Начальные извлекаемые ресурсы углеводородов на континентальном шельфе Российской Федерации составляют около 100 млрд т в пересчете на нефть, в том числе более 13 млрд т нефти и около 79 трлн м 3 газа. Выявлено более 800 локальных структур, 130 из них подготовлены к глубокому бурению. Государственным балансом запасов полезных ископаемых учтены запасы УВ на 44 месторождениях на шельфе, включая 6 месторождений, расположенных на шельфе частично (Тота-Яхинское, Семаковское, Антипаютинское, Юрхаровское, Селекаптское – в Тазовской губе, Избербаш – на побережье Каспийского моря):
шельф Баренцева (включая Печорское) моря – 11 месторождений, в том числе четыре нефтяных (Приразломное, Варандей-море, Медынское-море, Долгинское), одно нефтегазоконденсатное (Северо-Гуляевское), три газоконденсатных (Штокмановское, Поморское, Ледовое), три газовых (Северо-Кильдинское, Мурманское, Лудловское); в работах в различной форме задействованы компании: «Газпром», «Росшельф», «Арктикморнефтегазразведка»,Wintershall, Conoco, Norsk Hydro, TotalFinaElf, Fortum ;
шельф Карского моря (в том числе в Тазовской и Обской губах) – 11 месторождений, в том числе два нефтегазоконденсатных (Салекаптское, Юрхаровское), два газоконденсатных (Ленинградское, Русановское), семь газовых (Антипаютинское, Семаковское, Тота-Яхинское, Каменномысское-море, Северо-Каменномысское, Гугорьяхинское, Обское); в работах в различной форме задействованы компании: «Лукойл», «Лукойл-Астраханьморнефть», «ЮКОС», «Газпром», «Роснефть-Дагнефть», «Геотермнефтегаз», «Калмнефть», JKX, CanArgo, J.P. Redd. ;
шельф Охотского моря – восемь месторождений, в том числе одно нефтяное (Одопту-море, Северный купол), пять нефтегазоконденсатных (Пильтун-Астохское, Одопту-море, Аркутун-Дагинское, Чайво, Лунское), одно газоконденсатное (Киринское), одно газовое (Венинское); в работах в различной форме задействованы компании: «Дальморнефтегеофизика», «Роснефть», «Роснефть-СМНГ», Exxon/Mobil, SODECO, ONGC, RD/Shell, Mitsui, Mitsubishi, Texaco, BP, PGS, Hulliberton и др.;
шельф Японского моря – одно газовое месторождение (Изыльметьевское);
Шельф Каспийского моря – семь месторождений, в том числе пять нефтегазоконденсатных (Филановского, Инчхе-море, 170 км, Хвалынское, им. Ю. Корчагина, Самарское), одно газоконденсатное (Ракушечное), одно нефтяное (Избербаш, подводная часть);
шельф Азовского моря – три газовых месторождения (Бейсугское, Западно-Бейсугское, Октябрьское);
шельф Балтийского моря – два нефтяных месторождения (Калининградское, Кравцовское).
Из перечисленных 43 месторождений 33 выявлены и оценены до 1999 г. В результате геолого-разведочных работ поставлены на государственный учет 11 месторождений на шельфах Печорского, Карского и Каспийского морей.
По состоянию на 01.01.2004 г. запасы УВ морских месторождений, введенных в эксплуатацию, составляют не более 3 % общей суммы запасов промышленных категорий. В стадии разработки находятся четыре месторождения: Бейсугское (добыча свободного газа), Одопту-море (Северный купол) и Пильтун-Астохское (добыча нефти и газа), Избербаш (добыча нефти на морском продолжении не ведется). Подготовлены к промышленному освоению семь месторождений, законсервированы три, разведочные работы проводились на 29 месторождениях. Извлекаемые запасы промышленных категорий распределенного фонда составляют 60 % всего фонда недр шельфов России. Суммарная добыча УВ на морских месторождениях – более 20 млн т условного топлива.
Перспективные и прогнозные ресурсы УВ континентального шельфа России составляют в сумме 98,7 млрд т условного топлива (91,6 % начальных суммарных ресурсов (НСР)). При этом около 70 % аккумулируются в пределах шельфовых зон Карского и Баренцева (включая Печорское) морей. Доля нефти и конденсата в общем объеме ресурсов не превышает 10 %. В структуре ресурсного потенциала УВ преобладают (около 90 %) перспективные ресурсы (категория С 3), весьма неравномерно распределенные по шельфам отдельных морей.
Итак, в Баренцевом и Карском морях сосредоточено 84 % уже известных запасов всего шельфа России. А на берегу, южнее, расположена огромная Западно-Сибирская низменность, в которой находится 63 % наших сухопутных ресурсов нефти. Все это – дно единого древнего моря, существовавшего в течение многих геологических эпох. Здесь-то и находится основная наша кормилица – Западно-Сибирская нефтяная провинция. Полуостров Ямал славен еще и тем, что Россия добывает на нем почти 80 % газа. На соседнем шельфе, по-видимому, сосредоточено 95 % запасов газа всего нашего шельфа.
Региональная структура НСР УВ континентального шельфа России характеризуется значительной дифференциацией по объемам запасов (категории А+В+С 1 +С 2) и ресурсов (категории С 3 +Д 1 +Д 2) (табл. 1). По объемам разведанных и предварительно оцененных запасов лидируют Баренцево (включая Печорское), Карское и Охотское моря, по объемам перспективных и прогнозных ресурсов – Карское, Баренцево (включая Печорское), Восточно-Сибирское и Охотское моря. Преобладание ресурсной составляющей (91,6 %) в общей структуре НСР УВ всего российского шельфа свидетельствует о значительных перспективах открытия новых морских месторождений и наращивания объемов запасов.
Таблица 1. Структура начальных суммарных ресурсов УВ континентального шельфа России
|
Акватории |
НСР УВ, млн т |
Запасы, млн т |
Ресурсы, млн т |
Накопленная |
Число |
|
Баренцево |
|||||
|
Печорское |
|||||
|
Лаптевых |
|||||
|
Восточно-Сибирское |
|||||
|
Чукотское |
|||||
|
Берингово |
|||||
|
Охотское |
|||||
|
Японское |
|||||
|
Каспийское |
|||||
|
Азовское |
|||||
|
Балтийское |
|||||
|
Тихий океан |
|||||
|
Итого |
98678,05 |
10828,27 |
87829,78 |
Шельфы Баренцева, Печорского, Карского морей относятся к Баренцово-Карской нефтегазоносной провинции.
