Лекция "Арктика, нефть, политика"

Профессор А.Б. Золотухин

Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

Углеводородные ресурсы Арктики:

RUSSIANGUBKIN STATE

UNIVERSITYOF OIL AND GAS

Политика и технологии

Нефть и газ в современном

мире

Введение

Более 75 % добываемых объемов нефти и более 40 % газа пересекают международные границы

Россия поставляет более 70 % добываемой нефти и около 30 % добываемого газа на мировой рынок

Европейский рынок: 26% сырой нефти и почти 40% нефти и нефтепродуктов поставляются из России

Международный характер поставок углеводородов

April 12, 2023

Global energy consumption

13000 B.C. - 1900 1900 - 1970 1971 - 2007

Глобальное потребление энергии

Old Stone Age

Source: Korzhubaev, presentation at RAEN, April 2008

April 12, 2023

Рост потребления энергии в мире

Source: IEA WEO 2005, base scenario

GasGasOilOil

1971 2003 2030

Мировая потребность

(mill ton o.e.)

EuropeUSA

April 12, 2023

Динамика энергопотребления

Dynamics of the world population and energy consumption

1961 1970 1976 1991 2000 2030 2100Year

World population, billionEnergy comsumption, billion toe

Energy consumption per capita, toe

1961 1970 1976 1991 2000 2030 2100

April 12, 2023

Удельное потребление нефти и газана душу населения

Динамика удельного потребленияУВ сырья

Динамика роста народонаселения и потребления УВ сырья

Потребление нефти по регионам мира, млн тонн, %

Global oil consumption, 2008

APR; 1148; 30%

Africa; 130,5; 3%

Middle East; 280,1; 7%

Europe; 781,8; 20%

S. America; 236,5; 6%

N. America; 1124,6; 29%

CIS; 188,3; 5%

Source: Korzhubaev,presentation at RAEN,April 2008

Потребление газа по регионам мира, млрд нм3, %

Global gas consumption in BCM, 2008

APR; 438,5; 15%

Africa; 75,8; 3%

Middle East; 289,3; 10%

Europe; 525,2; 18%

S. America; 130,6; 5%

N. America; 770,3; 27%

CIS; 621,1; 22%

Source: Korzhubaev,presentation at RAEN,April 2008

Глобальное потребление первичных энергоресурсов

Source: Korzhubaev, presentation at RAEN, April 2008April 12, 2023

Удельное потребление энергии в различных странах

тар

гия

еги

стр

нга

нко

, ки

стр

Ита

коб

тан

тай

т / чел.

Saudi A

Canada

Hong K

nce UK

aPhill

Source: Korzhubaev, presentation at RAEN, April 2008April 12, 2023

Структура энергопотребления

April 12, 2023

Source: World Energy Outlook 2008 © OECD/IEA, 2008, table 2.1, page 78

Мировые запасы нефти и газа

April 12, 2023

Часть I

Мировые запасы нефти

Global oil reserves

1,11,21,51,71,7

3,43,7

4,95,4

11,513

15,518,9

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0

SudanAzerbaijan

Norway AngolaAlgeria

BrasilMexico

QatarChina

CanadaUSA

NigeriaLibya

KazakhstanRussia

VenezuelaUAE

KuwaitIraqIran

Saudi Arabia

Потенциальные запасы российской Арктики – 30 млрд тонн

April 12, 2023

Мировые запасы газа

1,81,91,92,42,52,62,62,92,933,2

4,34,55,25,96,1

7,125,4

28,147,7

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

KuwaitUzbekistan

EgyptChina

MalaysiaAustralia

IndonesiaTurkmenistan

NorwayKazakhstan

IraqVenezuela

AlgeriaNigeria

USAUAE

Saudi ArabiaQatar

IranRussia

Global gas reserves

Потернциальные запасы российской Арктики – 70 трлн м3

•14April 12, 2023

Мировые запасы углеводородов

Потенциальные запасы российской Арктики – 100 млрд ТНЭ

April 12, 2023

Нетрадиционные источники углеводородов

April 12, 2023

Газогидраты

Газ из малопроницаемых (плотных) коллекторов

Метан из угольных пластов

Нефть из сланцев и зрелых материнских пород

Тяжелая и супертяжелая нефть и битумы

17April 12, 2023

Нетрадиционные источники газа

Source: Y. Makogon, Journal of Petroleum Science and Engineering, 56 (2007)

Ресурсная база газогидратов: карта открытых скоплений

Messoyakha

Газогидраты и их распространение в Арктике

April 12, 2023

Ref.: book by V. A. Solovyov, G. D. Ginzburg, et al (1987)

19April 12, 2023

Нетрадиционные ресурсы нефти

Находящиеся в природных условиях:

Сверхтяжелые нефти/битумы (битуминозные песчаники) – около 4 трлн барр

Нефть зрелых материнских пород – окло 3 трлн барр Нефтяные сланцы – около 3 трлн барр

Всего (ресурсная база): 10 трлн барр (1.4 трлн тонн)

Дополнительные источники жидких УВ: Перевод газа в жидкость Gas to liquids (GTL) Перевод угля в жидкость Coal to liquids (CTL) Биотопливо

Adapted from W. Fisher, Presentation at RIPED conf, China,2008

20April 12, 2023

Нетрадиционные ресурсы газа

Ресурсная база Плотные пласты: 16 112 TCF = 456 трлн м3

Газ из угольных пластов: 9 050 TCF = 256 трлн м3

Газогидраты: up to 530 000 TCF = 15 000 трлн м3

Всего (ресурсная база): 15700 трлн м3 (15.7 трлн ТНЭ)

Нерешенные проблемы: Потребность в новых эффективных и экономически

рентабельных технологиях Затраты энергии и «Чистая Энергия» (Net Energy)

Adapted from W. Fisher, Presentation at RIPED conf, China,2008

21April 12, 2023

Мировые запасы нефти

22April 12, 2023

Мировые запасы газа

23April 12, 2023

Мировые запасы углеводородов

Объем добытых УВ (230 млрд тнэ)

Количество традиционных и нетрадиционных УВ, которые могут быть добыты

«Пик нефти» и прогноз мировой добычи нефти

«Пик добычи нефти», или Hubbert's Peak of Oil Production, названный так в честь американского геолога и геофизика, считавшего, что добыча любых природных ресурсов должна подчиняться такой зависимости

Мировая добыча нефти

Source: Щелкачев В.Н.

