James Chater. Последний рубеж: нефть и газ в Арктике

3 (78) 2012
Последний рубеж:
нефть и газ
в Арктике
Отгрузочный терминал СПГ Melk ya компании Statoil.
Фото: Helge Hanssen, Statoil
James Chater
По оценкам специалистов,
в Арктике находится около
30% ещё не исследованных
мировых запасов природного
газа и 13% запасов нефти.
Это обстоятельство,
наряду с таянием льда,
нехваткой углеводородного
сырья и ростом цен на
него, делает бурение
скважин в данном регионе
занятием как никогда
привлекательным.
Но нет ли у медали
оборотной стороны?
Кому принадлежит
Арктика? Можно ли смело
и ответственно подойти
к разведке залежей?
И какие задачи стоят
перед поставщиками
оборудования?
ПАРАДОКС
Резкий всплеск интереса к запасам нефти и газа за Северным полярным
кругом вызван сочетанием факторов: высокие цены на фоне растущих потребностей, и в то же время – беспрецедентное сокращение полярной ледниковой шапки. Парадокс в том, что именно чрезмерное потребление углеводородов и явилось причиной столь тревожащего общественность таяния льдов.
Впрочем, некоторые отрасли промышленности только выиграют от того,
что арктические воды станут более доступны: это не только нефтяные и газовые компании, но также рыболовство, ветряная энергетика, транспорт. Появится возможность из Северной Америки попасть в страны Тихоокеанского
бассейна через Северный полюс, минуя Суэцкий канал и срезав несколько
тысяч миль [1]. В 2010 г. танкер Российской газовой компании Новатэк дошел
из Мурманска до китайского порта Ningbo напрямую за 22 дня – это вдвое
быстрее, чем если бы он шел обычным путем.
ЗАПАСЫ
Оценка запасов нефти и газа в столь далеком и малоразведанном регионе – дело непростое, но все же Геологическая служба США1 выдала в 2008 г.
некоторые цифры [2] (см. табл.).
Если перевести объем газа в нефтяной эквивалент, то запасы газа будут соотноситься с запасами нефти примерно как 3:1.
Миллиард
баррелей
Нефть
86
90
Газ
1
Триллион
кубических футов
United States Geological Survey (USGS).
% неразведанных
запасов
13
1670
30
3 (78) 2012
От редакции
выставки и конференции
Оригинальная статья впервые была опубликована в журнале Valve World, March, 2012, p. 66
(www.valve-world.net). Перевод Т. Скляровой.
ИСТОРИЯ ВОПРОСА
Рынок
До недавнего времени исследование
Арктики сдерживалось низкой окупаемостью затрат и высокими рисками: мало того
что этот регион большую часть года скован
льдом, так он еще и чрезвычайно удален
от перерабатывающей инфраструктуры.
Но сегодня всё изменилось: и экономика,
и климат, и технологии. Немалая часть льда
растаяла, цены на газ выросли, а развитие
технологий транспортировки СПГ приблизило регион к потребителям.
Первая попытка разведки недр Арктики
была предпринята Канадой в 1970-1980-е
годы, но вскоре была свернута – слишком
дорого и опасно. Между тем, еще в 1967 г.
США обнаружили месторождения газа и
нефти в заливе Прадхоу-Бей на арктическом шельфе Аляски. Но способов экспортировать газ тогда не было, и он закачивался обратно в нефтяные скважины для
поддержания в них давления.
Магистральные трубы линейных участков трубопроводов,
В начале 2000-х было обнаружено транспортирующих нефть и газ. Фото: Газпром
еще несколько месторождений, причем
1. Чукотское море
их дальнейшая разведка и добыча нефВ данной области, расположенной на северо-восток от
ти представлялись уже вполне реальными. Но чьи они?
Аляски, как предполагается, находятся залежи объемом
Территориальные притязания и контрпритязания Росв 30 миллиардов баррелей нефти и газа. Правительство
сии, Дании, Канады и США наверняка доставят немалое
США выставило ее на торги в 2008 г. Однако, из-за проудовольствие юристам.
