Морський видобуток нафти та газу та її перспективи. Платформи у відкритому морі: теорія та практика будівництва Нафтові вежі в океані

Видобуток нафти і газу останні десятиліття поповнюється відкриттями скупчень вуглеводнів (УВ) на акваторіях морів і океанів. Пошукові роботи та видобуток проводяться в різних частинах світу: у внутрішніх морях та затоках - Каспійській (СНД), Мексиканській (США, Мексика), Маракаїбській лагуні (Венесуела), Перській затоці (Саудівська Аравія, Кувейт, Катар, Іран та ін). у Північному (Нідерланди, Великобританія та ін.), Середземному (Єгипет, Франція та ін.) морях; у Тихому океані - біля берегів Аляски, Каліфорнії (США), Латинської Америки (Перу) та Японії; в Атлантичному океані - біля берегів Латинської Америки (Трінідад, Аргентина, Бразилія), Африки (Гвінея, Нігерія, Габон, Ангола та ін.); в Індійському океані - біля берегів Південної та Західної Австралії та в Бенгальській затоці (Бангладеш); у Яванському морі (Індонезія); у Північному Льодовитому океані - біля берегів Північної Аляски та ін.

Особливо значні відкриття морських скупчень отримані в Північному морі, Маракаїбській лагуні, Перській затоці, біля берегів Аляски та ін.

До найбільших об'єктів нафти і газу, що розробляються в Північному морі, відносяться: Екофіск, Фортіс, Монтроз, Ок, Арджилл, Леман, Індефатігейбл та ін.

У Маракаїбській лагуні виявлено найбільшу зону нафто-газонакопичення Болівар, яка об'єднує низку місця скупчення нафти із загальними запасами понад 4 млрд т. Понад 7 тис. свердловин експлуатує цей об'єкт.

У Перській затоці виявлено низку значних зон нафто-газонакопичення, що включають великі скупчення нафти, у тому числі Сафанія-Хафджі, Маніфа, Зулуф та ін.

Під водами Мексиканської затоки ще в 1938 р. було виявлено перше морське нафтове скупчення Креол, а в 80-х роках їх налічувалося більше десяти, зокрема Юджин-Айленд, Шип-Шоал, Мотембо, Гуанабо, Бакуранао, Кантарель та ін. .

Британська нафтогазовидобувна промисловість протягом 20 років, що пройшли після виявлення перших нафтових місцескупчень у Північному морі, незважаючи на суворі умови ведення підводних робіт, досягла величезних успіхів, ставши однією з найбільших у світі.

Наприкінці 1986 р, у Великій Британії на шельфі розроблялися 32 нафтових і 17 газових місцескупчень. Експлуатація здійснюється зі стаціонарних (закріплених на морському дні) та плавучих платформ при глибині моря від кількох десятків метрів до 200 м-коду.

Пошуково-розвідувальні роботи на нафту та газ також здійснюються або зі стаціонарних платформ, або з плавучих самохідних платформ та спеціальних суден. Найчастіше, щоб спорудити стаціонарну платформу, спочатку будується штучний металевий кістяк (основа), що з морським дном. З метою здешевлення робіт зазвичай використовують одну основу для буріння трьох і більше свердловин, у тому числі похилих.

Конструкції стаціонарних та плавучих платформ, а також бурові судна для проведення пошукових робіт та видобутку нафти та газу різняться. Однак у всіх випадках вони мають необхідний комплект обладнання та приміщень. На платформах встановлено бурову вежу, промивні насоси та інше обладнання для буріння свердловин, інструменти та запас порошку для промивної рідини, цементу та різних реагентів. Платформа має службові та побутові приміщення, а також посадковий майданчик для вертольота.

У нас в країні також є спеціальні судна для проведення пошуково-розвідувальних робіт та видобутку нафти та газу в морі. До них відносяться бурові судна «Валентин Шашин», «Віктор Муравленко», «Михайло Мірчинк», яким присвоєно імена відомих вітчизняних нафтовиків, які зробили величезний внесок у розвиток нафтогазового комплексу країни.

Станом на початок 80-х років (1981) сумарний річний видобуток нафти в морі в зарубіжних країнах (без соцкраїн та СРСР) становив 637 млн ​​т, а газу - 236 млрд м 3 .

Перші п'ять країн, які видобувають найбільшу кількість нафти в морі, розподілялися так: Саудівська Аравія (148 млн т), Великобританія (89), Мексика (56), Венесуела (54), США (52), а по газу: США (137 млрд м 3), Великобританія (35,7), Норвегія (29), Абу-Дабі (7,3), Індонезія (6,5 млрд. м 3).

За даними за 1985 р., у розвинених капстранах і країнах з дна моря було видобуто 752,3 млн т і 375,9 млрд м 3 газу. При цьому найбільший видобуток нафти (млн т.) здійснювався в таких країнах: Великобританія (127,4), Мексика (87,5), Саудівська Аравія (75,2), США (61,5), Венесуела (57), Норвегія (39,9), а видобуток газу (млрд м 3) у країнах: США (132,2), Великобританія (52,1), Норвегія (33,6), Малайзія (14,2), Саудівська Аравія (14) ), Венесуела (12), Мексика (10).

Кількість місцескупчень нафти і газу, відкритих початку 1986 р. у розвинених капстранах і країнах на акваторіях, становила 2419, їх 1204 перебували у експлуатації.

Глибина пошуково-розвідувальних свердловин на морі коливалася від 1920 до 5750 м, а експлуатаційних свердловин – від 1738 до 4785 м.

Буріння свердловин та експлуатація скупчень нафти та газу на акваторіях є складним і дорогим процесом, про що свідчать порівняльні дані щодо деяких техніко-економічних показників буріння на морі та на суші (див. табл. 4).

Таблиця 4 Техніко-економічним показникам буріння на морі та на суші

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Геологи досліджують як сушу, і акваторії морів і океанів.

Родовища природного газу знаходяться не лише на суші. Існують морські родовища - нафта і газ іноді зустрічаються і в надрах, прихованих водою.

Майже 70 відсотків поверхні Землі перебуває під водою; Не дивно, що пошуково-розвідувальні компанії звертають увагу на корінні породи і відкладення нижче рівня океану, розглядаючи їх як джерело корисних копалин. Ця так звана «морська видобуток» - справа не нова. Перші морські розвідувальні роботи велися в 1960-х і 1970-х роках, Якщо більша частина поверхні Землі вкрита водою, то чому метод морського видобутку так повільно набирає сили? Цьому існує два пояснення: політика та технологічні обмеження. До Конференції ООН з морського права не було згоди про те, яка частина морського шельфу належить країні, а де починаються міжнародні води. Тепер, коли врегульовані питання володінь, зробила крок технологія, а ціни на товари стали захмарними, все гостріше постає питання морської геологорозвідки.

В наш час досить гостро постає питання про вдосконалення морських бурових установок, про те, як зробити видобуток нафти на акваторіях більш продуктивним та безпечним.

Історія морського видобутку нафти

Початок морського видобутку нафти належить до 20 років дев'ятнадцятого, коли в районі міста. Баку за 20-30 м від берега споруджували ізольовані від води колодязі, з яких черпали морську нафту з неглибоко залягаючих горизонтів. Зазвичай такий колодязь експлуатувався кілька років. B 1891 на Каліфорнійському узбережжі Тихого океану була пробурена похила свердловина, забій якої відхилився на відстань 250 м від берега, вперше розкрила продуктивні пласти морського покладу. З того часу каліфорнійський шельф став основним об'єктом пошуку, розвідки та видобутку вуглеводнів під дном Тихого океану.

Перший у світі морський нафтопромисел з'явився 1924 року біля міста Баку, де почали вести буріння свердловин у морі з дерев'яних острівців, які пізніше стали кріпити сталевими палями, що цементуються у морському дні. Підстави для буріння свердловин з метою розробки морських нафтових родовищ стали створювати в CCCP на початку 30-х років. 20 століття.

У кінці 40-х - початку 50-х років широке застосування на Каспії отримав естакадний спосіб видобутку нафти. Подібні морські нафтопромисли при глибині моря 15-20 метрів були споруджені також у Мексиканській затоці та у Венесуелі. Будівництво плавучих технічних засобів для освоєння морських родовищ нафти почалося в основному в 50-х роках 20 століття із створення Бурових платформ.

Систематичні пошуки нафтових родовищ на акваторіях морів і океанів були розпочаті в 1954 році. океанів та понад 140 здійснюють їх пошуки на шельфах.

Географія родовищ

Роботами на нафту та газ охоплено величезні акваторії Світового океану. В осадовій товщі дна якого відкрито близько 1000 родовищ.

Основні запаси нафти та газу припадають на континентальний шельф, у ряді районів Світового океану вважаються нафтогазоносними також континентальний схил та океанічне ложе. Родовища нафти та газу виявлено на шельфах 60 країн. Понад 500 покладів розробляється у узбережжя США, близько 100 - у Північному морі, понад 40 - у Перській затоці. Нафта виявлена ​​і видобувається на шельфах Північної та Південної Америки, Європи, Південно-Східної Азії, Африки, Австралії, Нової Зеландії та інших акваторій. B CCCP традиційний нафтовидобувний район – Каспійське море.

В Атлантичному океані та його морях відкрито велику кількість морських родовищ нафти та газу, які інтенсивно розробляються. До найбагатших морських нафтогазоносних районів світу відносять Мексиканську затоку, лагуну Маракайбо, Північне море, Гвінейську затоку, які інтенсивно розробляються. Три великі нафтогазоносні провінції виявлені в Західній Атлантиці:

1) від Денисова протоки до широти Нью-Йорка (промислові запаси у Лабрадора і на південь від Ньюфаундленду);

2) на шельфі Бразилії від мису Калканьяр до Ріо-де-Жанейро (відкрито понад 25 родовищ);

3) у прибережних водах Аргентини від затоки Сан-Хорхе до Магелланова протоки. Згідно з оцінками, перспективні нафтогазоносні площі становлять близько 1/4 акваторії океану, а загальні потенційні ресурси нафти і газу, що видобуваються, оцінюються більш ніж у 80 млрд т.

На відносно розвиненому шельфі провінції експлуатуються великі нафтогазоносні басейни Північного, Ірландського, Балтійського та Середземного морів. На прилеглих до моря територіях провінції розвідано великі родовища вуглеводневої сировини. Ряд родовищ мають світове значення

Надра Тихого океану багаті на нафту і природний газ, проте вивчена і освоєна лише їх незначна частина. Запаси потенційних ресурсів нафти і газу оцінюються до 90-120 млрд т (30-40% запасів Світового океану). У категорію розвіданих і видобутих запасів переведено понад 3 млрд. т, а до перспективних і прогнозних віднесено 7,6 млрд. т. Підводні розробки ведуться головним чином на глибинах до 100 м і на відстані від берегів 90-100 км. Основними районами морської нафтогазовидобутку є: південна частина Каліфорнійського шельфу і акваторія затоки Кука (США), Басів протока (Австралія), прибережні води Малайського архіпелагу, Брунея та Індонезії, затока Бохайвань (КНР), акваторія затоки Гуая. Широкі пошуково-розвідувальні роботи ведуться на шельфі Сахаліну, Південно-Китайського моря, в протоці Магеллана. На шельфах провінцій видобувається нафта і газ, багато родовищ прибережної зони (мають світове значення.) Найбільш інтенсивний розвиток галузі морського господарства отримали в Індонезії, Малайзії, Сінгапурі. Індонезія - найбільший виробник у регіоні нафти та нафтопродуктів (загальні запаси, включаючи шельф, становлять близько 8 млрд т), олов'яної руди. Континентально-морські родовища нафти і газу зосереджені біля узбережжя островів Ява та Мадура, у північній частині Західної протоки та біля західного та східного узбережжя острова Калімантан.

