
- •Предисловие
- •I динамика добычи нефти и
- •§ 1. Динамика добычи нефти
- •§ 2. Динамика добычи газа
- •§ 3. Морская добыча нефти и газа
- •4. Добыча нефти и газа в казахстане
- •2 Мировые запасы
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Классификация запасов нефти и газа по типам залежей
- •§ 3. Мировые запасы нефти и газа 3.1. Оценка мировых запасов нефти
- •3.2. Оценка мировых запасов газа
- •§ 4. Методы оценки начальных и извлекаемых запасов нефти и газа
- •4.1. Метод аналогий
- •§ 1. Особенности разработки морских нефтяных и газовых месторождений
- •§ 2. Классификация технических средств для освоения морских нефтяных и газовых месторождений
- •§ 3. Основные этапы развития конструкций для морского бурения
- •§ 4. Инженерное обеспечение буровых работ на море
- •4.1. Буровые установки
- •4.2. Буровое оборудование
- •4.3, Бурение и заканчивание скважин
- •4.5. Проблемы морского бурения и пути их решения
- •§ 5. Технические основы разработки морских месторождений
- •5.1. Методы разработки морских месторождений
- •5.2. Свойства пласта и спецификация продукции скважин
- •5.3. Данные об окружающей среде и геотехнические данные
- •5.4. Инженерные изыскания
- •10 Буровые баржи
- •§ 1. Баржа с: буровой установкой «сункар»
- •1.1. Модификации баржи для работы в северной части Каспийского моря
- •1.2. Конструкция баржи
- •1.3. Устойчивость баржи
- •§ 2. Описание и схема компоновки баржи 2.1. Описание и классификация баржи
- •2.2, Схема компоновки установки
- •§ 3. Оборудование буровой установки «сункар» 3.1, Буровое оборудование
- •3.2. Противовыбросовое оборудование
- •3.3. Транспортировка и хранение сыпучих и наливных материалов
- •3.4. Система циркуляции бурового раствора
- •3.5. Система цементирования
- •§ 4. Системы обеспечения буровой установки 4.1. Система энергоснабжения
- •4.3. Другие системы установки
- •§ 5. Погружная баржа и искусственный остров
- •Оглавление
- •480091, Ул Байтурсынова, 22, офис 9
§ 3. Мировые запасы нефти и газа 3.1. Оценка мировых запасов нефти
Добыча нефти промышленными способами ведется уже около ста пятидесяти лет. За этот срок накоплен огромный статистический материал по разведанным запасам и объемам добычи нефти.
Разведанные (доказанные) мировые запасы нефти на 1 января 1999 года составляли 1 триллион 843,5 миллиардов баррелей (1 нефтяной баррель =159 литров). Причем 11 стран мира владеют 90% доказанными мировыми запасами. В недрах Саудовской Аравии сосредоточено 259 млрд. баррелей, Ирака - 112,5, Кувейта - 94, Абу-Даби - 92,2, Ирана - 89,7, Венесуэлы - 72,6, России - 48,6, Мексики - 47,8, Ливии - 29,5, КНР - 24, Нигерии и США - по 22,5 млрд. баррелей. В этом списке Казахстан пока занимает скромное 16 место со своими 5,4 млрд. баррелями (без учета запасов нефти в месторождениях шельфа Каспийского моря). '
Сведения о доказанных запасах нефти, а также их объемах в 1996 г. приведены в табл. 2.2 [11]. При ее составлении по каждому региону выбраны страны с наибольшими запасами нефти.
Из табл. 2.2. видно, что наиболее богаты нефтью страны Ближнего и Среднего Востока - здесь сосредоточено 66,5 % ее мировых запасов. При сохранении нынешних темпов добычи этих запасов хватит в среднем на 86,8 года. Больше всего нефти в Саудовской Аравии (35,51 млрд.т). Далее в порядке убывания следуют Ирак (15,41 млрд.т), Кувейт (12,88), Абу-Даби (12,63), Иран (12,15). Суммарные запасы нефти перечисленных стран составляют около 95 % запасов региона в целом.
Второй по запасам нефти регион - Северная и Латинская Америка Здесь сосредоточено 14,57 % мировых запасов «черного золота». Его хватит в среднем на 23,9 лет. Наибольшими запасами нефти здесь обладает Венесуэла (10,53 млрд.т), относительно богаты недра Мексики (3,87) и США (2,98).
В недрах Африки сосредоточено 10,26 млрд.т нефти (7,3 % от мировых запасов). При нынешнем уровне добычи этих запасов хватит в среднем на 30,6 года. Больше всего нефти в данном регионе у Ливии (4,04 млрд.т), Нигерии (3,08) и Алжира (1,26).