Общие потенциальные запасы – 8,4 млрд т условного топлива.
Рис. 3.1.Основные перспективные структуры на шельфе Западной Арктики
Практически повсюду на российском шельфе обнаружена связь его нефтегазоносных провинций и комплексов с соответствующими геологическими структурами на прилегающих участках суши. Но, как следует из мирового опыта, нефтегазоносность шельфа оказывается более высокой по сравнению с континентальной областью.
Таким образом, высокие перспективы российского шельфа и обеспеченность России углеводородным сырьем в обозримом будущем не вызывают сомнений. В то же время нельзя не отметить приуроченности основной части этих ресурсов к отдаленным (арктическим и дальневосточным) регионам с суровыми природно-климатическими условиями, а также их относительно слабую геолого-геофизическую изученность, которая в сотни раз ниже аналогичных показателей для шельфа Северного моря, Мексиканского залива и ряда других акваторий.
На шельфе Баренцева и Карского морей выявлены два крупнейших нефтегазоносных бассейна (Баренцево-Карский и Южно-Карский) общей площадью 2 млн км 2 с потенциальными ресурсами не менее 50–60 млрд т условного топлива и открыты 10 месторождений, опробованных бурением. Геологические запасы только двух из них в Карском море (Русановского и Ленинградского) оцениваются в 5×10 12 м 3 природного газа, что не может не впечатлять, если учесть, что вся мировая добыча газа составляет сейчас 2×10 12 м 3 /год.
В 1992 г. начаты и продолжаются проектные и другие разработки по освоению Штокмановского газоконденсатного месторождения в Баренцевом море с запасами газа около 3×10 12 м 3 и газоконденсата более 20 млн т, а также Приразломного нефтяного месторождения в районе Печорской губы, с геологическими запасами нефти более 200 млн т (рис. 3.2). Промышленная эксплуатация этих месторождений может продолжаться в течение 25–30 лет, что приведет в дальнейшем к заметному изменению мировой системы транспортировки нефтегазовых углеводородов и к широкому использованию для этих целей Северного морского пути. На акватории Баренцева моря уже сегодня возвышаются более 10 буровых платформ Норвегии и России.
Рис. 3.2. Расположение Штокмановского и Приразломного месторождений
на арктическом шельфе России
Аналогичные масштабные работы намечаются и в некоторых других районах северного шельфа России, в том числе в районе Ямала, газоконденсатные месторождения которого могут давать в будущем до 80–100 млрд м 3 в год природного газа. Для транспортировки этого газа намечается строительство магистрального газопровода через Байдарацкую губу.
Моря в Арктике относятся к категории замерзающих. Для проведения поисково-разведочных работ акватории условно разделены на глубины 0–15 м, 15–60 м, 60–300 м и более. Для каждого интервала глубин разработаны свои технологии освоения месторождений.
Даже беглого взгляда на геологическую карту достаточно, чтобы вообразить, будто многочисленные месторождения нефти и газа на шельфе Северного Ледовитого океана и морей напоминают драгоценное ожерелье страны, обращенное лицом на север и восток. И это действительно так, ибо в XXI веке основные энергетические ресурсы будут добываться из-под дна морского.
Стратегия замыслов и решений. Стратегия изучения и освоения шельфа, по мнению специалистов, должна учитывать два немаловажных обстоятельства. Во-первых, за счет государственного бюджета может быть осуществлена лишь незначительная часть поисково-разведочных работ. Поэтому необходима законодательная основа для привлечения уже на этом этапе средств инвесторов, интерес которых подкреплялся бы некими гарантиями со стороны государства, например, путем создания привилегий для первооткрывателей на основе лицензий на геологическое изучение и тому подобных преференций. Во-вторых, уже сегодня ясно, что в большинстве открытых на шельфе месторождений основные запасы составляют газ и газоконденсат. Между тем известно, что страна начинает испытывать дефицит не газа, а нефти. Следовательно, как считают в Министерстве природных ресурсов, целесообразно усилить поисковые, научно-исследовательские работы именно в направлении выявления нефтяных месторождений.
Освоение углеводородного потенциала шельфа нашей страны – это принципиально новая страница развития ее топливно-энергетического комплекса, по крайней мере, до конца XXI в.
Предполагается, что прибыль, полученная в результате успешного освоения шельфа, может существенно укрепить федеральный бюджет и оказать влияние на развитие не только нефтегазовой отрасли экономики. Например, только реализация проектов «Сахалин-1» и «Сахалин-2» за 30 лет даст России доход около 80 млрд долл., из которых Сахалинской области достанется половина. Таким образом, регионы, на территории которых будут разрабатываться шельфовые запасы, имеют прямой интерес в осуществлении подобных проектов. Более того – освоение шельфа сегодня просматривается едва ли не единственной стратегией развития российского Севера и Дальнего Востока, испытывающих настоящий энергетический голод.
Основой государственной политики на шельфе, вероятно, должно быть систематическое проведение лицензионных раундов с благоприятными условиями, как для государства, так и для инвесторов всех форм собственности, в том числе и иностранных. Мы видим, что стратегически правильная, продуманная политика таких стран, как Норвегия, Китай и Индия, приводит к существенным результатам. Например, в Китае для работ на шельфе иностранными компаниями в 1997 г. было вложено около 5 млрд долл. США. Из них половина пошла на оплату китайских сервисных компаний.
В 1991–1992 гг. были проведены международные тендеры «Сахалин-1» и «Сахалин-2», по которым три года спустя подписаны соглашения о разделе продукции. Разумеется, в этих проектах не обходится без проблем, но практика показывает, что даже самым крупным, мощным нефтяным и газовым компаниям в одиночку не по силам обеспечить огромные инвестиции, необходимые для быстрого освоения акваторий.
Предполагается, что правильная организация освоения российского шельфа может ежегодно приносить в бюджет до 10 млрд долларов США и более. В 1995 г. правительством Российской Федерации была утверждена «Концепция изучения и освоения углеводородных ресурсов Баренцевоморской провинции». В течение трех следующих лет была разработана аналогичная концепция для шельфов морей Дальнего Востока и Северо-Востока России. Завершена разработка «Концепции изучения и освоения углеводородных ресурсов шельфа РФ на ближнюю, среднюю и дальнюю перспективу». Она должна стать основой государственной стратегии в новой, по сути, отрасли экономики страны.
