Природные условия морей арктического шельфа

Природные условия морей арктического шельфа

Природные условия морей арктического шельфа

Введение

месторождение гидрология море

Информации по регионам

Региональное описание природных условий, приведенное в настоящем Приложении, охватывает покрытые льдом российские регионы северного полушария. Каждый раздел начинается с общего описания метеорологических, океанографических и ледовых условий, характерных для данного региона.

За описанием следуют таблицы, где перечислены максимальные (или минимальные) значения параметров среды, соответствующие однолетней повторяемости.

Значения некоторых параметров связаны со значениями других параметров - например, период волны и характерная высота волны. Если данные для определения параметра недоступны, в качестве значения этого параметра указано «Н/Д» (нет данных). Иногда данных было достаточно для определения среднегодового значения, но не для определения доверительного интервала среднегодовых значений с приемлемой надежностью. В этом случае также использовано значение «Н/Д». В ряде случаев используется значение «Н/П» (не применимо) для обозначения того, что данный параметр не имеет отношения к рассматриваемой части более крупного географического региона.

Описание регионов предназначено, чтобы дать заинтересованным сторонам общее представление о регионе. Оно не направлено на предоставление значений параметров, пригодных для использования при проектировании морских сооружений. Описанные параметры должны учитываться при проектировании, однако некоторые из них могут оказаться несущественными при проектировании отдельных видов сооружений. Полное описание соответствующих параметров может потребовать проверки и анализа всех имеющихся данных, сбора новых данных, интерпретации параметров, характеризующих соседние регионы или схожие ледовые режимы, а также статистической оценки данных при определении параметров физической среды. Для определения параметров природной среды, необходимых для проектирования морских сооружений, следует привлекать специалистов соответствующего профиля.

Не все параметры ледового режима указаны для каждого региона. Если какой-либо параметр отсутствует в таблице, он не наблюдается в этом регионе. Например, поскольку многолетние льды не наблюдаются в Охотском море, то относящиеся к многолетним льдам параметры в соответствующей региональной таблице не указывались.

Для некоторых регионов количество имеющихся данных позволяет предоставить дополнительную подробную информацию о перечисленных параметрах. Такие данные приведены. Примером является количество гряд торосов на один километр, которое указано только для морских регионов России.

В таблицах с описанием региональных данных используются следующие заголовки столбцов: «Среднегодовое значение» - значение рассматриваемого параметра, усредненное за охваченный имеющимися данными период, и «Диапазон годовых значений» - диапазон значений параметра за охваченный имеющимися данными период.

В стандарте ИСО 19901-1 для небольшого числа регионов мира, где накоплено достаточное количество данных, представлена более детальная гидрометеорологическая информация.

1. Акватория Баренцево море

1.1    Описание региона

Баренцево море является окраинным морем, которое на севере граничит с Северным Ледовитым океаном, на западе - с Гренландским и Норвежским морями, на востоке - с Карским морем и на юге - с побережьем Кольского полуострова (рисунок 1).

Наибольшее значение глубины зафиксировано в центре Баренцева моря - до 600 м, а обширные отмели с глубинами менее 100 м превалируют в юго-восточном секторе и в прибрежной зоне архипелага Шпицберген.

Учитывая назначение настоящего документа, Баренцево море разделено на три части, показанные на рисунке 1. Такое разделение учитывает общие физикогеографические свойства Баренцева моря (рельеф морского дна, атмосферные процессы, системы течений, положение кромки льда и т.п.).

Основные морфометрические характеристики Баренцева моря следующие:

-   площадь - 1 424 000 км²;

-        объем воды - 316 000 км³;

-        средняя глубина - 222 м;

-        наибольшая глубина - 600 м.

Таблица 1 - Баренцево море - общая информация

При подготовке раздела использовались данные следующих гидрометеорологических станций (ГМС):

-  для западного района - ГМС Медвежий остров;

-        для северо-восточного района - ГМС Нагурская и ГМС Малые Кармакулы;

-        для юго-восточного района - ГМС Варандей.

1.2 Техническая информация

Климат

Расположение и протяженность Исландского минимума (область низкого давления) определяет характер атмосферных циркуляций в осенне-зимний период. Циклоны, связанные со штормовыми ветрами, происходят с высокой частотой - от 2 до 4 раз в месяц; траектория их движения начинается обычно в районе Исландии, и далее они могут двигаться как в центральную часть Баренцева моря, так и к югу в сторону Кольского полуострова. Зимой в северной части Баренцева моря превалируют северо-восточные ветры, в южной его части - южные и юго-западные. Наибольшая частота возникновения штормовых ветров, скорость которых превышает 16 м/с, зафиксирована в юго-западной части Баренцева моря.

Летом циклоническая активность снижается, и в Баренцевом море формируется однородная зона повышенного давления. Траектории движения циклонов смещаются к северу и проходят через район Земли Франца-Иосифа, при этом частота их возникновения снижается - в среднем, 2 циклона в месяц. В большинстве районов ветры слабые и переменчивые по направлению. В летний период штормовые ветры случаются редко.

Наименьшая годовая разность температур, от 10°С до 15°С, характерна для южной части Баренцева моря, где отсутствуют льды и преобладают юго-западные ветры. Наибольшая разность годовых температур, от 25°С до 30°С, характеризует северные районы, где зимний ледяной покров способствует усилению охлаждения нижних слоев атмосферы при преобладании северо-восточного ветра, вызывающего адвекцию холодного воздуха со стороны Арктики в район Баренцева моря. Среднегодовая температура воздуха составляет от 2°С в южной части моря до минус 10°С в его северной части.

Гидрология

Межгодовые и многолетние изменения гидрологического и ледового режима Баренцева моря находятся под влиянием системы стабильных теплых и холодных океанических течений.

