MENU

Главная » Наука и образование » Техника и технологии

Разведка и добыча нефти в России
14.01.2016, 14:33

Где ищут и как добывают нефть в России


 
станок-качалка

Добыча нефти - сложный и многоступенчатый процесс. Необходим комплексный подход,  включающий несколько стадий изучения, требующий огромных инвестиций и трудозатрат. Стремление к максимизации эффективности, сокращению издержек и исключению негативных последствий для окружающей среды подталкивает компании к внедрению инноваций и тщательному исследованию месторождения задолго до того, как на нем началась работа.

 

Разведка


Геологоразведка и добыча во все времена требовали огромных инвестиций, использования самых современных технологий, глубокой и всеобъемлющей экспертизы, и даже несмотря на все это, риски - огромны.

Бурение самой простой неглубокой скважины обходится в миллионы рублей, на шельфе, например, в Северном море, затраты могут достигать 1,5 млрд, и это не предел.

На таком фоне значение всех этапов геологоразведки трудно переоценить, ведь каждая скважина, промахнувшаяся мимо нефти, может стать причиной огромных убытков. Чтобы вложенные в проект деньги окупились, необходимо заранее убедиться, что сырья в недрах достаточно, и его получится извлечь.

А для долгосрочного развития компании и отрасли в целом необходимо постоянно искать новые места залегания нефти. Даже небольшие перерывы чреваты резким снижением добычи в будущем.

В те времена, когда углеводороды практически не применялись в промышленности, а ценилась только их горючесть и вязкость, за миллионами баррелей никто не гнался. Поэтому добывали сырье часто там же, где увидели его на поверхности почвы, и никто не мог предугадать, когда оно закончится.

В 1962г. в американском юмористическом шоу Beverly Hillbillies был такой эпизод: главный герой с ружьем охотится на кролика, стреляет, промахивается и попадает в землю, а оттуда сразу же вытекает нефть. Еще минута и простой американец становится миллиардером.


По мере развития индустрии в начале двадцатого века потребовались большие объемы сырья, и именно это время можно считать точкой отсчета для геологоразведки в современном понимании. Для того, чтобы бурить там, где нефти достаточно, необходимо было выяснить несколько вещей: как выглядит структура слоев почвы, и в каком слое залегает сырье, как визуально оценить потенциальную привлекательность участка, как проверить факт наличия нефти и газа, а затем оценить объем.
 
 

Как залегает нефть


Одно из ключевых свойств нефти заключается в том, что она обладает меньшей плотностью, чем вода. Проверить это очень легко: налейте в любую емкость подсолнечного масла и добавьте воду. Вода окажется внизу, масло поднимется наверх. Если в емкости остался и воздух, представляющий собой смесь газов, то он расположится на самом верху, сформировав третий слой. Именно так нефтеносные пласты и формируются: снизу вода, посередине нефть, выше - природный газ.

Породы, заключающие нефть и допускающие свободное перемещение и накопление  жидкостей и газов, называются коллекторами. Чаще всего они - осадочные. Пористость коллекторов зависит от типов зерен, а также от наличия цемента. Проницаемость определяется размером пор и их сообщаемостью.

Главнейшими коллекторами нефти являются пески, песчаники, конгломераты, доломиты, известняки и другие хорошо проницаемые горные породы.

При этом для формирования коллектора необходимо, чтобы пористый слой был заключен между непроницаемыми слоями, например, глиной и гипсом.


Нефть залегает в так называемых "ловушках". Бурить наугад бесполезно. Чтобы увеличить шансы на успех, нефтяники используют аэрофотосъемку и сейсморазведку.
 

Ловушка, в которой богатые углеводородами слои оказываются зажатыми между непроницаемыми слоями и является главной добычей нефтяников. Но бурить наугад бесполезно, ведь большинство месторождений расположены на глубине более километра и с поверхности ловушки не видно.
 
 

Аэрофотосъемка и сейсморазведка


Чтобы увеличить шансы на успех, человечество сначала научилось анализировать местность, по косвенным признакам определяя, где же находится нефть. Это направление получило развитие после появления аэрофотосъемки. В наши дни упор делается на аэромагнитную и гравиметрическую съемку - с помощью таких методов можно выявить структурные особенности почвы.

Более того, сегодня нефтяникам помогают и космические технологии: группировка российских научных спутников помогает определить, как формировалась почва, и где может залегать сырье. Важную роль играют и экспедиции, цель которых - выяснить, целесообразно ли начинать бурение.

Сегодня сейсморазведка на суше осуществляется с помощью специальных передвижных платформ и сети из тысяч высокоточных датчиков. Компьютеры на основе полученных данных составляют карту, на которой отчетливо видны не только очертания, но и сведения о составе тех или иных слоев. Дело в том, что разные по типу породы по разному отражают звук, то есть соль "поет" не так как, например, глина.

Звуковые волны способны пронизывать землю на 3 км. в глубину и более. Почва действительно хорошо проводит звук, и не зря наши предки прикладывали ухо к земле, чтобы услышать топот конских копыт на расстоянии нескольких верст. По итогам такого безопасного "простукивания" и "прослушивания" принимается окончательное решение о бурении проверочной скважины.