В соответствии с «Энергетической стратегией России на период до 2020 г.» подготовка запасов и освоение нефтяных и газовых месторождений на шельфе арктических, дальневосточных и южных морей – одно из наиболее перспективных направлений развития сырьевой базы нефтяной и газовой промышленности России. Доля морей в общем приросте запасов углеводородного сырья в России может достигнуть 10–15 % к 2010 г. и далее будет расти.
Начальные суммарные ресурсы морской периферии России, по сегодняшним оценкам, составляют 133,5 млрд т условного топлива, или около 100 млрд т извлекаемых ресурсов, распределенных в 16 крупных морских нефтегазоносных провинциях и бассейнах.
Наибольшая доля ресурсов – около 62,7 % – приходится на моря Западной Арктики: Баренцево, Печорское и Карское (рис. 3.3). За ними, в порядке убывания, следуют Охотское, Восточно-Сибирское и Каспийское моря.
Освоение континентального шельфа России способно сыграть определенную стабилизирующую роль в динамике добычи нефти и газа, смягчая или нивелируя возможный спад, прогнозируемый рядом экспертов за счет истощения континентальных месторождений.
Углеводородный потенциал континентального шельфа в целом способен обеспечить высокие уровни добычи, которые при благоприятных условиях могли бы составить до 20 % всего предполагаемого объема добычи нефти и до 45 % всего объема добычи газа.
Рис. 3.3. Нефтегазоносные бассейны, области и провинции
северо-западных окраин Евразии
Суммарный прирост геологических ресурсов во всех указанных регионах за период реализации «Стратегии…» может составить от 30 до 45 млрд т условного топлива.
Анализ зарубежного опыта освоения морских нефтегазовых ресурсов показывает, что имеется два пути. Стратегически взвешенная и четкая политика таких, например, государств, как Норвегия, Китай и Индия, привела к их обогащению за счет иностранных инвестиций в морскую нефтегазовую отрасль. В то же время подобные вложения стали лишь средством выкачивания углеводородов при временных, незначительных льготах для таких государств, как Нигерия, Индонезия, Мексика.
Для освоения морских месторождений, особенно в арктических и дальневосточных морях с тяжелыми гидрометеоусловиями и отдаленностью от обжитых мест, помимо создания организационно-правовых условий, требуются огромные инвестиции, измеряемые в конечном итоге десятками миллиардов долларов. Например, подсчитано, что для реализации проектов «Сахалин-1, -2, -3, -5» необходимо более 30 млрд долл., а освоение Штокманского месторождения потребует более 20 млрд долл.
Организация прибрежно-морских нефтегазодобывающих комплексов. В России предпринимаются попытки создать прибрежно-морские федеральные нефтегазодобывающие комплексы в районах с высокой концентрацией промышленных запасов углеводородов, которые можно разделить на две группы.
К первой относятся Печороморский и Южно-Баренцевский, Южно-Карский, Северосахалинский, Каспийский и Балтийский районы. При этом наиболее перспективны первые два (рис. 3.4). Ранее предполагалось, что здесь начиная с 2010 г. будет добываться до 50 млрд м 3 газа с выходом в 2020 г. на уровень добычи 30 млн т нефти и 130 млрд м 3 газа.
Нефтегазодобывающий комплекс Печороморского и Южно-Баренцевского районов должен формироваться на базе запасов уже открытых месторождений нефти – Приразломного, Северо-Медынского, Северо-Гуляевского, Варандей-море, Поморского, Долгинского, и развиваться по мере поиска и развития многочисленных компактно расположенных перспективных объектов (структуры Полярная, Алексеевская и др.). Извлекаемые запасы нефти этих структур и месторождений составляют 600–700 млн т.
Запасы газа в основном сосредоточены в Западно-Баренцевской провинции и составляют более 4 000 млрд м 3 . Основа газодобывающего комплекса – Штокмановское газоконденсатное месторождение, запасы
Рис. 3.4. Схема развития территориально-экономических комплексов Северо-Запада
России. Нефтегазодобывающие комплексы Штокмановско-Мурманский (I), Печорский
(II)
которого (3,2 трлн м 3) вместе с Ледовым (500 млрд м 3) и Лудловским (220 млрд м 3) создают его надежную ресурсную базу. Здесь выявлено еще несколько перспективных структур – Туломская, Териберская и др. Общие ресурсы этого перспективного района газодобычи оцениваются не ниже 5–6 трлн м 3 газа.
Южно-Карский нефтегазодобывающий комплекс характеризуется наличием двух крупнейших газовых месторождений – Русановского и Ленинградского, а также гигантских месторождений п-ова Ямал (Харасавейского и Бованенковского), месторождений южно-карского мелководья (Харасавейское море, Крузенштерновское, Западно-Шараповское), многочисленных открытых на суше и мелководной акватории месторождений (Самкантское, Юрхаровское, Каменномысское, Северо-Каменномысское, Антипаютинское, Симаковское, Тота-Яхинское). Разработку месторождений Южно-Карского района необходимо увязывать с разработкой месторождений п-ова Ямал и использованием для транспорта морского газа системы газопроводов на полуострове.
Северо-Сахалинский нефтегазодобывающий комплекс является наиболее подготовленным к промышленному освоению районом на шельфе России (рис. 3.5). Он охватывает и месторождения суши о-ва Сахалин. Морскими работами здесь открыто шесть крупных газоконденсатных и нефтегазовых месторождений и одно газовое. Суммарные извлекаемые ресурсы района оцениваются не ниже 1 700 млн т нефти и 4 500 млрд м 3 газа. В настоящее время это единственный район добычи нефти в море. На Пильтун-Астохском месторождении добыто более 5 млн т нефти. В будущем здесь прогнозируется еще несколько крупных нефтяных (более 30 млн т) и свыше десятка газовых и газоконденсатных месторождений от 30 до 300 млн м 3 каждое. Оптимальная добыча в 2020 г. может достигнуть 45 млн т нефти и 60 млрд м 3 газа. Для транспортировки сырья дополнительно к существующим планируется построить новые нефте- и газопроводы. Предусматривается строительство нефтеперерабатывающего завода и завода по сжижению газа. Формирование Северосахалинского нефтегазодобывающего комплекса знаменует собой начало развития нефтегазовой отрасли на Востоке России.
