Шельф

Как современные технологии меняют вектор развития нефтяной отрасли
«Мировых запасов углеводородов хватит лишь до середины века», «планету ждет энергетический голод» - сырьевой апокалипсис предсказывают давно. И хотя его сроки постоянно сдвигаются, традиционные месторождения действительно на грани исчерпания. А спрос на сырье в мире только растет. Как будем жить без нефти?
Чтобы не остаться без энергоносителей, человечество научилось разведывать месторождения в холодных морях, бурить среди айсбергов и торосов, бережно относиться к окружающей среде, учитывая даже такие факторы, как сезонная миграция моржей и тюленей. То, что еще недавно считалось недоступным, технологический прогресс сделал реальностью.

Буровые уходят в море

Доля добычи на шельфе растет с каждым годом
Трудноизвлекаемые запасы углеводородов есть во многих странах мира. Это, прежде всего, глубоководные месторождения на шельфе (российский шельф особенно богат энергоресурсами), сланцевые нефть и газ (США один из мировых лидеров сланца), битуминозные пески (их много в Канаде), и даже газогидраты (их добычу со дна океана пытается наладить Япония). Для освоения месторождений «трудной» нефти потребовались десятилетия инженерных разработок и колоссальные объемы инвестиций. В итоге нефтянка стала одной из самых высокотехнологичных отраслей, и теперь она не только вносит вклад в ВВП, но и стимулирует другие отрасли смело шагнуть в технологическую революцию.
КСТАТИ

Почти весь российский шельф располагается в холодных морях Северного Ледовитого океана и в Охотском море. Его протяженность составляет 21% всего шельфа Мирового океана, а разведанные запасы только в Арктике составляют 25% мировых запасов углеводородного сырья.
По данным Международного энергетического агентства, треть нефти и газа в мире добывается на шельфовых и глубоководных месторождениях. Эта доля будет с каждым годом расти, поскольку за последние 10 лет 2/3 открытий новых месторождений были сделаны на шельфе. По данным норвежской аналитической компании Rystad Energy, за шесть месяцев 2018 года на шельфе открыты новые месторождения с запасами на 4,5 млрд. баррелей нефтяного эквивалента.
По мнению отраслевых экспертов сегодня на морском шельфе добывается около 40% нефти и 30% - газа. Основные центры глубоководной добычи (более 40% соответствующего мирового производства) сосредоточены внутри «треугольника», образованного шельфовыми структурами США (Мексиканский залив) - Бразилии - Анголы и Нигерии.

Россия ведет работы на морском шельфе сразу в нескольких регионах: в районе острова Сахалин, где проекты были запущены в 90-е годы; в Каспийском море, где первые опыты начались еще в 20-е годы прошлого века, а современная промышленная эксплуатация стартовала несколько лет назад. В Арктике, в Печорском море, где находится первая и пока единственная в России арктическая морская ледостойкая платформа (МЛСП) «Приразломная», на которой добыча нефти ведется уже 5 лет. Освоение арктического шельфа считается наиболее сложным, но при этом и наиболее перспективным направлением морских проектов добычи.
СПРАВКА «КП»

Шельф - выровненная область подводной окраины материка, примыкающая к суше и характеризующаяся общим с ней геологическим строением. Границами шельфа являются берег моря или океана и так называемая бровка (резкий перегиб поверхности морского дна - переход к материковому склону). Общая площадь шельфов в мире - 32 млн км2. Наиболее обширный шельф у северной окраины Евразии, где его ширина достигает 1,5 тыс. километров, а также в Беринговом море, Гудзоновом заливе, Южно-Китайском море, у северного побережья Австралии.
Конкуренция за Арктику
По оценкам экспертов, ресурсы мирового шельфа оцениваются в 457 млрд тонн нефтяного эквивалента. Доля России составляет 33%, или 153 млрд тонн нефтяного эквивалента, а основные разведанные ресурсы арктических углеводородов сосредоточены в Баренцевом, Печорском и Карском морях. Именно поэтому за экономическое влияние в регионе конкурирует не только пятерка стран-участниц Арктического совета – Россия, США, Канада, Норвегия, Дания, но также их европейские союзники и даже азиатские государства. В частности, обостряется борьба за право добычи природных ресурсов на шельфе Северного Ледовитого океана и беспрепятственный доступ к Северному морскому пути. Поэтому России крайне важно наращивать свое присутствие в Арктике.