В систему теплых течений входят Южно-Шпицбергенское, Нордкапское, Мурманское, Канинское, Колгуево-Печорское и Новоземельское течения. Систему холодных течений составляют прибрежное течение Земли Франца-Иосифа, Восточно-Шпицбергенское, Судкапское, Медвежинское, течение «Персея», Центральное и течение Литке. Термохалинные течения Белого и Печорского морей отмечены пониженной соленостью вод и составляют особую группу течений.

В Баренцевом море различают четыре основных типа водных масс:

-     атлантические водные массы, характеризующиеся повышенной температурой и соленостью, которые поступают с запада в виде поверхностных течений, а по глубинам - с севера арктического бассейна;

-        арктические водные массы с отрицательными температурами и пониженной соленостью, идущие с севера поверхностным течением;

-        прибрежные воды, для которых характерна значительная амплитуда колебаний сезонных температур и низкая соленость, формируемая под воздействием континентальных вливаний и прибрежных течений пресных вод;

-        воды собственно Баренцева моря, с низкими температурами и высокой соленостью, формируемые в море в результате перемешивания различных водных масс.

В районе Баренцева моря приливы играют основную роль в колебаниях уровня моря. В западном и южном секторах приливы регулярные полусуточные (колебание уровня от 2,2 до 3,7 м), тогда как в восточном секторе приливы носят нерегулярный полусуточный характер (колебания в пределах до 4,0 м). В направлении к югу амплитуда прилива снижается (с юга на север) и вблизи Земли Франца-Иосифа составляет всего 0,2 м.

Морской лед и айсберги

Наиболее характерным свойством ледового режима Баренцева моря является то, что его поверхность никогда полностью не покрывается льдами. В период максимального развития ледяного покрова, с марта по апрель, морской лед покрывает обычно только 55-60% поверхности моря, оставшаяся часть - открытая вода.

Ледяной покров может представлять собой комбинацию многолетнего льда толщиной до 3 м, однолетнего льда, толщина, которого менее 1,5 м, и айсбергов. Многолетний лед распространяется на узком участке вдоль восточных берегов архипелага Шпицберген и Земли Франца Иосифа преимущественно весной, однако, это не превалирующий тип льдов. В целом, на всей территории Баренцева моря в период образования ледяного покрова 10% в среднем занимают участки многолетнего льда, участки с однолетним льдом - около 15%.

В Баренцево море также заходят айсберги, попадающие сюда с ледников Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа и Новой Земли. Айсберги дрейфуют из указанных районов под влиянием господствующих ветров и океанических течений. Вовлеченные в общий поток дрейфующих льдов, айсберги за период своего существования могут проходить значительные расстояния.

Припай образуется ежегодно вдоль большей части берегов континента и островов Баренцева моря. Наибольшая ширина и устойчивость припая отмечается в заливах и бухтах южного сектора моря, а также среди островов Земли Франца - Иосифа и архипелага Шпицберген.

В зимний период часто наблюдаются сильные сжатия льдов в море, что приводит к образованию торосов и стамух. Стамухи образуются в прибрежных районах с глубинами до 20 м. Максимальная высота паруса (надводной части) этих образований достигает 3-5 м, а осадка киля (подводной части) - 15-20 м. Наибольшая интенсивность грядообразования наблюдается в северо-западном и юго-восточном секторах, что связано с дрейфом льда в сторону берегов.

Метеорологические, океанографические и ледовые условия приведены в таблицах 2 - 4.

Т аблица 2 - Баренцево море - метеорологические условия

Таблица 3 - Баренцево море - океанографические условия

Таблица 4 - Баренцево море - ледовые условия

.3 Месторождения в Баренцевом море6

 

Лудловское газовое месторождение

Расположено в центральной части Баренцева моря. Открыто в 1990 году. В пределах площади месторождения глубины моря составляют 200-240 м. На месторождении пробурено три скважины. Выявлена одна газовая залежь в терригенных отложениях средней юры. Лудловское месторождение по величине геологических запасов газа относится к крупным месторождениям.

Ледовое газоконденсатное месторождение

Расположено в северо-восточной части Баренцева моря. Открыто в 1992 году. Глубины моря в районе месторождения составляют 200-280 м. На месторождении пробурено две скважины. В терригенных отложениях средней юры установлено наличие четырех залежей, две из которых газовые и две газоконденсатные. Ледовое месторождение по величине геологических запасов газа относится к крупным месторождениям.

Штокмановское газоконденсатное месторождение

Расположено в центральной части Баренцева моря. Открыто в 1988 году. Глубины моря в районе месторождения колеблются от 279 до 380 м. На месторождении пробурено семь скважин, из них шесть (№1,2,3,4,5,6) пробурила «АМНГР». В терригенных отложениях средней юры выявлено три газоконденсатных залежи. По величине геологических запасов газа Штокмановское месторождение классифицируется как уникальное.

Северо-Кильдинское газовое месторождение

Расположено в юго-западной части Баренцева моря. Открыто в 1985 году. Глубины моря в пределах месторождения изменяется от 230 до 280 м. На месторождении пробурено 3 скважины. Газовая залежь приурочена к терригенным отложениям нижнего триаса. По величине геологических запасов и ресурсов газа Северо-Кильдинское месторождение классифицируется как среднее.

Мурманское газовое месторождение

Является первым месторождением, открытым в 1983 году «АМНГР». Оно расположено в южной части Баренцева моря. Глубины моря в его пределах изменяются от 68 до 123 м. На месторождении пробурено 9 скважин. Залежи газа приурочены к терригенным отложениям нижне-среднетриасового возраста. По величине геологических запасов газа Мурманское месторождение классифицируется как крупное.