Мировая добыча нефти

Source: Щелкачев В.Н.

Source: Y. Makogon, Journal of Petroleum Science and Engineering, 56 (2007)

Замещение первичных энергоресурсов

28April 12, 2023

Кривая Хабберта для углеводородных ресурсов

Как долго могут разрабатываться углеводородные ресурсы планеты?

Source: Energy security forums,Kuala Lumpur, London, New York2008

Безопасность энергопоставок: глобальное потребление

Правительства испытывают трудности с принятием долгосрочных решений по инвестициям в периоды большой неопределенности, еще более возрастающей во времена финансового кризиса

Для бизнеса, перебои в энергопоставках могут иметь катастрофический эффект – пример «смутного времени» 2003 г, принесшего хаос в несколько штатов США, как реальный пример потенциальных рисков

Простые потребители тоже становятся обеспокоены тем, что означает для них энергетическая безопасность или, другими словами, во что обойдется им заправка автомобиля

Безопасность энергопоставок: насколько уязвимыми являются местные поставщики перед перебоями в поставках? Существует ли адекватная диверсификация, запасной план, резервные мощности или же план действий в чрезвычайной ситуации?

Source: V. Bushuevpresentation at RAEN,April 2008

Энергобезопасность =

Глобальная энергобезопасность

Сложности: Энергетическая бедность Локализация ресурсов Транспортировка ресурсов Состояние окружающей среды Растущий спрос на энергоресурсы Поведение рынка

– Тенденции и цикличность цен– Подверженность резким колебаниям– Спекулятивная активность

Запасы + Технология + Дипломатия

УВ ресурсымирового океана

и Арктики

April 12, 2023

Часть II

Углеводородные ресурсы мирового океана

Ref.: A. Kontorovich, RAO-2009

April 12, 2023

Arctic Europe Petroleum Resources 33

Assessment of Undiscovered Oil and Gas in the ArcticDonald L. Gautier, et al.Science 324, 1175 (2009);DOI: 10.1126/science.1169467

Нефть

Arctic Europe Petroleum Resources 34

Газ

Belonin, M.D. and Grigorenko, Yu.N.In the book «Oil and Gas of the Arctic», Moscow, 2007

Неразведанный УВ потенциал Арктического шельфа

35Arctic Europe Petroleum Resources

РГУ нефти и газаим. И.М. Губкина

Арктический шельф России – ресурсный потенциал и перспективы освоения

April 12, 2023

Часть III

Углеводородный потенциал российского арктического шельфа

Source: RF Ministry of Natural Resources, 2007

Distribution of the world HC resources

25%50%

Russian Arctic shelfNorth Africa, Middle East, CaspianRest of the world

100 х 1012 м3

(100 TCM)

Распределение мировых УВ ресурсов

April 12, 2023

Углеводородный потенциал российского арктического шельфа

April 12, 2023

39Arctic Petroleum Resources

Arctic Europe Petroleum Resources and Infrastructure Нефтяные ресурсы и инфраструктура Арктической Европы

Kirkenesin pole position

The Municipalityof Sør-Varanger 27,66,8

Европейские арктические УВ ресурсы

Ref.: In the book «Oil and Gas of the Arctic», Moscow, 2007

East Fersman shoulder

Central Bank swell

Godin swell

Persey swellsОценка ресурсов «Серой зоны»

Российские оценки показывают, что УВ потенциал зоны площадью 170 000 км2 составляет около 6.8 млрд ТНЭ (в основном, газ)

Оценка геологической службы США (USGS) в 4 раза ниже – около 1.7 млрд ТНЭ

Для успешного освоения ресурсов этой зоны необходимо использовать “Unitization principle”

Делимитация «Серой Зоны»

Дмитрий Медведев:

«Много времени было затрачено на решение вопроса Серой Зоны в Баренцевом море и Северном ледовитом океане.

Должен признаться, что этот вопрос осложнял наши отношения. Сегодня мы встретились и решили этот вопрос.»

41,7 ГТНЭ – УВ ресурсыЕвропейской Арктики

Ref.: А.Н. Дмитриевский, РАО-2009

УВ ресурсы АрктикиДоступны: 82 ГТНЭ

Прогноз добычи УВна арктическим шельфе

Перспективы освоения Арктики

УВ ресурсы российской Арктики

Ref.: A. Kontorovich, RAO-2009

Наиболее вероятная оценка УВ ресурсов российской Арктики, млрд ТНЭ

45Ресурсы нефти и газа российского шельфа Арктики

Наиболее вероятная оценка УВ ресурсов арктического шельфа России, млрд ТНЭ

УВ ресурсы российской Арктики

Газ: 70 ТСМ х 0.8 = 56 ТСМ

Нефть: 30 BTO х 0.35 = 10 BTO

Извлекаемые запасы: 66 BTOE = 66 млрд тонн нефтяного эквивалента (тнэ)

Если добывать по 500 млн тнэ – запасов хватит на 130 лет!

Оценка запасов шельфа России

April 12, 2023

«Государство Российское Сибирью и студеными морями прирастать будет…»

М.В. Ломоносов

УВ ресурсы Арктического шельфа России

47Arctic Europe Petroleum Resources

Legend:

First letters: R – resources; TRR– technically recoverable reserves;Second letters: A – the whole Arctic; RA – Russian Arctic; RAO – Russian Arctic Offshore

Arctic resources and technically recoverable reserves, BTOE

R-AR-R

TRR-RA

TRR-RAO

Ministry ofNaturalResourcesRussianAcademy ofSciencesVNIGRI

Zapivalov

Petrologica

Российская академия наук, оценка 1 – 142 млрд ТНЭ

Российская академия наук, оценка 2 – 97 млрд ТНЭ

МПР, ресурсная основа – 100 млрд ТНЭ

МПР, величина запасов – 100 млрд ТНЭ

USGS – … 66 млрд ТНЭ неразведанных, технически извлекаемых нефти, газа и природных УВ жидкостей во всей Арктике, из которых 84% находятся в шельфовой зоне

Petrologica Ltd. оценивает технически извлекаемые запасы углеводородов всей Арктики в 160 млрд ТНЭ!