По мнению Алексея Конторовича, академика, научного руководителя Института нефтегазовой геологии и геофизики Сибирского отделения РАН, уже в 2030 - 40-е годы мир рискует столкнуться с дефицитом нефти. Но ее много в Арктике, куда все стремятся. У нас самый богатый шельф в мире. Арктика - это огромные запасы нефти и газа, алмазов, редких металлов, которых нигде больше нет. Это очень большие ресурсы на многие десятки лет и будущее экономики страны. При этом задача в том, чтобы создать эффективные технологии разработки, которые не нанесут ущерб природе.
СПРАВКА «КП»

ТРИЗ – трудноизвлекаемые запасы, месторождения, которые сложно разрабатывать из-за сурового климата или тяжелых геологических условий. Обычно стоимость добычи нефти на таких участках в несколько раз или даже на порядок превышает стоимость получения традиционной нефти. Но государства и компании осознанно наращивают объемы работ на этих участках. Обкатывают технологии, надеясь на сокращение издержек и отдачу в будущем.
Сейчас доля ТРИЗ в общероссийской добыче нефти невелика (7,2%), но она с каждым годом растет. Две трети «трудной» отечественной нефти сосредоточено в баженовской и тюменской свитах, а также в ачимовской толще . Плюс большой объем трудноизвлекаемой нефти сосредоточен на шельфе, в том числе арктическом.
Алексей Конторович
Академик, научный руководитель Института нефтегазовой геологии и геофизики Сибирского отделения РАН
ВОПРОС НА ЗАСЫПКУ
А как же возобновляемые источники энергии? Может быть,
лучше развивать их?


Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) пока не могут стать базой мирового энергобаланса. По мнению главного экономиста Группы ВР Спенсера Дейла, доля ВИЭ в ближайшие двадцать лет вырастет в пять раз, но вытеснить традиционные источники они все равно не смогут. По прогнозу эксперта, к 2040 году мировой спрос на энергию вырастет на треть. Структуру мирового рынка составят в равной пропорции нефть, природный газ, уголь и неископаемые виды энергии (включая гидроэлектростанции). России, чтобы сохранить лидирующее положение на глобальном рынке, нужно наращивать добычу всех видов традиционных энергоносителей.

Мировой опыт работы на шельфе

История морского бурения началась в далеком 1897 году, недалеко от известного всем россиянам города Санта-Барбара в штате Калифорния. Один из местных бурильщиков использовал эстакаду для установки наземной буровой установки в проливе рядом с существующим месторождением. Через пять лет в этом районе уже было 150 «морских» скважин.

В 1954 году первой передвижной морской буровой установкой стала Mr. Charlie. Она представляла собой специальную погружную баржу, рассчитанную на транспортировку к месту бурения на плаву. Там после затопления кормы баржа опускалась на дно для начала буровых работ.
Первая специально построенная полупогружная морская буровая установка, Ocean Driller, была введена в эксплуатацию в 1963 году. Эту технологию затем быстро масштабировали. Появились десятки подобных МБУ.

Затем была разработана концепция «самоподъемной плавучей буровой установки (СПБУ)». Установка этого типа представляла собой корпус, из которого внизу выступали опоры. То есть до места бурения установка «плыла», а по прибытии специальные опоры с помощью электрических или гидравлических приводов опускались на дно океана, поднимая корпус из воды. Получалась устойчивая платформа, с которой можно было осуществлять бурение.
В дальнейшем буровые платформы постоянно совершенствовались - становились больше, надежнее и эффективнее. Компании же применяли тот или иной вид платформы в зависимости от особенностей месторождения.

В настоящее время парк морских буровых установок в мире насчитывает несколько сотен самопогружных буровых установок, полупогружных морских буровых платформ и установок на стационарных платформах. Одной из самых современных зарубежных платформ считается платформа 5-го поколения Deepwater Nautilus, которая сейчас работает в Мексиканском заливе.
КСТАТИ

Платформа-рекордсмен по глубине
Самой глубоководной платформой в мире в настоящее время считает платформа Perdido Spar, осуществляющая бурение в Мексиканском заливе на глубине 2438 метров. Ее стоимость составляет $3 млрд. Ее эксплуатирует Royal Dutch Shell.