Документальный фильм "Внимание! Взрыв!" (Куйбышевская студия кинохроники, 1975 год)



Специфика работы на шельфе заключается в том, что здесь приходится использовать пневматику. Сначала на дно опускается сеть датчиков, а затем корабль с помощью специальных звуковых пушек, высвобождающих сжатый воздух, отправляет звуковые сигналы, которые и позволяют узнать, что же находится под морским дном. Данные технологии применяются только вместе с целым комплексом мер по предотвращению влияния на морскую фауну.

Вообще удивительно, насколько в нашем мире связаны разные области знания. Так Энди Хильдебранд, автор современного компьютерного анализа сейсмических данных, произвел революцию и в музыкальной индустрии, создав систему коррекции нот вокала ("Автотюн").
 
 

1918

Еще до революции по инициативе В.И. Вернадского и А.П. Карпинского была создана комиссия по геологоразведке. После революции деятельность была возобновлена. Перед Геолкомом была поставлена задача по научному сопровождению геолого-поисковых и разведочных работ, по развитию соответствующих направлений науки, подготовке специалистов.


1937

В Москве был проведен XVII Международный геологический конгресс, были организованы геологические экскурсии на месторождения важнейших полезных ископаемых, например, в Хибины.


1940

К этому моменту большая часть территории СССР была исследована геологами с воздуха. Составлены карты в масштабе 1:5000000 и 1:2500000, а отдельные рудные районы геологическими картами масштабов 1:200000 и крупнее. В этот период были выявлены новые месторождения медно-никелевых, железных, апатитовых руд и редких металлов.


1941-1945

В годы войны перед геологической службой страны была поставлена неотложная задача по расширению и использованию минерально-сырьевых бах Урала, Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии для обеспечения фронта стратегическими видами минерального сырья. Многие месторождения, открытые в довоенные годы, были вовлечены в эксплуатацию.


1953

Произошло качественное преобразование геологической службы страны. Геологоразведка перешла к Министерству геологии и охраны недр СССР. К числу наиболее крупных достижений относятся открытие месторождений алмазов в Якутии, нефти и газа в Тюмени и Прикаспии, никеля, меди и драгоценных металлов в Норильске, на Кольском п-ове, Курской магнитной аномалии и др.


1965

Вновь реорганизация. По ее итогам в системе Министерства геологии СССР действовало более 200 территориальных и специализированных подразделений, объединявших 700 стационарных экспедиций и несколько тысяч геологических партий. Кадры дипломированных специалистов готовились в 50 вузах страны и многочисленных техникумах.


1981

Согласно сформированной в 1981г. в Мингео СССР было 90 объединений, в том числе - 3 всесоюзных. В середине 1980 годов численность работников в геологической отрасли достигла 700 тыс. чел., из них более 100 тыс. специалистов с высшим образованием. Научный сектор был представлен специализированными НИИ и конструкторскими бюро, в которых работало более 400 докторов и свыше 4000 кандидатов наук.

 
 

Пробные вышки


После того как было принято решение о том, как глубоко и где конкретно находится ловушка с нефтью, приходит время проверочных скважин. На самом деле, если мы говорим о стратегической геологоразведке, то опорные, параметрические и структурные скважины могут буриться и на ранних этапах, чтобы определить, на какие месторождения компания может рассчитывать в будущем.

Если же говорить о запуске коммерческого использования конкретного месторождения, то здесь важно понять, сырье какой категории и в каком объеме находится под землей, насколько легко оно извлекается, и вообще, с точки зрения монетизации, стоит ли начинать здесь полномасштабную добычу?

Интересно, что первой целью при бурении поисковых скважин становится не сама нефть, а столбик породы, так называемого керна. На поверхность поднимают образец того или иного пласта цилиндрической формы, который затем направляется на детальный анализ в лабораторию. Сделав выводы о перспективах добычи нефти на основе структуры керна, пробу отправляют в специальное кернохранилище, где она будет оставаться всегда, даже когда само месторождение будет выработано.

Помимо физических проб, нужно добыть и дополнительную информацию. Например, о том, как пласт почвы меняется по мере удаления от скважины.  Под землю могут опустить специальный геофизический зонд. Надо сказать, что нефтяники не лишены юмора. Этот метод называется каротаж от французского "carotte" ("морковь"). Уж очень высокотехнологичный зонд похож на морковку.

Огромную роль в геологоразведке играют косвенные методы исследования - от космической и воздушной съемки - до сейсмического анализа. Все эти технологии позволили одновременно сократить издержки компаний, ускорить процесс принятия решения о бурении и уменьшить негативное влияние на экологию. Важно, что увеличилась точность определения мест залегания нефти. Изначально до трех четвертей предварительных скважин приходилось навсегда запечатывать: нефти под землей не находили. Сегодня компания "Роснефть" в своих исследованиях принимает верные решения в 70-80% благодаря использованию современных технологий и всесторонней экспертизы.