Каков же на самом деле нефтегазовый ресурс и сколько УВ может быть добыто?

Противоречивые результаты оценок

Геологические запасы – детерминированные оценки

Геологические запасы – стохастические оценки (Монте Карло)

Геологические запасы – нечеткие (интервальные) оценки

Извлекаемые объемы – технологически возможные Извлекаемые объемы – экономически оправданные И т.п.

Различные подходы и типы оценок

Каков же нефтегазовый ресурс и сколько УВ может быть добыто?

Шельф Арктики – УВ потенциал

Arctic Europe Petroleum Resources

«Освоение арктических ресурсов будет зависеть от рыночных условий, технологических инноваций и размера еще не открытых месторождений.

Более того, эти первые оценки, во многих случаях основанные на очень неполной геологической информации, а вместе с ними и наше понимание арктических ресурсов будет без сомнения изменяться по мере накопления данных»

Разведанность арктического шельфа России

Ресурсы и запасы

April 12, 2023

Часть IV

Арктический шельф России

April 12, 2023

53Russian Arctic ResourcesDev Prospects and Technical Challenges in the Russian Arctic

Ref.: Варламов, Ставаргер, 2007 г.

Шельф арктических морей России – статус геолого-разведочных работ

Общая длина геофизических траверсов – 112 000 км

Число разведочных скважин, пробуренных в северных морях:

Печорское море: 1 скв на 9,000 км2

Баренцево море: 1 скв на 27,000 км2 Карское море: 1 скв на 80,000 км2

Шельф арктических морей России – статус геолого-разведочных работ

Number of exploration wells

Russia total North Sea

Exploration coverage,

km/km2

Russia total North Sea

Число разведочных скважин

Длина сейсмических профилей, км / км2

Поиск и разведка месторождений природных углеводородов

Зачем нужны поиск и разведка?

С каким темпом нужно приращивать запасы для того, чтобы обеспечить стабильный рост нефтегазовой компании?

R = reserves (запасы)p = production (добыча)s = supply (прирост запасов)

RRR = s/p

Модель роста добычи:p = kR

pn=(1+a)pn-1

Reserve Replacement Ratio (RRR) – темп воспроизводства запасов

RПример: k = 0.10; a = 0.04 RRR = 1.29

Вывод:

Для того, чтобы компания могла добывать с ростом добычи в 4% в год и иметь обеспеченность запасами на 10 лет непрерывной добычи, ее темп воспроизводства запасов должен составлять около 1.29.

Если же расширенного воспроизводства нет (а=0), то RRR=1.0

Темп воспроизводства запасов (RRR)

Степень воспроизводства запасов нефти и газа в России

58Ресурсы нефти и газа российского шельфа Арктики

Арктический шельф России – степень воспроизводства запасов (RRR)

История норвежского континентального шельфа

Добыча на шельфе мирового океана

Часть V

Добыча на м-ниях Ekofisk и Frigg

Освоение м-я Statfjord

Открытие м-я Troll

St Fergus

Vesterled

Statfjord

Norpipe

Teesside

Ekofisk

Statfjord

Статус в 1979 г.

Норвежский континентальный шельф

Открытие транспортной системы Statpipe / Kårstø

Экспорт газа области Тампен в Европу

St Fergus

Vesterled

Statfjord

Norpipe

Teesside

Ekofisk

Kårstø

Первая фаза – 1985 г.

Kårstø

Statpipe

Franpipe

Europipe I

Zeebrugge

Zeepipe I

St Fergus

Vesterled

Statfjord

Norpipe

Teesside

Ekofisk

KårstøSleipner

Kollsnes

Запуск транспортной системы Troll / Sleipner

Пуск трубопроводных систем Europipe / Zeepipe

Sleipner

Вторая фаза – 1999 г.

Освоение м-я Åsgard

Пуск транспортной системы м-я Åsgard

Экспорт газа в Европу

Europipe II

Åsgard

Haltenpipe

Heidrun

Franpipe

Europipe I

Zeebrugge

Zeepipe I

St Fergus

Vesterled

Statfjord

Norpipe

Teesside

Ekofisk

KårstøSleipner

Kollsnes

Третья фаза – 2000 г.

Добыча на месторождении Snøhvit – 2007 г.

Добыча на месторождении Ormen Lange – 2007 г.

Nyhamna

Europipe II

Europipe I

Norpipe

Teesside

Åsgard

Haltenpipe

Heidrun

Franpipe

Zeebrugge

Zeepipe I

St Fergus

Vesterled

Statfjord

Kårstø

Kollsnes

Melkøya

Snøhvit

Ormen Lange

Easington

Langeled

Ekofisk

Sleipner

Норвежский континентальный шельфЧетвертая фаза – 2007 г.

Примеры морских сооружений для бурения, добычи, подготовки и транспорта нефти и газа

Добыча на шельфе мирового океана

Примеры морских сооружений для добычи, подготовки и транспорта нефти и газа

Платформа Гульфакс А Месторождение Гульфакс

Северное мореНорвежский сектор1990 г.

Северное мореНорвежский сектор

Платформа Статфьорд А1992 г.

Северное мореНорвежский сектор

Платформа Статфьорд B1994 г.

Фотографии сделанные на платформе Oseberg B в сентябре 2010 иллюстрируют состояние моря при 16-20 м/с и средней высоте волн 6-8 м

Платформа Тролль1996 г.

Буксировка платформы Troll

Высота сооружения – 480 м, общий вес – 656000 тонн

Полупогружная платформа Осгард В

Полупогружная буровая платформа 5-го поколения «Эйрик Рауде»

Каспийское море

Общие прогнозные ресурсы Каспия оцениваются в 50 млрд тонн нефти и 20 трлн м3 газа

Это составляет около 70 млрд т.н.э.

При оценке нефтеотдачи в 40% и газоотдачи пластов в 70% запасы Каспия могут быть оценены в 34 млрд т.н.э., что в 10 раз превышает оставшиеся запасы норвежского континентального шельфа

При годовой добыче в 200 млн т.н.э. в год этих запасов достаточно для непрерывной добычи в течение 170 лет!