Збільшується видобуток нафти та газу в штаті Саравак (м. Мірі), на шельфі північно-західної частини острова Калімантан та біля півострова Малакка

Надра північно-східних приморських регіонів і континентального шельфу провінції також багаті на вуглеводневу сировину (Аляска, район Лос-Анджелеса і прибережні води штату Каліфорнія),

У прибережних штатах Мексики експлуатуються родовища нафти (Чьяпос), узбережжя Колумбії розвідані запаси нафти, в Еквадорі досить успішно розробляються родовища нафти і. Однак у країнах Східної провінції на Тихоокеанському узбережжі родовища зустрічаються рідше, ніж у глибинних районах та на Атлантичному узбережжі.

Технології морського видобутку нафти Типи бурових установок

B загальну систему видобутку нафти і газу на Морських нафтогазових промислах зазвичай входять такі елементи:

· Одна або кілька платформ, з яких буряться експлуатаційні свердловини,

· трубопроводи, що з'єднують платформу з берегом;

· берегові установки з переробки та зберігання нафти,

навантажувальні пристрої

Бурова установка – це складна технічна споруда, призначена для видобутку нафти газу на морському шельфі.

Прибережні родовища нерідко продовжуються на розташованій під водою частині материка, яку називають шельфом. Його кордонами є берег і так звана брівка - чітко виражений уступ, за яким глибина стрімко зростає. Зазвичай глибина моря над брівкою складає 100-200 метрів, але іноді вона сягає і 500 метрів, і навіть до півтора кілометра, наприклад, у південній частині Охотського моря або біля берегів Нової Зеландії. Залежно від глибини застосовують різноманітні технології. На мілководді зазвичай споруджують укріплені «острова», з яких і здійснюють буріння. Саме так нафту здавна добувалась на Каспійських родовищах у районі Баку. Застосування такого способу, особливо в холодних водах, часто пов'язане з ризиком пошкодження нафтовидобувних «острівів» льодами. Наприклад, у 1953 році великий крижаний масив, що відірвався від берега, знищив близько половини нафтовидобувних свердловин у Каспійському морі. Рідше застосовується технологія, коли потрібну ділянку окантовують дамбами і відкачують воду з котловану, що утворився. За глибини моря до 30 метрів раніше споруджувалися бетонні та металеві естакади, на яких розміщували обладнання. Естакада з'єднувалася з сушею або була штучним островом. Згодом ця технологія втратила актуальність.

Якщо родовище розташовується близько до суші, є сенс бурити схилу схилу з берега. Одна з найцікавіших сучасних розробок – дистанційне керування горизонтальним бурінням. Фахівці здійснюють контроль проходження свердловини із берега. Точність процесу настільки висока, що можна потрапити в потрібну точку з відстані кількох кілометрів. У лютому 2008 року корпорацією Ексон Мобіл (Exxon Mobil) встановлено світовий рекорд у бурінні подібних свердловин у рамках проекту «Сахалін-1». Протяжність стовбура свердловини тут становила 11 680 метрів. Буріння здійснювалося спочатку у вертикальному, а потім у горизонтальному напрямку під морським дном на родовищі Чайво за 8-11 кілометрів від берега. Чим глибше води, тим складніші технології застосовуються. На глибинах до 40 метрів споруджуються стаціонарні платформи (рис4), якщо ж глибина досягає 80 метрів, використовують плавучі бурові установки (рис4), оснащені опорами. До 150-200 метрів працюють напівзанурювальні платформи (рис4,5), які утримуються дома за допомогою якорів чи складної системи динамічної стабілізації. А буровим судам підвладне буріння і набагато більших морських глибинах. Більшість свердловин-рекордсменів було проведено в Мексиканській затоці - понад 15 свердловин пробурено на глибині, що перевищує півтора кілометри. Абсолютний рекорд глибоководного буріння був встановлений у 2004 році, коли бурове судно Discoverer Deel Seas компаній Transocean та ChevronTexaco розпочало буріння свердловини в Мексиканській затоці (Alaminos Canyon Block 951) при глибині моря 3053 метри.

У північних морях, що відрізняються складними умовами, частіше будують стаціонарні платформи, які утримуються на дні завдяки величезній масі основи. Вгору від основи піднімаються порожнисті «стовпи», у яких можна зберігати видобуту нафту чи устаткування. Спочатку конструкцію буксирують до місця призначення, затоплюють, а потім, прямо в морі, надбудовують верхню частину. Завод, на якому будують такі споруди, за площею можна порівняти з невеликим містом. Бурові установки на великих сучасних платформах можна пересувати, щоб пробурити стільки свердловин, скільки потрібно. Завдання конструкторів таких платформ – встановити максимум високотехнологічного обладнання на мінімальній площі, що робить це завдання схожим на проектування космічного корабля. Щоб впоратися із морозами, льодами, високими хвилями, бурове обладнання можуть встановити прямо на дні. Розвиток цих технологій надзвичайно важливий для країн, що мають великий континентальний шельф.

Цікаві факти Норвезька платформа "Трол-А", яскрава "представниця" сімейства великих північних платформ, досягає 472 м у висоту і важить 656 000 тонн. (рис 6)

Американці вважають датою початку морського нафтопромислу 1896, а його першопрохідником - нафтовика Вільямса з Каліфорнії, який бурив свердловини з побудованого ним насипу.

У 1949 році за 42 км від Апшеронського півострова на естакадах, споруджених для видобутку нафти з дна Каспійського моря, було збудовано ціле селище під назвою Нафтове Каміння. У ньому тижнями мешкали співробітники підприємства. Естакаду Нафтового Каміння можна побачити в одному з фільмів про Джеймса Бонда – «І цілого світу мало». Необхідність обслуговувати підводне обладнання бурових платформ суттєво вплинуло на розвиток глибоководного водолазного обладнання. Щоб швидко закрити свердловину при аварійній ситуації - наприклад, якщо шторм не дозволяє буровому судну залишатися на місці, - використовують пробку під назвою «превентер». Довжина таких превентерів сягає 18 м, а вага – 150 тонн. Початку активної розробки морського шельфу сприяла світова нафтова криза, що вибухнула в 70-х роках минулого століття.

Після оголошення ембарго країнами ОПЕК виникла гостра потреба у альтернативних джерелах постачання нафти. Також освоєнню шельфу сприяло розвиток технологій, які досягли на той час такого рівня, який дозволяв би здійснювати буріння на значних морських глибинах.

Газове родовище Гронінген, відкрите біля узбережжя Голландії в 1959 році, не тільки стало відправною точкою в розробці шельфу Північного моря, але й назвало новий економічний термін. Ефектом Гронінгена (або голландською хворобою) економісти назвали суттєве подорожчання національної валюти, що відбулося в результаті зростання експорту газу і негативно позначилося на інших експортно-імпортних галузях.

Розглянемо докладніше технології буріння свердловин на акваторіях та типи бурових установок.

Вирізняють такі способи буріння свердловин на акваторіях (рис 8):

1. з морських стаціонарних платформ;

2. гравітаційних морських стаціонарних платформ;

3. самопідйомних бурових установок;

4. напівзанурювальних бурових установок;

5. Бурові судна.

Морська стаціонарна платформа - це бурова основа, що спирається на дно акваторії і височить над рівнем моря. Так як по закінченні експлуатації свердловини МСП залишається на місці спорудження, то схемою буріння свердловини на відміну від схеми будівництва наземної свердловини передбачено наявність водовідокремлювальної колони, що ізолює свердловину від товщі води і сполучає підводне гирло з буровим майданчиком морської стаціонарної платформи. Устьеве обладнання (превентори, головки обсадних колон, пристрій для відведення промивної рідини зі свердловини до системи очищення) монтується також на МСП.

Для буксирування платформи до місця будівництва свердловини потрібно чотири або п'ять буксирів. Зазвичай у буксируванні МСП беруть участь і інші допоміжні судна (портові тягачі, судна супроводу тощо). У хорошу погоду середня швидкість буксирування становить 1,5 – 2,0 уз/год.

Гравітаційна морська стаціонарна платформа - бурова основа, виготовлена ​​із залізобетону та сталі. Вона будується в глибоководних затоках і потім за допомогою буксирів доставляється на точку буріння експлуатаційних та розвідувальних свердловин. ГМСП призначена не тільки для буріння свердловин, але й для видобутку та зберігання чорного золота до відправки танкерами до місця переробки. Платформа має велику вагу, тому для утримання її на точці буріння не потрібно додаткових пристроїв.

Після розробки родовища проводиться консервація всіх свердловин, від'єднання установки від усть свердловин, відрив її від морського дна та транспортування на нову точку в межах даної площі або в інший регіон буріння та нафтовидобутку та газу. У цьому полягає перевага ГМСП перед МСП, яка після розробки родовища залишається у морі назавжди.

Самопідйомна плавуча бурова установка має достатній запас плавучості, що має велике значення для її транспортування на точку буріння разом із буровим обладнанням, інструментом та необхідним запасом витратних матеріалів. На місці буріння за допомогою спеціальних підйомних механізмів та опор встановлюють СПБО на морське дно. Корпус установки піднімають над рівнем моря на висоту, що недосяжна для морських хвиль. За способом монтажу превенторних пристроїв та способом з'єднання бурового майданчика з підводним гирлом свердловини СПБУ аналогічна МСП. Для забезпечення надійності експлуатації свердловини колони обсадні підвішують під столом ротора. Після завершення буріння та після освоєння розвідувальної свердловини встановлюють ліквідаційні мости і всі обсадні колони обрізають нижче рівня дна моря.

Напівнавантажувальна плавуча бурова установка складається з корпусу, який включає в себе власне буровий майданчик з обладнанням та понтони, з'єднані з майданчиком стабілізуючими колонами. У робочому положенні на точці буріння понтони заповнюються розрахунковою кількістю морської води та занурюються на розрахункову глибину під воду; при цьому дія хвиль на платформу зменшується. Так як ППБУ схильна до хитавиці, то жорстке з'єднання її з підводним гирлом свердловини за допомогою водовідокремлювальної колони (райзера) неможливе. Тому для запобігання руйнуванню зв'язки гирло - ППБУ у складі водовідокремлювальної колони передбачено телескопічне з'єднання з герметизуючим вузлом та герметичні шарнірні з'єднання ВОК. з плавзасобом та підводним гирловим противикидним обладнанням Герметичність рухомих елементів водовідокремлювальної колони повинна забезпечувати ізоляцію свердловини від морської води та безпеку робіт за допустимих умов експлуатації.

На точку буріння ППБУ доставляють за допомогою буксирних суден і утримують якорною системою протягом усього періоду буріння і випробування свердловини. Після закінчення її будівництва ППБУ знімають із точки буріння та переганяють на нове місце.

При будівництві глибоких морських нафтових і газових свердловин використовується бурове судно, на якому змонтовано все бурове та допоміжне обладнання і знаходиться необхідний запас витратного матеріалу. Па точку буріння БС йде своїм ходом; його швидкість досягає 13 уз/год (24 км/год). Над точкою буріння судно утримується за допомогою динамічної системи позиціювання, яка включає п'ять гвинтів, що підрулюють, і два ходові гвинти, що постійно перебувають у роботі.

Противикидове підводне обладнання встановлюється на морське дно після постановки БС на точку буріння, воно пов'язане з гирлом свердловини за допомогою водовідокремлювальної колони з дивертором, двох шарнірних з'єднань і телескопічного з'єднання для компенсації вертикальних і горизонтальних переміщень бурового судна в процесі будівництва свердловини.