"Роснефть" активно ведет геологоразведочные работы в таких перспективных регионах как Восточная Сибирь, арктический шельф, Дальний Восток и шельф южных морей России. Без этих работ не было бы разработки Ванкорского месторождения, проектов Сахалин-3 и Сахалин-5. Отметим, что шельфовая геологоразведка - одно из наиболее важных стратегических направлений, так как, несмотря на значительные капвложения, именно она позволит нарастить общий объем запасов и обеспечит перспективы роста бизнеса на  годы вперед.

В 2014 году "Роснефть" удерживала лидерство среди российских компаний в области геологоразведки.

В 2014 году отмечен рост по основным видам геологоразведочных работ: объем сейсморазведочных работ 2Д (плоские карты) увеличился на 3%, до более чем 2 тыс. пог. км. Сейсморазведочные работы 3Д (объемные карты) превысили 9 тыс. кв. км. Рост по сравнению с 2013 г. около 9%. Поисково-разведочным бурением пройдено 223 тыс. м горных пород, что на 4 тыс. м больше аналогичного показателя предыдущего года. Эффективность поисково-разведочного бурения выросла до 80% по сравнению с 76% в 2013 г.
 
  • Затраты на геологоразведку на составили 42,9 млрд руб., при этом в 2014 г. удельный показатель стоимости прироста 1 тонны н.э. снизился на 7%, до 112 руб.
 
  • Прирост запасов в Западной Cибири — 186,5 млн т нефти и 72,2 млрд куб. м газа. 57 поисково-разведочных скважин с успешностью 89%. Открыто Таврическое месторождение в рамках Уватского проекта на юге Тюменской области и 18 новых залежей.
 
  • Общий прирост запасов в Восточной Cибири — около 49 млн т нефти и 43,6 млрд куб. м газа. Открыто 9 новых залежей.
 
  • Общий прирост запасов в Волго-Уральском регионе — 42,5 млн т нефти и 4,0 млрд куб. м газа. Открыты Рудниковское и Южно-Барсуковское месторождения в Самарской области и 37 новых залежей.
 
  • По итогам 2014 г. остаточные извлекаемые запасы (МСФО) ОАО «НК «Роснефть» по категории ABC1+C2 составляют 11,5 млрд т нефти и конденсата и 7,2 трлн куб. м газа.
 
  • Замещение промышленных категорий запасов углеводородов ABC1 с учетом приобретений составляет 461 млн т н.э., или 156% к 2013 г. При этом кратность запасов по отношению к текущей добыче составляет 45 лет.


Наращивание ресурсной базы является одним из ключевых приоритетов Компании. В 2014 г. в результате успешного проведения геологоразведочных работ открыты 64 новые залежи и 5 месторождений, в том числе 2 месторождения на шельфе. Суммарные запасы открытий составляют около 560 млн т нефтяного эквивалента.

В 2014 г. прирост запасов по категории ABC1 за счет геологоразведочных работ составил по нефти и конденсату 252 млн т, по газу - 132 млрд куб. м.

Доказанные запасы углеводородов НК "Роснефть" по стандартам SEC (Комиссия по биржам и ценным бумагам США) составили около 34 млрд барр. н.э. (около 4,6 млрд т н.э.). В том числе запасы жидких углеводородов (нефть, конденсат, NGL) составили около 25,4 млрд барр. н.э. (3,4 млрд т н.э.), запасы газа — около 50 трлн куб. футов (свыше 1,4 трлн куб. м). Таким образом, в 2014 г. коэффициент замещения запасов углеводородов по классификации SEC составил 154%; коэффициент замещения запасов нефти, газового конденсата и NGL достиг 116%, коэффициент замещения газа — 263%. Увеличение запасов углеводородов составило 963 млн барр. н.э. (134 млн т н.э.).

Обеспеченность ресурсами по классификации prms насчитывает 20 лет по запасам нефти и 39 лет по запасам газа.
 
 

Геологоразведка "Роснефти"

  • Доказанные запасы углеводородов: 33 977 млн барр. н.э.
  • Коэффициент замещения запасов углеводородов: 154%.
  • Прирост запасов углеводородов: 963 млн барр. н.э.
 

 

Добыча нефти

Потенциал нефти и газа человечество по-настоящему раскрыло только в XX веке. Углеводороды положили начало важнейшим технологиям и дали импульс к развитию промышленности и энергетики. При этом именно роль нефти в мировой экономике остается ключевой. Такого мнения придерживаются не только сами нефтяники, но и другие представители сферы ТЭК, а также профильные ведомства.

Все цифры лежат на поверхности:  более половины всей вырабатываемой энергии обеспечивает нефть. К тому же 90% всей химической продукции создается на ее основе.

В 2014 г. в мире ежедневно добывалось более 84 млн баррелей «черного золота». В списке крупнейших производителей нефти страны ОПЕК, США, Россия и КНР.

Однако полномасштабная добыча началась сравнительно недавно, ведь жидкое сырье выкачивать из недр земли не так-то просто. В предыдущей главе мы рассказали о том, в каких подземных пластах залегает нефть, и как ее обнаружить. Коснулись и темы оценочного и предварительного бурения. Но когда же человечество стало добывать нефть, и какие технологии применяются сегодня?
 
 

История нефтедобычи

 
6 тысячелетие до н.э.

