The stochastic prognosis of soil condition under the objects built in the permafrost

Abstract

The study contains the calculation of soil conditions under the oil tank installed at the Varandeyskoye oil field cooled by slightly inclined heat stabilizers produced by OJSC Fundamentproekt. It is generated forty seven scenarios of these conditions development over an eight-yearperiod on the basis of Monte-Carlo method and the distribution of meteorological characteristics which average the archive data from Varandey meteorological station. It is demonstrated that soil temperatures for different scenarios vary considerably, which raises doubts about reliability of a typical one-scenario forecast. Therefore, it is suggested the stochastic approach to calculate the worst forecast which should be taken into consideration at the design stage of the project.

В работе проводится расчет состояния грунтов под резервуаром с нефтью, расположенном на Варандейском нефтяном месторождении, охлаждаемом слабонаклонными термостабилизаторами производства ОАО «Фундаментпроект». Рассматриваются 47 вариантов развития событий на протяжении восьми лет, каждый из которых генерируется с помощью метода Монте-Карло на основании распределений метеорологических характеристик (скорости ветра и температуры окружающего воздуха), полученных путем усреднения архивных данных метеостанции Варандей. Для каждого варианта развития ситуации в будущем были вычислены температурные поля в расчетной области под резервуаром с нефтью. Показывается, что разброс по температурам грунта для различных вариантов значителен, что ставит под сомнение обычный одновариантный прогноз, используемый для расчетов при проектировании и строительстве в условиях вечной мерзлоты. В связи с этим в работе предлагается метод стохастического прогнозирования, позволяющий выявлять наихудший вариант развития событий, который и должен рассматриваться при проектировании.