    – накопленный за рубежом положительный опыт укладки подводных нефте- и газопроводов, в том числе двухстенных, из труб с наружным диаметром до 600 мм, предварительно намотанных на барабан, установленный на судне-трубоукладчике, подтверждает осуществимость и высокую производительность этого способа;
    – эффективность этого метода укладки в России будет существенно возрастать с увеличением длины прокладываемых трубопроводов;
    – перспективна разработка технологии и строительство комплекса для изготовления и укладки морских койл-тюбинговых нефте- и газопроводов. Важное направление работы – проектирование отечественных береговых баз и сооружений для изготовления койл-тюбингов, а также дооборудование существующих судов и/или строительства морских койл-тюбинговых укладчиков применительно к условиям эксплуатации в конкретных акваториях.
    Одним из эффективных решений по производству длинномерных стальных труб станет организация на одном из заводов, расположенных в непосредственной близости от водных транспортных путей, специального участка по изготовлению длинномерных, сваренных встык электросварных или бесшовных труб с изолирующим покрытием, наматываемых на унифицированный барабан.