Восточная Европа и страны СНГ занимают 4-е место в мире по запасам нефти (5,7 % мировых). Здесь вне конкуренции Россия (6,65 млрд.т). У Казахстана запасы значительно меньше - около 740 млн.т (без учета запасов нефти в месторождениях шельфа Каспийского моря). Третья по запасам страна Восточной Европы -Румыния (200 млн.т нефти).
25
Таблица 2.2
Доказанные запасы нефти в мире на 1 января 2001 г. (по Oil and Gas Journal)
Регион, страна |
Доказанные запасы |
Добыча нефти в 2000 г. |
Кратность запасов, лет |
||
млрд. т |
%от мировых |
млн. т |
%от мировых |
||
Азия и Океания, всего в том числе: Китай Индонезия Индия |
6,02 3,29 0,68 0,65 |
4,3 2,3 0,5 0,5 |
368,1 162,7 64,9 32,0 |
11,0 4,9 1,9 1,0 |
16,4 20,2 10,5 20,3 |
Северная и Латинская Америка, всего в том числе: Венесуэла Мексика США |
20,53 10,53 3,87 2,98 |
14,6 7,5 2,8 2,1 |
859,8 151,8 152,5 291,2 |
25,6 4,5 4,6 8,7 |
23,9 69,4 25,4 10,2 |
Африка, всего в том числе: Ливия Нигерия Алжир |
10,26 4,04 3,08 1,26 |
7,3 2,9 2,2 0,9 |
335,3 70,4 99,5 40,0 |
10,0 2,1 3,0 1,2 |
30,6 57,4 31,0 31,5 |
Ближний и Средний Восток, всего в том числе: Саудовская Аравия Ирак Кувейт Абу-Даби Иран |
93,63 35,51 15,41 12,88 12,63 12,15 |
66,5 25,2 10,9 9,1 9,0 8,6 |
1078,4 403,2 134,1 88,7 92,5 178,4 |
32,2 12,0 4,0 2,6 2,8 5,3 |
86,8 88,1 114,9 145,2 136,5 68,1 |
Восточная Европа и СНГ, всего в том числе: Россия Казахстан Румыния |
8,09 6,65 0,74 0,20 |
5,7 4,7 0,5 0,1 |
391,7 323,5 31,4 6,1 |
11,7 9,5 0,9 0,2 |
20,7 20,5 23,6 32,8 |
Западная Европа, всего в том числе' Норвегия Великобритания Дания |
2,35 1,29 0,69 0,15 |
1,7 0,9 0,5 0,1 |
321,5 160,8 126,8 17,9 |
9,6 4,8 3,8 0,5 |
7,3 8,0 5,4 8,4 |
Всего в мире: |
140,88 |
100,0 |
3360,8 |
100,0 |
42,0 |
Примечание Несовпадение итогов - в результате округления
26
В недрах Азии и Океании находится около 4,3 % мировых запа-cdB нефти, из которых около 55 % приходится на долю Китая. Наименьшими запасами нефти в мире располагает Западная Европа - менее 2 % мировых. Свыше половины из них - собственность Норвегии (1,29 млрд.т), примерно четвертая часть - Великобритании (0,69).
В зависимости от запасов различают месторождения следующих размеров (нефть - в млн.т, газ - в млрд.м3): мелкие до 10, средние 10...30, крупные 30...300, гиганты 300...1000, уникальные свыше 1000.
К началу 1980 г. за рубежом из 25 тыс. нефтяных месторождений на долю гигантов приходилось всего 45, в которых сосредоточено 65,3 млрд.т нефти. Сведения о крупнейших нефтяных месторождениях мира приведены в табл. 2.3.
Как видно из табл. 2.3, крупнейшим нефтяным месторождением мира является Гавар в Саудовской Аравии. Несколько уступает ему по запасам Большой Бурган в Кувейте. На 3-ем месте месторождение Боливар в Венесуэле.
Таблица 2.3 Уникальные нефтяные месторождения за рубежом
Регион |
Страна |
Месторождение, год открытия |
Начальные доказанные запасы, млрд т |
Ближний и Средний Восток |
Ирак Иран Кувейт Саудовская Аравия |
Киркук (1957) Румейла(1953) Гечсаран(1928) Марун(1964) Большой Бурган (1978) Бурган (193 8) Гавар (1948) Сафания(1951) |
2,12 1,85 1,56 1,47 9,13 2,24 10,14 2,91 |
Северная и Южная Америка |
США Венесуэла |
Прадхо-Бей(1968) Лагунильяс (1926) Боливар (1917) |
1,40 1,50 4,30 |
Африка |
Алжир Ливия |
Хасси-Месауд (1956) Серир(1961) |
1,42 1,10 |
Большинство зарубежных нефтяных гигантов (29 из 44) находится в странах Ближнего и Среднего Востока. В них сосредоточено около 50 млрд.т доказанных запасов нефти. По остальным регионам распределение нефтяных «монстров» следующее: Америка - 7 (9,2 млрд.т), Африка - 6 (4,6 млрд.т), Азия и Океания - 1 (0,5 млрд.т), Западная Европа -1(1 млрд.т).
