Буровые платформы

Месторождения нефти находятся не только на суше. Прибрежные месторождения нередко продолжаются на расположенной под водой части материка, которую и называют шельфом. Его границами служат берег и так называемая бровка - четко выраженный уступ, за которым глубина стремительно возрастает. Обычно глубина моря над бровкой составляет 100-200 метров, но иногда она доходит и до 500 метров, и даже до полутора километров.

Морская добыча нефти - это добыча жидкого углеводородного сырья в результате разработки коренных пород и отложений ниже уровня океана. Разработка коренных пород и отложений ниже уровня океана осуществялется при помощи морских плавучих буровых установок и морских стационарных платформ.

Морская плавучая буровая установка (ПБУ) - судно, способное производить буровые работы и/или осуществлять добычу ресурсов, находящихся под дном моря.

В зависимости от конструкции ПБУ подразделяются на:

• cамоподъёмная ПБУ (СПБУ)
- ПБУ, поднимаемая в рабочем состоянии над поверхностью моря на колоннах, опирающихся на грунт;
• полупогружная ПБУ (ППБУ)
- БУ со стабилизирующими колоннами, находящаяся в рабочем состоянии на плаву и удерживаемая в горизонтальной плоскости с помощью якорей, подруливающих устройств или других средств позиционирования;
• погружная ПБУ
- ПБУ со стабилизирующими колоннами, опирающаяся в рабочем состоянии на грунт;
• ПБУ на натяжных связях
- ПБУ со значительной избыточной плавучестью в рабочем состоянии, удерживаемая в точке бурения/добычи натянутыми анкерными связями, закрепленными на морском дне;
• буровое судно
- судно, имеющее буровую установку;
• буровая баржа
- баржа, имеющая буровую установку.

Морская ствационарная платформа (МСП) - морское нефтегазопромысловое сооружение, состоящее из верхнего строения и опорного основания, зафиксированное на все время использования на грунте и являющееся объектом обустройства морских месторождений нефти и газа.

В зависимости от конструктивных особенностей МСП классифицируются следующим образом:

• МСП гравитационная (морская стационарная платформа гравитационного типа) - сооружение, устойчивость на грунте которого обеспечивается в основном за счет собственного веса и веса принимаемого балласта;
• МСП свайная (морская стационарная платформа свайного типа) - сооружение, устойчивость на грунте которого обеспечивается в основном за счет забитых в грунт свай;
• МСП мачтовая - морская глубоководная стационарная платформа, устойчивость которой обеспечивается либо оттяжками, либо соответствующим объемом плавучести.

В зависимости от глубины разработки и конструктивных особенностей платформы классифицируются следующим образом:

• глубоководная платформа на колоннах
- платформа на колоннах, высотой существенно превосходящих характерный размер поперечного сечения. Она состоит из следующих элементов; колонн (не менее одной), нижнего опорного основания, соприкасающегося с дном акватории, и верхней несущей конструкции;
• мелководная платформа на колоннах
- платформа на колоннах высотой, сопоставимой с характерным размером поперечного сечения. Они состоят из тех же элементов, что и глубоководные платформы на колоннах;
• конструкционный остров (кессон)
- мелководная платформа на сплошном металлическом основании;
• монопод/монокон
- одноопорная мелководная платформа башенного типа с вертикальными или наклонными стенками соответственно.

Морские нефтегазовые сооружения

Разработка нефтяных месторождений под дном морей и океанов осуществляется при помощи не только выше рассмотренных ПБУ и МСП, а целого комплекса морских нефтегазовых сооружений (МНГС) . Морскими называются нефтегазовые сооружения, которые осуществляют процессы, связанные с добычей, транспортировкой, хранением и обработкой нефти и газа с месторождений, расположенных на акваториях морей и связанных с ними водоемов. Кроме сооружений, расположенных непосредственно в морской акватории, к условно морским можно отнести нефтегазовые сооружения на прибрежных территориях, объединяемые технологическими процессами в общий морской нефтегазовый комплекс.