тестов защитников окружающей среды до сих пор непоВслед за Прадхоу-Бей освоением Арктики занянятно, будут ли там бурить, и если будут, то когда. Наприлась Statoil, начав разработку газового месторождения
мер, компания Shell, получившая разрешение на бурение
Sn hvit (Белоснежка) (в норвежской части Баренцева моря) и построив поблизости завод по сжижению
в 2009 г., так и не смогла хоть сколько-нибудь продвигаза. Бурение на российском месторождении Принуться вперед в своих намерениях, и в конце концов заразломное должно начаться в 2012 г., затем начнетявила о том, что в Арктике в 2011 г. она бурить не будет
ся разработка Штокмановского месторождения, а за
по причине неоднозначности процесса оформления и исним и других. Основные проекты приведены на карте
пользования разрешений на производство работ.
(против часовой стрелки):
Открытие Северо-Западного морского пути позволяет судам доходить до
стран Тихоокеанского бассейна намного быстрее, чем через Суэцкий канал.
Глубоководный аппарат «Мир». Два подобных аппарата в 2007 г. впервые совершили погружение на дно океана на Северном полюсе в продолжение исследования, начатого в 2001 г. «Мир-1» установил на дно
океана Российский флаг из титана.
87
компании и рынки
2. Арктическая низменность Аляски
Нефть и газ были обнаружены в заливе Прадхоу-Бей
в 1967 г. Месторождения разрабатывала компания BP в
партнерстве с ExxonMobil и ConocoPhillips, Аляска. Добыча нефти началась в 1977 г., после завершения строительства нефтепровода Alaska Pipeline.
Пик добычи на месторождениях Арктической низменности пришелся на 1989 г., в настоящее время фокус
сместился в сторону разведки запасов газа.
ExxonMobil установила буровые вышки в Point
Thompson, на месторождения которого приходится, по
грубым прикидкам, четверть запасов природного газа,
имеющихся в области Арктической низменности Аляски. Для транспортировки газа из Прадхоу-Бей в США
через Канаду ExxonMobil в партнерстве с TransCanada
Corp. создала компанию Alaska Gas Pipeline. Проект также включает в себя строительство газоперерабатывающего завода на берегу залива Прадхоу-Бей.
3. Море Бофорта
Бурение в море Бофорта ведется с 1950-х годов.
В 2009 г. Shell получила разрешение на разведочные работы на двух арендованных участках в море Бофорта в
шельфовой зоне Аляски, но, как уже говорилось выше,
в 2011 г. бурить не стала. В 2010 г. канадская компания
Chevron Canada получила лицензию на проведение изыскательских и поисково-разведочных работ в море Бофорта на севере Канады.
4. Гренландия
В 2001 г. компания NUNAOIL достаточно уверенно
предположила, что в шельфовых водах северо-востока
Гренландии могут залегать 110 миллиардов баррелей
нефти. Среди успешных претендентов на аренду участков
88
3 (78) 2012
в водах Гренландии такие компании, как DONG Energy,
Chevron, ExxonMobil, Husky Energy и Cairn Energy.
5. Исландия
Исландия в 2009 г. провела первый раунд тендера на
получение лицензии на разведочные работы и добычу
в районе горного хребта Ян-Майен (Jan Mayen Ridge)
в Дреки на северо-востоке страны.
6. Норвегия (Баренцево море)
Столкнувшись со спадом добычи в Северном море,
Норвегия обратила свои взоры на север, а именно – на
Баренцево море. Обнаруженное в 1984 г. газовое месторождение Sn hvit в шельфе района Хаммерфест стало
первым проектом в Баренцевом море. Добычу ведет компания Statoil в интересах шести газовых компаний, запасы оцениваются в 193 миллиарда кубометров природного газа, 113 миллионов баррелей конденсата (светлые
нефтепродукты), и 5.1 миллиона тонн газоконденсата.