Рис. 3.5. Схема освоения нефтегазоносных районов Сахалина и островного шельфа
Каспийское море характеризуется наиболее сбалансированной структурой запасов и ресурсов всех категорий, развитой инфраструктурой и наличием месторождений на побережье и в акватории. Начальные извлекаемые ресурсы шельфа составляют 1 046 млн т нефти и 1 905 млрд м 3 газа.
На шельфе планируется разработка пяти месторождений нефти, газа и конденсата и разведка еще пяти-шести перспективных структур. В результате их освоения в 2020 г. может быть обеспечена добыча до 10 млн т нефти и 40 млрд м 3 газа.
Балтийский нефтегазодобывающий район по своим потенциальным ресурсам имеет местное, региональное значение. Сравнительно небольшие запасы нефти компенсируются развитой наземной инфраструктурой Калининградской области и ее уникальным географическим положением в Европейском регионе, практически лишенном естественных энергоресурсов. Максимальный уровень годовой добычи нефти здесь составит 1 млн т.
В 2004 г. добыли промышленную нефть и на шельфе Балтийского моря: месторождение Кравцовское было открыто в 1983 г. и находится в 22,5 км от побережья Калининградской области. Первая на российском шельфе Балтики добывающая морская ледостойкая стационарная платформа Д6 (рис. 3.6) была принята Госкомиссией в феврале 2004 г., а первая тонна нефти добыта в июле. Геологические запасы нефти категорий С 1 +С 2 здесь составляют 21,5 млн т, а извлекаемые – 9,1 млн т. Объем инвестиций в обустройство месторождения составил 7,7 млрд рублей. Эксплуатация месторождения Кравцовское в короткие сроки привела к почти двойному увеличению объемов добычи нефти в Калининградской области – с учетом сухопутной части они составляют сегодня 1,5 млн т в год.
Все производственные процессы на морской платформе осуществляются по технологии «нулевого сброса», когда промышленные и бытовые отходы вывозятся на берег для утилизации. Затраты на обеспечение экологической безопасности проекта превысили 174 млн рублей. От платформы на сушу проложен подводный трубопровод длиной 47 км. По нему пластовая продукция – смесь нефти и попутного газа – транспортируется на нефтесборный пункт «Романово», где доводится до товарной кондиции путем сепарации, обезвоживания и обессоливания. Подготовленная нефть перекачивается на комплексный нефтяной терминал «Лукойл I» в п. Ижевское по береговому подземному трубопроводу, а оттуда танкерами отправляется на экспорт.
Рис. 3.6. Платформа Д6 и побережье Балтийского моря
Вторая группа нефтегазодобывающих комплексов включает Магаданский, Западно-Камчатский, Хабаровский в Охотском море, Беринговоморский, Чукотский, Южно-Лаптевский и ряд других перспективных районов. Контуры их формирования недостаточно ясны в связи со слабой изученностью ресурсов нефти и газа акваторий и в большинстве случаев – с отсутствием соответствующей инфраструктуры. Однако, как и другие нефтегазодобывающие комплексы, они будут призваны решать как федеральные, так и местные задачи энергоснабжения.
Пути транспортировки и экспорта
Создаваемые прибрежно-морские нефтегазодобывающие комплексы в значительной степени смогут использовать существующую и проектируемую (в целях освоения месторождений севера Тимано-Печорской и Западно-Сибирской нефтегазовых провинций) систему нефте- и газопроводов, рассчитанную на обеспечение внутренних и экспортных потребностей России.
Для транспортировки на юг Сахалина с последующим вывозом на рынок Азиатско-Тихоокеанского региона газа морских месторождений северосахалинского шельфа проектируется газопровод, который протянется от северной части острова до его южной оконечности.
Второй важнейший способ перевозки нефти и, вероятно, сжиженного газа морских месторождений – Северный морской путь.
Наконец, в случае открытия крупных запасов газа на юге моря Лаптевых возможны варианты подключения этого района к системе газопроводов севера Западной Сибири, а в случае особо крупных открытий – строительство газопровода (с использованием действующей системы газопроводов месторождений Республики Саха-Якутия) на российский Дальний Восток с дальнейшим выходом на страны зарубежной Азии.
При освоении нефтегазовых ресурсов шельфа приходится в первую очередь учитывать существующую инфраструктуру прибрежных нефтегазодобывающих территорий, и, прежде всего, действующую и планируемую систему трубопроводов.
,Динамичное развитие и индустриализация современного общества неизбежно приводит к интенсивному росту потребления углеводородного сырья во всех сферах жизнедеятельности человека. Между тем, в большинстве нефтегазоносных районов материковой части ресурсы нефти истощены и возможность дальнейшей разработки месторождений требует применения дорогостоящих методов интенсификации добычи, что является целесообразным лишь при достаточно высокой рыночной стоимости углеводородных ресурсов.
Учитывая доминирующее влияние углеводородного сырья на развитие государства за последние десятилетия в развитых странах резко повысился интерес к проблеме освоения ресурсов нефти и газа континентального шельфа.
Континентальный шельф - морское дно и недра подводных районов, простирающихся за пределы территориальных вод государства, имеющего выход к водам мирового океана, на всем протяжении естественного продолжения сухопутной территории государства до внешней границы подводной окраины материка или на расстоянии 200 морских миль от исходных линий, от которых отмеряется ширина территориальных вод государства, когда внешняя граница подводной окраины материка не простирается на такое расстояние. В случаях, когда подводная окраина материка простирается более, чем на 200 морских миль от исходных линий, то внешняя граница континентального шельфа проходит не далее 350 морских миль от исходных линий, от которых отмеряется ширина территориальных вод госуларства, или не далее 100 морских миль от 2500-метровой изобаты.
Поверхность Мирового океана составляет 71% поверхности Земного шара, из них 7% приходятся на континентальный шельф, в котором содержатся значительные потенциальные запасы углеводородного сырья. Материковая отмель, называемая континентальным шельфом, в геологическом и топографическом отношении представляет собой продолжение суши в сторону моря. Эта зона расположена вокруг континента и измеряется от мелководья до глубины, на которой резко увеличивается уклон дна. Граница перехода - кромка континентального шельфа находится в среднем на глубине 200 м. Однако ее значения могут достигать более 400 или менее 130 м. Встречаются случаи, когда по протяженности зоны глубины расположения кромки слишком различны и имеют величины, намного превышающие типичные для шельфа. Такие участки называют "бордерлендом".