«Чисто» морскими или просто «морскими» называются сооружения, находящиеся постоянно или временно на морской акватории. К таким сооружениям относятся:

1. Стационарные и плавучие сооружения
, называемые «платформами и буровыми судами». Они предназначены для размещения на них комплекса оборудования, необходимого при бурении разведочных и эксплуатационных скважин, а также для первичной обработки добываемого продукта (нефть, газ, газовый конденсат). Под первичной обработкой понимается очистка добываемой нефти от механических примесей (например, песка) от воды, поступающей из скважин вместе с нефтью. На буровых судах и платформах размещается необходимое для выполнения технологических операций оборудование и материалы, а также помещения для размещения обслуживающего персонала.
2. Подводные трубопроводы
, предназначенные для транспортировки нефти и газа от платформ к сооружениям, на которых осуществляется сбор и длительное хранение или накопление перекачиваемого продукта для загрузки его в танкеры.
3. Хранилища
(накопители) нефти и газа, располагаемые в акватории моря или на платформах, а также на прибрежной территории.
4. Объекты, предназначенные для швартовки
нефтеналивных судов или газоводов. Они могут размещаться как в морской акватории на значительном расстоянии от берега, так и вблизи берега.
5. Причальные береговые стенки и выносные эстакады
для причаливания танкеров и различных вспомогательных судов, а также ограждающие сооружения.
6. Порты
, предназначенные для строительства морских нефтегазовых сооружений (МНГС), выполнения необходимых погрузочно-разгрузочных работ, отстоя танкеров и вспомогательных судов при штормах.
7. Подводные нефтегазовые сооружения
, предназначенные для первичной обработки нефти и газа, а также сепарации, т.е, разделения составных частей добываемого продукта.

Условно морскими называются сооружения, располагаемые в непосредственной близости к урезу воды и предназначенные для выполнения различных технологических операций с нефтью или газом, поступающих с морских нефтегазовых месторождений. К ним относятся:

• сооружения для приема и хранения нефти (резервуарные парки, насосные станции, подземные и наземные трубопроводы и др.);
• сооружения для первичной обработки нефти (обезвоживание, очистка от механических примесей и т.д.);
• терминалы для приема нефтеналивных танкеров и газоводов.

По виду рабочего положения МНГС классифицируются на:

1. МНГС, опирающиеся на дно моря
. Такие сооружения в своем конструктивном оформлении должны обязательно иметь опорные устройства. Они позволяют передать на грунтовое основание нагрузки от веса самого сооружения и размещенного на нем оборудования. Кроме того, опорные устройства передают па грунтовое основание усилия от воздействий окружающей среды; ветра, волн, течений, давления льда, возможного навала судна при причаливании и т.п. Как правило, верхняя часть МНГС находится выше поверхности моря настолько, чтобы волны, течения и лед не оказывали силового воздействия на верхние конструкции. Все нагрузки в период эксплуатации МНГС воспринимаются в основном опорными устройствами.
2. МНГС, не опирающиеся на дно
. Такие МНГС называют плавучими (плавающими). Эти сооружения обладают всеми свойствами морских судов, т.е. обладают необходимой грузоподъемностью, плавучестью, остойчивостью, управляемостью. Одной из важных особенностей плавучих МНГС является необходимость удержания их в расчетной точке.

В зависимости от конструктивных признаков МНГС классифицируются следующим образом:

1. Сооружения линейные
- конструкции, поперечные размеры которых в десятки, а то и в сотни раз меньше длины. К таким сооружениям можно отнести подводные трубопроводы, ограждающие сооружения (дамбы), линейно-протяженные причалы, подпорные стенки.
2. Сооружения точечные или моноопорные
- сооружения, опирающиеся на дно моря или удерживаемые на дне на одной условной точке. К таким конструкциям относятся буровые установки на моноопорном (иначе точечном) основании, точечные причальные устройства для налива нефти в танкеры большой грузоподъемности и для причаливания челночных (малой грузоподъемности) танкеров, доставляющих нефть от добывающих платформ к магистральным танкерам, способным перевозить сразу до 1 млн. т нефти. К точечным также можно отнести различного рода якорные устройства, предназначенные для удержания в необходимом месте различных плавсредств.
3. Сооружения многоопорные
- конструкции, в процессе работы по бурению или постоянно (от начала бурения и весь период эксплуатации) опирающиеся на дно с помощью нескольких опор. В практике известны платформы, опирающиеся на дно десятью и более опорами. Наиболее часто используются трех-четырехопорные конструкции.Многоопорные конструкции могут быть как стационарными, т.е. не изменяющие своего местоположения весь период эксплуатации, так и полустационарными. Последние могут перемещаться при подъеме опор по поверхности моря с помощью буксиров.
4. Сооружения массивные
- называют также гравитационными, объемными, массивными, К объемным относят сооружения в форме огромного массива из бетона, металла, камня, грзшта. Массив опирается на дно моря и удерживается от всплытия и горизонтальных подвижек за счет собственного веса. На большой по размерам площадке, поднятой над поверхностью моря на величину не достигаемой для волн при любых штормах, устанавливается необходимое технологическое оборудование и жилые помещения. В теле массива устанавливаются различного рода емкости и помещения, предназначенные для временного хранения добываемой нефти, а также размещения материалов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности самой платформы, технологического оборудования и обслуживающего персонала.
5. Сооружения плавучие (плавучие объекты)
- МНГС, позволяющие вести все работы на нефтегазовых месторождениях без опирания на дно. Эти сооружения(объекты) обладают способностью перемещаться без помощи буксиров на большие расстояния. К ним относятся специальные суда с установленными на них буровым оборудованием, оборудованием для отбора проб грунта со дна моря, проведения геофизических исследований. Таким образом обеспечивается практически полная автономность МНГС. К плавучим сооружениям можно отнести специальные трубоукладочные суда, предназначенные для укладки подводных трубопроводов как в пределах месторождений (внутрипромысловые), так и магистральных, соединяющих месторождение с береговыми сооружениями.
6. Сооружения подводные
- МНГС, устанавливаемые на дне моря и автономно осуществляющие операции, связанные с добычей и первичной обработкой добываемых продуктов.

Морская добыча нефти, наряду с освоением сланцевых и трудноизвлекаемых углеводородных запасов, со временем вытеснит освоение традиционных месторождений «чёрного золота» на суше в силу истощения последних. В то же время, получение сырья на морских участках осуществляется преимущественно с применением дорогих и трудоёмких методов, при этом задействуются сложнейшие технические комплексы - нефтяные платформы

Специфика добычи нефти в море

Сокращение запасов традиционных нефтяных месторождений на суше заставило ведущие компании отрасли бросить свои силы на разработку богатых морских блоков. Пронедра писали ранее, что толчок к развитию данного сегмента добычи был дан в семидесятые годы, после того, как страны OPEC ввели нефтяное эмбарго.

По согласованным оценкам специалистов, предполагаемые геологические нефтяные запасы, располагающиеся в осадочных слоях морей и океанов, достигают 70% от совокупных мировых объёмов и могут составить сотни миллиардов тонн. Из этого объёма порядка 60% приходятся на шельфовые участки.

К настоящему времени из четырёх сотен нефтегазоносных бассейнов мира половина охватывает не только континенты на суше, но и простирается на шельфе. Сейчас разрабатываются порядка 350 месторождений в разных зонах Мирового океана. Все они размещаются в пределах шельфовых районов, а добыча производится, как правило, на глубине до 200 метров.

На актуальном этапе развития технологий добыча нефти на морских участках сопряжена с большими затратами и техническими сложностями, а также с рядом внешних неблагоприятных факторов. Препятствиями для эффективной работы на море зачастую служат высокий показатель сейсмичности, айсберги, ледовые поля, цунами, ураганы и смерчи, мерзлота, сильные течения и большие глубины.

Бурному развитию нефтедобычи на море также препятствует дороговизна оборудования и работ по обустройству месторождений. Размер эксплуатационных расходов увеличивается по мере наращивания глубины добычи, твёрдости и толщины породы, а также удалённости промысла от побережья и усложнения рельефа дна между зоной извлечения и берегом, где прокладываются трубопроводы. Серьёзные затраты связаны и с выполнением мероприятий по предотвращению утечек нефти.

Стоимость одной только буровой платформы, предназначенной для работы на глубинах до 45 метров, составляет $2 млн. Техника, которая рассчитана на глубину до 320 метров, может стоить уже $30 млн. В среднем устройство среднего эксплуатационного основания для добычи на большой глубине в Мексиканском заливе обходится в $113 млн.