Российская история освоения шельфа

Первые шаги на шельфе СССР сделал еще в 20-е годы прошлого века, когда на Каспии в районе Баку приступили к засыпке бухты Ильича и с искусственных островов начали вести морское бурение и добычу нефти. Но широкого применения этот способ добычи не получил, так как в Западной Сибири были обнаружены крупные месторождения нефти, ставшие одной из основ советской экономики.

История становления советского парка морских буровых установок началась в 1975 году, когда была сдана в эксплуатацию первая отечественная самоподъемная плавучая буровая установка (СПБУ).
В 70-80-х годах на шельфах Баренцева и Карского морей были разведаны большие запасы углеводородов. Оказалось, что Северный Ледовитый океан является крупнейшей нефтегазоносной провинцией на Земле.
«Технологии работы на шельфе появились благодаря
Косыгину»

- В 1970‑х годах председатель Совета министров СССР Алексей Косыгин настоял на том, что работы на советском шельфе нам необходимы для накопления опыта с учетом проектов по освоению шельфа за рубежом. В Министерстве газовой промышленности были созданы главк и производственные объединения, специализирующиеся на шельфовых работах, а до 1990 года было построено около 600 единиц морской техники, включая буровые суда и платформы, специализированные суда и добычные платформы.
Александр Мандель
Генеральный директор ООО «Газпром нефть шельф» в 2008 - 2013 годах
В 2000-е годы интерес к шельфовым месторождениям возобновился. Началось активное освоение акваторий Охотского, Баренцева, Карского и других морей. Главным стимулом стала тенденция к исчерпанию традиционных запасов.

При этом в CCCР, а впоследствии и в России был уже накоплен большой опыт работы в Арктике - арктические экспедиции, освоение Севморпути, круглогодичная эксплуатация морского порта Дудинка. Кроме того, по проектам таких месторождений, как Приразломное, Штокмановское, Каменномысское проведен большой комплекс инженерно-геологических изысканий и ледовых исследований.

В итоге, в 2011 году произошло важное событие - на шельфе Печорского моря компания «Газпром нефть» установила первую российскую морскую стационарную ледостойкую платформу (МСЛП) для освоения нефтяного месторождения Приразломное. А в декабре 2013 года началась промышленная добыча арктической нефти нового сорта ARCO.
СПРАВКА «КП»

Приразломное нефтяное месторождение
Открыто в 1989 году. Находится в юго-восточной части шельфа Печорского моря: в 60 км к северу от поселка Варандей, в 320 км к северо-востоку от Нарьян-Мара и в 980 км от Мурманска. Извлекаемые запасы нефти составляют более 70 млн тонн. Приразломное — первое и пока единственное месторождение на российском шельфе Арктики, где ведется добыча нефти. Это – уникальный проект по круглогодичной добыче нефти в сложнейших природно-климатических ледовых условиях замерзающей акватории Арктики.
«Мы показали готовность работы на арктическом шельфе»
- Главное значение «Приразломной» в том, что мы показали готовность работать на арктическом шельфе, как в инженерном, так и в операционном плане. Российский шельф имеет большой потенциал. Его геологическая изученность пока составляет 5 - 10%, поэтому вероятность открытия и впоследствии освоения крупных месторождений очень высока.

Александр Мандель
Генеральный директор ООО «Газпром нефть шельф» в 2008 - 2013 годах
ВОПРОС НА ЗАСЫПКУ
А что же другие компании?


«Роснефть» работает на шельфе Сахалина. В 2005 году в юго-западной части месторождения «Чайво» установили морскую платформу «Орлан». В 2014 году компания начала разработку запасов месторождения «Аркутун-Даги», расположенного восточнее «Чайво». Для добычи нефти используется ледостойкая стационарная нефтегазовая платформа (НГП) «Беркут».