Поморское газоконденсатное месторождение

Открыто в южной части Печорского моря в 1985 году. В пределах месторождения глубины моря составляют 20-30 м. На месторождении пробурена одна скважина, в разрезе которой установлено наличие газоконденсатной залежи в карбонатных отложениях ассельско-сакмарского яруса нижней перми. Поморское месторождение по величине запасов и ресурсов углеводородов относится к средним месторождениям.

Северо-Гуляевское нефтегазоконденсатное месторождение

Открыто в 1986 году в центральной части Печорского моря. Глубины моря в его пределах составляют 10-30 м. На месторождении пробурена одна скважина, в разрезе которой выявлены две залежи: нефтяная и газоконденсатная. Нефтяная залежь залегает в терригенных отложениях верхней перми, а газоконденсатная - в карбонатных отложениях средне-верхнекаменноугольного возраста. Северо-Гуляевское нефтегазоконденсатное месторождение по величине запасов углеводородов относится к средним месторождениям.

Долгинское нефтяное месторождение

Расположено в центральной части Печорского моря. Открыто в 1999 году. В районе месторождения глубины моря изменяются от 15 до 62 м. На месторождении пробурено три скважины, из них две: Северо-Долгинская №1 и Южно-Долгинская №1 пробурены «АМНГР» по тконтракту с ОАО «Газпром». Залежи нефти выявлены в терригенных отложениях верхней перми и в карбонатных породах нижнепермско-каменноугольного возраста. Долгинское месторождение по величине извлекаемых запасов нефти относится к крупным месторождениям.

Приразломное нефтяное месторождение

Месторождение открыто в центральной части Печорского моря в 1989 году. В пределах месторождения глубины моря составляют 17-19 м. Количество пробуренных скважин на месторождении - пять. Четыре скважины (№1,2,3,4) пробурила «АМНГР». Залежь нефти приурочена к карбонатным отложениям нижнепермско-верхнекаменноугольного возраста. Приразломное месторождение по величине извлекаемых запасов нефти относится к крупным месторождениям.

Медынское-море нефтяное месторождение

Открыто в 1997 году в южной части Печорского моря. Глубины моря в пределах месторождения составляют 12-22 м. На месторождении пробурено четыре скважины. «АМНГР» пробурила одну скважину (№1) по контракту с ОАО «Газпром», а скважины (№2,3,4) - по контракту с ЗАО «Арктикшельфнефтегаз». В разрезе месторождения установлено наличие пяти залежей, которые приурочены к карбонатным отложениям нижнепермско-каменноугольного возраста и отложениям верхнего, нижнего девона. По величине извлекаемых запасов нефти месторождение Медынское-море классифицируется как крупное.

Варандей-море нефтяное месторождение

Месторождение открыто в южной части Печорского моря в 1995 году. В пределах района месторождения глубины моря изменяются от 14 до 18 м. Количество пробуренных скважин на месторождении - две. Скважины (№1,2) пробурены «АМНГР» по контракту с ОАО «Газпром». Залежь нефти приурочена к карбонатным отложениям нижнепермского возраста. Месторождение Варандей-море по величине извлекаемых запасов и ресурсов нефти относится к средним месторождениям.

Рисунок 3 - Российские нефтегазовые месторождения в Арктике

2. Карское море

.1 Описание региона

Карское море - шельфовое море, граничащее с арктическим бассейном на севере, Баренцевым морем на западе и Морем Лаптевых на востоке. Береговая линия сильно искривлена, с большими заливами (Байдарацкая, Гыданская и Обская губы, Енисейский залив), глубоко врезающимися в материковый берег. C учетом океанографических условий Карское море подразделяется обычно на два сектора: юго-западный и северо-восточный, с границей проходящей вдоль линии от Мыса Желания до острова Диксон (рисунок 2).

Основные морфометрические характеристики Карского моря:

-     Общая площадь: 883 000 км²;

-        Объем воды: 98 000 км³;

-        Средняя глубина: 111 м;

-        Максимальная глубина: 600 м.

Глубоководные зоны Карского моря, где глубины составляют более 500 м, занимают менее 1% общей площади.

.2 Техническая информация

Климат

В Карском море превалируют холодные сухие арктические воздушные массы, относительно теплый и влажный воздух из Атлантики и континентальный воздух умеренных широт, который холоднее и суше зимой и сравнительно теплый летом.

Отрицательные температуры воздуха в Карском море держатся в течение 8 месяцев, с октября по май. Наиболее холодный период - с декабря по март, когда среднемесячная температура воздуха составляет от минус 14°С до минус 26°С. Летний период длится около 4 месяцев с июня по сентябрь. Среднемесячная летняя температура не превышает 7°С.

Зимой шторма формируют ветры преимущественно западного, юго - западного и южного направлений. В летний период штормовые ветры дуют в северном и северо-восточном направлениях и сопровождаются падением температуры воздуха.

Гидрология

Зимой водные массы мелководных районов моря становятся однородными от поверхности до дна, их температура составляет примерно минус 1,8°С. Основной объем водных масс (сток теплового потока сибирских рек) поступает в море весной, когда оно еще покрыто льдами.

Подъем температуры начинается в июне, затем море очищается ото льда, максимальные температуры приходятся на конец августа. В прибрежных районах поверхностные воды прогреваются до 6-8°С. В центральной части региона Карского моря температура воды у поверхности составляет около 2-4°С, в западном же секторе температура составляет около 2°С. В сентябре - октябре температура поверхностного слоя воды снижается и опускается ниже нуля (температуры замерзания).

Летом соленость в поверхностных слоях юго-западной части Карского моря понижается в результате таяния льдов и притока паводковых вод, минимальное значение солености достигается в августе-сентябре. Соленость поверхностных вод преимущественно составляет 30-32% о. Наименее соленая вода на юге, вблизи устьев крупных рек, где соленость поверхностного слоя снижается до 10%.

