книги / Морская нефть. Развитие технологий освоения морских арктических месторождений нефти и газа

СССР осторожно подходил к нефтяным операциям в Баренцевом море. Несколько западных компаний выражали желание принять участие в совмест­ ных предприятиях для разведки в этом регионе. Советские руководители ука­ зывали, что они хотели бы создать современную морскую индустрию, причем для этого передача новейших технологий играла бы важнейшую роль. Однако не было информации о том, что работы в Баренцевом море имели высокий приоритет.

Поскольку советский и норвежский секторы Баренцева моря — части одной и той же геологической нефтяной провинции, нормальный обмен ре­ зультатами бурения скважин мог позволить повысить экономическую эффек­ тивность разведочных работ обеих сторон.

Освоение площадей в северных водах требовало воображения и долго­ срочного предвидения. Этот регион должен был рассматриваться как новый рубеж в экономическом, техническом, географическом и даже политическом отношении. При этом требовалось международное сотрудничество, чтобы луч­ ше совладать с риском и добиться больших успехов.

С точки зрения правительства Норвегии, в 1988 г. Баренцево море должно было стать долговременным объектом деятельности международной нефтя­ ной промышленности. Норвегия могла играть роль координатора, комплекс­ но используя мировые достижения в области техники разведки и добычи для освоения морских арктических регионов. Для успешного решения этой задачи страна имела компетентные и опытные кадры.

Всвете перестройки в СССР Норвегия стремилась более тесно сотрудни­ чать со своим соседом. Истощение нефтяных ресурсов СССР и его увеличи­ вающиеся трудности в поисках крупнейших месторождений указывали на то, что советская нефтяная промышленность могла приблизиться к критическому периоду снижения запасов и увеличения стоимости добычи, а это могло при­ вести к расширению работ в Баренцевом море.

Вконце 80-х — начале 90-х гг. на шельфе Баренцева моря поисково-раз­ ведочные работы были ориентированы на юрские терригенные отложения, что привело к открытию трех месторождений — газоконденсатных Штокманов­ ского (1988 г.) и Ледового (1992 г.) и газового Лудловского (1990 г.). В районах арктических морей были открыты крупные, преимущественно газовые и газо­ конденсатные месторождения, а коэффициент успешности морских поисковоразведочных работ (ПРР) оставался высоким (от 0,6 до 1,0).

Ксередине 90-х гг. Штокмановское месторождение по результатам буре­ ния шести скважин было подготовлено к разработке, Ледовое и Лудловское находились на этапе разведки. Лицензия на право разработки Штокмановского месторождения принадлежала ЗАО «Росшельф», доля Газпрома в котором со­

ставляла более 50%. По Ледовому и Лудловскому месторождениям лицензия на изучение недр находилась у компании «Арктикморнефтегазразведка».

По зарубежным данным, на полярном шельфе РФ промышленные запасы разведанных месторождений оценивались в 1,5 млрд т нефти, 250 млн т кон­ денсата и более 15 трлн м3 газа. Кроме того, там же находятся богатые залежи цветных и редкоземельных металлов, угля и других полезных ископаемых.

Имеющийся материал по состоянию сырьевой базы недр континентально­ го шельфа страны еще в годы существования СССР был бы вполне достаточ­ ной основой для разработки «Генеральной схемы развития работ по освоению газовых и нефтяных месторождений». Однако в изменившихся экономических условиях новой России начала 90-х гг., когда вместо централизованного фи­ нансирования стали привлекаться капиталы различных форм собственности на лицензионной основе, традиционные методы разработки такой схемы стали неприемлемыми.

Вновых условиях к первоочередным объектам для освоения относили лишь те наиболее достоверные ресурсы (категории СЗ и Д1), запасы которых активны, т. е. по технико-экономическим показателям они могли быть во­ влечены в разработку в ближайшие годы. Именно на освоение этих объектов

восновном и оформляли лицензии. Из их числа должны были быть исключе­ ны структуры с низкими ресурсами и запасами углеводородов, высоким со­ держанием сероводорода в газе, с низконапорным газом и трудноизвлекаемой нефтью (высокая вязкость — более 30 МПа с, низкая проницаемость коллек­ торов — 50 мкм2, обводненность — 50% и подгазовые залежи).

Вцелях не только перспективного, но и текущего планирования развития газовой и нефтяной промышленности полноценная и наиболее вероятная оцен­ ка начальных суммарных и прогнозируемых ресурсов углеводородов в недрах отдельных зон и локальных ловушек разного типа приобретала к началу XX в. все более важное значение, особенно на менее изученном, но весьма перспек­ тивном континентальном шельфе морей РФ.

Взависимости от степени изученности объектов прогнозируемые ресурсы

подразделяются на категории С3, и причем каждая последующая кате­ гория в этом перечне характеризуется в целом меньшей достоверностью по сравнению с предыдущей.