Кроме того, в Баренцевом море имеется месторождение Goliat field, где в 2000 г. была обнаружена нефть, добыча ведется компаниями Eni (65%) и Statoil (35%).
Для транспортировки газа от месторождения Sn hvit
компания Statoil построила завод по сжижению газа в
Melk ya. Уже после этого в Баренцевом море были обнаружены новые месторождения газа, так что компании Statoil и Linde разрабатывают проект строительства
второй технологической линии промысловой подготовки газа.
В 2009 г. StatoilHydro и Газпром подписали соглашение о совместной работе в шельфе Норвегии и России.
7. Штокмановское месторождение (Баренцево море)
Запасы открытого в 1988 г. месторождения оцениваются в 3.9 триллиона кубических метров газа и 56 миллионов тонн газового конденсата, из
них 3.8 триллиона кубических метров
газа и 53.4 миллионов тонн конденсата
расположены на лицензионной территории Газпрома. Проект отличает
строительство шельфовых платформ,
оборудованных системами быстрого
отсоединения плавучего основания от
подводного устья скважины, и техническая возможность уходить от столкновения с айсбергами. Держатель
лицензии – Газпром в партнерстве с
Total и Statoil.
Проект
предусматривает
также строительство завода по переработке СПГ. Системы хранения и
выгрузки СПГ построит компания
CB & I Lummus.
8. Нефтяные месторождения
им. Р. Требса (Варкнавтское месторождение) и месторождение им. А. Титова
Расположены в Тимано-Печорском
районе Ненецкого автономного округа России, считаются одними из самых
крупных, предполагается, что они со-
компании и рынки
3 (78) 2012
ПРОБЛЕМЫ
Недавняя трагедия с буровой платформой «Кольская», затонувшей у берегов Охотского моря, – грозное
и наглядное предупреждение об опасностях ведения разведки и добычи нефти и газа в Арктике. Удаленность региона требует создания полной инфраструктуры в столь
суровых, неприспособленных для жизни природных
условиях.
Лед препятствует любым действиям, будь то транспортировка по морю, ликвидация разливов нефти или
проведение спасательных операций; другой опасностью
являются сильные ветра. И полярная ночь – это ведь
почти полгода полной темноты. Замерзая, лед может попросту смять трубопровод, если тот не упрятан надежно
под землю. Магистральные трубопроводы должны быть
изготовлены из стали, легированной несколькими элементами, включая никель и приблизительно 2% марганца, чтобы предохранить их от хрупкости. Большие
колебания температуры также могут быть весьма разрушительны для материалов и оборудования. В частности,
8 февраля 2010 г. Exxon объявила об успешном прохождении скважины PTU-15, — первой скважины в разведке и добыче в рамках
проекта на Арктической низменности Аляски.
речь о тепловом расширении. Низкие температуры –
до -60 °C – требуют применения материалов с высокими
характеристиками ударной вязкости. Климат меняется,
поэтому сооружения должны быть спроектированы с
учетом, в том числе, таяния вечной мерзлоты.
Такие условия требуют особого подхода к проектированию машин и механизмов, так что сегодня Арктика – это мощный двигатель инженерной мысли.
Внедряются специальные технологии сварки и ковки.
Разрабатываются новые типы шельфовых платформ с
возможностью отсоединения от устья скважины при
встрече с айсбергом [3].
УЧЁТ КЛИМАТА
Одно из важных требований к арматуре для Арктики
состоит в том, что привод должен быть «защищен» от её
климатических условий. Такие приводы поставляются рядом компаний, среди которых Flowserve, Cameron
International, Bifold Fluidpower Ltd и Velan2.