В мелководных районах Карского моря превалируют ветровые течения, различные по направлению и скорости. В целом, градиентные и приливные течения слабые. Летний период характеризуется более или менее стабильными водными потоками, которые формируют циклонический водоворот в юго-западном секторе моря, представленной относительно теплым Ямальским течением северо-восточного направления, идущим от пролива Карские ворота, и относительно холодным Восточно-Новоземельским течением юго-западного направления, идущим вдоль восточных берегов Новой Земли.

Приливно-отливные колебания уровня моря не превышают 0,5 м, тогда как ветровой нагон может вызывать подъем уровня воды в прибрежных районах от 2 до 3 м.

Морской лед и айсберги

Акватория Карского моря покрывается льдом от 7/10 до 9/10 на 8-10 месяцев в году. Летом полное очищение ото льда происходит только в юго-восточных районах и в прибрежных районах северо-восточного сектора Карского моря.

Ледяной покров состоит из многолетних льдов толщиной около 2,5 м на севере, однолетних льдов на юге (толщиной до 1,8 м) и молодых льдов до 0,3 м.

Припаи ежегодно образуются вдоль всех материковых и островных берегов Карского моря. В период максимального развития граница припаев проходит в пределах изобат от 10 до 20 м. Двухлетний или многолетний лед возможен вблизи берегов Северной Земли.

Зимой навалы льда приводят к образованию стамух и торосов. Стамухи распространяются вдоль прибрежных зон как среди дрейфующих льдов, так и в зоне припаев, в глубинах до 20 м. Максимальные зарегистрированные значения геометрических характеристик стамух составляют: высота надводной части - от 10 до 15 м, глубина киля - от 20 до 25 м.

Айсберги, главным образом, сосредоточены вблизи северо-восточного побережья Новой Земли. Появление айсбергов в южных прибрежных районах не наблюдалось.

2.3 Месторождения в Карском море

 

Русановское газоконденсатное месторождение

Открыто в юго-западной части Карского моря в 1989 году. Глубины моря в районе месторождения изменяются от 50 до 100 м. На месторождении пробурено две скважины. Выявлено семь газоконденсатных залежей в терригенных аптских отложениях нижнего мела. По величине геологических запасов газа Русановское месторождение классифицируется как уникальное.

Ленинградское газоконденсатное месторождение

Месторождение открыто в юго-западной части Карского моря в 1990 году. Глубины моря в пределах месторождения изменяются с северо-запада на юго-восток от 80 до 165 м. Количество пробуренных скважин на месторождении - две. В разрезе месторождения в терригенных нижне- и верхнемеловых отложениях установлено наличие пяти залежей, четыре из которых газовые и одна газоконденсатная. По величине геологических запасов газа Ленинградское месторождение классифицируется как уникальное.

Северо-Каменномысское газовое месторождение

Месторождение открыто в акватории Обской губы в 2000 году. Глубины моря в его пределах составляют 11-14 м. Количество пробуренных скважин на месторождении - восемь. Скважина №1 пробурена «АМНГР» по контракту с ОАО «Газпром». Выявленная газовая залежь залегает в сеноманских терригенных отложениях верхнего мела. По величине геологических запасов газа Северо-Каменномысское месторождение классифицируется как крупное.

Каменномысское-море газовое месторождение

Расположено в акватории Обской губы. Открыто в 2000 году. В районе месторождения глубины моря изменяются от 11 до 17 м. На месторождении пробурено семь скважин. Скважина №1 пробурена «АМНГР» по контракту с ОАО «Газпром». Газовая залежь установлена в сеноманских терригенных отложениях верхнего мела. Каменномысское-море месторождение по величине геологических запасов газа относится к крупным месторождениям.

Арктический шельф характеризуется крайне низкой изученностью. Наиболее разведанными областями являются российский и норвежский сектора арктического шельфа (южные части Баренцева и Карского морей).

Начальные суммарные ресурсы углеводородов российского арктического шельфа, по оценкам Минприроды России, составляют около 76,3 млрд т т.у., из которых только 9,6 млрд т у.т. - запасы. При этом 84% начальных суммарных ресурсов приходится на газ, а на нефть - менее 13%.

ОАО ‹‹НК Роснефть›› уже сосредоточила в своих руках значительную часть нефтяных ресурсов российского арктического шельфа. Если заявки компании по новым лицензионным участкам будут удовлетворительны, то ресурсный потенциал компании в арктических морях составит свыше 17 млрд т нефти.

Баренцево море

Средняя температура, ºС:	зима / лето
По климатическим условиям можно выделить 4 крупных региона:
1. юго-западный (Медвеженский);	-2… - 3 / +8…+9
2. юго-восточный (Колгуево-Вайгачский);	-7 / +7
3. северо-западный (Восточно-Шпицбергенский);	-22 /
4. центральный и северо-восточный:
- центральный;	-4… - 10 / +3…+5
- северо-восточный.	-15… - 20 / +1…+3
Скорость и направление ветра:
- среднегодовая скорость ветра, м/сек;	10-15
- направление ветра зимой;	Ю-З
- направление ветра осенью и весной;	Ю-В
- направление ветра летом	С-В
Туманы:
- период образования;	лето
- среднегодовое число дней с туманами.	18
Осадки, мм:
- годовое количество осадков:
- на севере;	250
- на юго-западе	500
Среднегодовая относительная влажность воздуха, %.	78-80
Температура воды,°С
- на юго-западе и в северной части моря	5-6
- на юго-востоке	10
- на крайнем юго-западе
- зима	3-6
- лето	7-13
Соленость воды, ‰.	32-35
Ветровое волнение:
- направление	С, С-З, С-В
- высота волны в южной части моря, м.	5-9
Постоянные течения:
- Нордкапское течение;	с запада на восток
- Прибрежное:
- ширина, миль;	20-30
- скорость, см/с.	40
- Северное:
- ширина, миль;	60
- скорость, см/с.	13
Приливные течения:
- скорость, см/с:
- в открытой части моря;		10-20
- на юго-востоке;		30-40
- на западной границе моря.		30-50
Ледовые условия
Ледообразование:
- на юго-востоке		ноябрь
- в центральных районах		октябрь
- в северной части		сентябрь
Период очищения от льда:
- юго-восточная часть моря		май-август
- центральные районы моря		июнь-июль
Толщина льда, см		70-75
Наибольшая толщина льда, см		150-160