Близость к индустриально развитым районам европейского севера Рос­ сии — потенциальным потребителям нефти и газа, возможность танкерной транспортировки нефти (с использованием в ледовый период ледоколов) в не­ замерзающий порт г. Мурманска и Западную Европу — все это создавало бла­ гоприятные предпосылки для развития сырьевой базы и организации нефте­ добычи на юго-восточном шельфе Печорского моря.

РФ объем извлекаемых запасов — 65,3 млн т. Месторождение было признано подготовленным к промышленной разработке. В 1996 г. выполнена сейсмораз­ ведка методом 3D. На основании полученных данных произведен оперативный подсчет извлекаемых запасов нефти в пермокарбоновом резервуаре, а также ожидаемых запасов нефти по категории С3, которые во вновь выявленных объ­ ектах дополнительно могли составить примерно 42 млн т. На месте установки платформы были проведены все необходимые инженерно-геологические ис­ следования дна моря. ЗАО «Росшельф» организован постоянный мониторинг ледовой обстановки Приразломного месторождения с проведением морских

ивоздушных экспедиций. ЗАО «Росшельф» совместно с иностранным парт­ нером — австралийской фирмой ВНР — разработало технико-экономическое обоснование (ТЭО) обустройства Приразломного нефтяного месторождения. Материалы ТЭО получили все необходимые заключения экспертизы, в том числе Высшего экспертного совета при Правительстве РФ. По выбранным ва­ риантам обустройства месторождения показана и подтверждена заключениями возможность реализации проекта при приемлемом уровне риска, без заметных

инеобратимых воздействий на экосистемы и условия жизни коренного на­ селения.

В1997 г. была выполнена Технологическая схема разработки Прираз­ ломного нефтяного месторождения, которая утверждена в Центральной комиссии по разработке Минтопэнерго РФ. Особенности геологического строения месторождения и характер распространения нефтяной залежи позволили сделать вывод о том, что разработку месторождения технически

иэкономически целесообразно производить с одной ледостойкой добывающей платформы.

Технологической схемой разработки Приразломного нефтяного месторож­ дения было определено, что необходимо пробурить 55 скважин, в том числе 31 эксплуатационную, из которых 15 будут горизонтальными, и 24 нагнета­ тельные.

Основу добывающего комплекса составляла не имеющая мировых анало­ гов морская ледостойкая стационарная платформа размерами 126 х 136 х 99 м, массой нетто около 80 тыс. т, с внутренним нефтехранилищем объемом более 130 тыс. м3.

Генеральный проектировщик МЛСП «Приразломная» — компания «Бра­ ун эид Рут», генеральный подрядчик-изготовитель — ПО «Севмашпредприятие». Проектирование проводилось совместно с российскими проектными бюро и научно-исследовательскими институтами: ЦКБ МТ «Рубин», ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова, ВНИИГ им. акад. Веденеева и рядом других органи­ заций.

За основу были приняты следующие условия эксплуатации платформы:

-глубина моря около 20 м;

-ледовый период 160-290 сут;

-торосистое ледяное поле с консолидированной частью толщиной око­

ло 3,5 м;

-максимальная высота волны до 10,5 м;

-температура воздуха до -46 °С;

-глобальная нагрузка на платформу примерно 400 МЫ.

На выбор типа платформы, принимаемые конструктивные решения по обеспечению работоспособности ее элементов, устройств и оборудования су­ щественным образом влияли параметры природной среды шельфа Печорского моря.

В 1998-1999 гг. были выполнены важные этапы разработки проек­ та — стадия предварительного технического проектирования (FEED) и ста­ дия проектирования по поиску технических решений сокращения затрат на строительство платформы. При разработке стадии FEED участники проекта выполнили большой объем работ по всем важнейшим разделам проекта, та­ ким как конструкция корпуса, морские операции, энергетика, системы автома­ тического управления технологическими процессами на платформе, бурение

ипервичная переработка продукции скважин. По результатам стадии по со­ кращению затрат были (совместно с заказчиком) приняты следующие важные решения, которые позволили сократить стоимость создания платформы при­ мерно на 25 %:

-об использовании прямой отгрузки нефти с платформы на танкер и отказе от точечного ледостойкого терминала;

-об учете свойств бетонного балласта при расчетах прочности бортовых конструкций платформы, что позволило существенно упростить конструкции

иприменить более дешевые марки сталей;

-об оптимизации численности персонала платформы и отказе от базиро­ вания на ней вертолета.

Начиная с октября 1998 г. проект МЛСП «Приразломная» перешел в сле­ дующую стадию — детального технического проектирования. Первым ее шагом являлась разработка проекта кессона МЛСП, которая сопровождалась разработкой цеховых чертежей кессона.

У. Джексон, представитель компании «Браун энд Рут» (Халибертон), анали­ зируя процесс ведения работ, наряду с положительными моментами совмест­ ной работы с российскими специалистами, отмечал и негативные, которые привели к значительному срыву графика работ.