Профиль континентального шельфа в обзем виде можно представить следующим образом: за береговой линией 1 расположен шельф 2, кромка 3 которого переходит в континентальный склон 4, резко спускающийся вглубь моря. В среднем начинается он со 120 м и может продолжаться до 200 - 3000 м. Его крутизна в основном составляет 5°, максимальная - 30° (у восточного побережья о. Шри Ланка). За подножием склона 5 находится область отложения осадочных пород, называемая континентальным подъемом 6, уклон которого меньше, чем склона 4. Далее располагается самая глубоководная равнинная часть моря 7.
В результате ислледований континентального шельфа установлено, что его ширина составляет от 0 до 160 км, соответсвтенно срднее значение ширины составляет 80 км, среднее значение глубины кромки по всей поверхности земного шара порядка 120 м, а средний уклон в интервале от 1,5 до 2,0 м на 1 км удаления шельфа от берега континента.
Теория развития континентального шельфа констатирует, что 18 - 20 тысяч лет назад в материковых ледниках содержалось большее количество воды,чем в настоящее время, поэтому уровень мирового океана был значительно ниже его текущего состояния. Современный континентальный шельф в те времена был частью материков. В дальнейшем в результате таяния льдов, и как следствие, повышения уровня моря, он оказался под водой. В теории генезиса континентального шельфа известны следующие теории формирования шельфа:
- ранние представления - шельфы - это террассы, образованными в результате волновой эрозии;
- более поздние представления - шельфы - это продукт отложения осадочных пород.
Однако данные исследований грунтов шельфа не согласуются полностью с этими представлениями. Возможно, что в одних районах шельф образовывался в результате эрозии, а в других - благодаря отложению осадочных пород. Можно также предположить, что и оба эти фактора одновременно влияли на его происхождение.
Разведка и разработка континентального шельфа
Поисково-разведочные работы на нилачие углеводородных месторождений в прибрежных районах Мирового океана, на регулярной основе проводимые с конца прошлого века, наглядно свидетельствуют, что недра континентального шельфа обладают большими запасами нефти и природного газа.
К началу 80-х годов XX века около 50 стран Доля добычи нефти составила 21% , или 631 млн. т , и более 15% , или 300 млрд. м 3 , газа.
К концу 90-х годов XX века поиски нефти и газа в районах континентального шельфа проводили подавляющее большинство из 120 стран, имеющих выход к морю, причем около 55 стран уже разрабатывали нефтяные и газовые месторождения. Доля добычи нефти из морских месторождений во всем мире составила 26% , или 680 млн. т , и более 18% , или 340 млрд. м 3 , газа.
Крупными районами морской добычи нефти и газа являются Мексиканский залив, озеро Маракайбо (Венесуэла), Северное море и Персидский залив, на долю которых приходится 75% добычи нефти и 85% газа. Уже в конце прошлого века число морских добывающих скважин в мире превышало 100 тыс., нефть которыми извлекается с глубин более 300 м. Разведочное бурение ведется от 1200 м в Мексиканском заливе и до 1615 м на о. Ньюфаундленд (побережье Канады).
Глубокое поисково-разведочное бурение в акваториях ведется:
- на мелководье - с искусственных островов;
- при глубинах моря до 100 м - самоподъемными плавучими буровыми установками (ПБУ);
- при глубинах моря до 300-600 м - полупогружными плавучими буровыми установками (ППБУ);
- на больших глубинах - с плавучих буровых судов.
Парк буровых установок неуклонно растет, о чем наглядно свидетельствуют данные педставленные в таблице ниже:
| По состоянию на: | Буровых судов | Самоподъемных буровых установок | Полупогружных буровых установок | Погружных буровых установок | Буровых барж | Итого единиц | Строится единиц |
| 1982 г. | 62 | 330 | 118 | 25 | 24 | 559 | 210 |
| 1998 г. | 74 | 370 | 132 | 28 | 41 | 645 | 300 |
Более трети всех морских поисковых разведочных скважин бурят на шельфе Северной Америки (на долю США приходится 40 - %), где уже открыто более 300 месторождений и поиски продолжаются. Освоение площадей идет на все больших глубинах. В настоящее время нефть добывают с 300 м и более, для чего сооружают стационарные стальные и бетонные основания платформ, а для ведения разведочного бурения на глубинах вод до 900 и 1800 м - соответственно полупогружными плавуче буровые установки и плавучие буровые суда.
Начиная с 1980 г. за рубежом бурят в среднем 3500 - 4000 морских скважин в год, из которых 500 - 600 относятся к разведочным, а остальные - к эксплуатационным. Поисково-разведочные работы ведутся на всех широтах и наиболее активно в Северном и Баренцевом морях, присахалинском шельфе. Это обусловлено большими перспективами нефтегазоносности этих крупных осадочных бассейнов, а также научно-техническими достижениями в области проектирования и строительства морских платформ.
Быстрые темпы развития нефтегазодобывающей промышленности в районе Северного моря позволили таким странам, как Великобритания и Норвегия, не только отказаться от импорта, но и экспортировать значительные количества нефти и газа в другие страны.
Разведочные работы на нефть и газ проводятся также во многих районах шельфа Европы. Для стран Европы представляет интерес открытие подводных продолжений крупных газовых месторождений, таких, как Гронинген (Нидерланды), и месторождение, приуроченное к долине реки По (Италия).
Благодаря успешной морской разведке прирост запасов нефти и газа в странах Западной Африки и некоторых странах на побережье Персидского залива и юге Аравийского полуострова на 35-50% обеспечивается за счет морских месторождений. Бурение у побережья Западной Африки ведется в основном в Нигерии и Габоне.
Таким образом, в настоящее время за рубежом основными районами морского бурения продолжают оставаться Северное море, Азиатская часть шельфовой зоны Тихого океана и Мексиканский залив (США).
Осуществляется также разведка на нефть и газ во многих районах шельфовых зон Европы, Азии, Австралии, а также на территории континентального шельфа нашей страны.