Отгрузка добытой нефти на танкер

Эксплуатация буровой платформы передвижного типа на пятнадцатиметровой глубине оценивается в $16 тыс. в сутки, 40 метров - $21 тыс., самоходной платформы при использовании на глубинах 30–180 метров - в $1,5–7 млн. Затратность разработки месторождений в море делают их рентабельными лишь в случаях, когда речь идёт о крупных запасах нефти.

Следует учитывать и то, что расходы на добычу нефти в разных регионах будут различными. Работы, связанные с открытием месторождения в Персидском заливе, оцениваются в $4 млн, в морях Индонезии - $5 млн, а в Северном море расценки вырастают до $11 млн. Дорого обойдётся оператору и лицензия на разработку морского месторождения - заплатить придётся в два раза больше, чем за разрешение на освоение сухопутного участка.

Типы и устройство нефтяных платформ

При добыче нефти из месторождений Мирового океана компании-операторы, как правило, используют специальные морские платформы. Последние представляют собой инженерные комплексы, с помощью которых осуществляется как бурение, так и непосредственно извлечение углеводородного сырья из-под морского дна. Первая нефтяная платформа, которая использовалась в прибрежных водах, была запущена в американском штате Луизиана в 1938 году. Первая же в мире непосредственно морская платформа под названием «Нефтяные Камни» была введена в эксплуатацию в 1949 году на азербайджанском Каспии.

Основные виды платформ:

• стационарные;
• свободно закреплённые;
• полупогружные (разведочные, буровые и добывающие);
• самоподъёмные буровые;
• с растянутыми опорами;
• плавучие нефтехранилища.

Плавучая буровая установка с выдвижными опорами «Арктическая»

Разные типы платформ могут встречаться как в чистом, так и в комбинированном видах. Выбор того или иного типа платформы связан с конкретными задачами и условиями освоения месторождений. Использование разных видов платформ в процессе применения основных технологий морской добычи мы рассмотрим ниже.

Конструктивно нефтяная платформа состоит из четырёх элементов - корпуса, системы якорей, палубы и буровой вышки. Корпус - это понтон треугольной или четырёхугольной формы, установленный на шести колоннах. Сооружение удерживается на плаву за счёт того, что понтон наполняется воздухом. На палубе размещаются бурильные трубы, подъёмные краны и вертолётная площадка. Непосредственно вышка опускает бур к морскому дну и поднимает его по мере необходимости.

1 - буровая вышка; 2 - вертолётная площадка; 3 - якорная система; 4 - корпус; 5 - палуба

Комплекс удерживается на месте якорной системой, включающей девять лебёдок по бортам платформы и стальные тросы. Вес каждого якоря достигает 13 тонн. Современные платформы стабилизируются в заданной точке не только при помощи якорей и свай, но и передовых технологий, включая системы позиционирования. Платформа может быть заякоренной в одном и том же месте несколько лет, вне зависимости от погодных условий в море.

Бур, работа которого контролируется при помощи подводных роботов, собирается по секциям. Длина одной секции, состоящей из стальных труб, составляет 28 метров. Выпускаются буры с достаточно широкими возможностями. К примеру, бур платформы EVA-4000 может включает до трёх сотен секций, что даёт возможность углубиться на 9,5 километра.

Буровая нефтяной платформы

Строительство буровых платформ осуществляется путём доставки в зону добычи и затопления основания конструкции. Уже на полученном «фундаменте» и надстраиваются остальные компоненты. Первые нефтяные платформы создавались путём сварки из профилей и труб решетчатых башен в форме усечённой пирамиды, которые намертво прибивались к морскому дну сваями. На такие конструкции и устанавливалось буровое оборудование.

Строительство нефтяной платформы «Тролль»

Необходимость разработки месторождений в северных широтах, где требуется ледостойкость платформ, привела к тому, что инженеры пришли к проекту строительства кессонных оснований, которые фактические представляли собой искусственные острова. Кессон заполняется балластом, обычно - песком. Своим весом основание прижимается к дну моря.

Стационарная платформа «Приразломная» с кессонным основанием

Постепенное увеличение размеров платформ привело к необходимости пересмотра их конструкции, потому разработчики из Kerr-McGee (США) создали проект плавучего объекта с формой навигационной вехи. Конструкция представляет собой цилиндр, в нижней части которого размещается балласт. Днище цилиндра прикрепляется к донным анкерам. Такое решение позволило строить относительно надёжные платформы поистине циклопических размеров, предназначенные для работ на сверхбольших глубинах.