Основним чинником, що впливає вибір типу плавучих бурових засобів, є глибина моря дома буріння. До 1970 р самопідйомні бурові установки використовувалися для буріння свердловин при глибинах 15-75 м, в даний час - до 120 м і більше. -300 м і більше.

Бурові судна, завдяки більш високій маневреності та швидкості переміщення, більшій автономності порівняно з ППБУ, використовуються при бурінні пошукових та розвідувальних свердловин у віддалених районах при глибинах акваторій до 1500 м і більше. Наявні на суднах великі запаси витратних матеріалів, розраховані на 100 днів роботи установки, забезпечують успішне буріння свердловин, а велика швидкість пересування судна - швидке їхнє перебазування з пробуреної свердловини на нову точку. На відміну від ППБУ для БС є великі обмеження роботи залежно від хвилювання моря. Так, при бурінні вертикальна качка бурових суден допускається до 3,6 м, а для ППБУ - до 5 м. Так як ППБУ має більшу стійкість (за рахунок занурення нижніх понтонів на розрахункову глибину) порівняно з буровими суднами, то вертикальна качка ППБУ становить 20-30% від висоти хвилі. Таким чином, буріння свердловин з ППБУ здійснюють за значно більшого хвилювання моря, ніж при бурінні з БС. До недоліків напівзанурювальної плавучої бурової установки можна віднести малу швидкість пересування з пробуреної свердловини на нову точку. Новим напрямом підводного видобутку нафти є створення підводних експлуатаційних комплексів (рис 9), на яких створені нормальні атмосферні умови для роботи операторів. Обладнання та матеріали (цемент, глина, труби, агрегати та ін.) доставляються на бурові платформи суднами постачання. На них встановлюються також декомпресійні камери та необхідне обладнання для проведення водолазних та ряду допоміжних робіт. Добута нафта транспортується на берег за допомогою морських трубопроводів, які прокладаються у відкритому морі за допомогою спеціалізованих судноукладачів. Наряду з трубопроводами використовуються системи з рейдовими причалами. Hефть до причалу надходить по підводному трубопроводу і далі гнучкими шлангами або стояками подається до танкерів.

Буріння на нафту та газ в арктичних умовах

Буріння на нафту та газ в арктичних умовах має свої особливості та залежить від льодової обстановки та глибини моря.

Існує 3 способи буріння в цих умовах: c плавучого судна; co льоду; c встановленої на дні платформи чи судна, здатних протистояти дії льоду. Великий досвід з буріння co льоду накопичений в Kанаді, де бурять на глибині до 300 м. При відсутності потужної льодової основи і значних глибинах застосовуються масивні плавучі кесонні конструкції, оснащені підрулюючими пристроями, здатні функціонувати без людини року і протистояти дії рухомого, що рухається, та течій. Для розколювання великих крижин і відведення айсбергів служать допоміжні судна. За наявності великих айсбергів, відвід яких утруднений, кесонна експлуатаційна конструкція від'єднується від дна і відводиться убік за допомогою пристроїв, що підрулюють.

Основні райони видобутку нафти

Вже зараз близько 20% нафти видобувається з дна морів та океанів. За деякими оцінками, половина запасів нафти Землі перебуває в шельфі й у глибоководних районах.

У Мексиканській затоці ознаки нафти виявлені на глибині понад 3000 м. Основні райони морського видобутку нафти - це Венесуельська затока, шельфи Мексиканської затоки та штату Каліфорнія, Перська затока, деякі райони Гвінейської затоки (у Західної Африки), Північне море, Перу, Еквадору, а також Каспійське море, акваторії оз. Mаракайбо та та затоки Кука.

Морський видобуток нафти в Росії

Розвідка та експлуатація морських підводних надр має більш ніж двовікову давність. Вчені та нафтопромисловці давно звертали увагу на численні виходи нафти та газу з дна моря у прибережних водах деяких островів Апшеронського та Бакинського архіпелагів, особливо у Бакинській бухті.

У 1781 - 1782 рр. ескадра російських кораблів, котрі займалися вивченням Каспійського моря, відвідала район о. Житловий. Команда помітила на поверхні моря плівку, про що було зроблено запис у бортовому журналі одного з кораблів. Багато часу приділив вивченню геології Азербайджану, нафтових родовищ та грязьових вулканів російський академік Г.В. Абіх(рис 12). Вивчаючи острови Каспійського моря, він звернув увагу на виходи нафти та газу із дна моря біля деяких островів. У своїй праці, присвяченій вивченню грязьових вулканів, він зокрема вказував на наявність нафти і газу в надрах під дном Каспійського моря в районі Нафтового Каміння в Бібі-Ейбатській бухті.

На початку 19 ст. мешканець Баку Гаджі Касумбек Мансурбеков вирішив зайнятися видобутком нафти з дна моря у Бібі-Ейбатській бухті. З цією метою в 1803 р. він спорудив два колодязі, обсаджені дерев'яними зрубами, за 18 і 30 м від берега. Ці колодязі, що давали значну кількість нафти, експлуатувалися до 1825 року, коли були зруйновані штормом.

Після цього інтерес до морського видобутку нафти виник знову наприкінці 1873 - початку 1874 р. Група, що складалася з нафтопромисловця Роберта Нобеля, шкіпера Роберта Міллера, жителя Лібави Б. де Бура і лейтенанта флоту Костянтина Ірецького, звернулася до Управління гірничою частиною. Вони клопотали про відведення їм по 10 десятин морського дна в Бібі-Ейбатській бухті для організації робіт з видобутку нафти. Це клопотання зустріло запеклий опір нафтопромисловців Зубалова та Джакелі, власників нафтових ділянок на березі цієї бухти. Вони звернулися з протестом до Бакинського губернатора, обґрунтовуючи свої заперечення тим, що вишки заважатимуть їх морським судам підвозити до причалів, споруджених на березі бухти, необхідні матеріали для буріння та видобутку. Лише 1877 р. управління гірської частиною відповіло відмовою прохання надати ділянки на море.

Наступними прохачами були В.К. Згленицький, Н.І. Лебедєв та І.С. Заковенко, які клопотали перед різними інстанціями у 1896, 1898, 1900 та 1905 р. про отримання дозволу на морське буріння. У 1896 р. гірничий інженер В.К. Згленицький подав прощення до Управління державним майном Бакинської губернії та Дагестанської області, в якому він просив відвести йому ділянку морського дна для пошуків та видобутку нафти. Управління державним майном відповіло відмовою, посилаючись на те, що море та морське дно не перебувають у його віданні.

Наступного разу прохання було подано на ім'я міністра землеробства та державного майна та залишено без відповіді. Тільки після повторного звернення Міністерство землеробства та державного майна передало прохання на розгляд гірничого департаменту, який, не розібравшись по суті пропозиції, висловився негативно. Відмова обґрунтовувалася тим, що нафта, що видобувається на морі, буде дорожчою, ніж на суші, організація нафтової промисловості в морі завдасть великої шкоди рибальству, а наявність вишок у морі і, можливо, відкриті нафтові фонтани заважатимуть судноплавству. Проте департамент визнав необхідність глибоко вивчити наявність нафтових пластів під дном моря. У 1897 р вивчення цього питання було передано інженеру Кавказького рудного управління Н.І. Лебедєву, який своїми дослідженнями підтвердив нафтоносність пластів Бакинської бухти. У результаті Гірський департамент приймає таке рішення: «У тих частинах морського дна, де геологічними дослідженнями встановлено вже присутність нафти і де готівка нафтових промислів не завдасть шкоди рибальству та судноплавству, видобуток нафти може бути допущений, але не безпосередньо, а після засипання землею».

Це рішення не змусило В.К. Згленицького відмовитися від свого проекту, і в 1900 р. він знову звертається з клопотанням до Кавказького гірничого управління про надання йому права на видобуток нафти в Бібі-Ейбатській бухті. Управління направило це клопотання до Міністерства землеробства та державного майна зі своїм висновком, яке свідчило, що проект небезпечний у пожежному відношенні та видобуток нафти на морських ділянках можна допустити лише після створення штучної території шляхом засипання моря на відведених ділянках. Проект В.К. Згленицького передали на розгляд технічної комісії міністерства. За проектом буріння свердловин передбачалося з майданчиків, що окремо стоять, споруджуються на дерев'яних палях, забитих у ґрунт. Щоб уникнути забруднення моря та втрат нафти у разі викиду на підставі передбачалося спорудження ємності на 3000 т. Для транспортування нафти на берег проектувалося будівництво нафтоналивної баржі вантажопідйомністю 3000 т з необхідним насосним обладнанням. Технічна комісія не прийняла проект і, так само як Гірський департамент, висловилася за розробку морських нафтових ділянок лише після їхнього засипання ґрунтом. Одночасно вона визнала за можливе відвести в Бібі-Ейбатській бухті під засипку 300 десятин (одна десятина трохи більше 1 га). Після обговорення цього питання у кабінеті міністрів 30 червня 1901 р. Гірський департамент ухвалив рішення про засипку частини акваторії Бібі-Ейбатської бухти. Відповідно до цього рішення виділені під засипку 300 десятин було розбито на ділянки площею по 4 десятини кожен. Було доведено до відома нафтопромисловців про здачу цих ділянок за ціною 125 тис. руб. Для керівництва роботами із засипки було створено виконавчий комітет, що складався з нафтопромисловців, який розпочав роботу наприкінці 1905 р., коли було здано в оренду вже 50 ділянок.

Однак, незважаючи на рішення Гірського департаменту про можливість розробки морських родовищ тільки після засипання ґрунтом відведених територій, наприкінці 1905 р. до департаменту звернувся інженер Н.С. Заковенко з клопотанням дозволити буріння свердловин за допомогою плавучої бурильної установки, розміщеної на кесон-понтоні. Хоча експерти дали високу оцінку цьому проекту, його також відкинули Гірський департамент, який мотивував відмову недопрацьованістю проекту. Остаточно було залишено проект засипки бухти. Згідно з проектом, ділянка моря 300 десятин попередньо підлягала огорожі кам'яним молом. Для керівництва роботами із засипання бухти виконавчий комітет запросив інженера П.М. Потоцького, який працював у Херсоні на будівництві каналу у гирлі Дніпра.

Спорудження загороджувального молу, розпочате у січні 1910 р., було закінчено у середині 1911 р., після чого товариство «Сормово» розпочало засипання. З цією метою Сормівський суднобудівний завод збудував спеціальний землечерпальний караван у складі двох землесосів потужністю по 1100 л. з, двох рефулерів, шести буксирів, десяти барж місткістю 1100 м3 та двох допоміжних суден. Роботи тривали 8,5 років, і було засипано 193 десятини (або 211 га) морського дна. 28 квітня 1920 р. в Азербайджані було встановлено Радянську владу, а 24 травня націоналізовано підприємства, що займаються видобутком та переробкою нафти. З перших днів націоналізації нафтовики Баку розпочали відновлення та реконструкцію нафтової промисловості. Незабаром були також відновлені роботи із засипання бухти. Перша черга засипки площею 27 га була закінчена протягом двох років. Вже 1922 р. на відвойованої біля моря території було закладено перші розвідувальні свердловини. На початку 1923 р. у бурінні знаходилося 10 свердловин. Праці нафтовиків з освоєння нафтових родовищ із штучно створеної території увінчалися успіхом. Перша закінчена бурінням свердловина 18 квітня 1923 дала фонтан чистої нафти.