Ледовая обстановка

Юго-западная часть может рассматриваться, как незамерзающая, с ветро-волновыми условиями аналогичными условиям норвежского шельфа. Любые суда, приспособленные к условиям работы норвежского шельфа, могут круглогодично работать в этой части Баренцева моря. Редкие забросы льда в конце зимы в этот район обычно имеют малую толщину и малую сплоченность и только в исключительно суровые зимы (один раз в 10 лет) некоторые северо - восточные участки этого района могут оказаться закрытыми для судов без соответствующего ледового усиления корпуса. Одной из опасностей подстерегающих суда зимой в этой части моря является быстрое и сверхбыстрое брызговое оледенение судов при низких температурах воздуха и сильном ветре. Юго-восточная часть - Печорское море - зимой (ноябрь-май) покрыта льдами и плавание судов возможно только при наличии ледового усиления от Arc 4 в легкие по ледовитости годы до Arc 6 в средние и тяжелые годы. Летом (июль-октябрь) море открыто от льда и плавание судов ничем не ограничено. Северо-восточная часть Баренцева моря покрыта льдами почти весь год, исключая период с середины августа до середины сентября. Льды появляются в середине октября на севере моря, затем, постепенно распространяясь к югу, к середине марта достигают 75° с.ш. на западе моря и занимают всю юго-восточную его часть. К началу апреля льды занимают 3/4 поверхности моря. Кромка льда начинает отступать на север в середине апреля, и крайняя северная часть моря очищается от льдов только к середине августа. Зона между 74 с.ш. и 78 с.ш. зимой покрывается льдами при устойчивых северо-восточных ветрах. Льды, приносимые из арктического бассейна, могут иметь значительную толщину, сплоченность и торосистость. Льды местного образования редко достигают толщины более 30…40 см и, в большинстве случаев, оказывают слабое влияние на судоходство. Глубина проникновения арктических льдов и частота такого проникновения не имеют четких закономерностей.

Карское море

Температура, ºС:
- среднемесячная зимой (январь-март)		-17… - 25
- среднемесячная (июль, август).		+3…+7
Скорость и направление ветра:
- среднемесячная скорость ветра зимой, м/сек		5-6
- среднемесячная скорость ветра летом, м/сек		7-8
- максимальная скорость ветра зимой, м/сек		34-40
- максимальная скорость ветра летом, м/се		24-34
- направление ветра зимой (ноябрь-март)		Ю, ЮЗ
- направление ветра летом (июнь-август)		С, СЗ
Количество осадков, мм:
- годовое количество		250-400
- наибольшее (июль-август)		30-60
- максимальное количество осадков.		59
Туманы:
- период образования			июль-август
- средняя продолжительность тумана в день, ч			3-4
Температура воды,°С
- максимальная летом (август)	+2…+6
Соленость воды, ‰:
- максимальная летом		>30
Течения
- скорость суммарных течений, уз.	1-1,5
Ветровое волнение:
- направление летом (июль, август)		СВ
- повторяемость волн высотой ≥3 м (июль, август), %		10
- повторяемость волн высотой ≥3 м (сентябрь, октябрь), %		14-19
Характеристики влажности воздуха:
- относительная влажность, %
зимой			81-85
летом			90-95
Ледовые условия.
Ледообразование:		октябрь
Период очищения от льда:		май
Наибольшая толщина льда, см		180-200
Сплоченность дрейфующего льда, балл		9-10
Торосистость		2

Ледовая обстановка

В навигационный период в Карском море, как и в других окраинных морях арктического бассейна, они зависят от таяния и перераспределения льдов. В Карском море среди дрейфующих льдов, преимущественно местного происхождения, преобладают однолетние. Максимальная толщина их достигает (в мае) 1,5…2 м. Дрейф их в основном выносной, т.е. направлен на север. С октября по май почти все море покрыто льдами разного возраста; к сентябрю же оно очищается, иногда полностью. Припай в Карском море развит неравномерно. В северо-восточной части он распространяется на обширную площадь, образуя непрерывную полосу, тянущуюся от острова Белого к архипелагу Норденшельда и оттуда к Северной Земле. Эта полоса припая после взлома в летнее время распадается на отдельные поля, сохраняющиеся дольше всего в виде Североземельского ледяного массива. За припаем располагается зона открытой воды или молодых льдов. Ее ширина от года к году существенно меняется. При интенсивном выносе льдов из Карского моря она расширяется до 100 миль и более. В годы ослабленного выноса эта зона выражена незначительно или даже вовсе не образуется. В юго-западной части моря при преобладающем выносе льда у южных и восточных берегов образуются Амдерминская и Ямальская стационарные полыньи; одновременно, по мере накопления льдов у восточных берегов Новой Земли, здесь формируется Новоземельский ледяной массив. С интенсивным развитием летом Обь-Енисейской полыньи от Новоземельского массива отделяется Северный Карский ледяной массив, а от последнего посредством Западносевероземельской полыньи отчленяется Североземельский массив. Новоземельский ледяной массив за лето обычно вытаивает на месте, Северный карский массив постепенно смещается на север. Североземельский массив в течение лета сохраняется при западных ветрах и распадается при восточных. Обско-Тазовская губа характеризуется длительной и холодной зимой и очень коротким прохладным летом. Ледовый покров достигает 1,3 м в теплые зимы и 2,4 м в очень суровые. Ледовый покров в губах, обычно не выносится в море, а таит на месте. Вследствие этого полное очищение акватории происходит в конце июля, начале августа, а в октябре начинается зимнее нарастание льда. Процесс таяния ледового покрова движется с юга на север. Поэтому в регионе южнее Ямбурга навигационный период может быть на 4-5 недель дольше, чем в районе Сабеты. Столь короткий навигационный период, а также мелководье многих районов газовых месторождений создает большие трудности для эксплуатации судов, не предназначенных специально для условий района.