Установка Sunkar, пробурившая скважину Восточный Кашаган(Kashagan East)

Нефтяное месторождение Кашаган, Казахстан

Осгард А

Осгард В

Осгард С

М-е Осгард1998 г.

Осгард А

Корабль многоцелевого назначения Осгард А

Арктические моряРГУ нефти и газаим. И.М. Губкина

Стационарные платформы

Платформа Hibernia гравитационного типа

Платформа Hibernia расположена в 315 км к востоку от острова Ньюфаундленд (Канада) на глубине моря около 80 м. Месторождение вклю-чает два нефтяных пласта раннего мелового периода – Hibernia и Avalon, залегающих на глуби-нах около 3700 и 2400 метров соответственно. Запасы углеводород-ного сырья составляют приблизительно 3 млрд баррелей.

Стационарные платформы

Платформа HiberniaОснование представляет собой 105.5-м основание кессонного типа, сконструированное с использованием высокопрочно-го бетона, прошитого стальными решетками и стянутого натяжными тросами, создающими дополнительную прочность. Основание защище-но противоледной конст-рукцией из 16-ти бетонных зубцов.

Конструкция способна выдерживать возможное столкновение с айсбергом весом в миллион тонн (вероятность данного происшествия существует один раз в 500 лет), а также прямой удар от айсберга весом шесть миллионов тонн (вероятность этого события составляет раз в 10000 лет). Для подводного основания платформы Hibernia разработана специальная гравитационная подводная часть (GBS – Gravity Base Structure) весом в 600 тыс тонн, балласт – 450 тыс тонн

Искусственные острова

Гравийный остров месторождения Эндикотт (Аляска)

В 1987 году, в рамках освоения месторождения Эндикотт (оператор BP при участии ExxonMobile), на расстоянии 3.5 км от берега Аляски и при глубине моря от 1 до 4 метров, были построены два гравийных острова, соединенные с берегом насыпной автодорогой. Постройка этих островов потребовала 5 млн. м3 гравия. Месторождение Эндикотт было первым морским месторождением моря Бофорта, введенным в эксплуатацию.

Искусственные острова

Платформа «Моликпак», представляющая собой стальной кессон, заполняемый сыпучими материалами для обеспечения устойчивости и жесткости конструкции. В процессе эксплуатации в море Бофорта платформа работала в исключительно суровых природных условиях, подвергаясь воздействию многолетнего льда толщиной до 7 метров

Благодаря большому количеству датчиков, установленных на платформе, был накоплен значительный объем данных по ледовым нагрузкам. В 1999 году платформа была переоборудована в эксплуатационную и установлена на Пильтун-Астохском месторождении острова Сахалин.

Глубоководные технологии на примере ПДК

Технологическое вмешательство в работу скважины

Источник: магистрант Пивоваров К.Н.

Подводные добычные комплексы

Проект Pazflor, Ангола

Глубины моря от 600 до 1200 метров.

Помимо 49 фонтанных арматур типа EHXT, подключенных к трем добычным комплексам , на дне будет установлены три системы сепарации газа и жидкости, и это первое её использование в Западной Африке.

Скважины подключены через подводные трубопроводы к пришвартованному судну FPSO

Проекты освоения с использованием ПДК

Проект ОСГАРД – один из самых больших в мире проектов, который состоит из 57 ёлок, расположенных на 17 ПДК. ПДК связаны между собой трубопроводами общей протяженностью 300 километров. ПДК связаны с платформой для хранения флюида (слева) и с судном по добыче нефти и газа.

Реализуется компанией Statoil в Баренцевом море

Уникален тем, что включает в себя самый длинный, а также северный подводный трубопровод с месторождения на берег.

Расположенный в 160 километрах от завода по переработки и сжижению газа на о. Мелкоя, этот проект представляет собой новую веху как для дистанционного управления оборудованием, так и для дальнего транспорта многофазной продукции

Месторождение «Белоснежка»

Snøhvit – поставки арктическогог СПГ

• Начало – сентябрь 2007 г.

• Самая высокая энергоэффективность

Месторождение «Белоснежка»

Важный проект для освоения морских месторождений и и СПГ-технологий

Подводное заканчивание Эффективная СПГ-технология

Многофазный поток на берег Отделение и захоронение CO2

Отсутствие надводных сооружений

«Белоснежка» – технология для Арктики

Экспортный шлангокабель

Промысловый шлангокабель

«Белоснежка» – использование шлангокабелей для подводного транспорта

Этапный проект для морских технологий и СПГ

Offshore

Onshore

Langeled

Месторождение «Ormen Lange»

Start-up September 2007

Ref.: Øivind Rekdal, 2007

Достижения в морских технологиях

2007 –многофазный поток с м-ния «Snøhvit » на берег протяженностью 145 км

2007 – подводная сепарация на м-нии «Tordis»

2009 – дистанционно управляемый подводный комплекс «Tyrihans»

Условия прокладки

Выбор плавучего средства

Инженерные изыскания

Безопасность работ

Прокладка морских трубопроводов

Вспомогательные сооружения

Туннели

Микро-туннели

Шпунтовое ограждение (укрепление) места выхода туннеля на берег

Выход трубопровода на берег

Tube mill Coating Pipe carrier

Pipe carriers Pipeline installation

SupportAnchorhandling

Survey Dredging Graveldump

Engineering

Plate mill

Trenching

Tie-inRFO

Dredging

Landfall

AnodesS-lay

Исполнение проекта прокладки трубопровода

Закачка 750 000 тонн CO2 в водоносные пласты ежегодно

Отделение CO2 на берегу и транспорт в район месторождения

Отделение и закачка CO2 – месторождение «Snøhvit»

Ref: Olga Bychkova, Internship report, StatoilHydro, 2007

Gas-condensate field development status

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Transfer Lenght, km

Construction/Planned Operating

Snohvit Shtokman

Многофазный транспорт газо-конденсатных смесей

Знание пласта

Знание подводной части

Ценность газа

Крупные проекты

Управление проектами и их выполнение

Достижение совершенства в использовании технологий

Мотивация к использованию инновационных технологий

Политика в области охраны среды и безопасности персонала

Efficient operationof assets

НИРПоставщики

и вузы

Обучаясь работая

Учась у операторов совместных

проектов

Достижение совершенства в использовании технологий

Необходимо привлечение университетов и научно-исследовательских центров к решению технологических задач

Отдельно взятая компания не в силах преодолеть в одиночку все трудности по освоению Арктики. Даже отдельно взятая страна не может сделать этого.