Проект по добыче первой российской арктической нефти вступил в активную фазу в середине 2013 года. «Приразломная» обеспечивает выполнение всех технологических операций, в том числе бурение скважин, добычу, хранение, подготовку и отгрузку нефти на танкеры. «Приразломная» - первая в мире стационарная платформа, с которой начали добывать нефть на шельфе Арктики в сложных условиях дрейфующих ледовых полей.
Опорное основание платформы - кессон - представляет собой уникальную разработку: он несет на себе основную нагрузку и от его надежности зависит надежность всей платформы. Именно кессонная часть позволяет «Приразломной» успешно противостоять арктическому климату, защищать все оборудование и обеспечивать безопасную работу персонала. Высота кессона составляет 24,3 метра, т.е. почти равна высоте девятиэтажного дома.
В кессоне МЛСП «Приразломная» находится состоящее из 16 отсеков нефтехранилище, а над ним расположены все остальные технологические комплексы и системы платформы. 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.
МЛСП «Приразломная» оборудована двумя комплексами устройств прямой отгрузки нефти (КУПОН), работающими на основе крановой системы и позволяющими производить загрузку танкеров из нефтехранилища платформы. КУПОНы расположены на противоположных концах платформы, что делает возможным беспрепятственный подход танкеров к платформе в любых погодных и навигационных условиях.
Устройства КУПОН оборудованы специальным носовым приемным устройством. Отгрузка нефти осуществляется через одно из устройств в зависимости от направления внешних нагрузок (волнения, дрейфа льда, течения, ветра). КУПОН отслеживает перемещения танкера в секторе 180°. В случае его отклонения от сектора, обслуживаемого одним устройством, проводится отшвартовка танкера и переход к другому КУПОНу.
Схема отгрузки нефти
Особое внимание уделяется вопросам безопасности: отгрузка нефти начинается только при единовременном соблюдении 30 необходимых условий. Линия по перекачке нефти на танкер оборудована системой аварийной остановки и закрытия, которая в случае необходимости позволяет практически мгновенно остановить отгрузку - максимум за 7 секунд.
Перед началом отгрузочных операций челночные танкеры «Михаил Ульянов» и «Кирилл Лавров», оборудованные носовой загрузочной системой, осуществляют бесконтактную швартовку, при которой расстояние от танкера до МЛСП «Приразломная» составляет 80 ±6 м. Для исключения непроизвольного столкновения с платформой они оснащены системой динамического позиционирования, которая, несмотря на ветер и волны, позволяет удерживать танкер на месте. Скорость загрузки танкера может доходить до 10 тыс. м3/час, что позволяет загрузить танкер нефтью ARCO за 8-9 часов. Постоянное дежурство рядом с платформой несут специализированные суда, оборудованные новейшими мощными комплексами аварийного нефтесборного оборудования для работы в зимних условиях.
Новый сорт нефти, добываемый на Приразломном месторождении, носит название ARCO – из начальных букв английских слов «Arctic» и «oil». Новый сорт нефти впервые поступил на мировой рынок в апреле 2014 года.
Нефть ARCO отличается высокой плотностью (около 24 АПИ) и содержанием серы около 2,3%, а также низким содержанием парафина. Относительно тяжёлая по сравнению с обычной российской экспортной нефтью, ARCO хорошо подходит для глубокой переработки на заводах северо-западной Европы. Из нее производятся уникальные химические продукты, которые могут использоваться в дорожном строительстве, шинном производстве, в космической и фармацевтической промышленностях.
«Роснефть» и «Газпром» переносят геологоразведку и начало добычи на 31 месторождении нефти и газа на шельфе на срок от двух до 12 лет. В результате планы по добыче нефти в Арктике могут снизиться почти на 30%
Арктика, научно-исследовательская экспедиция (Фото: Валерий Мельников/РИА Новости)
Меньше нефти с шельфа
Роснедра согласовали «Роснефти» и «Газпрому» перенос сроков геологоразведки и начала добычи на 31 участке на шельфе арктических, дальневосточных и южных морей, говорится в материалах ведомства (копия есть у РБК). По просьбе «Роснефти» скорректированы планы по геологоразведке на 19 участках, еще на 12 — для нужд «Газпрома» и его «дочки» «Газпром нефти». Речь идет о переносе сроков и объемов сейсморазведки в среднем на два—пять лет, сроков бурения скважин в среднем на три года по каждому случаю.
Самые значимые переносы ввода в разработку крупнейших месторождений — два участка Штокмановского месторождения «Газпрома» введут в строй не ранее 2025 года вместо планировавшегося ранее 2016 года. А Долгинское месторождение «Газпром нефти» с запасами в 200 млн т нефтяного эквивалента — с 2019 года на 2031 год. Наибольшее количество участков, где пересмотрены планы компаний, расположены в Печорском море (девять участков), восемь в Баренцевом море, семь в Охотском море, четыре в Карском море, два в Черном и один в Восточно-Сибирском. По остальным месторождениям сроки начала добычи и вовсе не указаны: их определят по итогам завершения геологоразведки.
Официальный представитель Минприроды подтвердил РБК, что Роснедра по просьбе компаний актуализировали лицензии на шельфе. «Изменения вносятся, когда это документально обосновано. Прежде всего речь идет об изменениях экономических и геологических условий проектов, в том числе незначительном изменении сроков бурения скважин», — сказал РБК руководитель пресс-службы Минприроды Николай Гудков. При этом компании перевыполняют обязательства по сейсморазведке на шельфе, утверждает он.
Представитель «Газпром нефти» сказал РБК, что перенос срока начала добычи на Долгинском месторождении обусловлен необходимостью его геологического доизучения, так как был обнаружен приток газа, а также экономическими причинами. Представители «Роснефти» и «Газпрома» не ответили на запросы РБК.
К 2035 году объем добычи нефти на шельфе Арктики составит 31-35 млн т, говорил замминистра энергетики Кирилл Молодцов на конференции «Арктика-2016» в феврале. Ранее в проекте Энергостратегии речь шла о достижении к этому сроку 35-36 млн т в Арктике, а в целом на шельфе — 50 млн т в год. К тому же к 2035 году на шельфе должно добываться не менее 10% всего газа в стране (общая добыча в стране составит 821-885 млрд куб. м), указано в документе. В 2015 году на российском шельфе компании добыли 18,8 млн т нефти, 16 млн т из них — на шельфе Охотского моря, преимущественно на проектах «Сахалин-1» и «Сахалин-2». А на шельфе Арктики было добыто всего 800 тыс. т на Приразломном месторождении (принадлежит «Газпром нефти»).
