USD 55.2987

-2.11

EUR 52.7379

-2.67

BRENT 85.56

+0.23

AИ-95

0

AИ-98

0

ДТ

0

10 мин
48
0

Штокмановское ГКМ Технико-технологические предложения по освоению месторождения силами отечественных научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, промышленно-производственных заводов оборонной промышленности и машиностроения

В соответствии с Энергетической стратегией Российской Федерации основные объемы прироста запасов, увеличение и стабилизацию добычи углеводородов планируется осуществить за счет запасов континентального шельфа, обладающего уникальными ресурсами нефти и газа. Развитие добычи углеводородов на шельфе является важнейшим фактором развития отечественной нефтегазодобывающей отрасли и гарантией энергетической безопасности страны. Какие технико-технические решения для освоения шельфовых месторождений предлагают российские ученые?

Штокмановское ГКМ  Технико-технологические предложения по освоению месторождения силами отечественных научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, промышленно-производственных заводов оборонной промышленности и машиностроения

Потенциальными претендентами на арктический шельф являются Россия, Норвегия, Исландия, Дания, Канада и США (рис. 1). Из рисунка видно, что площадь 200-мильной экономической зоны РФ составляет значительную часть арктического шельфа. При этом Россия имеет возможность увеличить эту площадь еще на 1,2 млн км2 на основании того, что российский континентальный шельф геологически связан хребтами Ломоносова и Менделеева, являющимися продолжением российского континента. Иными словами, как говорил адмирал Макаров: «Россия есть здание, фасад которого обращен к Ледовитому океану».


 

Вместе с тем, по оценкам экономической службы США, неразведанные ресурсы углеводородов в Арктике по странам при секторном разделении распределяются следующим образом [2].


Из рисунка 2 видно, что доля ожидаемых запасов углеводородного сырья сосредоточена в российском секторе Арктики, причем по природному газу доля России доходит до 70 %, а по нефти – 41 %.

Приведенная выше информация показывает, что в первую очередь Российская Федерация должна разрабатывать концепцию освоения углеводородных ресурсов арктического шельфа, основанную на создании инновационной передовой техники, технологий, сооружений и необходимого кадрового потенциала для условий шельфа Арктики.

Начальные суммарные ресурсы углеводородов континентального шельфа Российской Федерации по имеющимся оценкам [3] составляют около 136 млрд т у.т. Эти ресурсы между морями России распределяются следующим образом: арктические моря (Баренцево, Печорское, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское) – более 87 %, дальневосточные моря – около 10 %, а Каспийское, Азовское, Черное и Балтийское моря – около 3%. Следовательно, основные стратегически значимые ресурсы УВ сосредоточены на акваториях шельфа Арктики. Кроме того, эти арктические моря являются прибрежными морями Северного Ледовитого океана, вопросы разграничения которого в настоящее время еще окончательно не решены.

В связи с тем, что в данной работе речь будет идти в основном о проектах освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения, не будем комментировать научно-практические проблемы освоения других месторождений, открытых на акватории Баренцева и Карского морей.


Географическое расположение Штокмановского ГКМ приведено на рис. 3. Как известно, Штокмановское газоконденсатное месторождение по величине запасов (газ –3,965 трлн м3, конденсат – 49.5 млн т) является уникальным, а в сочетании этого фактора с географическим положением и природно-климатическими условиями не имеет аналогов в мире. Данное месторождение в перспективе может стать системообразующим для морской газодобычи ПАО «Газпром». Запасы утверждены ГКЗ РФ по четырем продуктивным пластам Ю0, Ю1, Ю2 и Ю3 и приведены в табл. 1. Объем запасов и географическое положение предъявляет высокие требования к проекту освоения Штокмановского месторождения, а с учетом прогнозов длительного сохранения неблагоприятной геополитической обстановки обуславливает необходимость разработки технико-технологических решений, направленных на снижение степени участия зарубежных компаний.

Для освоения Штокмановского ГКМ с 1989 г. по настоящее время разработаны более ста научно-технических проектов различного уровня с участием нескольких десятков ведущих отечественных и зарубежных научных, конструкторских, проектных и производственных нефтегазовых компаний. Рассмотрены многочисленные варианты технологических схем разработки, схем обустройства с различными типами конструкций объектов обустройства, варианты транспортировки газа и конденсата к береговым технологическим объектам.

Для удобства анализа проектов освоения Штокмановского ГКМ сгруппируем их по трем периодам: 1989–1991, 1992–2007 и 2007–2013 годы.

Необходимо отметить, что структура Штомановская (вероятность существования месторождения) была выявлена в 1981 году в результате комплексных морских геофизических исследований, проведенных трестом «Севморнефтегеофизика» с научно-исследовательского судна «Профессор Штокман», построенного в Финляндии в 1979 году. Владимир Борисович Штокман (10.03.1909–14.06.1968) доктор физико-математических наук, профессор, создатель школы отечественных физиков-океанологов в институте ИО РАН, в его честь было названо не только научно-исследовательское судно, но и уникальное по запасам газоконденсатное месторождение.