Плавучая полупогружная буровая установка «Полярная звезда»

Впрочем, следует отметить, что большого отличия непосредственно в процедурах извлечения и отгрузки нефти между морскими и сухопутными буровыми нет. К примеру, основные компоненты платформы стационарного типа на море идентичны элементам буровой вышки на суше.

Морские буровые характеризуются в первую очередь автономностью работы. Для достижения такого качества установки оснащаются мощными электрогенераторами и опреснителями воды. Пополнение запасов платформ осуществляется при помощи судов обслуживания. Кроме того, морской транспорт задействуется и с целью перемещения конструкций к точкам работы, в спасательных и противопожарных мероприятиях. Естественно, транспортировка полученного сырья производится при помощи трубопроводов, танкеров или плавающих хранилищ.

Технология морской добычи

На современном этапе развития отрасли при небольших расстояниях от места добычи до побережья бурятся наклонные скважины. При этом иногда применяется передовая разработка - управление дистанционного типа процессами бурения горизонтальной скважины, что обеспечивает высокую точность контроля и позволяет отдавать команды буровому оборудованию на расстоянии в несколько километров.

Глубины на морской границе шельфа как правило составляют порядка двухсот метров, однако иногда доходят до полукилометра. В зависимости от глубин и удалённости от побережья при бурении и извлечении нефти применяются разные технологии. На мелководных участках сооружаются укреплённые основания, своеобразные искусственные острова. Они и служат основой для установки бурильного оборудования. В ряде случае компании-операторы окантовывают дамбами участок работы, после чего из полученного котлована откачивается вода.

Если расстояние до берега составляет сотни километров, то в этом случае принимается решение о строительстве нефтяной платформы. Стационарные платформы, наиболее простые в конструкции, возможно использовать только на глубинах в несколько десятков метров, мелководье вполне позволяет закрепить конструкцию с помощью бетонных блоков или свай.

Стационарная платформа ЛСП-1

При глубинах порядка 80 метров применяются плавучие платформы с опорами. Компании на более глубоких участках (до 200 метров), где закрепление платформы проблематично, применяют полупогружные буровые установки. Удержание таких комплексов на месте осуществляется при помощи системы позиционирования, состоящей из подводных двигательных систем и якорей. Если речь идёт о сверхбольших глубинах, то в этом случае задействуются буровые суда.

Буровое судно Maersk Valiant

Скважины обустраиваются как одиночным, так и кустовым методами. В последнее время начали использоваться передвижные основания для бурения. Непосредственно бурение в море производится с использованием райзеров - колонн из труб большого диаметра, которые опускаются до дна. После завершения бурения на дне устанавливаются многотонный превентор (противовыбросная система) и устьевая арматура, что позволяет избежать утечки нефти из новой скважины. Также запускается оборудование для контроля состояния скважины. Закачивание нефти на поверхность после начала добычи осуществляется по гибким трубопроводам.

Применение разных систем добычи в море: 1 - наклонные скважины; 2 - стационарные платформы; 3 - плавучие платформы с опорами; 4 - полупогружные платформы; 5 - буровые суда

Сложность и высокотехнологичность процессов освоения морских участков очевидна, даже если не вдаваться в технические детали. Целесообразно ли развитие данного сегмента добычи, учитывая немалые сопутствующие сложности? Ответ однозначен - да. Несмотря на препятствия в освоении морских блоков и большие расходы в сравнении с работой на суше, всё же нефть, добытая в водах Мирового океана, востребована в условиях непрекращающегося превышения спроса над предложением.

Напомним, Россия и азиатские страны планируют активно наращивать мощности, задействованные в морской добыче. Такую позицию можно смело считать практичной - по мере истощения запасов «чёрного золота» на суше, работа на море станет одним из основных способов получения нефтяного сырья. Даже принимая во внимание технологические проблемы, затратность и трудоёмкость добычи на море, нефть, извлечённая таким образом, не только стала конкурентоспособной, но уже давно и прочно заняла свою нишу на отраслевом рынке.