Из-за переноса сроков освоения месторождений на шельфе добыча в Арктике к 20 30 году составит лишь 13 млн т, что на 27,8% меньше запланир ованного объема (18 млн), подсчитал заведующий лабораторией «Шельф», замдиректора Института проблем нефти и газа РАН Василий Богоявленский. В итоге добыча нефти на российском шельфе Арктики в ближайшие 10-15 лет не сможет компенсировать падение добычи на действующих месторождениях на суше, сказал он РБК.
Шельф «Роснефти» и «Газпрома»
Согласно закону о недрах лицензии для работы на шельфе выдаются только госкомпаниям с соответствующим опытом, а именно «Газпрому» и «Роснефти». «Газпром», по данным корпоративного журнала, владеет 33 лицензиями на пользование недрами континентального шельфа России, еще четыре лицензии у его дочерней компании «Газпром нефть» как оператора. У «Роснефти», по данным компании, 55 лицензий на шельфе.
«Дальняя перспектива»
«К концу 2025 года на шельфе Баренцева моря «Газпром» должен выполнить 20 тыс. погонных километров сейсморазведки 2D и 9 тыс. кв. км — 3D, а также пробурить 12 поисково-разведочных скважин, — говорится в статье из корпоративного журнала «Газпром» (у РБК есть копия). — Специалисты «Газпрома» считают, что освоить такие объемы не только практически невозможно, но и нецелесообразно. Очевидно, что бурение на участках в Баренцевом море, исходя из существующей конъюнктуры, — достаточно дальняя перспектива». Дело в том, что с лета 2014 года цены на нефть Brent упали вчетверо (в январе 2016 достигнули минимума в $27 за баррель) и до конца не восстановились — сейчас нефть торгуется около $52 за баррель.
Однако в прошлом году «Газпром» полностью не свернул геологоразведку на шельфе, но сильно снизил ее темп, особенно в части бурения, следует из корпоративного журнала. По заказу «Газпрома» в 2015 году были проведены сейсморазведка только на 6,7 тыс. км, хотя за последние несколько лет было изучено 34 тыс. км в общей сложности. Прирост разведанных запасов углеводородов по итогам геологоразведки на суше и море, по данным «Газпрома», в 2015 году достиг 582 млн т условного топлива при плане 536 млн т.
«Роснефть» пока осваивает шельф более интенсивно, но бурит скважины только там, где она работает совместно с иностранными партнерами. Летом текущего года компания собирается пробурить две скважины на месторождении Магадан-1 в Охотском море совместно со Statoil. Но бурение в Карском море на Университетской-1 отложено на неопределенный срок, поскольку партнер госкомпании Exxon не может участвовать в проекте из-за санкций.
Раньше 2025 года более вероятно будет начать добычу нефти на тех шельфовых месторождениях «Роснефти», где компания работает с западными или азиатскими партнерами: на Туапсинском прогибе и Западно-Черноморской площади (Exxon и Eni), Магадан-1 (Statoil), Университетская (Exxon), Медынско-Варандейский участок в Баренцевом море (CNPC) и Северо-Венинское месторождение в Охотском море (Sinopec). От партнеров зависит участие в финансировании, доступ к технологиям. Часть из проектов заморожена из-за санкций, говорит собеседник РБК в «Роснефти».
Самая дорогая и трудоемкая часть работ на шельфе — это бурение скважин. Среднюю стоимость бурения одной скважины на арктическом шельфе декан геологического факультета РГУ нефти и газа им. Губкина Сергей Лобусев оценил в $200-500 млн. К примеру, стоимость бурения скважины Университетская-1 «Роснефти» в Карском море для открытия месторождения «Победа» превысила $700 млн. Но для того, чтобы пробурить хоть одну скважину, необходимо еще и законтрактовать буровую установку. А санкции США и ЕС запрещают предоставлять России технологии и сервис по бурению на глубину свыше 130 м.
По словам Алексея Белогорьева, заместителя директора по энергетическому направлению Института энергетики и финансов, в Энергостратегии до 2035 года и Генсхеме развития нефтяной отрасли РФ до 2035 года прежние планы по добыче нефти и газа на шельфе будут пересматриваться в сторону снижения. По мнению эксперта, ранее 2025 года ожидать начала добычи нефти и газа на новых шельфовых месторождениях нет смысла. «Это будет экономически нерентабельно при ценах на нефть ниже $90 за баррель. Кроме того, для бурения в Арктике нет соответствующих технологий, а к западным доступ затруднен из-за санкций», — считает он. По мнению эксперта, заместить выпадающие объемы добычи нефти на шельфе можно за счет более интенсивной геологоразведки на суше и повышения коэффициента нефтеотдачи.
«Сейчас из-за низких цен на нефть и газ освоение шельфовых месторождений замедлилось во всем мире. Компании замораживают работу на шельфе. Для нас эта конъюнктурная задержка играет на руку. Мы подотстали с развертыванием нашего судостроительного кластера на Дальнем Востоке», — цитирует ТАСС выступление вице-премьера Дмитрия Рогозина на заседании Арктической комиссии в начале июня.
Месторождения природного газа находятся не только на суше. Существуют морские месторождения - нефть и газ иногда встречаются и в недрах, скрытых водой.
Берег и шельф
Геологи исследуют как сушу, так и акватории морей и океанов. Если месторождение находят близко к берегу - в прибрежной зоне, то с суши в сторону моря строят наклонные разведочные скважины. Месторождения, которые находятся дальше от берега, относятся уже к зоне шельфа. Шельфом называют подводную окраину материка с таким же геологическим строением, как у суши, и границей его является бровка - резкий перепад глубины. Для таких месторождений используют плавучие платформы и буровые установки, а если глубина небольшая - просто высокие сваи, с которых ведется бурение .
Для добычи углеводородов на морских месторождениях существуют плавучие буровые установки - специальные платформы - в основном трех видов: гравитационного типа, полупогружные и самоподъемные.
Для небольших глубин
Самоподъемные платформы представляют собой плавучие понтоны, в центре которых установлена буровая вышка, а по углам - колонны-опоры. На месте бурения колонны опускаются на дно и углубляются в грунт, а платформа поднимается над водой. Такие платформы могут быть огромными: с жилыми помещениями для рабочих и экипажа, вертолетной площадкой, собственной электростанцией. Но используют их на небольших глубинах, и устойчивость зависит от того, какой грунт на дне моря.