Винятково хороші результати, отримані при бурінні та експлуатації перших свердловин, спонукали посилити темпи розробки засипаної нафтової площі та приступити до робіт із засипки другої черги відповідно до розробленого П.М. Потоцьким проектом.

Результати, отримані при бурінні свердловин, та дослідження, проведені геологами, показали, що багаті поклади йдуть у море, далеко за межі засипаної території. Тоді з'явилася ідея бурити свердловини зі спеціально споруджуваних острівців у відкритому морі. Ще в 1925 р. зі свердловини, пробуреної з дерев'яної основи, що окремо стоїть, спорудженої в Бібі-Ейбатській бухті, вдарив потужний фонтан. Свердловина 61, закінчена бурінням з цього острівця, - перша у світі пробурена в морі. Цей успішний досвід призвів до того, що роботи з освоєння нафтових покладів, що залягають під дном моря, продовжилися за допомогою буріння свердловин, що окремо стоять.

За п'ять років після введення в експлуатацію свердловини 61 було пробурено 262 свердловини та видобуто 6600 тис. т нафти та значну кількість газу. Спочатку штучні острівці споруджувалися шляхом забивання в ґрунт дерев'яних паль копром, змонтованим на двох спарених човнах - киржимах. На підставу однієї свердловини потрібно до 300 довгомірних паль. Необхідність завезення лісу із північних районів країни, а також сезонність доставки серйозно гальмували розворот робіт із залучення в експлуатацію багатих нафтових покладів. Недоліком було те, що палі не можна було забивати в районах моря, де дно складене міцними породами, з наявністю підводних скель. Лише 1934 р. молоді інженери Н.С. Тимофєєв та К.Ф. Михайлов запропонували і здійснили практично метод будівництва морських індивідуальних підстав на металевих буро-заливних палях. Почалася розробка морських родовищ у прибережних водах о. Артем.

Таким чином, можна констатувати, що розвідка та розробка морських нафтових родовищ методами створення штучних територій та будівництва індивідуальних основ острівного типу вперше в морі були здійснені в СРСР у бухті Ілліча (колишня Бібі-Ейбатська).

Аж до початку Великої Вітчизняної війни йшла планомірна робота з освоєння підводних багатств Каспію. Викликане війною перебазування буровиків разом із технікою на схід країни призвело до різкого скорочення бурових робіт скрізь, у тому числі й на морі. Із закінченням війни та поступовим поверненням до Азербайджану буровиків знову розгорнулися бурові роботи. На морі розвідувальне та експлуатаційне буріння тривалий час здійснювалося на невеликих глибинах з індивідуальних основ конструкцій Н.С. Тимофєєва, Б.А. Рагінського та інших нафтовиків.

Через часті шторми роботи зі спорудження підстав затягувалися. Це дуже стримувало освоєння морських родовищ нафти та газу. Окремі свердловини, закладені на березі та здійснювані бурінням похило-спрямованим способом у море, мало сприяли максимальному нарощуванню видобутку з акваторії Каспію. Все це призвело до появи конструкції блокових основ, окремі вузли якої виготовлялися на механічному заводі і переправлялися на берег, ближче до зони буріння, що намічається. Перша подібна бурова вежа конструкції Л.А. Межлумова було встановлено в районі о. Артем в 1948 р. зі створенням нового, найефективнішого стаціонарного підстави бурові роботи на море отримали широкий розмах. Потреби повоєнної держави у нафти зумовлювали необхідність введення у експлуатацію нових багатих родовищ. У зв'язку з цим гостро постало питання про розвідку та видобуток нафти на морських акваторіях.

Враховуючи наявність позитивних геологічних та розвідувальних даних, у 1948 р. було вирішено закласти в районі Нафтового Каміння морську розвідувальну свердловину. Перший промисловий фонтан нафти на Нафтовому Камені вдарив 7 листопада 1949 р. Це була подія, що сповістила про відкриття унікального нафтогазового родовища на Каспії.

Велике значення у прискореному освоєнні морських нафтогазових родовищ мало використання морських естакад та високопродуктивних методів їх будівництва, розроблених Б.А. Рагінським, А.О. Асан-Нурі, Н.С. Тимофєєвим та ін. У 1951 р. було розпочато будівництво естакад на родовищі Нафтові Камені. До 1964 р. у морі було побудовано понад 200 км естакад та приестакадних майданчиків, освоєно глибини моря до 40 м. На базі широкомасштабних робіт з розвідки та освоєння морських нафтових площ з'явилася нова галузь нафтогазопромислової справи – розробка морських нафтогазових родовищ. На підставі узагальнення та систематизації досвіду освоєння та експлуатації морських покладів нафти та газу було вироблено низку положень та принципів техніки та технології видобутку нафти та газу в морі. В даний час довжина естакад на Каспії перевищує 350 км, освоєно глибини до 70 м. У 1980 р. була споруджена плавуча напівзанурювальна бурова установка (ППБУ) «Каспморнафта», побудована на замовлення Мінгазпрому фірмою «Раума Репола» у Фінляндії що дозволяє бурити розвідувальні свердловини глибиною 6000 м при товщі води до 200 м.

За час розробки з 1949 по 1980 з родовищ Південного Каспію було видобуто понад 260 млн т нафти і більше 135 млрд м3 газу. У вже в 1978 р. було створено спеціальне управління при Мінгазпромі для розробки шельфових морських родовищ. У 1990 р. в управлінні працювали майже 100 тис. осіб.

Тенденція зростання видобуток нафти та газу (1928-1965) (рис 13)

Морський видобуток нафти та газу, розпочатий на Каспії, тепер поширився і на інші моря та океани. Інтенсивне споживання паливно-енергетичної сировини спричинило те, що до початку 1980-х років. пошуки нафти та газу на континентальному шельфі проводили понад 100 із 120 країн, які мають вихід до моря, причому близько 50 країн розробляли морські родовища нафти та газу. За Женевською конвенцією 1958 р. територія моря до глибини 200 м-коду, що примикає до берегової лінії, належить території країни, а далі починається вільна зона. Найбільш великими районами морського видобутку є Мексиканська затока, оз. Маракайбо (Венесуела), Північне море та Перська затока, на частку яких припадає 75% світового видобутку нафти та 85% - газу. В даний час загальна кількість морських видобувних свердловин в усьому світі перевищує 100 000, і нафта видобувається з глибин моря до 300 - 600 м. За темпами морського буріння і видобутку нафти з морських родовищ попереду США, Норвегія та Великобританія. У США розвідку шельфу субсидує уряд, і розміри дотацій становлять до 80% від загальної вартості проекту. 25% всього світового видобутку. Нині частку нафти, видобутої з морських родовищ, припадає близько 30 % всієї світової продукції, а газу - ще більше. Видобуток нафти на шельфі ведеться за допомогою занурювальних та напівзанурювальних бурових платформ. У нашій країні бурових установок, які застосовують у західних країнах, мало, оскільки вони є дорогими. Крім того, це складні інженерні споруди. Одна з найбільших установок має висоту 170 м, важить 10 млн т, має чотири опори, в кожну з яких міг би увійти дев'ятиповерховий трисекційний будинок. Працює на ній кран вантажністю 2,5 тис. т. Він може підняти п'ятиповерховий 100-квартирний будинок. Бурити з такої установки можна до 48 свердловин, а видобуток становить до 8 млн т нафти, що дорівнює всьому річному видобутку Каспію. Вартість такої установки 2 млрд. дол. У Росії експлуатуються чотири плавучі бурові установки (рис 14), закуплені свого часу Канаді. Встановлено їх у Баренцевому морі та на Сахаліні. Для розробки континентального шельфу Росії створено консорціум, до якого увійшли Японія та США.

морський видобуток нафту буріння

Умови буріння на морі

На процес буріння свердловин на морі впливають природні, технічні та технологічні фактори (рис 15) Найбільший вплив мають природні фактори, що визначають організацію робіт, конструктивне виконання техніки, її вартість, геологічну інформативність буріння і т.п. До них відносяться гідрометеорологічні, геоморфологічні та гірничо-геологічні умови.

Гідрометеорологічні умови характеризуються хвилюванням моря, його льодовим та температурним режимами, коливаннями рівня води (припливи – відливи, згони – нагони) та швидкістю її течії, видимістю (тумани, низька хмарність, хуртовини, опади). Для більшості морів, що омивають береги Росії (Японське, Охотське, Берингове, Біле, Баренцеве, Татарська протока), характерна наступна середня повторюваність висоти хвиль, %: до 1,25 м (3 бали) - 57; 1,25 - 2,0 м (4 бали) - 16; 2,0 - 3,0 м (5 балів) - 12,7; 3,0 - 5,0 (6 балів) - 10. Середня повторюваність висоти хвиль до 3,0 м у Балтійському, Каспійському та Чорному морях становить 93%, 3,0 -5,0 м - 5%. Прибережна зона арктичних морів більшу частину року покрита нерухомими припайними льодами. Судноплавство тут можливе лише 2 - 2,5 місяці на рік. У суворі зими у закритих затоках та бухтах арктичних морів можливе буріння з льоду та крижаного припаю. Представляє небезпеку буріння з льоду в періоди його танення, розламування та дрейфу. У той же час лід, що дрейфує, згладжує хвилювання. Особливо це характерно для морів Карського, Лаптєвих, Східно-Сибірського та Чукотського. Тут середня повторюваність висоти хвиль до 3 м становить 92%, 3 - 5 м - 6,5%. Для буріння на акваторіях небезпечні негативні температури повітря, що викликають зледеніння бурової основи та обладнання та потребують великих витрат часу та праці на приведення в готовність силового обладнання після відстою. Обмежує час буріння на морі також зниження видимості, яке в безльодовий період частіше відзначається в нічний та ранковий годинник. Вплив зниженої видимості на процес буріння на морі можна зменшити, застосувавши на буровій установці та на березі сучасну техніку радіолокаційного наведення та радіозв'язку. Бурові основи схильні до моря дії течій, пов'язаних з вітровою, припливно-відливною та загальною циркуляцією вод. Швидкість течій деяких морях досягає великих значень (наприклад, в Охотском море до 5 м/с). Вплив течій змінюється в часі, за швидкістю та напрямом, що потребує постійного контролю положення плавучої бурової установки (ПБО) і навіть перестановки її якорів. Робота при перебігах понад 1 м/с можлива тільки при посилених якірних пристроях та засобах їхнього розвезення. У зоні високих припливів та відливів оголюється дно великої частини прибережної акваторії та різко збільшується так звана зона недоступності, в яку бурові судна не можуть доставляти установки. Висота припливів навіть на сусідніх морях та їх ділянках різна. Так, у Японському морі припливи практично не відчутні, а в північній частині Охотського моря вони досягають 9-11 м, утворюючи при відпливі багатокілометрові смуги оголеного дна. Геоморфологічні умови визначаються обрисами та будовою берегів, топографією та ґрунтом дна, віддаленістю точок закладення свердловин від суші та облаштованих портів тощо. Для шельфів багатьох морів характерні малі ухили дна. Ізобати з відміткою 5 м знаходяться на відстані 300-1500 м від берега, а з відміткою 200 м - 20-60 км. Однак є жолоби, долини, западини, банки. Грунт дна навіть на незначних площах неоднорідний.