Человечество научилось добывать нефть


Первым способом добычи нефти был сбор с поверхности водоемов – его применяли в Мидии, Вавилонии и Сирии еще до нашей эры (по некоторым данным 6-4 тысячелетие до н.э.). В Египте нефть применяли для бальзамирования. Черпали как из колодца – ведром. Кстати, в английском языке для обозначения скважин до сих пор используется термин “Well” («колодец»).
4 век

В древнем Китае добывали нефть с помощью бамбуковых труб


Китайцы научились добывать сырье из-под земли с помощью бамбуковых буров. Уже в четвертом веке нашей эры они умели выкачивать нефть из скважин до 240 метров глубиной!

В древности не было необходимости производить нефть в больших объемах, ведь использовалась она, в первую очередь, как горючий материал, в том числе, и в военном деле.
16 век

Борис Годунов узнает о существовании "горючей воды"


Если говорить о наших с вами предках, то здесь действительно есть, чем гордиться. Уже в 1597 году во время правления Бориса Годунова «горючую воду» привезли в Москву с Ухты.
18 век

Ухта становится центром нефтедобычи России


Эта река, на которой позже построили целый город, в 18 веке стала первым центром нефтедобычи. Здесь надо сказать спасибо Петру Великому, который основал Берг-коллегию – первое ведомство, ответственное за горнорудное дело. Всего до 1767 года в России добыто 3,6 т нефти, но все тем же «колодезным» способом.
19 век

Начинается промышленная добыча нефти с использованием скважин


В 19 веке научились манипулировать давлением для подъема сырья на поверхность. Первую настоящую скважину пробурили в 1846 году в поселке Биби-Эйбат, входившем тогда в Российскую империю. Месторождение расположено рядом с городом Баку, который еще Марко Поло воспел как центр мировой нефтедобычи.  Но это бурение было разведочным. Реальная добыча началась в 1864г. на Кубани, в селе Киевском. Добывать нефть на шельфе первыми решили американцы: в 1896г. вышку поставили у берегов Калифорнии.
 
 

Нефтедобыча в СССР и РФ


Советский Союз полностью обеспечил себя нефтью и стал одним из главных экспортеров сырья.  В 1940г. накануне Великой отечественной войны было добыто более 30 млн тонн нефти, и хотя центры нефтедобычи стали одними из главных целей противника в ходе войны, лишить советскую армию топлива так и не удалось. А СССР начал разработку новых месторождений нефти помимо нефтеносных районов Баку и постройке новых НПЗ.

Благодаря развитию новых месторождений, в первую очередь, в Западной Сибири,  СССР быстро наращивал объемы добычи. Так в период с 1971 по 1975 годы он вырос с 7,6 миллионов баррелей в день до 9,9 миллионов баррелей в день. И по сей день регион остается одним из главных «нефтяных козырей» России: в Ханты-Мансийском автономном округе добывают около 60% от объема ежегодной добычи нефти в нашей стране. В 1988 году Советский Союз достиг рекорда – 11, 4 миллионов баррелей в день, причем большая часть приходилась на месторождения Западной Сибири. Но с этого момента технологические упущения дали о себе знать – долго сдерживать падение объемов было невозможно.

 Большое влияние на кризис в отрасли оказал распад Советского Союза. Внутренний спрос упал, возможностей для экспорта не хватало. Из-за финансовых трудностей сокращалось бурение, скважины не получали должного обслуживания, не производился ремонт. Падение объемов добычи нефти прекратилось только в 1997 году.

В 2014 году Россия ежедневно добывала в среднем 10,578 млн баррелей нефти. Это рекордный показатель за весь постсоветский период.

В будущем уровень добычи может продолжить рост, за счет освоения новых месторождений, например, на шельфе Арктики.
 
 
1934
Саратовский НПЗ был построен в 1934 году. За трудовой подвиг в годы ВОВ предприятие награждено Орденом Отечественной войны I степени и ему передано на вечное хранение Знамя Государственного Комитета Обороны СССР. Сегодня мощность Саратовского НПЗ составляет 7 млн т. (50,7 млн барр.) нефти в год (мощность была увеличена после реконструкции ЭЛОУ-АВТ-6 в октябре-ноябре 2013 г).Саратовский НПЗ перерабатывает нефть марки Юралс и нефть Саратовского месторождения, поступающую по трубопроводу, а также нефть Сорочинского, Оренбургского и Зайкинского месторождений, поступающую по железной дороге.Все выпускаемые заводом моторные топлива соответствуют классу 5.
 
 

Бурение скважины


С тех пор, как в 19 веке пробурили первые скважины, много нефти утекло... Нефтяники научились выкачивать сырье и после того, как скважина перестанет фонтанировать. В противном случае 80-85% нефти не удалось бы поднять на поверхность, а глубина скважин может достигать нескольких километров. Как же устроены современные буровые вышки, и какие методы используются для максимально эффективной нефтедобычи?

Для бурения скважины используются буровые установки, которые в простонародье называют вышками. На самом деле вышка – лишь часть комплекса сооружений, задействованных в процессе.

