Основные технико-технологические аспекты освоения месторождений углеводородов на шельфе Арктических морей РФ

Недра российского шельфа обладают огромной неосвоенной сырьевой базой углеводородов.

Моря России содержат около 40% начальных суммарных ресурсов газа, конденсата и нефти шельфа Мирового океана.

По нефтегазовому потенциалу наиболее перспективны недра арктических морей - Баренцева, Печорского, Карского, Лаптева, Восточно-Сибирского и Чукотского. 85% ресурсов нефти и газа, оцененных в их недрах, приходится на Баренцево и Карское моря.

По «Программе освоения ресурсов углеводородов на шельфе Российской Федерации до 2030 г.» ОАО «Газпром» первоочередными районами работ на шельфе России являются Обская и Тазовская губы, северо-восточный шельф Баренцева моря (район Штокмановского месторождения), шельф Печорского моря и Приямальский шельф (рис. 1).

Рис. 1. Районы работ на арктическом шельфе

В 1994 году ОАО «Газпром» для проведения геологоразведочных работ и освоения месторождений на шельфе создал специализированное предприятие «Газфлот».

Со времени создания компания выполнила значительный объем геологоразведочных работ на арктическом шельфе. Работы были сосредоточены в Печорском море и на акватории Обской и Тазовской губ Карского моря.

Было пробурено 19 поисково-разведочных скважин, проведены инженерно-геологические изыскания на 22 площадках, проведены сейсморазведочные работы 2Д в объеме более 9 тыс. пог. км и 3Д в объеме более 1100 кв.км.

На этих акваториях ООО Газфлот по программе ОАО «Газпром» планирует до 2010 г. пробурить более 30 поисково-разведочных скважин, провести более 1,5 тыс. пог. км сейсморазведки 2Д и более 2 тыс. км2 сейсморазведки 3Д.

Кроме этого, в указанный период ООО Газфлот планирует провести подготовку к разработке месторождений Северо-Каменномысское, Каменномысское-море и Долгинское.

Освоение ресурсов арктических морей

Северо-Восточный шельф Баренцева моря

Акватория рассматриваемого района характеризуется глубинами 200-400 м, возможностью возникновения волн высотой до 28 м, наличием дрейфующих ледовых полей до 7 месяцев в году, а также возможностью появления айсбергов массой до 4 млн. т.

Здесь открыты уникальные и крупные по запасам месторождения газа и газоконденсата - Штокмановское, Мурманское, Северо-Кильдинское и др.

Глубины залегания продуктивных пластов не превышают 4 км. Поисково-разведочные работы могут проводится с помощью обычных полупогружных установок и буровых судов в период открытой воды.

Для обустройства месторождений рассматривается варианты с применением плавучих ледостойких платформ либо подводных добычных комплексов.

Использование подводных добычных комплексов значительно снижает капитальные и эксплуатационные затраты в обустройство месторождений. Однако их применение имеет трудности связанные с отсутствием апробированных технологий подводного транспорта продукции без подготовки и компремирования на расстояние более 600 км.

Шельф Печорского моря

Акватория рассматриваемого района месторождения характеризуется глубинами 25-50 м, возможностью возникновения волн высотой до 12 м и появлением ледяного покрова толщиной до 1,6 м.

В Печорском море ООО «Газфлот» открыто три нефтяных месторождения - Варандей-море, Медынское море-2 и Долгинское с общими запасами более 300 млн.т. нефти.

Бурение поисково-разведочных скважин осуществлялось здесь с СПБУ. Обустройство месторождений в данном районе возможно как со стационарных ледостойких платформ, так и с мобильных ледостойких буровых установок с использованием подводных добычных комплексов.

Приямальский шельф

Акватория Приямальского шельфа покрыта дрейфующими и припайными льдами в течение 9 месяцев в году. Глубины воды достигают 100 м.

Здесь открыты уникальные по запасам Ленинградское и Русановское месторождения, освоение которых осложнено из-за крайне тяжелых ледовых условий.

