Штокмановская структура (вероятность существования месторождения) была выявлена в 1981 году в результате комплексных морских геофизических исследований, проведенных трестом «Севморнефтегеофизика» с научно-исследовательского судна «Профессор Штокман» (построено в 1979 году в Финляндии для Института океанологии АН СССР), в связи с чем структура и получила свое название.
Тогда же было начато изучение геологического строения Штокмановской структуры. 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 поисковой скважины проектной глубиной 4 500 метров, которое завершено 27 июля 1988 г. на глубине 3 153 метров. 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. На месторождении были пробурены семь скважин, позволившиепереутвердить данные о запасах . Само месторождение площадью 1 400 км2 имеет четыре продуктивных пласта (Юо, Ю1, Ю2 и Юз), залегающих на глубине до 2300 м. На глубине 3153 м вскрыли горизонты Юо и Ю1, с помощью бурения 1-й разведочной скважины, а запасы были утверждены в 1991 г. (см. табл. 1).
Штокмановское газоконденсатное месторождение расположено в центральной части российского сектора Баренцева моря приблизительно в 600 км от г. Мурманска (см. рис.1).
Сложности разработки проектов освоения ШГКМ были связаны с наличием ледовой обстановки, возможностью появления айсбергов, ветра, ветрового волнения, большой глубины (до 350 м) и значительной отдаленностью от берега. Поэтому в 1981–2000 гг. Мурманское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (МУГМС), Мурманский филиал Антарктического и Арктического научно-исследовательского института (МФ ААНИИ) и ААНИИ проводили регулярные экспедиционные исследования.
В первой половине 90-х годов по заказу РАО «ГАЗПРОМ» совместно с участием специалистов из Финляндии, Норвегии и США и ААНИИ проводились комплексные экспедиционные исследования по изучению ледяного покрова и айсбергов в центральной и северной частях Баренцева моря. В 2010 году ОАО «ГНИНГИ» выполнило работу по теме: «Моделирование особых расчетных сценариев взаимодействия объектов обустройства с ледяными образованиями для условий Баренцева моря, Обской и Тазовской губ». Результатами этой работы стали:
- обобщенные сведения о современном состоянии проблемы айсберговой опасности в России и за рубежом;
- результаты анализа и обобщения параметров айсбергов в условиях Баренцева моря для построения вероятностных распределений;
- разработка математической модели взаимодействия айсбергов с плавучим заякоренным сооружением;
- результаты математического моделирования столкновения айсбергов с платформой для условий ШГКМ;
- теоретического анализа удара айсберга об инженерное сооружение.
Результаты этого исследования являлись и являются исходными данными для выполнения предпроектных и проектных работ по освоению ШГКМ.
Историю развития проектов освоения и изучения месторождения ШГКМ можно условно разделить на шесть этапов:
- 1989–1991 гг. недропользователем являлось ПО «Арктикморнефтегазразведка», в системе Советского Союза;
- 1992–2002 гг. недропользователем являлось ЗАО «Росшельф», основной учредитель ОАО «Газпром»;
- 2002–2004 гг. недропользователем является ЗАО «Севморнефтегаз», основными учредителями которого были НК «Роснефть» и ОАО «Газпром»;
- 2004–2007 гг. недропользователем остается ЗАО «Севморнефтегаз», основным учредителем являлось ОАО «Газпром»;
- 2007–2013 гг. недропользователем остается ЗАО «Севморнефтегаз» (ООО «Газпромдобычашельф»), основным учредителем являлось ОАО «Газпром»;
- 2013 – н/в основным учредителем является ПАО «Газпром».
На всех шести лицензионных этапах проводилось значительное количество предпроектных, проектных, опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ, в которых участвовали ряд ведущих советских, российских организаций и предприятий, а также ведущие зарубежные нефтегазодобывающие компании.
В данной публикации ограничимся комментариями проектов, выполненных на трех этапах в 1989–1991, 1992–207, 2008–2013 гг., в которых рассмотрены все возможные варианты технико-технологических решений по обустройству, бурению, добыче, подготовке, хранению, отгрузке и транспорту к береговым технологическим комплексам газа и конденсата.
«Технико-экономическое обоснование разработки Штокмановского ГКМ и создания на территории СССР совместного предприятия», начатое в 1989-м со сроком окончания в 1991 г. является первым и основным проектом освоения ШГКМ. Основными участниками работы 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. Проект назывался «Арктическая звезда».
В данном проекте принимались следующие показатели разработки:
- рабочие дебиты эксплуатационных скважин для пласта Ю0 – 3 млн м3/ сут и для пласта Ю1 – 2 млн м3/сут;
- годовые уровни добычи при 25 109 м3/год, 32 основных фонда скважин и 8 резервных на четырех донных плитах;
- годовые уровни добычи при 50 109 м3/год, 64 основных фонда скважин и 16 резервных на 8 донных плитах.
Необходимо отметить, что при 32 скв. предполагалось пробурить 12 скв. на Юо, а 20 скв. на Ю1 и для варианта 64 скв. – 32 скв. Юо и 32 скв. на Ю1.
В качестве объектов обустройства рассмотрены конструкции:
- стационарной платформы на свайном фундаменте;
- железобетонной гравитационной платформы;
- платформы на натяжных опорах;
- стационарной платформы комбинированного типа.