«Лукойл» активно разрабатывает шельф Каспийского моря. В 2005 году компания открыла крупное месторождение им. Филановского. Его начальные извлекаемые запасы составляют 130 млн тонн. Для бурения тоже используется стационарная платформа.

Как добывают арктическую нефть

Безопасность и цифровизация
Разработку арктических месторождений называют «четвертым поколением российской нефти». По оценкам экспертов, до 2025 года главным источником добычи будет акватория Баренцева и Печорского морей. Неразведанный потенциал углеводородов арктической зоны, по оценке Минприроды России, составляет 91% на шельфе и 53% на суше. Если в материковой зоне российской Арктики открыто почти 350 месторождений нефти и газа, то на арктическом шельфе — около тридцати.
«Приразломная» — символ нашего лидерства в Арктике
— Осознавая стратегическую значимость шельфовых месторождений, «Газпром нефть» в 2015 году сформировала в своей структуре Блок развития шельфовых проектов, первостепенными задачами которого стали управление и развитие проектов компании на шельфе, аккумуляция и наращивание шельфовых компетенций, а также создание новых технологических решений для шельфового бизнеса. В настоящее время ключевой проект компании на шельфе — освоение Приразломного нефтяного месторождения в Печорском море. Этот масштабный высокотехнологичный проект является символом нашего лидерства в промышленном освоении Арктики.
Андрей Патрушев
Заместитель генерального директора по развитию шельфовых проектов ПАО «Газпром нефть»

Безопасность – во главе угла

В основе конструктивных решений и промышленной эксплуатации платформы «Приразломная» - беспрецедентные требования к безопасности. Забота об окружающей среде и необходимость адаптироваться к суровым климатическим условиям диктуют особые требования к добыче, отгрузке и транспортировке нефти. За пять лет работы «Приразломная» доказала свою надежность и эффективность.
Не страшна 10-метровая волна
Платформа сконструирована так, чтобы обеспечить полную безопасность нефтедобычи. Она рассчитана на максимальные ледовые нагрузки. От волновых и ледовых воздействий «Приразломную» защищает специальная конструкция — дефлектор, изготовленный из высокопрочной стали. Это стена высотой 16,4 метра. Ее верхняя часть наклонена, что предотвращает переливание набегающих волн.

Уникальный кессон
Платформа надежно удерживается на дне моря за счет своего гравитационного веса, превышающего 500 тыс. т, и после установки фактически стала искусственным островом. Поскольку глубина моря в районе платформы небольшая — всего 20 м, «Приразломная» стоит непосредственно на дне моря, а все скважины бурятся внутри нее. Таким образом, основание платформы (кессон) одновременно является буфером между скважиной и открытым морем.

Нулевой сброс
Современные технологии позволяют добывать нефть так, чтобы влияние на окружающую среду было минимальным. На «Приразломной» используется принцип нулевого сброса. Его суть в том, что все промышленные и бытовые отходы вывозятся на материк и утилизируются, либо закачиваются в специальную поглощающую скважину.

Мокрый способ хранения нефти
Для большей устойчивости к коррозии и износу стены кессона выполнены из слоя плакированной стали толщиной в 4 см, трехметровое пространство между которыми заполнено сверхпрочным бетоном. Нефть закачивается внутрь платформы в специальные танки (емкости). В танках-нефтехранилищах применяется «мокрый» способ хранения нефти — то есть они постоянно заполнены либо нефтью, либо водой. Такой способ хранения исключает образование любой взрывоопасной среды, что является дополнительным условием безопасности платформы.
Ни одна рыба не пострадает

Водозабор на «Приразломной» происходит через четыре специальных рыбозащитных устройства типа «жалюзи». Они состоят из рядов вертикальных планок. Рыба зрительно воспринимает этот «забор» как сплошную непреодолимую преграду и не подплывает близко, в то время как вода свободно проходит между планками жалюзи. Кроме того, искусственный поток воды создает турбулентные возмущения, которые отпугивают молодь рыб и сносят ее в безопасную зону.