Разрабатываются технические решения по их освоению с применением подводных технологий и ледостойких платформ.

Обская и Тазовская губы

Значительный объем работ на арктическом шельфе в ближайшей перспективе придется на акваторию Обской и Тазовской губ Карского моря (рис. 2).

Начальные суммарные ресурсы газа акватории Обской и Тазовской губ оцениваются в более чем 7 трлн. м3.

В акватории Обской и Тазовской губ ООО Газфлот открыто четыре месторождения с залежами газа в меловых отложениях на глубинах 1000-2600 м (два крупных - Каменномысское-море и Северо-Каменномысское, одно среднее - Чугорьяхинское и одно мелкое - Обское) с общими запасами более 1 трлн. м3 газа, а также выявлен ряд перспективных структур.

Привлекательность данного района для проведения поисковых работ и дальнейшего обустройства месторождений заключается в том, что все открытые газовые месторождения находятся на близком расстоянии от разрабатываемого уникального по запасам Ямбургского газоконденсатного месторождения, более 90% запасов месторождений приурочены к неглубоко залегающим сеноманским отложениям, а глубины воды акватории не превышают 17 м.

Рис. 2. Обская и Тазовская губы

Однако акватория Обской и Тазовской губ обладает рядом характерных особенностей, которые усложняют освоение нефтегазового потенциала района.

К основным из них относятся следующие:

· короткий межледовый период - до 3 месяцев;

· образование ледовых полей толщиной до 2,5 м и стамух с килевой частью высотой до 8 м;

· низкие температуры воздуха - до -50 град. С;

· наличие вечной мерзлоты в грунтах в прибрежной зоне;

· высокая экологическая ранимость природной среды Арктики;

· приуроченность района к статусу объекта высшей рыбохозяйственной категории.

Тем не менее, современное развитие техники и технологии поиска и освоения месторождений нефти и газа позволяет проводить работы в сложных условиях арктических морей.

Морские месторождения Обской и Тазовской губ и месторождения на территории сопредельной суши рассматриваются как единая ресурсная база и будут разрабатываться комплексным способом с использованием инфраструктуры Ямбургского ГКМ.

Разработка месторождений будет осуществляться с применением подводных добычных комплексов, которые будут заглублены ниже дна акватории, что позволит предотвратить воздействие от стамух, килевая часть которых может достигать 7-8 метров.

Разбуривание будет производиться наклонно-направленными скважинами и на каждом подводно-добычном комплексе планируется строительство до 8 скважин.

Морские буровые установки в арктических морях

В настоящее время общество эксплуатирует одиннадцать судов и одну самоподъемную буровую установку «Амазон». Всего для реализации поставленных задач к 2010 году ООО «Газфлот» должен иметь в эксплуатации около 8 морских буровых установок и более 30 единиц судов различного назначения.

Строительство поисковых и разведочных скважин на акватории Обской и Тазовской губ в настоящее время производит СПБУ «Амазон», которая за короткий межледовый период обеспечивает бурение на мелководье 2-3 скважин глубиной 1200-2700 м (рис. 3).

Рис. 3. Самоподъемная буровая установка «Амазон»

ООО «Газфлот» строит еще две буровые установки: - плавучий буровой комплекс «Обский» с вводом в эксплуатацию в 2006 г. и СПБУ «Арктическая» с вводом в 2008 году.

Разработан эскизный проект полупогружной буровой установки для бурения разведочных и эксплуатационных скважин и установки подводных добычных комплексов на глубинах моря до 500 м в районе Штокмановского месторождения северо-восточного шельфа Баренцева моря;

Все перечисленные буровые установки могут работать только в межледовый период. Для реализации программ ОАО «Газпром» на арктическом шельфе необходимы технические средства способные вести круглогодично в ледовой обстановке поисково-разведочное и эксплуатационное бурение, а также устанавливать подводные добычных комплексы.