Баренцево море - океанографические условия

Параметр		Западный сектор		Северо-восточный сектор		Печорское море
		Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений
Волны - прибрежная зона (глубина моря <100 м)	Значимая высота волны, м	2,7	2,0 - 10,0	2,4 - 2,7	2,0 - 9,0	2,5	1,5 - 7,0
	Диапазон периода пересечения нулевого уровня, с	11,0	10 - 13	11,0	10 - 13	9,0	8 - 10
Волны - прибрежная зона (глубина моря >100 м)	Значимая высота волны, м	Н/Д	Н/Д	2,5	2,0 - 9,0	Н/Д	Н/Д
	Диапазон периода пересечения нулевого уровня, с	Н/Д	Н/Д	9,5	8 - 10	Н/Д	Н/Д
Течение	Максимальная скорость у поверхности, см/с	65,0	60,0 - 70,0	42,0	31,0 - 51,5	115,0	100 - 130
	Максимальная скорость в среднем слое, см/с	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	30,0	20,0 - 50,0
	Максимальная придонная скорость, см/с	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Приливно отливное течение	Максимальная скорость у поверхности, см/с	35,0	30,0 - 40,0	15,0	10,3 - 20,6	35,0	30,0 - 40,0
Прилив	Общая амплитуда прилива, м	0,8	0,5 - 1,3	0,3	0,2 - 0,6	1,0	0,5 - 3,0
Ветровой нагон волны	Общий диапазон увеличения глубины воды, м	Н/Д	Н/Д	1,8	1,7 - 1,9	1,5	1,0 - 3,5
Соленость воды	Средняя соленость у поверхности, %%	34,75	34,5 - 35,0	33,8	30,0	25,0 - 33,0
	Средняя соленость среднего слоя, %	35,0	34,0 - 36,0	34,5	33,0 - 35,0	Н/Д	Н/Д
Температура воды,	Максимальная у поверхности летом,°С	9,0	7 - 11	2,0	1,5 - 2,5	8,0	7 - 9
	Средняя у поверхности летом,°С	7,0	5 - 9	1,5	1,0 - 2,0	7,0	6 - 8
Ледовая экзарация морского дна	Глубина экзарации, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	0,5	0,3 - 1,5
экзарация морского дна	Диапазон глубины воды, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	<15	<20
Сейсмические данные	Магнитуда	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д

Таблица 4 - Баренцево море - ледовые условия

Параметр		Западный сектор		Северо-восточный сектор		Печорское море
		Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений
Фазы ледовых явлений	Ледообразование	круглый год (сев. сектор)	круглый год (сев. сектор)	круглый год	круглый год	25 октября	20 октября - 5 ноября
	Очищение от льда	круглый год (сев. сектор)	круглый год (сев. сектор)	круглый год	круглый год	5 июля	25 июня - 15 июля
Ровный лед (однолетний)	Толщина припая, м	1,4	1,3 - 1,5	1,5	1,4 - 1,6	1,0	0,9 - 1,1
	Толщина ледяного поля, м	1,3	1,2 - 1,4	1,4	1,3 - 1,5	0,8	0,7 - 0,9
Наслоенный лед	Толщина наслоенного льда, м	0,4	0,3 - 0,5	0,4	0,3 - 0,5	0,4	0,8 - 1,0
Поля торосистого льда	Высота паруса, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Протяженность, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Торосы (однолетние)	Высота паруса, м	4,7	4,5 - 5,0	4,2	4,0 - 4,5	3,5	3.0 - 4.0
	Осадка киля, м	17,5	15.0 - 20.0	15,0	14,0 - 16,0	16,0	15,0 - 18,0
Стамухи	Диапазон глубины воды, м	<20	<20	<20	<20	< 15	<20
	Высота паруса, м	3 - 5	8 - 10	3 - 5	8 - 10	3 - 5	10 - 11
Ровный лед (двухлетний и многолетний)	Толщина припая, м	2,5	2,2 - 2,8	2,5	2,2 - 2,8	отсутст вует	отсутст - вует
	Толщина ледяного поля, м	2,7	2,5 - 3,0	2,8	2,5 - 3,0	отсутст вует	отсутст - вует
Торосы (двухлетние и многолетние)	Высота паруса, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	отсутст вует	отсутст - вует
	Осадка киля, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	отсутст вует	отсутст - вует
Поля торосистого льда	Средняя высота паруса, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	отсутст вует	отсутст вует
	Протяженность, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	отсутст вует	отсутст вует
Движение льда	Скорость в прибрежной зоне, м/с	0,5	0,4 - 0,6	Н/Д	Н/Д	0,7	0,6 - 0,8
	Скорость в море, м/с	0,6	0,5 - 0,7	0,5	0,4 - 0,6	Н/Д	Н/Д
Айсберги	Масса, млн. т	до 6	0 - 10	до 4	0 - 5	Н/Д	Н/Д
Частота появления айсбергов	Период наличия айсбергов	январь- июнь	январь- июнь	круглый год	круглый год	в редких случаях	в редких случаях
	Количество в год	10 - 40	10 - 40	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Максимальное количество в месяц	30	0 - 30	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д