Площадь месторождения относится к III категории сложности, что обусловлено сложным геологическим строением разреза, расчлененным рельефом дна, а также многочисленными разрывными нарушениями мезозойских пород. В 1985 году структура была подготовлена к поисково-оценочному бурению. В 1988 году было начато строительство первой поисково-оценочной скважины проектной глубиной 4 500 метров, которое завершено 27 июля 1988 г. на глубине 3 153 метра. В результате ее испытания были открыты две залежи свободного газа с газовым конденсатом, и на Государственный баланс запасов по состоянию на 1 января 1989 г. впервые поставлены более 2,4 трлн м3 свободного газа промышленных категорий.

Сложности разработки проектов освоения Штокмановского ГКМ были связаны с наличием ледовой обстановки, возможностью появления айсбергов, ветра, волнения, большой глубины и значительной отдаленности от берега.

В первой половине 90-х годов по заказу РАО «ГАЗПРОМ» совместно с зарубежными партнерами и ААНИИ (Арктический и антарктический научно-исследовательский институт) проводились комплексные экспедиционные исследования по изучению ледяного покрова и айсбергов в центральной и северной частях Баренцева моря. В ходе экспедиций проводилось комплексное изучение характеристик ледяного покрова: температура, соленость и плотность льда, его физико-механические свойства, прочностные показатели, текстура и структура; производились отбор керна и определение морфометрических характеристик; фиксировалось перемещение дрейфующих ледовых образований.

Первый крупный проект «Технико-экономическое обоснование разработки Штокмановского ГКМ и создания на территории СССР совместного предприятия», основными участниками которого являлись: ПО «Арктикморнефтегазразведка»; ВНИПИшельф (СССР); Норск-Гидро (Норвегия), Вяртсиля, Несте, Иматран Вайма (Финляндия), «Коноко», Дюпон сервис (США). Функция оператора выполнялась со стороны СССР - ПО «Арктикморнефтегазразведка», а со стороны западных компаний - Норск-Гидро.

В результате анализа данных первого проекта можно отметить следующее:

-                   в ТЭО был рассмотрен весь спектр технико-технологических решений и даны оценки их возможной реализуемости к началу 1992 года;

-                   были рассмотрены принципиальные решения по созданию подводных и надводных промыслов;

-                   оценены возможности различных типов конструкций объектов обустройства (железобетонные и металлические стационарные платформы, плавучие технологические платформы судового типа и др.);

-                   всевозможные методы транспортировки газа и конденсата (в однофазном, двухфазном и многофазном состоянии). С учетом мирового опыта в те годы были рекомендованы реализуемые решения;

-                   был рассмотрен и вариант использования промежуточной технологической платформы в районе Гусиной Банки (рис. 4).

Во всех последующих проектах до настоящего времени технико-технологические решения, рассмотренные в ТЭО с учетом развития науки и техники, а также изменения промышленно-производственных, экономических и геополитических ситуаций уточняются, корректируются и предлагаются соответствующие решения.

Проект был завершен в конце 1991 года и передан правительству СССР на экспертизу. В 1992 году реализация проекта была признана нецелесообразной.

Следующий этап (1992–2007 гг.) развития проектов освоения Штокмановского ГКМ связан с созданием компании ЗАО «Росшельф», началом деятельности которой по данному проекту являлся технико-экономический расчет (ТЭР) по обоснованию освоения Штокмановского ГКМ, выполненный в институте ВНИПИМорнефтегаз, при этом все технико-технологические решения были взяты из первой работы, а экономическая часть была откорректирована с учетом того, что месторождение будет освоено новым предприятием ЗАО «Росшельф», учредителями которого являлись ОАО «Газпром» и ряд организаций оборонной промышленности. Данная работа обосновала целесообразность организации ЗАО «Росшельф» и выдачу лицензии на разработку месторождения ШГКМ.

ЗАО «Росшельф» в качестве недропользователя в 1994 году было инициатором проекта «Технико-экономическое обоснование обустройства Штокмановского ГКМ», основными разработчиками являлись ВНИПИморнефтегаз и Гипроспецгаз. В качестве самостоятельных объектов разработки рассматривались пласты Ю0 и Ю1, содержащие около 93 % общих запасов месторождения. Для расчетов принят уровень годовой добычи 52,5 млрд м3/год при начальных дебитах скважин по пласту Ю0 – 2 млн м3/сут., по пласту Ю1 – 1 млн м3/сут., минимальное устьевое давление – 7,5 Мпа, % отбора газа от запасов за 25 лет эксплуатации: Ю0 – 49,5–51,5 млн м3/сут., Ю1 – 36,6–37,9 млн м3/сут.