Все под контролем

Все оборудование и технологические процессы «Приразломной» максимально автоматизированы. На скважинах установлено специальное оборудование (клапан-отсекатель), способное автоматически на глубине надежно перекрыть подъем нефти и защитить платформу от аварийных выбросов. Принцип ее действия основан на философии failsafe («безопасный при отказе»). В случае возникновения нештатной ситуации все системы приводятся в безопасное состояние.
«Мы держим высокую планку экобезопасности»
— Технологии, используемые на платформе «Приразломная», сводят риски возникновения чрезвычайных ситуаций к минимуму, однако мы всегда должны быть готовы к любой нештатной ситуации. В первую очередь — полностью обезопасить персонал платформы и исключить угрозу негативного воздействия на экосистему Арктики
Андрей Патрушев
Заместитель генерального директора по развитию шельфовых проектов ПАО «Газпром нефть»
Сохранение уникальной экосистемы

Район добычи Приразломного месторождения окружен многочисленными государственными заповедниками и заказниками с уникальной флорой и фауной. С помощью независимых научных исследований и наблюдений «Газпром нефть» осуществляет постоянный экологический мониторинг и реализует бессрочную программу сохранения биологического разнообразия, чтобы поддерживать на естественном уровне уникальную экосистему Арктики

Моржи в порядке

Атлантический морж, занесенный в Красную книгу, - завсегдатай Печорского моря и островов. С 2013 года действует специальная программа по изучению и сохранению моржей. «Газпром нефть» ведет регулярный мониторинг численности атлантических моржей, мест их обитания и путей миграции, анализирует здоровье популяции
«Негативное влияние на природу отсутствует»
- С 2010 года мы выполняем ежегодный экологический мониторинг района размещения Приразломного месторождения, а также реализуем Программу по изучению и сохранению биологического разнообразия. Данные многолетнего мониторинга и контроля позволяют сделать вывод, что негативное техногенное влияние МЛСП на природу района отсутствует. Превышений допустимых концентраций загрязняющих веществ в морской воде, донных осадках, воздухе не зафиксировано. Численность биоты стабильна, изменения находятся в пределах межгодовой и сезонной динамики согласно многолетним данным. Так, например, залежки атлантического моржа на островах близ МЛСП показывают год от года стабильную численность. Несколько раз у платформы регистрировались массовые выходы на лед гренландских тюленей. Не зафиксированы негативные техногенные изменения в численности и составе планктона, рыб и других организмов.
Валентин Минасян
Кандидат технических наук, гендиректор ООО «ФРЭКОМ»

Цифровая крепость

Цифровизация - тренд последних лет и ключевой фактор конкурентоспособности в будущем. Нейронные сети, цифровые двойники, искусственный интеллект – это технологии «индустрии 4.0» уже сегодня меняют нефтяную отрасль. «Газпром нефть» реализует амбициозную задачу в области цифровизации – создает систему управления добычей, логистикой, производством и сбытом, которая объединит «умные» скважины, заводы и автозаправки в единую экосистему. Это обеспечит новый уровень эффективности организационных процессов и позволит сделать экономически целесообразными даже те проекты, которые еще вчера было невозможно вывести на приемлемую рентабельность.
«Цифровые технологии позволяют принимать более эффективные решения»
Цифровая трансформация компании, которую мы начали, пронизывает всю цепочку создания стоимости — от поиска новых запасов до эксплуатации месторождений, от переработки до реализации нефтепродуктов. Цифровые технологии не изменят суть нефтяного бизнеса, но позволят быстрее, эффективнее и дешевле принимать и исполнять решения.

Александр Дюков
Председатель правления ПАО «Газпром нефть»
Шельфовые проекты нуждаются в цифровизации в первую очередь. Удаленность месторождений от материка, высокая стоимость обустройства и эксплуатации, особые требования к охране труда и окружающей среды, все более сложные и технологичные скважины. В таких условиях работа должна быть выстроена максимально эффективно, а решения - приниматься оперативно.

В компании «Газпром нефть» цифровые проекты для шельфовой добычи объединены в программу «Посейдон». Уже сегодня они преобразуют работу платформы «Приразломная». Этот проект предусматривает создание цифровой модели платформы и месторождения. С помощью такой интегрированной модели можно будет оптимизировать работу оборудования и управление пластом. В совокупности это позволит предлагать наилучшие решения, что приведет к оптимизации добычи, капитальных и операционных затрат.