Разработан эскизный проект ледостойкой погружной платформы «Ласточка» для круглогодичного бурения разведочных и эксплуатационных скважин (в т.ч. опытно-промышленная эксплуатация) на глубинах моря до 44 м;

Технико-экономические расчеты показали, что наиболее эффективными в суровых природных условиях замерзающих морей на глубинах до 30 м являются мобильные буровые установки (рис. 4), которые обладают следующими преимуществами:

имеют возможность буксировки на большие расстояния благодаря собственной плавучести и наличию системы балластировки;

требуют непродолжительную установку на точку работ;

могут быть неоднократно переставлены на новую точку при минимальных затратах.

Рис. 4. Использование мобильных ледостойких буровых установок для обустройства месторождений

Береговые базы обеспечения

Для обеспечения увеличения объемов геологоразведочных работ и освоения месторождений Штокмановское, Приразломное, Долгинское, п-ова Ямал и других по программам ОАО «Газпром» ООО «Газфлот» производит реконструкцию и расширение своих береговых баз в Мурманске и Ямбурге.

На территории баз будут осуществляться перевалка грузов, бункеровка судов, ремонт и техническое обслуживание оборудования, судов и платформ. Кроме того, планируется предоставить часть территории различным компаниям (в т.ч. зарубежным) для организации сервисных услуг для ООО «Газфлот».

Охрана окружающей среды

Некоторые районы арктических морей являются водными объектами высшей рыбохозяйственной категории.

В связи с этим работы, проводимые здесь находятся под пристальным вниманием населения, общественных организаций и руководителей округов, природоохранных и рыбохозяйственных органов, федеральных контролирующих организаций. Одной из важнейших задач является обеспечение экологической безопасности работ, в соответствии с законодательными документами и нормативными актами федеральных и территориальных органов.

До начала строительства поисковых скважин проводится разработка проектов по охране окружающей среды с согласованием их в территориальных и федеральных органах управления и получением положительного заключения Государственной экологической экспертизы в Росприроднадзоре.

Одновременно проводится согласование материалов на получение лицензии на водопользование и лимитов на размещение отходов производства.

По вопросам безопасности до начала проведения работ проводятся общественные слушания с привлечением коренного населения.

При строительстве скважин на континентальном шельфе используются технологии позволяющие предотвратить возникновение аварий и чрезвычайных ситуаций. Все работники буровых установок обучены и имеют сертификаты по курсу «Контроль скважины.

Управление скважиной при газонефтеводопроявлениях». До начала производства работ на месторождении шельфа разрабатывается, согласовывается и утверждается План по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.

ООО «Газфлот» заключает договора с профессиональными спасательными формированиями для несения круглосуточного дежурства аварийно-спасительных судов в радиусе 500 метровой зоны от плавучих буровых установок.

Ежегодно выполняется комплекс научно-исследовательских работ по зимнему и летнему экологическим мониторингам на ряде участках.

Буровые работы проводятся при нулевом сбросе. Все отходы бурения - буровой шлам, твердые бытовые отходы - собираются в контейнеры, а нефтесодержащие воды и масла - в емкости, и вывозятся на берег для утилизации.

Для бурения применяется буровой раствор на водной основе. Его обработка ведется безопасными химическими реагентами, имеющими предельно-допустимые концентрации (ПДК класса 4) для вод рыбохозяйственных водоемов.

Для компенсации ущерба рыбным запасам разработана и действует программа компенсационных и природоохранных мероприятий, направленных на сохранение экосистем.

Заключение

Одним из факторов сдерживающим освоение месторождений северных морей это сложности в получении лицензий из-за несовершенства законов в области недропользования, реорганизации Министерства Природных Ресурсов и ведомств.

Поэтому необходимо провести большую работу по совершенствованию законов и нормативов регламентирующих геологоразведочные работы и освоение месторождений.

Освоение месторождений арктического шельфа повлияет на социальные процессы многих регионов РФ.

Эти изменения будут носить позитивный характер: появление новых рабочих мест, развитие промышленности и инфраструктуры.

Автор: А.Я. Мандель, В.В. Палий, П.В. Ратников (ООО Газфлот)