В настоящее время до 70% всей энергии, потребляемой в мире, дают нефть и газ. Истощение этих природных ресурсов на суше обусловливает увеличение их добычи в море. Уже через 10-20 лет половину необходимой индустриальным регионам земного шара энергии смогут дать месторождения, расположенные в морских акваториях. Ни огромные затраты на сооружение сложнейших технологических объектов, ни крайне тяжелые природные условия освоения подводных месторождений не остановят роста добычи нефти и газа из-под морских глубин.

Основной ее объем будет обеспечен в результате разработки залежей в континентальном шельфе, где на 16 млн км 2 возможно скопление нефти и газа.

Объем морских поисково-разведочных работ и добыча нефти и газа будут продолжать расти, в том числе и в глубоководных районах, несмотря на то, что эти работы требуют огромных затрат. В морскую нефтегазовую промышленность каждый год вкладываются сотни миллиардов долларов США, причем более трети всех инвестиций приходится на разведку и эксплуатацию.

Весьма значителен парк передвижных плавучих буровых установок, с помощью которых ежегодно бурят более 2 тысяч скважин, включая примерно 850 поисково-разведочных. Спрос на подвижные буровые платформы достаточно устойчив и составляет почти тысячу единиц.

Мировая потребность в баржах-трубоукладчиках и трубозаглубителях, а также в плавучих кранах оценивается до 250 - 300, а во вспомогательных судах - до 1800 единиц. Сохраняется спрос на стационарные стальные и бетонные платформы и на подвижные буровые платформы.

Прогнозируется рост объемов работ, связанных с инспектированием и ремонтом морских сооружений (трубопроводов, платформ и т. д.). В связи с этим ожидается увеличение спроса на подводные суда для наблюдения за работами по прокладке и ремонту подводных нефте- и газопроводов, а также установки подводных систем для эксплуатации скважин.

Несмотря на расширение использования манипуляторов с дистанционным управлением, увеличится спрос на водолазные работы, так как во многих случаях робототехнические устройства по-прежнему не могут заменить человека при работе под водой.

К 2005 г. новые месторождения нефти и газа были открыты в 96 странах; разведанные запасы газа при этом составили (По данным журнала «Oil and Gas Journal») более 146 трлн куб. м, а накопленная мировая добыча газа - 69 трлн куб. м. Основные разведанные запасы газа сосредоточены в России, Иране, Катаре, Саудовской Аравии, Абу-Даби, США.

Большинство стран мира проявляет высокую активность в разведке и разработке морских месторождений. Важной составной частью этой деятельности является строительство морских трубопроводных систем.

В ближайшие годы Россия имеет хорошие перспективы в части освоения морских месторождений, обусловленные высокой перспективностью российского шельфа. Как показывают исследования, в России из общего объема неразведанных ресурсов на месторождения шельфа приходится более 42%.

Крупные ресурсы газа сосредоточены на шельфах Баренцева, Печорского, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского, Чукотского, Берингова, Охотского, Японского морей, Восточно-Камчатского и Южно-Курильского секторов Тихого океана, а также Каспийского и Азовского морей.

Для шельфов морей России установлено следующее:

недра почти всех акваторий страны (за исключением Белого моря) перспективны в отношении нефтегазоносности; на долю арктических морей приходится 85% начальных суммарных ресурсов углеводородов, дальневосточных - около 14% и внутренних- несколько более 1%; концентрация ресурсов на шельфе высокая;

основная часть наиболее достоверных ресурсов углеводородов сосредоточена на шельфе с глубиной дна моря от 20 до 50 м и в разновозрастных осадочных отложениях, залегающих на глубинах до 4-5 км, и технически доступна для бурения;

на шельфах наиболее перспективных морей РФ в общем объеме начальных суммарных запасов углеводородов преобладают более достоверные ресурсы и выявленные месторождения газа.

Всего на шельфах открыто 34 газовых, газоконденсатных и газонефтяных месторождения, в том числе на шельфе Балтийского моря - 2, Баренцева и Печорского морей - 10, Карского - 8, Охотского - 8, Каспийского - 1, Азовского - 5.

Среди перечисленных есть уникальные по запасам газа месторождения: Штокмановское, Русаковское и Ленинградское. Крупными являются месторождения Приразломное, Лудловское, Чайво-море, Одопту-море, Пилыун-Астохское и др.