Диаметр нефтяных и газовых скважин уменьшается от начала «устья» к концу - «забою». Диаметр не превышает 900 мм в устье и почти никогда не бывает меньше 165 мм в забое. Глубина может составлять от нескольких десятков до нескольких тысяч метров. После бурения скважина укрепляется специальными трубами и цементом. Во время бурения скважина промывается, лишние остатки породы выкачиваются на поверхность.

Есть два основных типа бурения – роторное и бурение с помощью забойных двигателей.


Основное отличие заключается в том, что роторное бурение предусматривает расположение двигателя на поверхности, а в забойном двигатель находится над долотом, «вгрызающимся» в породу.

В различных ситуациях используется вертикальное бурение, наклонно-направленное, в том числе, горизонтальное, кустовое (сеть наклонных скважин, устья которых сгруппированы), многозабойное (скважина разветвляется) и отдельно выделяется шельфовое бурение, о котором расскажем в специальной главе.
 
 

Современные методы добычи


В настоящий момент актуальны три метода нефтедобычи в зависимости от давления в нефтеносном пласте и способов его поддержания.

Первичный метод подразумевает выход нефти на поверхность под действием естественных сил. Это тот самый нефтяной «фонтан», который часто показывают в кино. После вскрытия пластов, сдерживающих сырье, происходит замещение нефти подземными водами, выталкивание за счет расширения газов и другие процессы, изменяющие давление естественным способом. Как мы уже упоминали, лишь малый объем сырья можно добыть первичным методом.

Чтобы увеличить эффективность, используются дополнительные инструменты. Применяются разные типы насосов, в том числе погружные, штанговые и электрические. Штанговые насосы используются в сочетании с механическими приводами, расположенными на земле. Нам они хорошо известны: это станки-качалки. Около 2/3 всех добывающих скважин в мире используют штанговые насосы, поэтому «качалка» стала символом нефтяной промышленности. Штанговые насосы с наземным приводом могут использоваться для неглубоких вертикальных скважин и наклонных скважин с незначительным отклонением от вертикали. Типичные глубины - от 30 метров до 3,3 км, максимальные глубины - 5 км.



Вторичный метод нефтедобычи используется, когда сырье невозможно поднять на поверхность за счет естественных сил или с помощью насосов. Любое месторождение в определенный момент требует такого подхода. Тогда приходится наращивать давление, либо уменьшать плотность нефти, закачивая в месторождение газ или воду. Технология airlift поднимает нефть из скважины вместе с пузырьками воздуха. Его специально вкачивают в трубу, и так как воздух еще менее плотное вещество, чем нефть, его пузырьки помогают сырью выйти наружу. Gas lift предполагает использование других газов, например, углекислого. Возможно применение воды. Такой вариант предполагает дополнительные издержки, так как нефть смешивается с водой, и в результате приходится их разделять. Это явление называют «обводненностью» нефти. Сочетание первичного и вторичного методов обеспечивает извлечение из скважины 35-45 % сырья.

Третичный метод – территория высоких технологий. Вязкость нефти снижается за счет нагревания. Самый распространенный инструмент – горячий водяной пар. Проще всего использовать когенерацию, иными словами, мощности, позволяющие комбинировать производство электроэнергии и тепла. По такому принципу работают всем известные ТЭЦ. Вместо пара можно попробовать сжигание части нефти прямо в пласте. А еще есть детергенты – вещества, способные изменить поверхностное натяжение и высвободить нефть, которая отказывается пробиваться сквозь воду. В результате использования третичного метода выкачивается еще 5 % — 15 % сырья, залегающего под землей.

Показатели добычи вкупе с результатами геологоразведочных работ составляют основу статистики, которая дает инвесторам понять, насколько та или иная компания готова к вызовам сегодняшнего и завтрашнего дня.

Теперь подробнее остановимся на результатах добычи нефти.

По итогам 2014г. "Роснефть" была крупнейшей публичной компанией в мире по уровню добычи. Общий объем производства достиг 251,6 млн т н.э. Таким образом органический рост составил 4,8%. А с учетом новых активов с даты приобретения рост достиг 14,5%. Рекорд и по эффективности добычи. У "Роснефти" лучший показатель себестоимости производства. Удельный показатель операционных затрат - $3,9 за баррель н.э.

Львиную долю добывающего бизнеса "Роснефти" обеспечивают именно нефтяные активы. Добыча нефти и других жидких углеводородов обеспечила 204,9 млн т н.э. Суточная добыча нефти и жидких углеводородов сохранилась на уровне 4,2 млн баррелей в сутки.

Важно, что на таких перспективных месторождениях как Ванкорское, Верхнечонское, а также в рамках Уватского проекта был поставлен рекорд по добычи с начала разработки - 22 млн тонн. Однако компания продолжила эффективно разрабатывать и те месторождения, которые освоены давно. Интересно обратить внимание на успешные работы компании по замедлению естественных темпов падения добычи на месторождениях ОАО "Варьеганнефтегаз" и ОАО "Самотлорнефтегаз". В частности, этого удалось добиться за счет эффективного управления заводнением и бурения скважин с мультистадийным гидроразрывом пласта.

Отметим также, что добыча газа выросла на 48,6% до более чем 56,7 млрд куб. метров с учетом новых активов с даты приобретения.
 