Пісок, глина, мул чергуються зі скупченнями черепашки, гравію, гальки, валунів, котрий іноді з виходами скельних порід як рифів і окремих каменів. На першій стадії освоєння морських родовищ твердих корисних копалин основним об'єктом геологічного вивчення є ділянки в прибережних районах з глибинами акваторій до 50 м. Це пояснюється меншою вартістю розвідки та розробки родовищ на менших глибинах і досить великою площею шельфу з глибинами до 50 м. пробурені у западинах глибиною до 100 м. Основна зона шельфу, що розвідується геологами, становить смугу шириною від сотень метрів до 25 км. Відстань точок закладення свердловин від берега прибурення з льодового припаю залежить від ширини припайної смуги і для арктичних морів досягає 5 км. Балтійське, Баренцеве, Охотське моря та Татарська протока не мають умов для швидкого укриття плавзасобів у разі шторму через відсутність закритих та напівзакритих бухт. Тут для буріння ефективніше застосовувати автономні ПБО, оскільки при використанні неавтономних установок важко забезпечити безпеку персоналу та збереження установки у штормових умовах. Велику небезпеку становить робота біля крутих стрімких і кам'янистих берегів, що не мають досить широкої зони пляжу. У таких місцях при зриві неавтономної ПБУ з якір її загибель практично неминуча. У районах шельфу арктичних морів майже немає облаштованих причалів, баз і портів, тому питанням життєзабезпечення бурових установок і кораблів, що їх обслуговують (ремонт, заправка, укриття на час шторму) тут необхідно надавати особливого значення. У всіх відносинах найкращі умови є в Японському та внутрішніх морях Росії. При бурінні у віддалених від можливих місць укриттів районах повинна бути добре налагоджена служба оповіщення прогнозу погоди, а плавзасоби, що застосовуються для буріння, повинні мати достатню автономність, стійкість і мореплавність. Гірничо-геологічні умови характеризуються переважно потужністю і фізико-механічними властивостями гірських порід, що перетинаються свердловиною. Відкладення шельфу зазвичай представлені пухкими породами із включенням валунів. Основними складовими донних відкладень є мули, піски, глини та галька. У різних співвідношеннях можуть утворюватися відкладення піщано-галькові, суглинки, супіски, піщано-листяні і т.д. Для шельфу далекосхідних морів породи донних відкладень представлені такими видами, %: мули – 8, піски – 40, глини – 18, галька – 16, інші – 18. Валуни зустрічаються в межах 4 - 6% у розрізі пробурених свердловин і 10 - 12% свердловин від загальної їх кількості. Потужність пухких відкладень рідко перевищує 50 м-коду і змінюється від 2 до 100 м-коду. поверхні дна, досягаючи в “спокійних”закритих бухтах 45 м.Илы у верхніх шарах перебувають у розрідженому стані, великих глибинах дещо ущільнені: опір зрушенню 16 -- 98 кПа; кут внутрішнього тертя 4 - 26 °; пористість 50 - 83%; вологість 35 - 90%. Піски мають зчеплення, практично рівне нулю, кут внутрішнього тертя 22 - 32 °, пористість 37 - 45%. Опір зсуву глин становить 60 - 600 кПа; показник консистенції 0,18-1,70; пористість 40 - 55%; вологість 25 - 48%. Породи донних відкладень, крім глин, незв'язні і легко руйнуються при бурінні (II - IV категорій по буримості). Стінки свердловин вкрай нестійкі і без кріплення після їхнього оголення обрушуються. Нерідко через значну обводненість порід утворюються пливуни. Підйом керна з таких горизонтів утруднений, а їхнє буріння можливо переважно з випередженням вибою свердловини обсадними трубами.

Катастрофи платформ

Аварії при видобутку нафти (рис 17) на континентальному шельфі Видобування газу та нафти на морському шельфі неминуче супроводжують різноманітні аварії. Це джерела сильного забруднення морського середовища всіх стадіях проведення робіт. Причини та тяжкість наслідків таких аварій можуть змінюватись дуже сильно, це залежить від конкретного збігу обставин, технічних та технологічних факторів. Можна сказати, що кожна окрема аварія розгортається за власним сценарієм.

Найбільш типові причини - це поломка обладнання, помилки персоналу та надзвичайні природні явища, такі як ураганний вітер, сейсмічна активність та багато інших. Основна небезпека таких аварій, розливи чи викиди нафти, газу та маси інших хімічних речовин та компонентів, веде до тяжких наслідків для навколишнього середовища. Особливо сильний вплив такі аварії надають, трапляючись неподалік берега, на мілководді та в місцях з повільним водообігом.

Аварії на стадії буріння Такі аварії пов'язані, в першу чергу, з несподіваними викидами рідких та газоподібних вуглеводнів зі свердловини в результаті проходження буром зон з підвищеним тиском. Мабуть, тільки розливи нафти з танкерів можуть порівнятися з такими аваріями за силою, тяжкістю, а також частотою. Їх умовно можна розділити на дві основні категорії. Перша включає інтенсивний і тривалий фонтаноподібний викид вуглеводнів, що трапляється, коли тиск в зоні буріння ставати ненормально високим і звичайні методи заглушки не допомагають. Особливо це відбувається при створенні нових родовищ. Саме така аварія сталася під час розробки родовища Сахалін-1. Другий тип подій пов'язаний із регулярними епізодами витоку вуглеводнів протягом усього часу буріння. Вони не такі вражаючі, як досить рідкісні випадки фонтанування, проте вплив, який вони надають на морське середовище цілком порівнянні, в силу їх частоти

Аварії на трубопроводах

Складні та протяжні підводні трубопроводи були і залишаються одним із основних факторів екологічного ризику при видобутку нафти на шельфі. Причин тому кілька, вони відрізняються від дефектів матеріалу та його втоми, до тектонічних рухів дна та пошкодження якорями та донними тралами. Залежно від причини та характеру пошкодження, трубопровід може стати джерелом як невеликого, так і великого витоку або викиду нафти.

Найбільші аварії на нафтовидобувних платформах

Березень 1980 р. Нафтовидобувна платформа Alexander Keilland у Північному морі розламалася внаслідок "втоми металу" і перекинулася. Загинуло 123 особи.

· Вересень 1982 р. Нафтовидобувна платформа Ocean Ranger (США) перекинулася в Північній Атлантиці, загинуло 84 особи.

· Лютий 1984 р. Одна людина загинула і 2 поранені в результаті вибуху на нафтовидобувній платформі в Мексиканській затоці біля узбережжя Техасу.

· Серпень 1984 р. Внаслідок вибуху та пожежі на платформі Petrobras біля узбережжя Бразилії 36 осіб потонуло та 17 поранено.

· Липень 1988 р. Найбільша катастрофа історія -- на нафтовидобувній платформі Occidental Petroleum "s Piper Alpha внаслідок вибуху, що послідував за витіканням газу, загинуло 167 людина.

· Вересень 1988 р. 4 особи загинули внаслідок вибуху та подальшого затоплення нафтовидобувної платформи, що належить Total Petroleum Co. (Франція) біля узбережжя Борнео.

· Вересень 1988 р. Вибух і пожежа на нафтовидобувній платформі Ocean Odyssey у Північному морі, одна людина загинула.

· Травень 1989 р. Трьох людей поранено внаслідок вибуху та пожежі на нафтовидобувній платформі Union Oil Co. (США) біля берегів Аляски.

· Листопад 1989 р. Вибух на нафтовидобувній платформі Penrod Drilling Co. у Мексиканській затоці, поранено 12 людей.

· Серпень 1991 р. Вибух на нафтовидобувній, що належить Shell

· Січень 1995 р. Вибух на нафтовидобувній платформі, що належить Mobil, біля узбережжя Нігерії, 13 людей загинули.

· Січень 1996 р. 3 особи загинули і 2 поранені внаслідок вибуху на нафтовидобувній платформі Morgan у Суецькій затоці.

· Липень 1998 2 людини загинули в результаті вибуху на нафтовидобувній платформі Glomar Arctic IV.

· Січень 2001 р. 2 особи загинули внаслідок пожежі на газодобувній платформі Petrobras біля узбережжя Бразилії.

· 16 березня 2001 р. Біля берегів Бразилії вибухнула Р-56 - найбільша нафтова платформа у світі, яка належала фірмі Petrobras. Загинуло 10 нафтовиків. 20 березня, після серії руйнівних вибухів платформа затонула, завдавши непоправних збитків навколишньому середовищу регіону та загальних збитків, які за оцінками фахівців (включно з втраченою вигодою) перевищують мільярд доларів США. У Бразилії це повідомлення викликало масові протести: за останні три роки на підприємствах компанії сталося 99 НП.

· 15 жовтня 2001 р. За висновками екологів, розгорнуте зведення нафтових платформ на сахалінському шельфі поставило під загрозу популяцію сірого кита, що охороняється. Нафтова компанія «Сахалінська енергія» розпочала скидання в Охотське море токсичних відходів свого виробництва.

Подібні документи

Причини та тяжкість наслідків аварій при видобутку газу та нафти на морському шельфі. Конструкції напівзанурювальних платформ. Схема підводного закачування свердловин. Особливості морського видобутку нафти. Характеристика напівзанурювальної бурової установки Glomar Arctic IV.

реферат, доданий 11.10.2015


Розробка нафтових родовищ. Техніка та технологія видобутку нафти. Фонтанна експлуатація свердловин, їх підземний та капітальний ремонт. Збір та підготовка нафти на промислі. Техніка безпеки під час виконання робіт з обслуговування свердловин та обладнання.

звіт з практики, доданий 23.10.2011


Загальні відомості про нафтову промисловість, як у світі, так і в Росії. Світові запаси нафти, її видобуток та споживання. Розгляд територіальної організації видобутку та переробки нафти у Російській Федерації. Основні проблеми розвитку галузі країни.

курсова робота , доданий 21.08.2015


Методи пошуку та розвідки нафтових та газових родовищ. Етапи пошуково-розвідувальних робіт. Класифікація покладів нафти та газу. Проблеми при пошуках та розвідці нафти та газу, буріння свердловин. Обгрунтування закладення розвідувальних свердловин.

курсова робота , доданий 19.06.2011


Підготовчі роботи для будівництва бурової. Особливості режиму буріння роторним та турбінним способом. Способи видобутку нафти та газу. Методи на привибійну зону. Підтримка пластового тиску. Збирання, зберігання нафти та газу на промислі.

курсова робота , доданий 05.06.2013


Геологічні основи пошуків, розвідки та розробки нафтових та газових родовищ. Нафта: хімічний склад, фізичні властивості, тиск насичення, газоутримання, промисловий газовий фактор. Технологічний процес видобутку нафти та природного газу.

контрольна робота , доданий 22.01.2012


Орогідрографія Самотлорського нафтового родовища. Тектоніка та стратиграфія. Колекторські властивості продуктивних пластів. Властивості нафти, газу та води у пластових умовах. Технологія видобутку нафти. Методи боротьби з ускладненнями, що застосовуються у ВАТ "СНД".

курсова робота , доданий 25.09.2013


Вибір методів видобутку нафти. Схема обладнання фонтанної свердловини. Газліфтний та насосні способи видобутку нафти. Влаштування свердловинної струминної насосної установки. Критерії оцінки технологічної та економічної ефективності способів експлуатації.

презентація , доданий 03.09.2015


Поклади нафти у надрах Землі. Нафторозвідка за допомогою геологічних, геофізичних, геохімічних та бурових робіт. Етапи та способи процесу видобутку нафти. Хімічні елементи та сполуки в нафті, її фізичні властивості. Продукти з нафти та їх застосування.

реферат, доданий 25.02.2010


Загальна характеристика, історія та основні етапи освоєння досліджуваного родовища. Обладнання та інструментарій, що використовується, при експлуатації нафтових і газових родовищ. Професійні права та обов'язки оператора з видобутку нафти та газу.

До селища Ноглики, опорного пункту "СЕ" на півночі Сахаліну, робітники та персонал доїжджають поїздом, в особистому вагоні компанії. Звичайний купейний вагон - нічого особливого, правда трохи чистіше ніж зазвичай.