Электроприводы Limitorque фирмы Flowserve’s имеют двойное уплотнение и пригодны для применения в
условиях арктических температур, отличаются прочностью и надежностью. Приводы для арматуры Ledeen, поставляемые фирмой Cameron International, разработаны
специально для суровых климатических условий. Это
приводы двойного действия и приводы с возвратной пружиной, со сварной стальной рамой, с кулисно-винтовым
механизмом и цилиндрами, покрытыми химически
осажденным никелем; варианты исполнения – с хладостойкими уплотнениями, выдерживающими температуру до -60 °C, а также с высокотемпературными, держащими до 200 °C.
Компания Bifold Fluidpower Ltd (Великобритания)
ведет активные испытания своей арматуры, предназначенной для работы в условиях низких температур.
Такие условия характерны для Сахалина и территории
Каспийского бассейна (от -35 °C зимой, с понижением
Рынок
держат 200 млн баррелей промышленных запасов нефти.
Компания Башнефть получила лицензию в 2010 г. после
дисквалификации конкурентов по торгам. В 2011 г. Лукойл приобрел долю в 25.1%.
9. Нефтяное месторождение Приразломное
Месторождение, расположенное на шельфе Печорского моря (на юго-востоке Баренцева моря), было разведано в 1989 г., предполагаемые запасы – 610 миллионов баррелей. Промышленные объемы бурения должны
начаться в начале 2012 г. Разработка будет производиться с помощью стационарной платформы, первой из нового поколения платформ арктического класса – морской ледостойкой стационарной нефтяной платформы,
выдерживающей тяжелейшие условия ледовых нагрузок.
Добычу ведет Газпром.
10. Карское море
(участок Восточно-Приновоземельский)
После неудачи, постигшей компанию BP, Роснефть
обратила свои взоры на ExxonMobil. Обе компании договорились сообща вести разведку ресурсов Карского и
Черного морей и создать в Санкт-Петербурге исследовательский центр по изучению шельфа Арктики. Предполагаемые залежи – 35.8 миллионов баррелей нефти и
10.32 триллионов кубических метров природного газа.
11. Полуостров Ямал
Газпром приступил к поисково-разведочным работам в 2007 г. По плану добыча должна начаться в 2012 г.
Предполагаемые залежи – 16 триллионов кубических
метров разведанного газа, перспективные и прогнозные – около 22 триллионов кубических метров пластового газа, 230.7 миллионов тонн конденсата и 291.8 миллионов тонн нефти. Новатэк планирует построить завод
по сжижению СПГ, для чего был заключен контракт с
CB&I Lummus. Партнером Газпрома с долей 20% является французская Total.
2
Требования к различным климатическим исполнениям технических устройств установлены ГОСТ 15150-69. Приводы в исполнении УХЛ (до -60 °С) по данному стандарту выпускает ЗАО «Тулаэлектропривод» (прим. ред.).
89
компании и рынки
3 (78) 2012
ний, сталкивающихся с проблемами проектирования и изготовления
оборудования для столь тяжелых
условий эксплуатации, несомненно, возрастет.
ЛИКВИДАЦИЯ РАЗЛИВОВ
В АРКТИКЕ
После
аварии
платформы
Deepwater Horizon в 2010 г. появился повод задуматься о том, что
будет, если подобное случиться
в Арктике. Ведь ледовый покров
серьезно затормозит ликвидацию
разливов нефти и помешает процессам очистки территории, особенно если учесть, что при низкой
температуре вязкость углеводородов увеличивается.
Эта проблема изучается различными организациями. Например, с 2006 по 2009 гг. семь компаний (AGIP KCO, BP, Chevron,
ConocoPhilips, Shell, StatoilHydro
Морская ледостойкая стационарная нефтяная платформа месторождения Приразломная в Печори Total), объединив свои усилия с
ском море (Газпром). Ее основное достоинство — стойкость к постоянным ледовым нагрузкам,
SINTEF, провели «Межотраслевой
автономность и возможность круглогодичного использования.