 

Шельф


Шельфовое бурение и добыча - одно из самых перспективных направлений в нефтяной отрасли. Морские месторождения способны обеспечить компаниям богатую ресурсную базу. Их значение в долгосрочной перспективе сложно переоценить. И хотя традиционные проекты на суше часто окупаются быстрее, нефтяники знают, что в шельф, который принесет прибыль в будущем, нужно инвестировать уже сегодня. Работа в море требует не только денег, но и всесторонней экспертизы.

Пожалуй, именно технологический аспект шельфовой добычи наиболее интересен, и к нему мы не раз обратимся в этой главе.
 
Шельф - подводная окраина материка, примыкающая к суше и сходная с ней по геологическому строению. Это своеобразная "полка", в пределах которой море не такое глубокое - обычно порядка 100-200 метров.

Название "шельф" позаимствовано из английского, но интересно, что слово "shelf" англоговорящие нефтяники редко применяют, когда речь заходит о бурении, предпочитая термин "offshore drilling/production" ("бурение и добыча на расстоянии от берега"). Дело в том, что в понятие включены не только платформы на континентальном шельфе, но и те, что установлены на озерах и других водоемах, не имеющих к шельфу отношения, а также в глубокой воде, то есть, за пределами шельфа.

Однако именно "полка", опоясывающая материки, хранит в себе огромные запасы углеводородов. Так начальные суммарные ресурсы углеводородов шельфа России составляют около 100 млрд тонн условного топлива.

Общая площадь мировых шельфов - около 32 млн км². Шельф у северной окраины Евразии наиболее обширен. Его ширина достигает 1,5 тыс. километров. Другие широкие места находятся в Беринговом море, Гудзоновом заливе, Южно-Китайском море, у северного побережья Австралии.

Идея добывать нефть на шельфе появилась в конце 19 века. Конечно, задумывались об этом и раньше, но не было ни достаточного технологического уровня, ни особой надобности качать сырье из-под воды, ведь углеводородное топливо использовалось не слишком активно.
 
 

История добычи на шельфе


В 1891 году американцам удалось опробовать новый метод добычи, пробурив скважины на рукотворном озере Сэнт-Мэрис в штате Огайо. Интересно, что инвесторами выступили небольшие компании, надеявшиеся заработать денег на нефтяном буме.

В 1896 году началась настоящая Санта-Барбара: скважины пробурили в месторождении Саммерланд, расположенном в проливе Санта-Барбара у берегов Калифорнии. Но пока, как и знаменитый сериал, американское шельфовое бурение было не слишком правдоподобным: буровые располагались на специальных пирсах, которые начинались на берегу и уходили в море.

В начале 20 века шельфовое бурение шло полным ходом. В Канаде осваивали месторождение на озере Эри, в США добрались до озера Каддо, расположенного в штатах Луизиана и Техас, то есть, совсем недалеко от знаменитого Мексиканского залива.

Практически сразу же после успешной реализации этих проектов американцы принялись осваивать Мексиканский залив, а в Венесуэле освоили озеро Маракайбо.

Российская империя, а затем и СССР занимали передовые позиции в области нефтедобычи. Поселок Биби-Эйбат близ Баку дважды становился рекордсменом. В 1846 году здесь пробурили первую настоящую нефтяную скважину, а в 1923 г. насыпали остров в Каспийском море, чтобы добывать нефть.

В 1937 году компании PureOil и SuperiorOil, ныне известные как Chevron и ExxonMobil (SuperiorOil стала ее частью) построили платформу, способную добывать нефть на расстоянии 1,6 км от берегов Луизианы, но глубина океана при этом составляла лишь 4,3 м.

В 1946 году MagnoliaPetroleum, также ставшая в последствии частью ExxonMobil, поставила платформу на расстоянии 29 км от берегов Луизианы, при этом глубина воды составила 5,5 м.

Однако первую нефть, добытую на шельфе за пределами прямой видимости с берега, продемонстрировала Kerr-McGeeOilIndustries (ныне AnadarkoPetroleum), которая выступила в качестве оператора по проекту PhillipsPetroleum (ConocoPhillips) и StanolindOil&Gas (ныне входит в BP).

В 1949 году была построена платформа под названием "Нефтяные Камни" (также называют поселок и месторождение). Ее возвели на металлических эстакадах в Каспийском море, на расстоянии около 40 км к востоку от Апшеронского полуострова на территории Азербайджана.

В середине 20 века появилась необходимость вести добычу дальше от берега. По мере роста глубины океана, разрабатывались новые технологии. Так появились самоподъемные буровые установки, первая из которых принадлежала будущему президенту США Джорджу Бушу (старшему).

В 1961 году появилась первая полупогружная нефтяная платформа. История ее создания достаточно любопытна: компания BlueWater построила обычную платформу для Shell, однако потом партнеры решили попробовать использовать ее в "плавучем" режиме, и оказалось, что это достаточно выгодно. До сих пор в открытом море на большой глубине нефть добывается именно с таких платформ. Иногда для их удержания на одном месте используют якоря, иногда, как в случае с печально известной DeepwaterHorizon, специальные двигатели.
 