27
В целом доказанные запасы нефти в мире в 2000 г, составляли 140,9 млрд.т, которых при нынешнем уровне добычи хватит в среднем на 42 года.
Доказанные запасы нефти в странах мира постоянно уточняются. В табл. 2.4 приведена динамика изменения доказанных запасов в ряде ведущих нефтедобывающих стран мира.
Таблица 2.4 Динамика изменения доказанных запасов нефти в странах
ми |
ра, млрд.т |
||||
Страна |
1961 г. |
1965 г. |
1981г. |
1993 г. |
1995г. |
Венесуэла Ирак Иран Кувейт Мексика Нигерия Саудовская Аравия США |
2,0 3,6 5,6 8,4 0,1 6,5 4,3 |
2,4 3,4 5,5 8,4 0,4 8,1 4,3 |
2,5 4,1 7,9 8,9 6,0 2,3 22,6 3,6 |
8,6 13,6 12,6 12,8 6,9 2,4 35,2 3,2 |
8,8 13,7 12,1 12,9 6,8 2,9 35,4 зд |
Из таблицы видно, что доказанные запасы нефти в абсолютном большинстве стран более, чем за 30 лет не только не уменьшились, а возросли в несколько раз. Можно ожидать, что эта тенденция сохранится и в будущем.
Вероятные и возможные запасы отличаются от доказанных запасов тем, что либо их нецелесообразно разрабатывать при нынешнем уровне цен и применяемых технологиях, либо информация о них недостаточна.
Однако по мере сокращения доказанных запасов цены на нефть возрастают. Появляются новые, более прогрессивные технологии нефтедобычи. В связи с этим, в конце концов вероятные и возможные запасы нефти перейдут в доказанные запасы. Учитывая, что величины всех трех типов запасов соизмеримы, сроки начала «нефтяного голода» можно отодвинуть еще на несколько десятков лет. Даже, если за это время ни одного нового нефтяного месторождения открыто не будет.
На рис. 2.4 воспроизведена динамика прироста запасов и темпа добычи нефти за почти полуторавековую историю нефтедобывающей промышленности мира. В течение довольно длительного времени, вплоть до 60-х годов прошлого века, прирост мировых запасов нефти превышал ее добычу. Однако, начиная с этого времени и вплоть до 80-х, годов прирост запасов жидких углеводородов стабилизируется на уровне 30-40 млрд. баррелей в год (4,8-6,4 млрд.м3/год), все еще опережая постоянно растущую добычу нефти (рис. 2.4).
28
Начиная с 80-х годов прошлого столетия, ситуация кардинально меняется: добыча все больше и больше опережает сокращающиеся темпы прироста запасов. Возникает естественный вопрос: как велики запасы углеводородов в недрах Земли и насколько их может хватить при все еще растущем уровне добычи? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, необходимо спрогнозировать темпы добычи углеводородов и темпы прироста разведанных запасов. Ответы на эти вопросы зависят в первую очередь от того, какова величина еще не разведанных запасов.
Рис. 2.4. Динамика прироста запасов жидких углеводородов
и их добычи
Анализ различных литературных источников дает следующую картину разведанных и еще не открытых запасов жидких углеводородов (табл. 2.5).
Таблица 2.5
Величина мировых запасов жидких углеводородов (в млрд. баррелей)
Оценка |
Добытый объем |
Запасы, находящиеся в активной разработке |
Неразрабатываемые разведанные запасы |
Неразведанные запасы |
Суммарные запасы |
Минимальная Средняя Максимальная |
881 881 881 |
820 820 820 |
188 188 188 |
272 512 912 |
2161 2401 2801 |
29
Таким образом, величина неразведанных запасов жидких углеводородов (нефть и конденсат) колеблется в соответствии с оценками от 272 млрд. баррелей (43,2 млрд.м3) до 912 млрд баррелей (145 млрд.м3) при наиболее вероятной величине в 512 млрд. баррелей (81,4 млрд.м3).