1 - Юго-западный сектор

- Северо-восточный сектор

Границы и сектора Карского моря

Океанографические характеристики Карского моря

Параметр		Юго-западный сектор		Северо-восточный сектор
		Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений
Волны	Значимая высота волны 50%-ой обеспеченности, м	0,9	0,5 - 1,0	0,7	0,5 - 0,9
	Ассоциированный период волны, м	5	54 - 6	4	3 - 5
	Максимальная высота волны 1%-ой обеспеченности, м	7	8-10	10	14 - 16
	Ассоциированный период волны, м	7	Н/Д	9	Н/Д
Течение	Максимальная скорость у поверхности, см/с	80 - 100	Н/Д	100 - 120	Н/Д
	Средняя скорость у поверхности, см/с	5 - 10	Н/Д	5 - 10	Н/Д
	Максимальная придонная скорость, см/с	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Средняя придонная скорость, см/с	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Температура воды	Максимум у поверхности летом,°С	4,5 - 5,5	4,5 - 5,5	2,5 - 3,5	2,5 - 3,5
	Средняя у поверхности летом,°С	2,5 - 3,5	2,5 - 3,5	0,5 - 2,0	0,5 - 2,0
Соленость воды	Средняя соленость у поверхности (июль), %	20 - 25	20 - 25	25 - 30	25 - 30

Карское море - ледовые условия

Параметр		Юго-западный сектор		Северо-восточный сектор
		Среднегодовое значение	Диапазон годовых значений	Среднегодовое значение	Диапазон годовых значений
Торосы (однолетние)	Средняя высота паруса, м	1,3 - 1,5	Н/Д	1,5 - 1,8	Н/Д
	Максимальная высота паруса, м	4,0 - 6,0	Н/Д	5,0 - 6,0	Н/Д
	Средняя осадка киля, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Толщина ледяных обломков, м	30 - 40	Н/Д	50 - 60	Н/Д
	Ширина, м	5,0	Н/Д	5,0	Н/Д
	Количество/км	3	Н/Д	3 - 4	Н/Д
Ровный лед (двухлетний и многолетний)	Толщина припая, м	Н/Д	Н/Д	1,8 - 2,0	Н/Д
	Толщина ледяного поля, м	Н/Д	1,8 - 2,2	Н/Д
Торосы (двухлетние и многолетние)	Высота паруса, м	Н/Д	Н/Д	3,0 - 5,0	Н/Д
	Осадка киля, м	Н/Д	Н/Д	13,0 - 18,0	Н/Д
	Количество/км	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Поля торосистого льда	Средняя высота паруса, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Средняя осадка киля, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Стамухи	Глубина воды, м	10 - 15	Н/Д	10 - 15	Н/Д
	Высота паруса, м	5 - 10	Н/Д	5 - 10	Н/Д
Движение льда	Скорость в прибрежной зоне, м/с	0,4	Н/Д	0,3	Н/Д
	Скорость в море, м/с	0,3	Н/Д	0,2	Н/Д
	Преобладающее направление	СВ	Н/Д	С, СЗ - зимой, Ю, ЮВ - летом	Н/Д
Айсберги	Высота паруса, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Длина, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Масса, т	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Частота появления айсбергов	Месяц появления	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Количество в год	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Ледовая экзарация морского дна	Средн./макс. глубина экзарации, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Частота борозд экзарации (количество/км)	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
	Диапазон глубины воды, м	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
a Представлена средняя длина стамухи, диапазон длин составляет от 400 до 7 300 м.

- Западный сектор;

- Северо-восточный сектор;

- Юго-восточный сектор (включая Печорское море)

Граница и районы Баренцева моря

Баренцево море - метеорологические условия

Параметр		Западный сектор		Северо-восточный сектор		Печорское море
		Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений	Средне годовое значение	Диапазон годовых значений
Температура воздуха	Максимальная,°C	4,4	2,0-7,0	0,9	0,0-0,9	8,8	8,0-10,0
	Минимальная,°C	-7,7	-6,0… -9,0	-24,0	-20,0… -39,0	-19,0	-18,0… -20,0
	Градусо-дни с отрицательной температурой воздуха	2000	1150-2300	3500	3500-3600	2500	2300-2800
Скорость ветра на высоте 10 м	Средняя за 10 мин., м/с	26,6	25-28	23,4-31,9	20-35	22,3	20-25
Направление ветра	Преобладающее зимой (направление /%возникновения)	СВ/26,8	СВ	Ю/21-ЮВ/32	Ю-ЮВ	ЮЗ/38,7	ЮЗ
	Преобладающее летом (направление /%возникновения)	3/19,0	3	Ю/24,8 - СЗ/34,1	Ю-СЗ	СВ/24,7	СВ
Осадки	Годовые осадки в виде дождя, мм	560	500-620	320	300-340	510	500-520
	Годовые осадки в виде снега, мм	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Видимость (туман, снег и т.п.)	Количество дней в году с видимостью < 1 км (туман)	76	50-80	66	50-80	64	50-80
	Количество дней в году с видимостью <2 км (снежные бури)	64	100-130	114	100-130	100	80-120

Российские нефтегазовые месторождения в Арктике

Баренцево море - общая информация

Параметр	Западный сектор	Северо-восточный сектор	Печорское море
Территория	от 70° до 80°с.ш., от 18° до 42°в.д.	от 72° до 81°с.ш., от 40° до 67°в.д.	от 68° до 72°с.ш., от 38° до 60°в.д.
Продолжительность зимнего сезона	12 месяцев	12 месяцев	октябрь - июль
Продолжительность летнего сезона	отсутствует	отсутствует	август - сентябрь

3. Расчетная часть

.1 Определение физико-химических свойств природного газа

Наименования компонентов газовой смеси               Химическая формула      Объемная концентрация, , %Молярная масса, , кг/мольКритическая температура,