Все варианты конструкции платформ разработаны с учетом возможности их изготовления, транспортировки и установки на место эксплуатации. Массогабаритные характеристики верхних строений определены с учетом технологического назначения (бурение, добыча, сбор, подготовка и хранения), а также метода транспортировки (многофазном, однофазном и двухфазном состоянии) добываемой продукции.
Рассмотрены четыре варианта внешнего транспорта для потребителей:
- п. Териберка – г. Кола – Карельская АССР – г. Волхов и далее Центр и Западная Европа;
- п. Териберка – г. Кола – Карельская АССР – г. Волхов – г. Выборг – Южная Финляндия – Швеция – Германия;
- п. Териберка – г. Кола – Карельская АССР – г. Кондопога – г. Выборг – Южная Финляндия – Швеция – Германия;
- п. Териберка – г. Кола – Северная Финляндия в направлении г. Савукоски – Швеция – г. Кондопога – г. Волхов – Германия. В районе г. Колы трасса должна была иметь отвод в направлении г. Кандалакша.
Перечисленные варианты транспортировки показывают, что реализация добываемой продукции была рассчитана на поставку зарубежным потребителям.
По результатам анализа основных проектных решений можно констатировать, что все проекты, разработанные после 1992 года, в разной степени детальности повторяют технико-технологические решения, предложенные в проекте 1989–1991 гг. Естественно, в последующие годы эти решения рассматривались с учетом уровня развития мирового опыта, соответствующего достигнутому за последние двадцатилетия.
С 1992 по 2007 годы были разработаны многочисленные проекты технологических схем разработки и их коррективы, ТЭО, Бизнес-план, Обоснование инвестиций по заказам недропользователей, которые проходили соответствующие экспертизы.
Существенные отличия этих проектов заключались в том, что в технологических схемах разработки ШГКМ рассматривались четыре фазы разработки:
- отбора газа для варианта на 71 млрд м3/год в трех фазах;
- для варианта разработки на 94,6 млрд м3/год в четырех фазах;
- были рассмотрены различные схемы и объекты обустройства, включая подводные добычные комплексы, плавучие технологические платформы, морские трубопроводы, танкеры для перевозки конденсата, а также береговые сооружения, завод по производству СПГ и сухопутные трубопроводы.
Основные типы конструкций морских нефтегазопромысловых сооружений показаны на рисунке 2.
Основным преимуществом проектов, разработанных с 1992 по 2007 годы, являлось то, что реализация значительной части технико-технологических решений по освоению ШГКМ была рассчитана на промышленно-производственной мощности РФ.
Необходимо отметить, что экономические показатели проектов с 1995 по 2005 годы определялись в рамках закона № 255 от 30 декабря 19995 года «Соглашение о разделе продукции (СРП)». в 2004 году он был отменен, и все дальнейшие проекты разрабатывались без учета положений СРП.
Особый интерес вызывают проекты, разработанные компаниями Штокман Девелопмент (далее – ШДАГ) и ООО «Газпром добыча шельф» (далее – ГДШ), в которых ШДАГ разрабатывает первую фазу, а ГДШ – вторую и третью фазы. Авторы проекта по первой фазе предлагают одни технико-технологические решения, а авторы второй и третьей фазы предлагают другую технико-технологическую схему добычи, подготовки и транспорта газа и конденсата. Существенный недостаток этих проектов заключается в том, что ШДАГ и ГДШ свои проекты называют комплексным освоением ШГКМ, а для первой фазы одна технология подготовки и транспорта, а для второй и третьей фазы другая, т.е. для одного месторождения предлагаются различные технологические решения. Возникает вопрос: в чем заключается комплексность освоения месторождения, состоящего из трех фаз? Комплексность освоения Штокмановского ГКМ должна заключаться в единых взаимосвязанных технико-технологических решениях для всех фаз разработки месторождения.
Общий концептуальный анализ этих проектов показывает, что реализация технико- технологических решений более чем на 85 % была рассчитана на зарубежное производство и поставки. С учетом геополитической ситуации нет необходимости в глубоком анализе в данной статье предлагаемых технических решений. Вместе с тем в вышеупомянутой монографии приводится более глубокий анализ этих проектов для будущих участников проекта освоения Штокмановского ГКМ.
В заключение отметим, что Штокмановское ГКМ по объему запасов УВ является одним из самых крупных морских месторождений в Мировом океане, а в сочетании с природно-климатическими условиями арктического шельфа не имеет аналогов в мировой практике. По количеству проектов освоения, выполненных за прошедшие 35 лет, Штокмановское ГКМ превосходит даже эксплуатируемые в настоящее время крупные морские проекты за рубежом.
В проектах освоения ШГКМ принимали участие самые известные зарубежные нефтегазовые компании (Норвегия, США, Англия, Япония, Франция, Финляндия, Япония, Италия, Германия, Южная Корея и др.), имеющие большой опыт в данной области. На всех этапах предлагаемые технико-технологические решения оценивались как с экономической, так и с геополитической точки зрения.
Дальнейшее развитие проектов освоения Штокмановского ГКМ должно происходить с разработкой технико-технологических решений, направленных на значительное снижение объемов участия зарубежных компаний.