Несколько в стороне от традиционных методов оценки запасов находится так называемый фрактальный анализ ресурсов, основанный на распределении запасов больших скоплений месторождений углеводородов, таких как бассейн, регион, нефтегазоносная провинция и т.д. Изображая графически запасы месторождений в зависимости от их величины или ранга, разведанные в течение определенного периода, в логарифмической шкале, можно получить серию кривых, стремящихся к своему пределу, представляющему полное распределение извлекаемых ресурсов в бассейне, регионе и т.д Идея метода заключается в том, что подобная последовательность кривых, стремящаяся к определенному пределу и описываемая одной из популяционных моделей, позволяет найти неизвестное ранее предельное распределение, называемое «линейным фракталом», и, таким образом, оценить число неразведанных месторождений и величину их запасов.
100QQOC v »
у
g юоооо «- ^.» ~
3 "" ._,
Э'й юооо *'^^> f'
18- ^ v '
§1 1000 ' ***> '
? ж 2 3
I
10
•j —
1 10 100 1000
Гаш
Рис. 2.5. Фрактальный анализ ресурсов жидких углеводородов (кроме запасов Северо-Американского континента)
Эта же идея может быть использована для оценки неразведан-30
ных мировых запасов нефти и газа. На рис. 2 5 изображены последовательность открытия месторождений на различные периоды времени и ее предел, линейный фрактал На рисунке изображены три линейных фрактала, соответствующих минимальной, наиболее вероятной и максимальной оценкам запасов.
Вычитая из предельных значений величин}' запасов, разведанных к настоящему времени, нетрудно оценить величину запасов, которые еще предстоит открыть. Этот подход интересен еще и тем, что дает возможность оценить не только величину неразведанных запасов, но и определить распределение еще не открытых месторождений по величине их запасов Рис. 2.6 дает представление о распределении еще не разведанных запасов в предположении, что все месторождения с извлекаемыми запасами более 15 млрд. баррелей (2385 млн.м ) уже открыты.
|
i 200000 |
и |
1000000 |
и |
|
& д |
|
" ££ «> S |
800000 |
3 & |
|
3 ^ |
|
3 VD |
600000 |
(5 т* |
|
1 1 |
400000 |
рз |
|
а |
|
<и X |
200000 |
|
|
О i i 10 I ill 1000 100 100000
Запасы месюрождынш млн баррелей
Рис. 2.6. Распределение величины совокупных неразведанных запасов жидких углеводородов в зависимости от размеров месторождений (кроме запасов Северо-Американского континента)
Как следует из приведенной оценки, совокупные запасы жидких углеводородов месторождений с запасами более 1 млрд. баррелей (159 млн.м3) насчитывают от 250 до 500 млрд. баррелей, с запасами более 100 млн. баррелей (16 млн.м3) - от 320 до 720 млрд. баррелей и, наконец, с извлекаемыми запасами более 10 млн. баррелей (1,6 млн м3) - от 450 до 900 млрд. баррелей, что вполне согласуется с данными табл. 2.4. Приведенная выше (см. табл. 2.4) оценка запасов может быть реализована в нескольких сценариях добычи нефти, например, подобных изображенным на рис. 2.7.
Из рисунка следует, что в соответствии с минимальной оценкой
31
пик мировой добычи в 73 млн. баррелей в год приходится на 2000-2001 годы, при средней оценке - на 2012-2013 гг. (78 млн. баррелей в год) и при максимальной оценке - на 2023-2025 гг. (91 млн баррелей в год).
Рис. 2.8 дает представление о распределении запасов жидких углеводородов по странам и регионам.
Рис. 2.7. Возможные сценарии добычи нефти
Рис. 2.8. Распределение запасов жидких углеводородов по странам и регионам
Снижение уровня мировой добычи при высокой потребности в нефти и нефтепродуктах неизбежно приведет к возрастанию ценности жидкого углеводородного сырья и, как следствие, к увеличению цен на нефть. При достаточно высокой и устойчивой цене на нефть, вероятнее всего, станет экономически выгодным возврат в активную разработку уже выработанных месторождений. Новые, более совершенные технологии, высокие и устойчивые цены на сырую нефть позволят существенно повысить коэффициент неф-теизвлечения. Предположив, что подобная доразработка нефтяных месторождений может повысить коэффициент нефтеизвлечения приблизительно с 35 % (что соответствует сегодняшнему среднестатистическому мировому уровню) до 50-60 %, нетрудно прийти к выводу, что это даст дополнительный прирост извлекаемых запасов в объеме 810-1350 млрд. баррелей нефти, что превышает как объем неразведанных запасов нефти, так и объем нефти, добытой за всю историю разработки. Это, в свою очередь, позволит сохранить потребный мировой уровень добычи нефти на долгие десятилетия.
С другой стороны, совершенно очевидно, что запасы нефти в недрах Земли конечны. По всей видимости, запасы нефти истощатся и ее добыча практически прекратится к середине XXII века.