До 2050 г. важное значение для добычи газа будут иметь северные акватории Западной Сибири и акватории южной части Карского и Баренцева морей. В подготовке новых запасов газа за счет неразве­данных ресурсов первостепенная роль будет постепенно переходить от Западной Сибири к западной части арктического шельфа, Восточной Сибири и дальневосточным акваториям. После 2050 г. роль акваторий, особенно северных, включая восточный сектор шельфа, будет возрастать.

Таким образом, в ближайшие десятилетия с увеличением добычи газа и нефти из месторождений шельфа России потребности в морских трубопроводах будут нарастать.

Нефть и газ - определяющие составляющие развития экономики многих развитых стран. Потенциал развития Российской Федерации во многом зависит от будущего нефти и газа на морских глубинах. Морская добыча ресурсов постепенно приобретает важнейшее значение. Для адекватного понимания ситуации достаточно знать, что 85% общих ресурсов сосредоточены в морях.

Начиная с XX века, одной из актуальных проблем стало обеспечение потребностей многих стран топливно-энергетическими ресурсами. Раньше в качестве традиционных ресурсов воспринимали уголь и древесное топливо.

Естественное развитие человечества поспособствовало добыче нефти. Вскоре в лидеры вышел газ.

Прорывом стало время после Второй мировой войны. Потребление нефти увеличилось в пять раз. Потребление газа вовсе достигло невероятных значений.

Основные потребители:

• Россия;
• Ведущие страны Западной Европы;

Районы Земли не одинаково обеспечены полезными ископаемыми. Получается серьёзный дефицит между желанием и возможностями. Два самых лучших примера - и Япония. Американцы добывают треть нефти в мире, но вынуждены покрывать тридцатипроцентный дефицит, импортируя ресурсы.

Япония практически не имеет месторождений нефти, но является ведущей промышленной державой мира. Достаточно вспомнить автомобильную промышленность. Как так получилось? Страна, занимая второе место в мире по объёмам использования нефти, закупает 20 процентов мировой нефти, доступной в мировом рынке.

Безумные темпы потребления полезных ископаемых вынудили учёных искать ответы. При подобном положении дел многие страны начали искать внутренние резервы. По мнению учёных и ведущих экспертов, глубоководная добыча нефти имеет громадный потенциал. Развитые страны сейчас нацелены на поиск новых источников в океане и морских глубинах.

До девятнадцатого века люди не задумывались, что в море существуют источники ископаемых. Морская добыча нефти и газа отсутствовала. Первые попытки добычи нефти из морских глубин описаны в 20–30 годах 19-го века. Азербайджанцы попробовали добывать нефть из неглубоких горизонтов.

Постепенно попытки начали осуществлять американцы, где была пробурена скважина, вскрывшая нефтяные пласты. Азербайджан может считаться родиной морских месторождений.

Система, заточенная под добычу нефти, была создана в Баку в 20-х годах прошлого века. В 1924 там появился первый в мире нефтепромысел. Американцы считают датой начала морского нефтепромысла 1896-й.

Один человек самостоятельно бурил скважины с банальной насыпи. Никаких технологических разработок не велось. Прогресса относительно этой области не удалось добиться из-за Второй мировой войны.

Изучение новых аспектов отрасли продолжилось только в 50-х годах после долгих лет застоя. Более 50 государств добывают нефть со дна морей и океанов. Более 150 стран осуществляют поиски полезных ископаемых, используя шельфы.

Крупнейшие морские запасы месторождений

Официально признано более четырёхсот нефтегазоносных бассейнов. Это места, где теоретически можно вести работы по извлечению и добыче нефтяных ресурсов. Крупнейших центров очень мало. Они обеспечивают основные потребности населения Земли. Сюда принято включать четыре источника добычи нефти. Три залива и море:

• Персидский залив;
• Венесуэльский залив;
• Гвинейский залив;
• Северное море.

Выше указаны крупнейшие источники добычи ресурсов. Взят весь мировой океан. Добыча полезных ископаемых на глубинах более 200 метров требует дорогостоящей техники. Извлечение нефти со дна морей обходится значительно дороже, чем на суше, поэтому многие страны, имеющие огромный потенциал относительно добычи, не могут себе позволить специальную технику, предназначенную для кропотливой работы.