В процессе обоснования оптимальной системы разработки Штокмановского ГКМ была рассмотрена группа вариантов, отличающихся проектным уровнем добычи газа, производительностью технологического оборудования, устанавливаемого на платформах, фондом добывающих скважин, предельным давлением на устье скважин, способом подготовки и транспорта УВ, соотношением скважин, заканчиваемых подводным и надводным способом, а также различные варианты конструкций морских нефтегазопромысловых инженерных сооружений и др.

Данное ТЭО прошло государственную экспертизу и было согласовано и одобрено.

В 1996 по 2001 годы был разработан бизнес-план освоения Штокмановского ГКМ с различными вариантами обустройства и освоения месторождения. Данный документ был разработан для проведения переговоров по Соглашению о разделе продукции (СРП), которые планировались на начало 2000 года.

В 1997 г. в основном западными партнерами («Коноко», «Норск-Гидро», «Несте» (ныне «Фортум») и «Тоталь») был разработан предварительный бизнес-план, который с участием ОАО «Газпром», ЗАО «Росшельф», ООО «ВНИИГАЗ», ДОАО «Гипроспецгаз», ЦКБ ИТ «Рубин» был актуализирован и оформлен как завершенный документ.

В мае 2000 года Штокмановское ГКМ было включено в список объектов, освоение которых допускается в рамках закона РФ «Соглашениях о разделе продукции» (СРП).

В технологических схемах разработки месторождения рассматривались в четырех фазах годовым объемом добычи по 22,5 млрд м3/год.

Следующим этапам разработки проектов освоения Штокмановского ГКМ является разработка Обоснования инвестиций в проект освоения ШГКМ (ОИ) и корректировка проекта разработки, составленного в 2002 году. К 2007 году проект ОИ был завершен и направлен на прохождение федеральной и корпоративной экспертизы. Следует отметить, что реализация всех основных технико-технологических решений, предложенных в проекте ОИ были рассчитаны в основном на поставки российского производства. При разработке конструкции основного варианта платформы типа SPAR учитывали технологические возможности строительства завода Севмаш.

Завершающий этап проектов освоения месторождения ШГКМ начался в июле 2007 года, когда ОАО «Газпром» объявило о своем решении сформировать компанию специального назначения с французской компанией Total. В декабре 2007 года было принято решение включить в компанию специального назначения «Штокман Девелопмент АГ» (Shtokman Development AG) вновь сформированную StatoilHydro (1 октября 2007 года произошло слияние компаний Hydro и Statoil). При этом Газпром сохраняет в компании по освоению ШГКМ 51%-ную долю участия, Total – 25 %, а StatoilHydro – 24 %. В феврале 2008 года в Швейцарии была учреждена компания специального назначения «Штокман Девелопмент АГ» (Shtokman Development AG), отвечающая за организацию проектирования, финансирования и строительства объектов первой фазы освоения Штокмановского месторождения. Планировалось, что в течение 25 лет компания по освоению Штокмановского месторождения будет являться собственником объектов инфраструктуры проекта. По завершении первой фазы Total и StatoilHydro уступят свою долю Газпрому.

Для освоения второй и третьей фаз месторождения компанией ООО «Газпром добыча шельф» разрабатывался самостоятельно отдельный проект. Исполнителями проектов данного этапа проводился анализ мирового опыта освоения морских месторождений в наиболее схожих с условиями акватории района Штокмановского ГКМ. В качестве объектов обустройства рассматривались конструкции технологического судна (FPU и FPSO), системы внутрипромысловых трубопроводов, райзеров и якорей. Была принята концепция однофазного транспорта газа, исключающая любое количество жидкой фазы в транспортируемом потоке. Однофазный транспорт газа предполагал полную подготовку газа на технологической платформе судового типа. Газовый конденсат должен быть подготовлен (стабилизирован) для хранения на технологической платформе с последующей отгрузкой в танкер. Были учтены системы обеспечения безопасности морских объектов, включая вопросы промышленной и пожарной безопасности, спасения персонала, анализа риска, мероприятий ГОЧС. Составлен перечень мероприятий по выводу морских объектов из эксплуатации

Для создания технологических основ был составлен и утвержден в 2013 году проект технологии разработки ШГКМ.

Без учета огромного количества замечаний и недостатков проектов компаний «Штокман Девелопмент АГ» и ООО «Газпром добыча шельф» следует отметить, что реализация данного этапа проектов более чем на 85 % была рассчитана на зарубежные поставки и участия. Следовательно, авторы считают необходимым отметить, что с учетом сегодняшней геополитической ситуации целесообразно вернуться к корректировке проекта «Обоснование инвестиций освоения Штокмановского ГКМ», выполненного в 2007 году, реализация которого была рассчитана в основном на российские научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, проектные институты и промышленные заводы судо- и машиностроения, а также варианту использования промежуточной технологической платформы на Гусиной Банке. 



Статья «Штокмановское ГКМ Технико-технологические предложения по освоению месторождения силами отечественных научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, промышленно-производственных заводов оборонной промышленности и машиностроения » опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№9, Сентябрь 2022)

Авторы:
Комментарии

Читайте также