, ККритическое давление, , МПа
Метан		95,5	16,043	190,555	4,5988
Этан		1,7	30,070	305,83	4,880
Пропан		0,6	44,097	369,82	4,250
н-Бутан		0,12	58,123	425,14	3,784
и-Бутан		0,32	58,123	408,13	3,648
Азот		1,76	28,0135	126,2	3,390

Значения взяты из таблицы 8 - ГОСТ 30319.1 - 96*

Молярная масса природного газа, М, кг/моль,

М = 16,043 * 95,5 + 30,070 * 1,7 + 44,097 * 0,6 + 58,123 * 0,12 + 58,123 * 0,32 + 28,0135 * 1,76 = 16,8456158 кг/моль

Газовая постоянная, R, Дж/кг*к,

Где R - универсальная газовая постоянная, Дж/кг*К, R=8314 Дж/кмоль*К,

 Дж/кг*к

Критическая температура и давление, , К, , Мпа

 

 

где  - количество каждого компонента в смеси,

 - критическое давление каждого компонента смеси, Мпа,

 - критическая температура каждого компонента смеси, К

Псевдо критическая температура и давление, , К, , Мпа

 

 

где  - псевдокритическое давление каждого компонента смеси, Мпа,

 - псевдокритическая температура каждого компонента смеси, К

При стандартных условиях:

P = 101325 Па

Т = 293 К

Р = 101325 Па

Т = 273 К

Плотность газа (при стандартных условиях)

 (кДж/кмоль*к)

 (кг/)

Относительная плотность по воздуху

Коэффициент динамической вязкости (при стандартных условиях)

где

 Па*с

Полученные результаты отображены в таблице.

Вычисленные физико-химические свойства природного газа

Свойства природного газа	Значения
Молярная масса, М, кг/моль,
Газовая постоянная, R, Дж/кг*К
Критическое давление, Мпа
Критическая температура, К

Приведенное давление, , при ст. усл.

при норм. усл.

Приведенная температура,  при ст. усл.

при норм. усл.

,
Плотность газа,  кг/
Относительная плотность по воздуху,
Коэффициент динамической вязкости,  Па*с

3.2 Гидравлический расчет морского трубопровода

Начальное давление газа в газопроводе,

 коэффициент проницаемости, - коэффициент сжимаемости, z = ;

T - температура, К, Т = 292К;

где

, кг/, ,

3.3 Расчет нагрузок

Расчет стенки трубы при избыточном внутреннем давлении

Минимальная толщина стенки газопровода,

где m - коэффициент надежности, m = 1,6;

Расчет на лавинное смятие

Давление лавинного смятия, , Мпа,

,

Библиографический список

1.   Проект стандарта ИСО ГОСТ 19906.

2.   Баренцево море, т 1, вып. 1. В кн. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР, 1990.

3.      Борисов Л.А. от чего ведется отсчет высот /Человек и стихия/.-Л., 1975 - 183-187.

.        Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. - М. Изд МГУ, 1982. -192 с.

.        Елшин Ю.А. Тепловой сток рек Европейской территории СССР // Метеорология и гидрология. -1981. - т. 9. с. 85-93.

.        Зубакин Г.К. Крупномасштабная изменчивость состояния ледяного покрова Северо-Европейского бассейна. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 160 с.

.        Новицкий В.П. Постоянные течения северной части Баренцева моря // Труды ГОИН. -1961. - Вып. 64. - С. 3-32.

.        Уралов Н.С. О потере тепла Нордкапским течением в южной половине Баренцева моря // Труды ГОИН. - 1963. - Вып.73.-С. 66-75.

9.   А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин. Моря СССР «Природа и хозяйство». Издательство «Мысль», Москва, 1965 г., 350 стр.

10.    Международный проект, выполненный ГНЦ РФ ААНИИ и Международным Арктическим научно - исследовательским Центром при Университете штата Аляска, «Гидрохимический Атлас Северного Ледовитого океана», 2001 г.

.        Русанов В.П., Яковлев Н.И., Буйневич А.Г. Гидрохимический режим Северного Ледовитого океанаю - «Труда ААНИИ», том 355, 1979 г. с. 114

.        Шпайхер А.О., Русанов В.П. Распределение кремния как индикатора водных масс морей сибирского шельфа. - «Проблемы Арктики и Антарктики», 1972, вып 40, с 64 - 70.

.        Добровольский А.Д., Леонтьева. В.В. И Кукса В.И. К характеристике структур и водных масс западной и центральной частей Тихого океана. - «Тр. Ин? та океанологии АН СССР», 1960, т. 40, с. 47? 57

.        Е.Г. Никифоров, А.О. Шпайхер. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана. Гидрометеоиздат, Ленинград, 1980 г., 269 стр.

.        Трешников А.Ф. Поверхностные воды в Арктическом бассейне. «Проблемы Арктики», 1959, вып. 7, с5-14.

.        Уралов Н.С. Об адвективной составляющей теплового баланса южной половины Баренцева моря. - «Тр. ГОИН», 1961, вып 55, с 3-20.

.        Тимофеев В.Т. Водные массы Арктического бассейна. Л., Гидрометиздат, 1960, 190 с.

.        Тимофеев В.Т. Поступление атлантической воды и тепла в Арктический бассейн. - «Океанология», 1961, т. 1, вып 3, с. 407-411.

.        Тимофеев В.Т., Панов В.В. Косвенные методы выделения и анализа водных масс. Л., Гидрометеоиздат, 1962, 285 с.

.        Антонов В.С. Новые данные о величине жидкого стока сибирских рек, впадающих в арктические моря. - «Тр. ААНИИ», 1968, т. 285, с. 148

.        Арктикмор нефтегаз разведка http://www.amngr.ru/index.php/ru/services/geoworks/characterictic