проект: нефть во льдах»32с целью
до -55 °C в течение одного-двух дней, до +40 °C летом),
изучения и исследования различа также бассейна залива Прадхоу-Бей (до -40 °C в теченых способов ликвидации разливов: механический сбор
ние 10 дней в году). Компания являлась поставщиком
нефти и отходов, диспергаторы, выжигание, дистанцинескольких проектов с подобными условиями, включая
онное обнаружение и числовое моделирование.
Сахалин, Sn hvit Белоснежка, Terra Nova (Новая Земля)
Представители природоохранных организаций типа
и Hibernia (Ирландия).
Гринписа полагают, что сегодня действенных методов
Новые приводы для клапанов, работающих на СПГ,
ликвидации возможных разливов нет. Действительно,
разработаны фирмами NG2, Velan и SNRI. Арматура
предстоит преодолеть еще долгий путь до разработки сидля транспортировки СПГ (при температуре до -160 °C)
стемы, сравнимой по уровню ответственности с той, что
уже не новость, но существующие приводы для такой
была применена в Мексиканском заливе.
арматуры имеют ряд проблем: подшипники и уплотнеШТОКМАН — ОСОБЫЕ УСЛОВИЯ
ния могут не сочетаться с температурой -50 °C, а нахоКомпания Shtokman Development AG опубликовала
дящиеся под давлением кожух и корпус из углеродистой
документ, где приведены принципы выбора и перечень
стали – оказаться хрупкими; гидравлические масла есть
особых требований к арматуре, которая будет примедаже для на минус 80 °C, но они чрезвычайно дорогие и
няться в Штокмановском проекте.4 В основу заложены
вязкие. Поэтому фирмы NG2, Velan и SNRI разработали
условия северного морского климата: диапазон темпераи опробовали новую конструкцию приводов с управляютуры от -39 °C до +37 °C, влажность от 75% при темперащей средой – сухой азот или воздух, приводы полностью
туре -39 °C до 40% при +37 °C.
изготовлены из нержавеющей стали и устанавливаются
Учет климатических условий принципиально преднепосредственно на корпус поворотных дисковых затвополагает:
ров, технология уплотнения позаимствована у ракетных
Наличие обогреваемого кожуха (электрообогрев)
двигателей, где используются приводы клапанов для
КИП и приводов;
жидких кислорода и водорода. Такие приводы могут раУправление всеми операциями, такими как проверботать при температуре до -130 °C [5].
ка хода, должно быть выведено на панель управлеЗАКЛЮЧЕНИЕ
ния и иметь механическую защиту;
Наш краткий обзор дает общее представление о том,
3 Joint industry project (JIP): оil in ice.
как компании решают те проблемы, которые ставит пе4 На сайте Штокмановского проекта имеется подобный докуред ними Арктика. В ближайшем будущем число компамент тж. на русском языке (прим. ред.).
90
компании и рынки
3 (78) 2012
Вся арматура, приводы и вспомогательные устройства должны
оставаться работоспособными при
предельных температурах при наличии соответствующей защиты;
Арматура систем безопасности должна оставаться работоспособной даже
при отказе климатической защиты.
Подробное описание требований
приведено на сайте компании [4].
Фирмы Velan, NG2 и SNRI совместно разработали привод для арматуры, предназначенный
для эксплуатации в условиях Арктики.
1. Кратчайший путь через Арктику меняет мировую
торговлю (Arctic shortcut alters global trade), статья
из New York Times, Observer, 6 November 2011.
2. www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=1980.
Рынок
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. www.uaf.edu/catalog/current/programs/arctic_engin.
html; www.poac.com
4. http://shtokman.ru/r/851B3308-8E19-4483-A2920AA9782C777A/Valves%20for%20Shtokman%20fi
eld%20%28instrumentation%29.pdf
5. www.ng-two.com/pdf/NG2VALVE_presentation_artic_
shipping_conference.pdf.
Станция Toisa Vigilant в г. Нук, Гренландия. Фото: Cairn Energy
91