Решение – в сотрудничестве!

Совместное решение проблем

Часть VI

Российские морские нефтегазовые проекты

Критерии проектирования и технические решения по освоению морских нефтегазовых месторождений

Критерии проектирования освоения для условий Сахалина

Ref.: Ove T. Gudmestad

Восточное побережье

Татарский пролив

Скорость дрейфа льда, (м/с)СредняяМаксимальная

0.52.0

0.250.7

Толщина ровного льда (м)ЭкстремальнаяТяжелая зима, максСреднестатистическая зима, максПрочность на изгиб (кПа)

1.71.41.3550

1.21.00.9550

Толщина наслоённого льда (м)ЭкстремальнаяТяжелая зима, максСреднестатистическая зима, максПрочность на изгиб (кПа)

4.03.02.0400

2.01.71.5400

ТоросыПарусная высота, макс/мин (м)Глубина киля, макс/минПрочность на изгиб (кПа)

6.027300

3.015300

Плаваюшая стамухаВысота над уровнем моря, макс (м)Глубина киля, максГоризрнтальные размеры, макс (м x м)Толщина консолидированногго слоя, макс (м)

5.02050 x 508.5

Сахалин – динамика льда

Ref.: Ove T. Gudmestad

Сахалинские проекты

Сахалин-1

Сахалин-2

Сахалин-3

Сахалин-1

Общие сведения

Проект «Сахалин-1» предусматривает разработку трех морских месторождений: Чайво, Одопту и Аркутун-Даги. Реализация проекта осуществляется в несколько стадий. Начальной стадией предусматривается освоение месторождения Чайво, добыча на котором началась 1 октября 2005 г.

В ходе дальнейших стадий разработки проекта предусматривается освоение запасов газа месторождения Чайво для поставок на экспорт, а также запасов месторождений Одопту и Аркутун-Даги, срок освоения которых будет установлен так, чтобы обеспечить наличие мощностей комплекса подготовки и экспортной системы.

Оператор проекта – компания «Экссон Нефтегаз Лимитед» (ЭНЛ).

Проект «Сахалин-1» предусматривает разработку трех морских месторождений: Чайво, Одопту и Аркутун-Даги. Реализация проекта осуществляется в несколько стадий. Начальной стадией предусматривается освоение месторождения Чайво, добыча на котором началась 1 октября 2005 г.

В ходе дальнейших стадий разработки проекта предусматривается освоение запасов газа месторождения Чайво для поставок на экспорт, а также запасов месторождений Одопту и Аркутун-Даги, срок освоения которых будет установлен так, чтобы обеспечить наличие мощностей комплекса подготовки и экспортной системы.

Оператор проекта – компания «Экссон Нефтегаз Лимитед» (ЭНЛ).

Сахалин-1

Сооружение скважин с большим отходом от вертикали (БОВ)

Месторождение Чайво разрабатывается с использованием береговых и морских сооружений. В июне 2002 г. завершено строительство наземной буровой установки «Ястреб» для месторождения Чайво.

Конструкция наземной буровой установки «Ястреб» разрабатывалась специально для целей проекта «Сахалин-1» и является наиболее сложной в отрасли.

Эта установка предназначена для бурения с берега скважин с большим отходом забоя от вертикали (БОВ) на морские эксплуатационные объекты.

Месторождение Чайво разрабатывается с использованием береговых и морских сооружений. В июне 2002 г. завершено строительство наземной буровой установки «Ястреб» для месторождения Чайво.

Конструкция наземной буровой установки «Ястреб» разрабатывалась специально для целей проекта «Сахалин-1» и является наиболее сложной в отрасли.

Эта установка предназначена для бурения с берега скважин с большим отходом забоя от вертикали (БОВ) на морские эксплуатационные объекты.

Сахалин-1

Применение новейшей технологии бурения скважин с больших отходом забоя от вертикали (БОВ) позволило:

Сократить высокие капитальные и эксплуатационные затраты на крупные морские сооружения и

Резко снизить отрицательное воздействие на экологически уязвимые прибрежные районы

Применение новейшей технологии бурения скважин с больших отходом забоя от вертикали (БОВ) позволило:

Сократить высокие капитальные и эксплуатационные затраты на крупные морские сооружения и

Резко снизить отрицательное воздействие на экологически уязвимые прибрежные районы

Сахалин-1

Типовая схема конструкции скважины с большим отходом от вертикали (БОВ) на месторождении Чайво

Сахалин-1

РГУ нефти и газаим. И.М. Губкина Платформа «Орлан», Чайво

Сахалин-2

Проект Сахалин-2 предусматривает разработку двух шельфовых месторождений: Пильтун-Астохского (главным образом нефтяного месторождения с попутным газом) и Лунского (преимущественно газового месторождения с попутным газовым конденсатом и нефтяной оторочкой).

Общие запасы УВ составляют 182.4 млн. т нефти и 633.6 млрд. м3 газа (по другим данным – 150 млн. тонн нефти и 500 млрд. м3 газа). Для скорейшего начала работ по освоению месторождений «Сахалин Энерджи» внедрила поэтапный подход к реализации проекта.

Проект Сахалин-2 предусматривает разработку двух шельфовых месторождений: Пильтун-Астохского (главным образом нефтяного месторождения с попутным газом) и Лунского (преимущественно газового месторождения с попутным газовым конденсатом и нефтяной оторочкой).

Общие запасы УВ составляют 182.4 млн. т нефти и 633.6 млрд. м3 газа (по другим данным – 150 млн. тонн нефти и 500 млрд. м3 газа). Для скорейшего начала работ по освоению месторождений «Сахалин Энерджи» внедрила поэтапный подход к реализации проекта.