Основным из них явился финансовый кризис, произошедший в россий­ ской экономике в августе 1998 г. Не вызывает сомнений тот факт, что он оказал сильнейшее воздействие на положение дел в нефтяной и газовой промышлен­ ности. Во-первых, российские заказчики подверглись сильному финансовому давлению. Средства, планируемые для вложения в оффшорные проекты, были сокращены либо направлены на решение других задач.

Во-вторых, экономический кризис вызвал временную потерю уверенности в российском рынке (экономике) у западных компаний. Это привело к тому, что инвестиции, ранее предназначавшиеся для вложения в совместные предпри­ ятия, не были осуществлены, а в некоторых случаях — отозваны.

И наконец, что в общем не удивительно, такое финансовое давление от­ разилось на позициях инвесторов, проявившись в некоторой ограниченности их мышления, и привело к прекращению участия иностранных компаний в от­ дельных проектах.

К сожалению, все эти факторы привели к тому, что проектирование плат­ формы «Приразломная» было приостановлено в результате незапланирован­ ных финансовых проблем, с которыми столкнулась компания «Росшельф» как генеральный разработчик проекта. Несмотря на это, компания «Браун энд Рут» продолжала участвовать в проекте.

Под руководством «Росшельфа» компания «Браун энд Рут» совместно с российскими партнерами (Севмаш и «Рубин») выполнила тщательный ана­ лиз концепции строительства платформы, рассмотрев все аспекты ее созда­ ния и эксплуатации, где могли бы быть реализованы те или иные предложе­ ния по повышению экономической эффективности проекта. В ходе активной и упорной работы совместная проектная группа сумела добиться сокращения ожидаемых затрат по проекту более чем на 30% (около 400 млн дол.) без снижения функционального уровня платформы. Тем не менее У. Джексон отмечал, что, конечно, возможность использования российскими компания- ми-производителями менее дорогостоящей производственной базы важна для конкуренции в предоставлении товаров и услуг в области текущих разра­ боток морских арктических месторождений, однако вопрос о цене не является единственным критерием выбора, равно как и гарантией успеха. Опыт, качест­ во, обеспечение поставок в Заданные сроки и надежность не менее важные факторы.

В этот период времени были рассмотрены возможности использования различных платформ в Печорском море. На рис. 4.4 представлена простая одноопорная платформа с устьевым оборудованием, которая могла использо­ ваться для освоения месторождений данного региона.

ям и технике безопасности, разработанным в ходе осуществления норвежских проектов в 80-х и начале 90-х гг.

Норвежский опыт аналогичных работ с установкой больших бетонных гра­ витационных платформ мог сыграть положительную роль в проведении подоб­ ных морских операций. Учитывая, что с сентября возрастает количество дней со штормовым морем, эти работы можно провести во второй половине лета.

Вто же время очевидно, что суровые условия Арктики предъявляют до­ полнительные требования ко всем сооружениям:

-из-за низких температур следует использовать сталь с малым содержани­ ем серы, азота, кислорода и т. д.;

-из-за разницы в коэффициентах расширения стали и бетона в арматуре возникает предварительное напряжение;

-бетон может выдерживать лишь ограниченное число циклов замерзания

иоттаивания, не давая трещин; это может привести к большей коррозии ар­ матуры;

-повышенное содержание кислорода в воде арктических морей может при­ вести к большей коррозии металла;

-после различных видов загрязнения восстановление экосистем в Арктике происходит намного дольше, чем обычно, поэтому к надежности сооружений предъявляются особенно жесткие требования.

Вянваре 2002 г. двумя крупнейшими компаниями ОАО «Газпром» и ОАО «НК „Роснефть"» на паритетных условиях была создана первая российская компания-оператор ЗАО «Севморнефтегаз» по обустройству и эксплуатации нефтегазовых месторождений на континентальном шельфе Северного Ледо­ витого океана и прилегающих к нему районах материка.

Основными шельфовыми проектами ЗАО «Севморнефтегаз» являлись При­ разломное нефтяное месторождение в Печорском море и Штокмановское газо­ конденсатное месторождение в Баренцевом море. Разведочные и подтвержден­ ные запасы Приразломного месторождения на 2004 г. составляли более 230 млнт нефти, Штокмановского — около 3,2 трлн м3 газа и 30 млн т газового конденсата.

Смомента образования ЗАО «Севморнефтегаз» налаживает организа­ цию управления проектами и осуществляет вновь развертывание проектных

истроительных работ по осваиваемым месторождениям. На первый план вы­ двигается Приразломное месторождение (глубина моря в районе месторожде­ ния составляет 19-20 м).

Всоответствии с проектом накопленная добыча нефти по месторождению за весь срок разработки составит 74,6 млн т, максимальный уровень добычи — 6,5 млн т/год. Динамика проектных показателей разработки Приразломного месторождения приведена на рис. 4.5.