Кожному пасажиру видають такий ланч-бокс:

По приїзду в Ноглики, всіх зустрічає супервайзер і вирішує що далі робити або тимчасовий кемп, або аеропорт на вертоліт, або (якщо погода нельотна) на човен. Нас відправили одразу до аеропорту. Щоб полетіти на гелікоптері обов'язково потрібно заздалегідь в Южно-Сахалінську пройти курс з порятунку з вертольота (HUET), що зазнає лиха. На цьому тренінгу на вас одягають спеціальні термокостюми, обладнані дихальною системою і крутять як хочуть нагору ногами в басейні, в імітаційній кабіні вертольота, але це знову інша історія.

В аеропорту всі проходять особистий огляд (включно з кінологами)

Передполітний брифінг з описом ситуації, якщо вертоліт все ж таки зазнає краху та одягу в рятувальні костюми.

Костюми дуже незручні, але якщо вертоліт розіб'ється, здатні тримати вас на плаву і зберігати тепло вашого тіла до прильоту рятувальників. Правда якщо ви в цьому костюмі виберетеся з вертольота, що тоне...

Платформа знаходиться за 160-180 км від Ноглік. Вертоліт долає цю відстань за 50-60 хвилин, летячи весь час уздовж берега, щоб мінімізувати ризик падіння у воду, і пролітаючи шляхом ще одну платформу проекту Сахалін-2- "Молікпак".
Після приземлення на вертолітний майданчик, ви спускаєтеся до кімнати для вступного інструктажу:

Всі! Тепер ви знаходитесь на морській нафтовидобувній платформі, шматку суші в морі і від цього факту ніііікуди не подітися.

Як тут працювати?

Платформа PA-B працює у цілодобовому режимі та життя тут не завмирає ні на секунду. 12-ти годинна денна зміна та 12-ти годинна нічна.

Я працював у денну, хоча хтось каже що вночі спокійніше та немає денної суєти. Все це звичайно затягує і через пару днів вже почуваєшся гвинтиком у величезному механізмі, а ще краще порівняння-як мураха в мурашнику. Робочий мураха прокинувся о 6-й ранку, поснідав тим, що приготував кухар-мураху, забрав вбрання на роботу від супервайзера-мурашки і пішов працювати робітку до самого вечора, поки мурашка-змінник не прийде на заміну ... У той же час це як- то все поєднує.

Через 3 дні я вже практично всіх знав в обличчя.

І відчував себе так, ніби ми всі частина одного цілого, майже родичі.

Адже на платформі працює 140 осіб (саме стільки має знаходитися на платформі і жодним більше, щоб рятувальні шлюпри "альфа", "бетта" та "гамма" змогли евакуювати всіх. Саме тому нас пару днів перекидали ночувати на корабель). Дивне відчуття ... це все нагадувало один суцільний день, що не припиняється.

Я прокидався, йшов до їдальні, вітався з людиною з нічної зміни, для якої це була вечеря, вона йшла спати, а ввечері ми знову зустрічалися в їдальні, тільки це вона вже снідала, а я вечеряв. Для нього це вже був інший день, але для мене той самий! І так знову і знову ... замкнене коло. Так день за днем, ніч за ніччю, минув тиждень.

Як тут жити?

У принципі на платформі створені всі умови для комфортного проживання та вільного проведення часу. Тут створені всі умови для того, щоб людина не заморочувала собі голову побутовими проблемами, а повністю віддавала себе 2 заняттям-роботі та відпочинку.
Після того, як вас визначили в каюту, ви можете бути впевнені, що після приходу на вас чекатиме ліжечко з уже заправленою свіжою постільною білизною, яка змінюється раз на кілька днів. Каюти регулярно забираються та пилососяться. Вони бувають 2-х типів: "2+2" та "2". Відповідно на 4-х осіб та на двох.

Як правило, половина проживаючих працює в денну зміну, інші в нічну, щоб не заважати один одному. Обстановка спартанська-мінімум меблів через дефіцит вільного простору, але все дуже ергономічно і ефективно. Поруч із кожною кімнатою знаходиться душ із туалетом.

Брудні речі стираються у пральні.

При заселенні вам видають мішечок із сітчастого матеріалу, на якому написано номер вашої каюти. У нього то ви і складаєте брудну білизну, а потім просто приносите в пральню і через кілька годин на вас чекає пахуча свіжістю і випрасувана білизна.

Робочі комбези стирають окремо в спеціальних розчинах - побутова хімія не відмиває нафту та інші принади.
На кожному поверсі житлового модуля є точка з безкоштовним Wi-Fi (природно, всі соціальні мережі заблоковані). Так само є комп'ютерний клас-4 компа для загального доступу в інтернет та інших потреб. Зазвичай ними користуються прачки, щоби розкласти пасьянс.

Також є невеликий спортзал (до речі досить непоганий):

Білліард:

Настільний теніс:

Кінозал:

(чуваки присобачили до проектора плейстейшн і рубатися на обіді в гонки) в якому ввечері показують що-небудь з колекції DVD, що свіжо поповнюється.

Декілька слів про їдальню...

Вона о.ф.і.г.і.г.е.н.н.а. За тиждень перебування на платформі я набрав 3 кеге.

Це через те, що все дуже смачно, необмежено і безкоштовно =)

Протягом тижня я не пам'ятаю, щоб меню повторювалося, а на день нафтовика так взагалі- свято живота: купа креветок, гребінець і балтика "нульовка" батареями стоїть!

Курити на платформі можна тільки в певних місцях.

Причому в кожній такій кімнаті є вбудована електрична запальничка, оскільки користуватися запальничками та сірниками заборонено.

Їх начебто і провозити не можна і конфіскують ще в аеропорту Ноглік. Також заборонено користуватися стільниковими телефонами, але крім житлового модуля і лише як будильник. А щоб сфотографувати щось поза житловим модулем, вам доведеться виписати спеціальне вбрання, пройти gas permit training і взяти з собою газоаналізатор.

Як я вже згадував, перші кілька днів ми жили на кораблі підтримки "Smit Sibu" через те, що існує ліміт людей на борту через обмежену кількість місць у рятувальних шлюпках на випадок екстреної евакуації.

"Smit Sibu" постійно курсує від "Молікпака" до "PA-B" на випадок надзвичайної ситуації. Для навантаження на корабель використовується пристрій "frog":

Ця штуковина і справді схожа на жабу-нетонуча кабіна, із залізною основою та кріслами всередині. Перед кожною пересадкою знову ж таки потрібно вдягнути на себе рятувальні костюми.

Frog зачіпляється краном і перетягується на корабель. Відчуття досить гостренькі, коли тебе піднімають на висоту 9-го поверху в відкритій кабіні, що гойдається на вітрі, і потім так само опускають на борт. Вперше я не стримав зойку захоплення від цього безкоштовного "атракціону".

На жаль, в зоні 500 метрів від платформи фотографувати найсуворіше заборонено - зона безпеки, і фоток з frog"а з видом на платформу у мене немає. На кораблі нічого особливо цікавого не було- качало не сильно, на сніданок годували свіжою ікорочкою, вареними яйцями і макаронами з сиром, а розетки скрізь на 120 Вольт та плоскі як у Японії. Постійно було почуття, що знаходишся в гостях, у чужому домі.

Увечері єдиною розвагою було гуляти верхньою палубою і дивитися фільми.

Вперше побачив захід сонця на Сахаліні з боку моря, коли сонце йде за острів.

А вночі зовсім близько підходили до "Молікпака". Навколо кружляли мільйони чайок, а смолоскип фігачил на повну потужність-тиск напевно скидали. Мені вдалося клацнути шматок платформи з ілюмінатора:

Ну, а вранці знову доводилося одягати рятувальні костюми, забиратися в "жабу" і назад, на платформу.

Одного з останніх днів мені вдалося отримати дозвіл на фото-зйомку на вертолітному майданчику

І на верхній палубі. Смолоскипна система з черговим пальником:

Багато хто запитує-навіщо через смолоскип спалюється так багато попутного газу, адже його можна використовувати в різних цілях! По-перше, небагато, а мала частина. А по-друге, знаєте навіщо? Щоб у разі аварійної ситуації можна було безпечно скинути тиск газу через смолоскипну систему, спалити його та уникнути вибуху.

А це дрилінг модуль. Саме з нього ведеться процес буріння, бачите який здоровенний!

Вертоліт, який забирає персонал, заходить на посадку:

Йде планове навантаження пасажирів, що відлітають до Ногликів:

Зворотний шлях додому здався набагато швидшим і коротшим. Все було так само, тільки в зворотному порядку. Вертоліт-поїзд-Південно-Сахалінськ...

91. Видобуток нафти та природного газу у Світовому океані

Видобуток нафти та природного газу в акваторіях Світового океану має досить тривалу історію. Примітивними способами морський видобуток нафти вели ще XIX в. у Росії (на Каспії), у США (у Каліфорнії) та в Японії. У 30-ті роки. XX ст. на Каспії та в Мексиканській затоці були здійснені перші спроби буріння на нафту з пальових споруд та барж. Початок дійсно швидкого зростання морського видобутку нафти і газу відноситься до 1960-х рр.. Ще більше прискорення цей процес отримав у 1970-1980-ті рр., про що свідчить кількість країн, що видобувають нафту та природний газ у межах континентального шельфу. У 1970 р. таких країн було лише близько 20, а на початку 1990-х років. – вже понад 50. Відповідно зростав і світовий морський видобуток нафти (Табл. 91).

Можна стверджувати, що таке зростання видобутку морської нафти обумовлено двома головними чинниками. По-перше, після енергетичної кризи середини 1970-х років. і різкого подорожчання нафти підвищився інтерес до шельфових басейнів і родовищ, які раніше використовували менш широко. Вони були менш виснажені і обіцяли певну економічну вигоду. Як уже зазначалося вище, морський видобуток нафти і газу став яскравим прикладом політики, що тоді проводилася. розширення ресурсних рубежів.По-друге, великомасштабне освоєння морських родовищ виявилося можливим завдяки низці технічних нововведень, і насамперед застосуванню бурових платформ.

Таблиця 91

Динаміка світового морського видобутку нафти

З таких платформ у світі ще до початку 1990-х років. було пробурено близько 40 тис. морських свердловин, причому глибина буріння постійно збільшувалася. Ще на початку 1980-х років. 85% морської нафти отримували за глибин до 100 м, а буріння при глибинах понад 200 м практично не було. У середині 1990-х років. видобуток нафти при глибинах від 200 до 400 м перестала бути рідкістю, а максимальна глибина зросла з 300 м в 1984 р. до 1000 м в 1994 р. і 1800 м в 1998 р. І це не кажучи вже про те, що пошуково-розвідувальне буріння нині ведуть вже на глибинах 3000 м і більше. У міру збільшення глибини буріння морські промисли стали дедалі більше віддалятися від берегової лінії суші. Спочатку таке видалення зазвичай не перевищувало 10-15 км, потім - 50-100 км, тепер же в окремих випадках воно сягає 400-500 км. Фактично це означає, що вона вже може виходити за межі континентального шельфу.

При розгляді динаміки світового морського видобутку нафти привертає увагу той факт, що останнім часом темпи її приросту явно сповільнилися. Справа в тому, що після подолання енергетичної кризи та вступу світової енергетики в нову досить тривалу стадію дешевої нафти, продовжувати розробку багатьох шельфових родовищ, особливо у високих широтах, стало просто нерентабельно через вищу, ніж на суші, собівартість видобутку.