Molikpaq – Сахалин, лето

Molikpaq – Сахалин, зима

Проект Сахалин-2

РГУ нефти и газаим. И.М. Губкина Принципиальная схема добычи на комплексе

«Витязь»

Схема добычи и транспорта углеводород-ного сырья, реализуемая в рамках второго этапа проекта Сахалин-2

Проект Сахалин-2

Сахалин-3

Киринский блок (Газпром)

Обзорная карта Киринского блока

Киринская мегантиклинальная структура была открыта комплексными геофизическими работами в 1973 году

Подготовлена к поисковому бурению детальной сейсморазведкой (МОВ ОГТ) в 1976 году

Профили отработаны по сетке 1 х 2 км

Ref.: А. Мандель, Шельф России, 2010 Ref.: А. Мандель, Шельф России, 2010

Геолого-геофизическая характеристикаКиринского ГКМ

ПараметрЕдиницы

измеренияВеличина

Средняя глубина залегания м 3000

Тип залежи пластовый

Средняя газонасыщенная толщина, (C1/C2 ) ) м 62/49

Пористость, (C1/C2 ) ) д.е. 0,22/0,23

Газонасыщенность, (C1/C2 ) ) д.е. 0,75/0,74

Начальное пластовое давление ати 295

Начальная пластовая температура ОС 108

Содержание стабильного конденсата в пластовом газе

г/м3 162

Балансовые запасы кат. С1+С2

- газа млрд.м3 100

- конденсата млн.т. 16

Шлангокабель

Предполагаемая схема обустройства Киринского ГКМ

Скв

Пробкоуловитель

УКПГ

Магистральный трубопровод

ГКС

Скв

Dу 500

Dу 1200

Длина ~150 км

Длина ~ 28 км

Конденсатопровод

Отгрузка ж/д транспортом илив существующий продуктопровод проекта «Сахалин-2»

Манифольд

III очередьII очередь

Основные объекты обустройства Киринского ГКМ

Подводный модуль

ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть»

Обустройство месторожденияим. Ю. Корчагина

Схема обустройства месторождения им. Ю.Корчагина

Особенности освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения

ШТОКМАНОВСКОЕ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

Месторождение открыто Месторождение открыто в 1988 годув 1988 году

Размеры 48х36 кмРазмеры 48х36 км

4 продуктивных пласта 4 продуктивных пласта Ю0, Ю1, Ю2 и Ю3 Ю0, Ю1, Ю2 и Ю3 (терригенные породы (терригенные породы средней и верхней юры)средней и верхней юры)

Расстояние до берега Расстояние до берега около 600 кмоколо 600 км

Глубина моря в районе Глубина моря в районе месторождения до 350 месторождения до 350 метровметров

Лицензионные запасы Лицензионные запасы газа – 3,8 трлн.мгаза – 3,8 трлн.м33

Лицензионные запасы Лицензионные запасы конденсата – около 53,3 конденсата – около 53,3 млн.тмлн.т

Пробурено 7 Пробурено 7 разведочных скважинразведочных скважин

Обзорная карта Геологический разрез

Расположение и характеристикаШтокмановского ГКМ

Ф-III

Выполнены сейсморазведочные работы 3D (2003 г.) ОАО «СМНГ»

ООО «Газпром-ВНИИГАЗ» выполнены следующие работы:

Уточнена геологическая модель с использованием данных 3D и ГИС всех поисковых и разведочных скважин (2007г.).

Выполнены оперативные подсчеты запасов по всем объектам разработки (2006-2007 гг.).

Уточнена гидродинамическая модель (2007г.).

Составлен проект разработки месторождения (2003 г.).

Разработаны Коррективы проекта разработки (2007 г.).

Выполнена корректировка геологической модели и пересчет запасов газа и газового конденсата Штокмановского ГКМ (2009 г.). Ref.: А. Мандель, Шельф России, 2010

Ref.: А. Мандель, Шельф России, 2010

Основные показатели вариантов разработкиШтокмановского ГКМ

№№п/п

ПоказателиЗначения

1. Проектный уровень добычи газа, млрд.м3/год 71,1

2. Фонд эксплуатационных скважин. 68

3.Проектный средний дебит скважины, млн. м3/сут

4.Продолжительность периода постояннойдобычи, лет

5. Отбор газа за период постоянной добычи, млрд.м3 1577

6. Отбор газа за 50 лет эксплуатации, млрд.м3 2672

7.Коэффициент извлечения газа за период 50 лет эксплуатации, %

Схема обустройства Штокмановского ГКМ

Транспортировка СПГ

Магистральный трубопровод

Завод по производству СПГ

Морскойтрубопровод

Подводныйдобычнойкомплекс

Морскаятехнологическая

платформа

Скважина

Распределительныйузел

Оптоволоконныйкабель

FPU/FPSO

Основные объекты берегового обустройства Штокмановского ГКМ

Портовый транспортно-технологический комплекс, включающий:

Завод СПГ Специализированный морской порт

Танкеры–перевозчики СПГ

Грузовая вместимость 216 000 куб. м

Дедвейт 99 820 т Длина 325 м Ширина 53,5 м Осадка 12,5 м Скорость 19,5 узлов

Грузовая вместимость 155 000 куб. м

Дедвейт 75 900 т Длина 289 м Ширина 45 м Осадка 12,0 м Скорость 19,5 узловПотребность судов-газовозов на полное развитие – до 23 судов

Особенности освоения Приразломного нефтяного месторождения

С целью освоения месторождений, расположенных на арктическом шельфе России в 2002 г. создана компания ООО «Севморнефтегаз», с 01.06.2009 г. переименована в ООО «Газпром нефть шельф»

100 % дочернее предприятие ОАО «Газпром»

ООО «Газпром нефть шельф» владеет лицензией на геологоразведку и разработку Приразломного НМ и назначено ответственным за освоение Долгинского НМ в части добычи углеводородного сырья

ООО «Газпром нефть шельф»ООО «Газпром нефть шельф»

Приразломное нефтяное месторождение

География: Приразломное нефтяное месторождение открыто в 1989 году, расположено на

шельфе Печорского моря, в 60 км от берега (пос. Варандей). Глубина моря в районе месторождения составляет 19–20 м.