Где глубже
Полупогружные платформы используют на больших глубинах. Платформы не поднимаются над водой, а плавают над местом бурения, удерживаемые тяжелыми якорями.
Буровые платформы гравитационного типа наиболее устойчивы, так как имеют мощное бетонное основание, опирающееся о морское дно. В это основание встроены колонны для бурения скважин, резервуары для хранения добытого сырья и трубопроводы, а поверх основания располагается буровая вышка. На таких платформах могут жить десятки и даже сотни рабочих.
Добытый с платформы газ транспортируется на обработку либо на специальных танкерах, либо по подводному газопроводу (как, например, в проекте «Сахалин-2»)
Морская добыча в России
Поскольку России принадлежит самый обширный в мире шельф, где находится множество месторождений, развитие морской добычи является крайне перспективным для нефтегазовой отрасли. Первые морские скважины для добычи газа в России начала бурить в 2007 году компания «Сахалинская энергия» на Лунском месторождении Сахалина. В 2009 году с платформы «Лунская-А» началась добыча газа. Сегодня проект «Сахалин-2» - один из крупнейших проектов «Газпрома». Две из трех платформ гравитационного типа, установленных на шельфе Сахалина, являются самыми тяжеловесными конструкциями на море за всю историю мировой нефтегазовой отрасли.
Кроме того, «Газпромом» осуществляется проект «Сахалин-3» в Охотском море, готовятся к разработке Штокмановское месторождение в Баренцевом море и Приразломное - в Печорском. Геологоразведочные работы проводятся в акватории Обской и Тазовской губ.
«Газпром» также работает на шельфах Казахстана, Вьетнама, Индии и Венесуэлы.
Как устроен подводный комплекс по добыче газа
В настоящее время в мире насчитывается более 130 морских месторождений, где применяются технологические процессы по добыче углеводородов на морском дне.
География распространения подводной добычи обширна: шельфы Северного и Средиземного морей, Индия, Юго-Восточная Азия, Австралия, Западная Африка, Северная и Южная Америка.
В России первый добычной комплекс будет установлен «Газпромом» на шельфе Сахалина в рамках обустройства Киринского месторождения. Подводные технологии добычи планируется также применять в проекте освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения.
Добывающий паук
Подводный добычной комплекс (ПДК) с несколькими скважинами с виду напоминает паука, телом которого является манифольд.
Манифольд - это элемент нефтегазовой арматуры, который представляет собой несколько трубопроводов, обычно закрепленных на одном основании, рассчитанных на высокое давление и соединенных по определенной схеме. На манифольде собираются углеводороды, добытые на нескольких скважинах. Оборудование, которое установлено над скважиной и управляет ее работой, называется фонтанной арматурой, а в зарубежной литературе ее называют Christmas tree (или X-tree) - «рождественской елкой». Несколько таких «рождественских елок» могут быть объединены и закреплены одним темплетом (донной плитой), как яйца в корзинке для яиц. Также на ПДК устанавливаются системы контроля.
По сложности подводные комплексы могут варьироваться от отдельной скважины до нескольких скважин в темплете или сгруппированных около манифольда. Продукция со скважин может транспортироваться либо на морское технологическое судно, где производятся дополнительных технологические процессы, либо сразу на берег, если до берега недалеко.
Гидрофоны для динамической стабилизации судна
На судне имеется дайвинговое оборудование
Среднеглубинная арка поддерживает райзеры перед подачей на судно
По гибким добычным райзерам добытый газ направляется от донной плиты на плавучую установку
Диаметр райзера - 36 см
Установка ПДК производится с помощью специальных судов, которые должны быть снабжены дайвинговым оборудованием для небольших глубин (несколько десятков метров) и робототехникой для больших глубин.
Высота защитной конструкции манифольда - 5 м
Колонны манифольда врезаются в морское дно на глубину 0,5 м
Предыстория
Подводные технологии добычи углеводородов начали развиваться с середины 70-х годов прошлого века. Впервые подводное устьевое оборудование начало эксплуатироваться в Мексиканском заливе. Сегодня подводное оборудование для добычи углеводородов производят порядка 10 компаний в мире.
Изначально задачей подводного оборудования было лишь выкачивание нефти. Первые проекты снижали обратное давление (противодавление) в резервуаре с помощью подводной нагнетательной системы. Газ отделялся от жидких углеводородов под водой, затем жидкие углеводороды выкачивались на поверхность, а газ поднимался под собственным давлением.
В «Газпроме» уверены, что использование подводных добычных комплексов является безопасным. Но такие сложные современные технологии требуют персонала самой высокой квалификации, поэтому при подборе кадров для проектов разработки морских месторождений отдается предпочтение инженерам с большим опытом работы на промыслах. Такой подход позволит снизить риски возникновения происшествий, подобных аварии на буровой платформе BP в Мексиканском заливе, причиной которой, во многом стал именно человеческий фактор.
Сегодня технологии подводной добычи позволяют осуществлять под водой выкачивание углеводородов, разделение газа и жидкости, отделение песка, обратную закачку воды в пласт, подготовку газа, сжатие газа, а также мониторинг и контроль над этими процессами.
Где нужны «добывающие пауки»?
Сначала подводные технологии применялись только на зрелых месторождениях, поскольку они позволяли увеличивать коэффициент извлечения углеводородов. Зрелые месторождения обычно характеризуются низким пластовым давлением и высокой обводненностью (высоким содержанием воды в углеводородной смеси). Для того чтобы увеличить пластовое давление, благодаря которому углеводороды поднимаются на поверхность, в пласт закачивается вода, выделенная из углеводородной смеси.
Однако и новые месторождения могут характеризоваться низким начальным пластовым давлением. Поэтому подводные технологии стали применять как на новых, так и на зрелых месторождениях.
Кроме того, организация части процессов под водой снижает затраты на строительство огромных стальных конструкций. В некоторых регионах целесообразно даже размещать под водой всю технологическую цепочку по извлечению углеводородов. Например, такой вариант может использоваться в Арктике, где надводные стальные конструкции могут повредить айсберги. Если же глубина моря слишком большая, то использование подводного комплекса вместо огромных стальных конструкций бывает просто необходимо.
Онлайн калькуляторы