Курс на сахалинский шельф

Перспективы роста на Дальнем Востоке
Помимо Арктики перспективным регионом добычи является шельф Сахалина. С ним «Газпром нефть» связывает большие ожидания. За последние два года компания открыла в регионе крупные месторождения Нептун и Тритон. Нептун с показателем доказанных запасов в 415 млн тонн стал четвертым в мире среди крупнейших нефтегазовых открытий 2017 года, а Тритон с запасами в 137 млн тонн в 2018-м вошел в десятку крупнейших нефтяных и нефтегазовых открытий года. Геологоразведочные работы велись в сложных условиях на шельфе Охотского моря. Специалистам нужно было провести бурение поисково-оценочных скважин в короткий межледовый период, который длится всего два месяца. Месторождения Нептун и Тритон, открытые на шельфе острова Сахалин, обеспечили компании прирост геологических запасов в объеме более 500 млн т н.э.
СПРАВКА «КП»

Аяшский лицензионный участок в Охотском море расположен в северо-восточной части шельфа острова Сахалин, в 55 км от береговой линии. Глубина моря на участке — до 90 м.
«Дальний Восток – наш новый стратегический регион»
- С 2017 года на Аяшском лицензионном участке мы открыли уже второе месторождение нефти. Это позволяет говорить о формировании нефтедобывающего кластера на шельфе Сахалина и делает Дальний Восток новым стратегическим регионом на карте активов «Газпром нефти». Разработка месторождений Нептун и Тритон откроет значительные перспективы для развития инфраструктуры острова и в целом для социально-экономического роста в Сахалинской области.

Александр Дюков
Председатель правления ПАО «Газпром нефть»

Амбициозная цель = экономическое развитие

Развитие отрасли как катализатор развития страны
Шельфовые проекты являются приоритетом российской промышленной политики. По неоднократно озвучиваемым планам Минэнерго России, в нашей стране планируется рост нефтедобычи на шельфе: с нынешних 26 млн. до 50 млн. тонн к 2035 году. А всего к этому сроку из различных ТРИЗ планируют добывать 82 млн. тонн нефти. И это еще консервативный сценарий.

Стратегические позиции в глобальной энергетической конкуренции нужно завоевывать. При этом освоение шельфа стимулируется поддержкой государства и серьезным технологическим развитием профильных отраслей. Россия вступает в принципиально новый этап освоения Арктики и континентального шельфа. Если раньше это было научной фантастикой, то теперь – объективная реальность.
Освоение шельфа требует высокотехнологичных решений. И его развитие – это автоматически развитие науки, промышленности и экономики страны.
Владимир Вовк
Советник генерального директора ООО «Газпром нефть шельф»
В СССР драйвером развития науки и технологий была военная промышленность и космос. Сегодня для России реализация амбициозных арктических проектов – мультипликатор сразу для многих отраслей промышленности. Например, строительство платформы «Приразломная» позволило сохранить уникальные кадры и компетенции на заводе «Севмаш» в Северодвинске. Развитие шельфовых проектов позволит и дальше развивать судостроительную отрасль.
«Мы хотим стать эталоном по эффективности»
- Мы и после 2020 года намерены наращивать добычу темпами выше средних по рынку, чтобы закрепиться в мировом топ-10. Но все же будем стремиться делать еще больший акцент на качественные изменения, на максимизацию рентабельности используемого капитала и прибыли на каждый добытый нами баррель. Мы хотим стать мировым отраслевым бенчмарком, эталоном по эффективности, безопасности, технологическому оснащению.
Александр Дюков
Председатель правления ПАО «Газпром нефть»
Наличие масштабных энергетических проектов на шельфе будет стимулировать развитие науки, разработку и внедрение новых технологий, развитие кадрового потенциала отрасли. Все это даст синергетический эффект, в том числе в смежных отраслях. Иными словами, шельф – это инвестиции в инновации, которые создают возможности роста экономики России и, без преувеличения, являются драйвером развития страны.
АО ИД «Комсомольская правда». 127287, Москва, Старый Петровско-Разумовский проезд, 1/23, стр. 1. Тел. +7 (495) 777-02-82
По вопросам сотрудничества: up@kp.ru
Made on
Tilda