Для освоения месторождения: Строится морская ледостойкая стационарная платформа (МЛСП); Создается специализированная морская транспортная система вывоза нефти

и снабжения платформы; Создается необходимая береговая инфраструктура; Для разработки месторождения предусматривается – 40 скважин в т.ч. добывающих – 19 нагнетательных – 16 поглощающих – 1 резервных – 4

Трудности при освоении: Высокие ледовые нагрузки; Сложные климатические условия; Слаборазвитая инфраструктура; Первый отечественный проект с уникальной платформой; Отсутствие аналогов в мировой практике

Приразломное нефтяное месторождение

Накопленная добыча нефти с начала разработки – 74,45 млн.т

Накопленная добыча жидкости с начала разработки – 152,4 млн.т

Проектный фонд скважин – 40 шт

Проектный уровень добычи нефти – 6,58 млн.т./год

Проектный уровень добычи жидкости – 8,25 млн.т./год

Проектный уровень добычи попутного газа – 296 млн.м³/год

Максимальный дебит скважины:

однозабойной – 1600 м ³/сут; двухзабойной – 3200 м ³/сут

Коэффициент нефтеизвлечения, 0,3

Пространственное расположение стволов скважин на Приразломном нефтяном месторождении

Групповой рабочий проект на строительство скважин на нефтяном месторождении Приразломное с МЛСП выполнен компанией «Halliburton» совместно с компанией ОАО «НПО Буровая техника» - ВНИИБТ

Основные технологические решения

бурение скважин на платформе одним станком; одновременное бурение и эксплуатация скважин; протяженность горизонтальных участков скважин в

продуктивном горизонте 750-1000 м использование двухзабойных скважин; все скважины оборудованы высокопроизводительными ЭЦН

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МОРСКОЙ ЛЕДОСТОЙКОЙ СТАЦИОНАРНОЙ ПЛАТФОРМЫ «ПРИРАЗЛОМНАЯ»

ООО «Газпром нефть шельф»генеральный заказчик, координатор работ

ЗАО «Морнефтегазпроект» ФГУП ПО «Севмаш» проектировщик генеральный подрядчик

строительных работ

Технические характеристики:

• Длина ……………………………………………126 м• Ширина …………………………………………126 м• Высота от уровня моря (по факельной мачте), около……………..……120 м• Масса, около (без твердого балласта) ……………………….…110 000 т (с твердым балластом)……………………………..506 000 т • Количество скважин………………………………..40 шт.• Общая вместимость кессона………………..…159 890 м³ • Объём нефти в танках…………………………….108 814 м³ • Уровень добычи в сутки………………………...20 748 м³ • Персонал…………………………………………. 160 чел• Период автономности….…………….………….…60 сут• Расчетный срок службы………………………..…25 лет

Требования к МЛСП:

• Устойчивость к повышенным ледовым нагрузкам;• Круглогодичная эксплуатация, в т.ч. отгрузка нефти на танкер;• Автономная работа в течении 6 суток;• Возможность использования в последующих проектах

2 - загрузка бетона

4 - установка на грунт, укладка бермы

1 – строительство МЛСП

Основные этапы выполнения работ по МЛСП «Приразломная»

3 – буксировка на месторождение

Строительство МЛСП «Приразломная»

МЛСП «Приразломная»,Транспортировка в Мурманск

Круглогодичный вывоз и экспорт нефти с месторождения

Доставка грузов снабжения и перевозка персонала на МЛСП

Обеспечение безопасности работ в море Экологическая безопасность освоения ПНМ Спасение персонала в аварийных ситуациях

Задачи морской транспортно-технологической системы

СУДА МОРСКОЙ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Челночные танкеры (ЧТ)

дедвейтом 70 тыс.тонн

В соответствии с решением ОАО «Газпром» оператором по транспорту нефти выбрано ОАО«Совкомфлот».

Проектант – «Aker Arctic Technology» (Финляндия)

Завод – строитель - ФГУП «Адмиралтейские Верфи»(Санкт - Петербург). Срок сдачи первого ЧТ «Михаил Ульянов» – январь 2010 г., второго «Кирилл Лавров» – апрель 2010 г.

Многофункциональные

ледоколы-снабженцы

(МФЛС)

Проектант – «Moss Maritime» (Норвегия)Подрядчик по строительству – верфь «Havyard AS» (Норвегия).Первый МФЛС «Владислав Стрижов» принят в эксплуатацию в марте 2006г., второй МФЛС «Юрий Топчев» – в ноябре 2006 года.

Карское море – стратегический объект подготовки сырьевой базы XXI века

По материалам магистерской диссертации М. Булах

Карское море, Приямальский шельф и Обско-Тазовская губа

Из магистерской диссертации М. Булах

Общие сведения о регионе

Вероятность открытия в Карской нефтегазоносной области не менее 15 трлн м3 газа к 2015 г

Создание Карского морского центра газодобычи позволит обеспечить в 2015-2020 гг добычу не менее 300-400 млрд м3 газа в год

С 2015 г – восполнение падения добычи газа в Надым-Тазовском регионе и увеличение добычи к 2025-2030 гг до 800 млрд м3 в год

Общие сведения о регионеГеографическое положение и климатические условия

Площадь – 883 тыс км2, объем – 98 тыс км3

Средняя глубина – 11 м, наибольшая глубина – 600 м

Полярный морской климат

Скорость ветра в среднем 7-8 м/с

Сильное зимнее охлаждение и слабый летний прогрев

– Tmin – 45-50 0C

– Tmax – 5-6 0C

Температура воды зимой от - 1.5 0С до + 1.7 0С, летом – от +3 0С до +6 0С

Карское море и Северный морской путь

Часть VII

Энергетическая стратегия России: Задачи, стоящие перед нефтегазовой промышленностью

Энергетическая стратегия России и новые задачи, стоящие перед нефтегазовой промышленностью

Нефтегазовая промышленность:

Самая крупная часть ВВП

Самые эффективные вложения

Нефтегазовая промышленность РоссииЛидирующий сектор экономики

ВВП России

Отчисления в бюджет

Доля нефтяного сектора в ВВП и отчислениях в бюджет

Source: Ministry of Energy RF, 2009

converted in USD by AZ

Строительство – 6.0 Металлургия – 0.7 Трубы – 1.8 Машиностроение – 4.4 Крупнотоннажный транспорт – 1.7 Нефтесервис – 9.4 Другие – 6.0

Всего – 30.0 млрд долл США

Совокупный доход: 46.6 млрд долл США

Нефтяные инвестиции (в млрд долл США):

Нефтегазовая промышленность России

Энергетическая стратегия России, 2008-2030 гг.