Загалом буріння свердловин у морських акваторіях обходиться значно дорожче, ніж суші, причому вартість його прогресивно зростає зі збільшенням глибини. Витрати на буріння навіть за глибини моря в 20-30 м приблизно вдвічі перевищують аналогічні витрати на суші. Вартість буріння на глибині 50 м зростає втричі-вчетверо, на глибині 200 м - у шість разів. Проте величина витрат за буріння залежить лише від глибини моря, а й з інших природних чинників. В умовах Арктики, наприклад, витрати на видобуток перевищують відповідні показники для району субтропіків або тропіків у 15–16 разів. Розрахунки показують, що навіть за ціною 130 дол. за 1 т нафти видобуток її на північ від 60-ї паралелі стає нерентабельним.

Ось чому останнім часом були переглянуті у бік зниження колишні прогнози зростання світового морського видобутку нафти (згідно з деякими з них, вже у 2005 р. морська нафта мала забезпечувати не менше 35–40 % усього видобутку). Те саме відноситься і до природного газу, морський видобуток якого в 2000 р. склав 760 млрд м 3 (31%).

Склалася до кінця 1990-х років. географія морського видобутку нафти і газу показано малюнку 70. З нього можна зробити висновок, що такий видобуток ведуть майже 50 точках земної кулі переважають у всіх п'яти населених частинах світу. Але їх частка, як і частка окремих океанів і окремих акваторій, природно, не може не відрізнятися. Та й згодом вона змінюється. Так, у 1970 р. приблизно 2/3 морського видобутку давали Північна та Південна Америка та 1/3 – Південно-Західна Азія. До 1980 р. частка Америки зменшилася, а частка Азії, Африки та Європи зросла. У 1990 р. з 760 млн т світового морського видобутку нафти на Північну і Південну Америку припадало 230 млн, Азію 220 млн, Європу – 190 млн, Африку 100 млн і Австралію – 20 млн т.

У зарубіжній Європі морські родовища забезпечують 9/10 всього видобутку нафти та газу. Це насамперед особливої ​​роллю Північноморського нафтогазоносного басейну, родовища якого активно експлуатують Великобританія, Норвегія й у меншою мірою Нідерланди. Крім того, невеликий за розмірами видобуток ведуть у деяких місцях Середземного моря.

У зарубіжній Азії основним районом видобутку нафти і газу була і залишається Перська затока, де її ведуть Саудівська Аравія, Іран, ОАЕ, Кувейт, Катар. У 1980-1990-ті роки. помітно виріс видобуток на континентальному шельфі морів Південно-Східної Азії – у Малайзії, Індонезії, Брунеї, Таїланді, у В'єтнамі. Пошуково-розвідувальні роботи також ведуть біля узбережжя деяких інших країн. Те саме стосується і шельфової зони морів, що омивають береги Китаю. Із країн Південної Азії значний видобуток на шельфі має Індія.

В Африці останнім часом кількість країн, які видобувають нафту та газ у межах континентального шельфу, помітно зросла. Ще нещодавно до них належали тільки Нігерія, Ангола (на шельфі Кабінди) і Єгипет, але потім додалися Камерун, Конго, Габон - загалом вся смуга західного узбережжя материка від Нігерії до Намібії.

Мал. 70. Райони видобутку нафти та газу у Світовому океані

У Північній Америці головний виробник морської нафти та морського газу – США. На морські родовища у цій країні припадає 15 % загального видобутку нафти і 25 % видобутку газу. В експлуатацію залучено понад сто шельфових покладів, більшість з яких знаходиться в акваторії Мексиканської затоки, а решта – біля Атлантичного та Тихоокеанського узбережжя країни та на Алясці. У 1990-х роках. до видобутку морської нафти в прилеглих до Ньюфаундленд районах Атлантики приступила і Канада.

У Латинській Америці розташована Венесуела, яка почала видобувати морську нафту однією з перших (у лагуні Маракайбо), та й нині ці промисли забезпечують у країні приблизно 4/5 її загального видобутку. Однак у 1980-1990-х роках. Венесуелу спочатку наздогнала, а потім перегнала Мексика, яка опанувала великий нафтогазоносний басейн в акваторії затоки Кампече Карибського моря. До країн, що видобувають морську нафту, увійшли також Бразилія та острівна держава Трінідад і Тобаго. При цьому Бразилія виявилася одним із лідерів з глибоководного буріння, ввівши до ладу ще наприкінці 1980-х рр. експлуатаційні свердловини в Атлантиці при товщі води понад 400 м. Пошуково-розвідувальне буріння на нафту та газ ведуть також біля берегів Аргентини, Чилі, Перу та інших країн цього континенту.

В Австралії добувати нафту та газ на континентальному шельфі почали ще у 1960-х роках. – у Басовій протоці на півдні країни. Через 10-15 років рівень видобутку в цьому басейні почав знижуватися, але це було компенсовано шляхом освоєння інших родовищ шельфу, розташованих біля західного узбережжя країни і на півночі, в Тиморському морі. У невеликих обсягах морську нафту видобувають також біля берегів Папуа – Нової Гвінеї.

У Росії її у 1990-ті гг. видобуток нафти та природного газу на морських родовищах (після переходу каспійських покладів, що давали 1,5–2 % загального видобутку цього виду палива в СРСР, до Азербайджану) майже не велося. Однак перспективи розширення такого видобутку нині оцінюють дуже високо. Вони пов'язані з промисловим освоєнням двох головних морських акваторій, що вже розпочалося. Одна з них – Охотське море, де біля північно-східної околиці острова Сахалін у другій половині 1980-х років. було розвідано кілька великих родовищ. Інша – Баренцеве та Карське моря, де також у 1980-х роках. геологи відкрили ще важливішу шельфову провінцію з великими й найбільшими родовищами – газоконденсатним Штокмановським, газовим Русановським, нафтовим Приразломним та ін. 20 млрд м 3 на рік (сумарно ж за весь час експлуатації тут планують видобути 1,4 млрд т нафти та 4,2 трлн м 3 газу). І це не кажучи про можливості шельфової зони інших далекосхідних морів. Програмою освоєння нафтогазових ресурсів арктичного шельфу Росії намічено ввести в експлуатацію 11 нафтових та газових родовищ з виходом на річний рівень видобутку 20 млн т нафти та не менше 50 млрд м3 газу. Оцінюючи перспектив нафтогазоносності російської Арктики необхідно враховувати та обставина, що у всьому величезному просторі від Карського до Чукотського морів остаточно 1990-х гг. не було пробурено жодної пошуково-розвідувальної свердловини. До категорії перспективних належить і північна частина Каспійського моря.

2018-12-14

Для освоєння вуглеводневих запасів в Арктиці необхідні морські нафтовидобувні платформи. У Росії її в основному використовують зарубіжні плавучі бурові. Вони або куплені, або взяті в оренду. Сьогодні через санкційну політику з боку США, геополітичну та економічну ситуацію набувати нових платформ у західних компаній стає неможливо.

За часів СРСР 100% комплектуючих для бурових установок виготовлялося на вітчизняних підприємствах. З розвалом Союзу деякі з них опинилися за межами Росії, а частина взагалі припинила існування.

Але необхідність освоєння запасів Арктики змушує задуматися про стан справ у галузі. На початку двохтисячних років попиту морські нафтові платформи був. Будівництво самопідйомної установки «Арктична», яку заклали 1995 року та планували здати 1998 року, перестали фінансувати. Проект удалося завершити на початку нинішнього десятиліття.

Найбільш знаковим із вітчизняних проектів стала побудована у 2013 році нафтовидобувна платформа «Приразломна», у процесі створення якої промислові, ресурсні та науково-технічні структури вирішували поставлені перед ними завдання за підтримки держави.

Іншими досягненнями російських інженерів стали морські нафтовидобувні платформи «Беркут» та «Орлан». Їх відрізняє здатність витримувати низькі температури та жорсткі сейсмічні коливання. На судноверфі в Астрахані у 2014 році здали кригостійку платформу для видобування на Каспії.

Дороге задоволення

Розробка та виготовлення сучасної нафтової платформи - процес, який за складністю цілком можна порівняти з космічними проектами. Вартість плавучих бурових платформ починається від $0,5–1 млрд, при цьому страхування об'єктів становить 2% від вартості майна. Оренда коштує сотні тисяч доларів щодобово. Такі суми доводиться витрачати через те, що немає вітчизняних аналогів.

На сьогоднішній день російським заводам вдалося освоїти створення підстав нафтових платформ і самостійне складання елементів, що залишилися, з іноземних компонентів. Житлові модулі, бурові комплекси, пристрої відвантаження, енергетичні системи та інші великогабаритні елементи здобуваються за кордоном.

Експерти зазначають, що суттєвою проблемою є недостатньо розвинена транспортна інфраструктура. Доставка будматеріалів та обладнання на виробничі майданчики в Арктиці та Далекому Сході, де плануються основні проекти, вимагає суттєвих витрат. Доступ є тільки до Азовського, Балтійського та Каспійського моря.

Незважаючи на активні дії Міненерго та Мінпромторгу Росії щодо заміщення іноземних технологій, галузеві експерти визнають неможливість заміщення навіть у віддаленій перспективі іноземних технологій у сфері будівництва морських нафтовидобувних платформ у зв'язку з тим, що в нашій країні немає сучасних технологій для реалізації таких проектів. Через те, що заміщені технології мають високу собівартість, вітчизняні замовлення реалізуються на азіатських судноверфях. Розробка вітчизняних шельфових технологій передбачена Федеральною цільовою програмою "Розвиток цивільної морської техніки", але її реалізація поки не почалася.

Грандіозні плани

Російські та азіатські суднобудівні заводи планують нарощувати випуск продукції. Згідно з прогнозом міністерства енергетики, до 2030 року на шельфі Росії кількість морських платформ сягне 30 одиниць. До 2020 року в рамках поточних зобов'язань має бути реалізовано 100 проектів, спрямованих на .

Нині на російському шельфі працюють 15 бурових платформ. З них - вісім стаціонарних видобутків, розрахованих на , а також сім мобільних платформ-суден, які призначені для буріння свердловин. Для мобільних платформ потрібно ще організувати підводний видобуток або побудувати стаціонарну платформу.

Що таке нафтова платформа та як вона працює

Морська нафтова платформа складається з чотирьох основних компонентів - корпусу, бурової палуби, якірної системи та бурової вежі. Корпус є понтоном, основу якого підтримують колони. Над корпусом знаходиться бурова палуба, що витримує вантаж сотень тонн бурильних труб, а також кілька вантажопідіймальних кранів і вертолітний майданчик. Над буровою палубою височить бурова вежа, завданням якої є опускати до вибою, а потім піднімати бур. У морі всю конструкцію за допомогою сталевих швартових тросів утримує на місці якірна система.

У морі починається після проведення сейсмічної розвідки спеціальними кораблями, водотоннажністю до 3 тис. тонн. Такі судна розмотують у себе сейсмічні коси, у яких розташовані приймальні пристрої до створення акустичних хвиль з допомогою джерела коливань. Ударні хвилі відбиваються від пластів землі і, повертаючись до поверхні, уловлюються приладами на судні. На основі отриманих даних створюють двовимірні та тривимірні сейсмічні карти з морськими запасами нафти.

Після розвідки починається буріння. Після завершення процесу свердління бури виймається для запечатування свердловини, щоб нафта не випливала в море. Для цього на дно опускають противикидове обладнання заввишки 15 м і вагою 27 т, завдяки якому жодна речовина не залишить свердловину. Воно здатне за 15 секунд перекрити нафтовий потік.