 

Нефтяные платформы


Нефтяные платформы можно разделить на несколько типов. Новые варианты разрабатывались по мере технологического развития отрасли, и в итоге сегодня существуют платформы практически для любых типов месторождений - от тех, что расположены на мелководье, до самых глубоководных.
 
Стационарная нефтяная платформа
Стационарная нефтяная платформа устанавливается на металлические или железобетонные опоры и таким образом обеспечивает высокую устойчивость. Однако переместить ее нельзя, так что смысл возводить такую платформу есть только на фоне наличия обширных запасов в конкретном месторождении.
CompliantTower платформа на ферменной несущей конструкции
Разновидность стационарной платформы под названием CompliantTower: платформа на ферменной несущей конструкции и с растяжками. Ее можно устанавливать в глубокой воде, но такая конструкция плохо переносит сильные течения и удары волн.
Платформа с растянутыми опорами
Платформа с растянутыми опорами плавает на поверхности воды на нескольких колоннах, но прикреплена к дну мощными тросами. Подходит для добычи на глубинах 300-1,5 тыс. метров.
Платформа типа SPAR
Платформа типа SPAR также удерживается тросами, но способна и без них оставаться на поверхности и в вертикальном состоянии благодаря мощному подводному противовесу. Также может перемещаться из стороны в сторону, меняя натяжение тросов, удерживаемых якорями.
Полупогружная платформа
Полупогружная платформа отлично подходит для бурения в открытом море. Ее используют при глубине моря до 3 тыс. метров, а глубина скважины может достигать 10 тыс. метров. Размещается над местом бурения на понтонах. На месте ее удерживают якоря или специальные двигатели.
 


Работа на шельфе в нашей стране началась еще в 19 веке. Мы уже рассказывали про Каспийское море, которое долгое время оставалось ключевой точкой в мировой нефтедобыче. Однако для СССР шельфовые проекты не были ключевыми. Помимо Каспия и Сахалина объектов для инвестиций по сути не было. Только в последние десятилетия Россия начинает активно осваивать шельф.

Ожидается, что в России доля добычи углеводородов на континентальном шельфе к 2020 году составит 4% общего объема. В первую очередь рост добычи обеспечат Сахалин и Арктика. Здесь расположены Приразломное и Штокман, а также Южно-Карская нефтегазоносная область, где уже активно ведет бурение "Роснефть".

Шельфовые проекты — стратегическое направление деятельности НК «Роснефть».

Компания является лидером освоения российского шельфа и располагает 51 лицензионными участками с совокупным объемом ресурсов углеводородов, превышающим 45 млрд тонн нефтяного эквивалента, в Арктике, на Дальнем Востоке, в Черном, Каспийском и Азовском морях на юге России. НК «Роснефть» заключила соглашения о стратегическом партнерстве с крупнейшими международными компаниями, обладающими передовым опытом разработки проектов на шельфе.
 
 

Арктический шельф


В 2014 году в Карском море пробурили самую северную в мире скважину на структуре «Университетская-1».

Площадь структуры Университетская – 1200 квадратных километров при высоте «ловушки» 550 м. Ресурсы этой структуры составляют более 1,3 млрд тонн нефтяного эквивалента. Всего на трех Восточно-Приновоземельских участках Карского моря обнаружено около 30 структур, а экспертная оценка ресурсной базы 3 участков составляет 87 млрд баррелей или 13 млрд тонн нефтяного эквивалента.

Карская морская нефтеносная провинция, по оценкам экспертов, по объему ресурсов превзойдет такие нефтегазоносные провинции как Мексиканский залив, бразильский шельф, арктический шельф Аляски и Канады, и сравнима со всей текущей ресурсной базой Саудовской Аравии.

Глубина моря в точке бурения составляет 81 м, проектная глубина вертикальной скважины – 2350 м от стола ротора. Для реализации проекта были разработаны и согласованы в регулирующих органах такие разделы проектной документации, как оценка воздействия скважины на окружающую среду, план ликвидации аварийных разливов нефти и т.д.

Перед началом работ были проведены общественные консультации, государственная экологическая экспертиза и главная государственная экспертиза.


«Роснефть» и ExxonMobil


Летом 2014г. «Роснефть» и ExxonMobil в рамках совместного предприятия «Карморнефтегаз» провели бурение самой северной скважины в Российской Федерации «Университетская-1» с помощью платформы West Alpha.

Платформа West Alpha поставлена норвежской компанией North Atlantic Drilling, с которой «Роснефть» 30 июля 2014 г. заключила долгосрочные соглашения по бурению на шельфе. West Alpha была транспортирована через Баренцево, Печорское и Карское моря и установлена на точке бурения на лицензионном участке Восточно-Приновоземельский-1 в Карском море. До места назначения буровая платформа преодолела путь свыше 1900 морских миль. Водоизмещение установки составляет 30 700 тонн, длина – 70 м, ширина – 66 м, высота буровой вышки над главной палубой – 108,5 м, осадка во время бурения – 21,5 м.

На точке бурения буровая установка удерживается с помощью 8-якорной системы позиционирования. Установка способна бурить на глубину до 7 км. На платформе размещен инновационный комплекс контроля ледовой обстановки для обнаружения айсбергов и слежения за морским льдом. В его работе используются инфракрасные камеры и современные бортовые радиолокационные станции. Анализируются данные спутниковой съемки и воздушной разведки.