Э нергетичес кая с тратегия Р ос с ии 2008-2030 гг., min s cenario

487 486 505 530

664 685 803 885

2008 Фаза 1, до2013-2015 гг

Фаза 2, до2020-2022 гг

Фаза 3, до2030 г

Год

ая д

ыча

, мл

Газ

Нефть

Э нергетичес кая с тратегия Р ос с ии 2008-2030 гг., max s cenario

535525495487

940837745664

2008 Фаза 1, до2013-2015 гг

Фаза 2, до2020-2022 гг

Фаза 3, до2030 г

Год

ая д

ыча

, мл

Газ

Нефть

Russia's oil production forecast

2010 2015 2020 2025 2030

Far East East Siberia West Siberia European part

Добыча нефти в России по регионам до 2030 г.

Прогноз добычи нефти Прогноз добычи нефти

Russia's gas production forecast

2010 2015 2020 2025 2030

Far East East Siberia West Siberia European part

Добыча газа в России по регионам до 2030 г.

Прогноз добычи газа Прогноз добычи газа

Source: Ministry of Energy, Rosneft

Два возможных сценария развития добычи в пятилетие 2009-2013 гг:

Отсутствие решений: добыча нефти сокращается до 450 млн тонн к 2013 г (5-летний план)

Наличие решений: добыча нефти растет до 511 млн тонн к 2013 г.

Стагнация промышленности вследствие нехватки инвестиционного потенциала

Utilized and flared as s oc iated g as ,

billion m3

Flared 1430%Utilized 4770%

Необходимость в государственной политике в вопросе повышения энергоэффективности

Объяснения

Ограниченный доступ к газо-транспортным системам

Отсутствие инфраструктуры для утилизации попутного газа

Ежегодные потери от сжигания попутного нефтяного газа составляют 750 млн долл США (при цене газа $50/1000 м3)

Рациональное использование попутного газа

Утилизируемый и сжигаемый попутный газ, млрд м3

Освоение шельфа требует развития в России высокотехнологичных производств, которые могли бы обеспечить строительство свыше 100 морских ледостойких платформ, 230 подводных окончаний, 80 единиц флота

Для освоения континентального шельфа России потребуется 15 000 инженеров-проектировщиков

14 1027

2010 2015 2020 2025 2030

млн т

Прогноз добычи нефти на континентальном шельфе России

Источник: оценка НК «Роснефть», включая запасы спорных территорий

Новые задачи: освоение запасов континентального шельфа

Добыча нефти и газа на российском шельфе, 2010-2030 гг.

Добыча УВ на российском шельфе

2010 2015 2020 2030

од Каспийское

море

Сахалин

Арктическиеморя

Добыча УВ на арктическом шельфе

2010 2015 2020 2030

Удельные затраты долл США / ТНЭ

Развитые регионы

Восточная Сибирь

Шельф Дальнего Востока

Шельф Арктики

Освоение арктического шельфа – долгосрочная стратегическая задача

Source: Rosneft

Сланцевый газ в США

Добыча нефти и газа на российском шельфе, 2010-2030 гг.

Для освоения российского арктического шельфа необходимы:

Государственная программа разведки арктического шельфа

Условия для привлечения иностранного капитала, технологий, опыта и компетенций

Быстрый переход на стимулирующую налоговую систему, основанную на налоге с прибыли, включая налоговые каникулы на добычу нефти, газа и конденсата на континентальном шельфе, если и когда необходимо

Модернизация российских арктических портов

Государственная программа и законодательство по эффективному использованию попутного нефтяного газа и газохимии

Международное сотрудничество по оценке ресурсов и запасов и гармонизации оценок

Интернационализация образования

Российский арктический шельф

Освоение морских нефтегазовых месторождений в арктических широтах по мнению экспертов считается одним из самых сложных проектов в мире.

Без международого сотрудничества и использования современных технологий добычи и транспорта углеводородов, без эффективных мер по охране труда и окружающей среды реализация такого проекта будет вряд ли возможной.

Взаимовыгодное сотрудничество

Эффективное, безопасное и надежное освоение арктических ресурсов может быть обеспечено … только путем сотрудничества, а не конкуренции, между арктическими нациями. Любой другой путь … не обеспечит гарантии успеха ни одной нации в долгосрочной перспективе.

Помощник Госсекретаря США Даниэл Салливэн,

15 октября 2007 г.

Заключение

Во второй половине XXI века добыча углеводородов в Арктическом нефтегазоносном супербассейне будет иметь в обеспечении энергоресурсами человечества не меньшее значение, чем сегодня играют бассейны Персидского залива и Западно-Сибирский

Ref: A. Kontorovich, RAO-2009

Major challenges require timely preparations

Спасибо за внимание!

• Проф. Анатолий Золотухин• Э-почта: anatoly.zolotukhin@gmail.com • Тел/факс: +7 499 135 75 16

Лекция "Арктика, нефть, политика"

Business

презентация арктика прилив...

презентация нефть якименко

НЕФТЬ ГАЗ ЯКУТИИ 2021

нефть и нефтепродукты

АРКТИКА: НОВЫЙ ФОРМАТ...

· Арктика и Север. 2016. № 23 2 issn...

Нефть России

Здравствуй, тюменская нефть!

арктика 2 копия

ДОКЛАД ДИРЕКТОРА ...

НЕФТЬ и ГАЗ СИБИРИ, №3 (28) 2017 НЕФТЬ...

НЕФТЬ И ГАЗ - enbek

Криосфера (Арктика,...

Нефть - фронту!

Глава 1....

Арктика. Предложения к дорожной...

НЕФТЬ Методы определения...

Нефть фронту, 1943

Газпром нефть

твоя арктика