Коли нафту знайдено, спеціальна установка для видобутку, зберігання та відвантаження нафти викачає нафту з дна моря і відправить її на нафтопереробні заводи на березі. Слід зазначити, що нафтовидобувна платформа може стояти на якорі десятиліттями.

Сім російських гігантів

З семи бурових платформ-судів у Росії п'ять належать компанії "Газфлот", дочірній структурі "Газпрому". Ще дві – перебувають у власності «Арктикморнафтогазрозвідки» (входить до структури «Зарубіжнафти»), вони виконують замовлення на буріння. Найбільше стаціонарних платформ знаходиться на сахалінському шельфі: «Молікпак», «Пільтун-Астохська-Б» та «Лунська-А», які використовує «Газпром». Платформи "Беркут" і "Орлан" знаходяться на проекті "Роснафти" "Сахалін-1". Ще дві – каспійська ЛСП-2 та D-6 працюють на Кравцовському родовищі Балтійського моря – належать «ЛУКОЙЛу». І, нарешті, платформа «Приразломна», компанії «Газпром-нафта», розташована в Печорському морі.

Верхня частина більшості російських платформ, які здійснюють систему управління та контролю буріння, зроблена за кордоном. Наприклад, верхня будова платформи "Беркут" на родовищі Аруктун-Дагі в проекті "Сахалін-1" побудована в Республіці Корея компанією Samsung Heavy Industries. Платформа "Орлан" на родовищі Чайво зібрана в Японії і поставлена ​​на основу, виготовлену в Росії. Платформа «Приразломна» являє собою буровий та технічний модулі, взяті зі списаної в Норвегії платформи Hutton та змонтовані з основою, виготовленою на північнодвінському підприємстві «Севмаш». Верхні будови платформ «Лунська-А» та «Пільтун-Астохська-Б» також були зроблені в Республіці Корея. Платформа «Молікпак» повністю перевезена на Сахалін із канадського шельфу.

За оцінками експертів, будівництво однієї платформи за стабільного фінансування займає від 2 до 4 років, вартість будівництва однієї платформи варіюється від $0,5 до $1 млрд, залежно від заявленої потужності видобутку. Більшість замовлень на компоненти для бурових платформ отримують заводи в Республіці Корея. Низькотехнологічні складові виробляють Виборзький суднобудівний завод та завод «Зірка». Вітчизняні суднобудівні заводи виконують замовлення для роботи на шельфі чотирьох російських нафтогазових компаній, але деталі поки що не розкриваються.

Санкції проти Росії вдарили по США

Якщо у Росії не вистачає морських платформ, особливо для роботи в Арктиці, то за кордоном останні три роки склалася зворотна ситуація. Платформи залишаються без контрактів підводні бурові роботи.

Серед основних причин галузеві експерти називають нестабільність цін на нафту та обмеження можливостей участі в проектах на російському шельфі, що знову-таки відбувається через західні санкції, спрямовані насамперед на російську нафтовидобувну галузь. Тут основний акцент зроблено на видобуток вуглеводнів на російському шельфі. Однак цей удар рикошетом торкнувся і американських компаній, що займаються морським бурінням і виробництвом обладнання. В результаті завдяки заборонам свого уряду вони втратили заплановані ними довгострокові контракти в Росії.

У водах Північно-Західної Європи кількість морських бурових платформ, що діють, наприклад, у 2017 році скоротилася на 20 одиниць. У зв'язку з тим, що більшість із них спроектовано для жорстких природно-кліматичних умов експлуатації в північних морях Європи, вони не можуть розраховувати на застосування в інших, тепліших районах. А санкції США не дозволяють використовувати їх на російському шельфі. В результаті бурові платформи консервуються в очікуванні того, коли ситуація зміниться на краще.

Ринок глибоководного буріння шторміт

Інвестиції видобувних компаній у підводне буріння динамічно зростали після фінансової кризи 2008-2009 років. При цьому, згідно з дослідженнями GBI Research, протягом 2010-2015 років вони повинні були щорічно збільшуватися в середньому на 6,6% і досягти $490 мільярдів. Більшість цих коштів передбачалося направити освоєння глибоководних зон - в акваторії Мексиканської затоки, біля узбережжя Бразилії, Західної Африки, і навіть країн Азійсько-Тихоокеанського регіону.

Найбільші західні нафтогазові компанії планували будівництво морських платформ у значних кількостях. Проте внаслідок цінової кризи на ринку енергоносіїв влітку 2014 року відбулося зниження фінансування програм морського буріння і, як наслідок, ці плани було згорнуто, причому швидкими темпами. Якщо у 2010 році у світі працювало 389 морських бурових установок, і до 2013 року в результаті планомірного збільшення їхня кількість склала 459 од., то у 2014 році, замість запланованого зростання, воно скоротилося до 453 одиниць.

Експерти прогнозували часткове заморожування профільних інвестиційних програм, відстрочення введення в дію нових морських бурових. Проте до 2017 року кількість морських бурових установок, що діють, збільшилася до 497 одиниць.

Пропозиції перевищили попит

Внаслідок зростання діючих морських бурових установок пропозиція на цьому ринку продовжує суттєво перевищувати попит. У 2016 році велося будівництво 184 нових платформ різних типів, а у 2017 році – 160 од. цієї техніки. За оцінками галузевих експертів, найближчим часом відсутність попиту та збільшення пропозицій буде ще більшим за рахунок введення в дію нових платформ, замовлених у період з 2011 року по 2013 рік.

У зв'язку з цим оператори прагнуть перенести терміни прийому нових 22 плавучих та 73 самопідйомних бурових установок на 2019 рік. У ситуації, на думку аналітиків, із цієї кількості лише 10 бурових зможуть отримати контракти відразу ж після введення в дію.

Картина погіршується ще й тим, що процес списання морських бурових установок, що відслужили свій термін, триває недостатніми темпами, щоб компенсувати появу на ринку нового обладнання. Внаслідок цього склалася ситуація, коли не всім вистачає контрактів, на які розраховували раніше.

Згідно з оцінкою IHS Petrodata, за два останні роки загальна кількість морських бурових платформ зменшилася на 9,5%, тоді як кількість установок, що працюють за той же період, скоротилася на 34% - до 403 одиниць.

Безробітні платформи

Активне виведення платформ з експлуатації спостерігалося практично у всіх основних регіонах морського нафтогазовидобутку. Останнім часом, у період з 2015 по 2017 рік, найбільше морських бурових платформ було скорочено в Латинській Америці - 42 одиниці. Це торкнулося бурових робіт у морях Центральної та Південної Америки, у країнах Карибського басейну та акваторії Мексиканської затоки. Скорочення торкнулося дрібних операторів, а десять найбільших нафтових компаній, навпаки, лише зміцнили свої позиції за цей час.

на 38 од. скоротилася чисельність платформ в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні. Визнаний регіональний лідер – китайська COSL – зберегла всі свої установки, проте фактично задіяна лише половина з них.

Розробники шельфу Західної Африки припинили бурові роботи на 21 морській установці. У секторі Мексиканської затоки, де працюють компанії США, перестали працювати 16 бурових платформ. На Близькому Сході 13 настанов припинили видобуток, з яких вісім було законсервовано на місці.

Ситуація з роботою морських платформ у північних морях, призначених для використання в суворих природно-кліматичних умовах, переважно на шельфі Північного Заходу Європи, краще, ніж в інших регіонах.

Незважаючи на різке зниження з другої половини 2014 року світових нафтових цін, коефіцієнт використання цих платформ аж до початку 2015 року залишався на рівні 100%. Посилаючись високу собівартість видобутку нафти, оператори, які у північних морях, розраховували на додаткові пільги від своїх урядів. Комусь їх удалося отримати.

У першій половині 2015 року в норвезькому та британському секторах північного шельфу обсяги видобутку нафти досягали рекордного рівня. Цього вдалося досягти рахунок підвищення інтенсивності виробництва найперспективніших свердловин за скорочення загальної кількості задіяних у регіоні морських платформ. Коефіцієнт їхньої зайнятості становив 70%. Взимку 2015–2016 років, коли ціна на нафту досягла $30 за бар., деякі морські бурові платформи у цьому регіоні переставали експлуатувати. У результаті до вересня 2016 року без роботи залишилося ще 20 установок. Загальний коефіцієнт їх використання опустився нижче 40% і лише до червня 2017 року коефіцієнт завантаження знову досяг позначки 40%.

Чи допоможе списання старих платформ?

У загальносвітовому масштабі склалася ситуація, коли в Росії не вистачало морських платформ на нафтовидобувному шельфі, в основному в арктичній його частині. У західних країнах і в США, навпаки, попит на них упав, і на ринку частина цих потужностей стала не затребуваною. Сьогодні платформи, що простоюють, не можна використовувати в Росії через санкційну політику США, а завантажити їх у себе нічим. У результаті власники морських платформ зазнають значних збитків, тому що вартість щоденної оренди морської платформи сягає $100 тисяч.

У ситуації надії на нормалізацію становища переважно пов'язані зі списанням наявних морських установок. До такого кроку операторів підштовхує середній вік напівзанурювального флоту, що значно перевищує аналогічний показник бурових суден для глибоководних робіт. Однак поки що намічені широкі плани далекі від реалізації, загальний стан не вселяє операторів особливого оптимізму.

Наша довідка

Надводні платформи

Щоб видобувати нафту під товщею води, застосовуються бурові платформи, які ставляться на плавучі споруди. Як плавальні засоби використовуються понтони, самохідні баржі. Морські платформи мають певні конструктивні особливості, тому можуть триматися на воді. Залежно від того, якою є глибина залягання родовища нафти або газу, використовуються різні бурові установки.

Плавуча платформа

Плавучі платформи встановлюються на глибину від 2 до 150 м і можуть застосовуватись у різних умовах. Плавуча бурова платформа - це вигідна споруда, тому що навіть за невеликих розмірів вона може викачати великий обсяг нафти або газу, що дає змогу заощаджувати на витратах на транспорт. Така платформа проводить у морі кілька днів, потім повертається на базу, щоб спустошити резервуари.

Стаціонарна платформа

Стаціонарна морська бурова платформа є спорудою, що складається з верхньої будови та опорної основи. Воно фіксується у ґрунті. Конструктивні особливості таких систем різні, тому виділяються кілька видів стаціонарних установок.

Гравітаційні - стійкість цих споруд забезпечується власною вагою конструкції та вагою баласту, що приймається.

Палеві - набувають стійкості за рахунок забитих у ґрунт паль.

Щогли - стійкість цих конструкцій забезпечується відтяжками або потрібним обсягом плавучості.

Залежно від того, на якій глибині ведуться розробки нафти та газу, всі стаціонарні платформи поділяються на глибоководні та мілководні платформи.

Самопідйомна платформа

Самопідйомні бурові платформи схожі на бурові баржі, але перші модернізовані і досконалі. Вони піднімаються на щоглах-домкратах, які спираються на дно. Конструктивно такі установки складаються з 3-5 опор, що опускаються на дно для проведення бурових робіт. Такі конструкції можуть ставитися на якір. Самопідйомна плавуча платформа може працювати на глибині до 150 метрів. Ці установки височіють над поверхнею моря завдяки колонам, які спираються на ґрунт.

Напівзавантажувальна установка

Напівнавантажена нафтова бурова платформа - одна з найпопулярніших бурових установок на морі, оскільки вона може експлуатуватися на глибині понад 1,5 тис. метрів. Плавучі конструкції можуть занурюватися на значну глибину. Установка доповнена вертикальними та похилими розкосами та колонами, які забезпечують стійкість усієї споруди. Верхній корпус таких систем – це житлові приміщення, які обладнані за останнім словом техніки та мають потрібні запаси.