Для обеспечения безопасной работы West Alpha в тяжелой ледовой обстановке «Роснефть» и ExxonMobil разработали уникальную схему предотвращения столкновений с айсбергами. Она предусматривает даже физическое воздействие на лед: если эксперты посчитают, что торос или льдина может повредить установку, специализированные суда поддержки  отбуксируют его на безопасное расстояние. Если же физическое воздействие невозможно, система изолирует скважину без вреда для окружающей среды, а буровая установка перемещается в безопасное место. Платформа оснащена двумя группами противовыбросовых превенторов и независимым подводным запорным устройством.

Освоение Арктики занимает особое место в шельфовых проектах «Роснефти». По своему совокупному нефтегазовому потенциалу осадочные бассейны российского арктического шельфа сравнимы с крупнейшими нефтегазоносными регионами мира. По оценкам специалистов, к 2050 году Арктический шельф будет обеспечивать от 20 до 30 процентов всей российской нефтедобычи.

За 20 лет "Роснефть" планирует инвестировать в арктические проекты $400 млрд. При этом мультипликаторный эффект превысит эту сумму более чем в 7 раз. Иными словами, несмотря на высокую стоимость добычи, месторождения Арктики являются исключительно перспективными с финансовой точки зрения.
 
 

Дальний Восток


буровая платформа Беркут
Буровая платформа "Беркут"
(кликните по картинке для просмотра увеличенного изображения)



Помимо арктических проектов, "Роснефть" активно продолжает работу на Сахалине. Раньше нефть здесь добывали только на суше.

Сегодня приходится ввозить львиную долю сырья из западных регионов России. Однако новые проекты могут переломить такую динамику.

В 2014 году "Роснефть" и ExxonMobil в составе консорциума "Сахалин-1" ввели в эксплуатацию платформу "Беркут" на месторождении Аркутун-Даги.

Отдельно стоит рассказать о том, что верхюю часть платформы пришлось транспортировать на расстояние более 2,6 тыс. км. При этом ее общий вес вместе с основанием - более 200 тыс. тонн.

Разработка месторождения Аркутун-Даги позволит добавить к годовой добыче проекта "Сахалин-1" до 4,5 млн. тонн нефти. Проект "Роснефти" обеспечит существенные инвестиции в экономику Дальневосточного региона.

Буровая платформа «Беркут» - весомое подтверждение высокого уровня профессионализма и уникальных компетенций "Роснефти" на шельфе Российской Федерации. Старт работы "Беркута" усилит позиции России на мировых рынках, укрепить энергетическую безопасность страны, увеличит поступления в бюджет Сахалинской области.



«Освоение Сахалина: природных ресурсов и морского шельфа – имеют для нас большое, можно сказать – общегосударственное значение. И благодаря таким проектам, как платформа «Беркут», мы можем задействовать богатейшие, но малодоступные месторождения, создавать новые производства, новые рабочие места, в целом укреплять социально-экономическое развитие важнейшего для нашей страны региона – Дальнего Востока»


"Роснефть" осваивает шельф при участии ведущих международных сервисных и добывающих компаний. История партнерства берет начало еще в 2011г., когда было подписано соглашение о стратегическом сотрудничестве с американской ExxonMobil. С тех пор подписаны договоры с Eni и Statoil.

В начале 2013 года «Роснефть» и ExxonMobil расширили стратегическое сотрудничество, дополнительно включив семь лицензионных участков в Арктике общей площадью около 600 тыс. кв. км в Чукотском море, море Лаптевых и Карском море, а в июне компании объявили о завершении нескольких этапов работ, включая создание совместных предприятий по реализации проектов в Карском и Черном морях, согласование основ осуществления деятельности совместных предприятий в рамках семи дополнительных лицензий в российской арктической зоне и по проекту опытной добычи трудноизвлекаемых запасов нефти в Западной Сибири.

Кроме того, «Роснефть» и Statoil объявили о завершении сделок по разработке участков на российском шельфе в Баренцевом и Охотском морях, а именно: Лисянскому, Кашеваровскому, Персеевскому участкам и участку Магадан-1. Также «Роснефть» и Eni S.p.A. объявили о завершении формирования организационных структур сотрудничества, а также подписании всех окончательных соглашений, и выполнении всех условий, необходимых для реализации проектов на шельфе Баренцева и Черного морей.

Стоит учесть, что объем совместных капиталовложений только «Роснефти» и ее иностранных партнеров компаний американской ExxonMobil, норвежской Statoil и итальянской Eni — оцениваются в $500 млрд.
 
Категория: Техника и технологии | Добавил: SNEG (14.01.2016) | Автор: Анатолий Белов E W |
Теги:
добыча нефти, разведка нефти, техника и технологии, нефть, Роснефть
Просмотров: 1350 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0

 
Похожие материалы из раздела "Наука и образование"
по ключевым словам материала (тегам)  
 
 
Наука и образование
 
 
Последние добавленные материалы в основных разделах:
  Общество и политика   Наука и образование Домашний очаг
 
  
 
 
avatar