Самое проблемное месторождение дало первую нефть

Как добывают ресурсы

Первый этап - работа для геологов. Специально обученные люди изучают акватории морей. После исследования строятся . При процессе работы используются полноценные платформы, которые плавают над местом бурения. Их удерживают огромной тяжести якоря, вес которых достигает несколько тонн.

Альтернатива первому варианту - буровые платформы гравитационного типа. Специальные якоря не используются. Платформы фактически устанавливаются на морское дно. В это основание уже встроены колонны для бурения скважин. Местонахождения рабочих именуется буровой вышкой. Исходя от уровня вместимости платформенного сооружения, там теоретически могут располагаться несколько сотен рабочих.

Норвегия имеет невероятную платформу для современных промышленных реалий. Конструкция достигает практически 500 метров в высоту. Вес составляет 656 000 тонн.

В России морская добыча нефти в морях и океанах существенными темпами начала составлять конкуренцию месторождениям на суше в 2007-м. В 2009-м после бурения скважин нефти началась и добыча газа.

За десять лет компания «Газпром» установила несколько рекордов. Две из трёх платформ, где добывается нефть, установленные на Сахалине, являются самыми тяжеловесными конструкциями в мире.

Российская компания имеет буровые установки в нескольких морях:

• Охотском;
• Баренцевом;
• Печорском.

Компания имеет различные подразделения в других государствах, сотрудничая с Казахстаном, Индией и одним из лидеров отрасли - Венесуэлой.

Насколько нефти и газа хватит человечеству

Нефть и газ - исчерпаемые ресурсы планеты Земля. Двадцать лет назад прогнозы были неутешительны - скоро нефть должна исчезнуть. Вскоре пессимизма стало меньше. На Земле уже не осталось неизведанных мест, где можно поставить буровую установку и открыть месторождение. Текущих запасов нынешнему поколению должно хватить, если учитывать громадный потенциал технологического развития.

Самые богатые страны по количеству нефти:

• Саудовская Аравия;
• Венесуэла;
• Канада;
• Ирак;
• Иран.

Россия - один из . По расчётам многих статистических групп, окончательно иссякнут через тридцать лет. Всего человечеству при текущих расчётах нефти должно хватить на 50 лет. Учёные считают, что динамика потребления нефти увеличивается. Прогноз будет корректироваться.

Относительно газа прогноз более благоприятный. Специалисты насчитали около 200 триллионов метров кубических. Любопытно, что четверть - 25% газовых запасов находится в недрах Российской Федерации. Весь мир добывает за 12 месяцев четыре триллиона метров кубических. По самым грубым подсчётам, газа хватит на пятьдесят лет. Существует много факторов, указывающих, что потребление газа будет расти с каждым годом.

Пессимистические прогнозы предвещают человечеству жестокую борьбу. Прогнозируются войны за энергетические ресурсы. Радикальное развитие событий не поддерживают большинство компаний, занимающихся добычей нефти. У человечества есть громадный запас, чтобы придумать, как в будущем заменить нынешние ресурсы. В развитых странах задумываются над этой проблемой, вынося проблемные вопросы на ведущие промышленные семинары.

Затраты на добычу

Извлечение нефти со дна морей обходится значительно дороже. Процесс является рентабельным. Вложения практически всегда имеют необходимую отдачу. Безусловно, в акватории вкладываются большие денежные средства, которые не приносят прибыль, но такие случаи встречаются нечасто.

Сейчас спрос существенно опережает предложение. Ситуация приводит к тому, что цена на нефть постоянно повышается. В развитых странах более трети промышленных затрат - это расходы на поиск и добычу нефти.

В начале XXI века добротным показателем считалось, когда ресурсы, полученные из морских месторождений, приносили прибыль в четыре раза больше затрат. В последние годы этот показатель снизился, но в будущем, когда нефтяные ресурсы начнут иссякать не исключён очередной ценовой скачок вверх.

Мировые лидеры вкладывают в развитие поисковых работ по глубинным месторождениям огромные деньги, но результатов всё меньше. Альтернативный путь - освоить глубоким бурением подводные пространства. Вполне возможно найти перспективные месторождения, которые помогут ещё не один десяток лет человечеству протянуть на текущих энергетических ресурсах.

В современных реалиях морская добыча ресурсов является одной из важнейших задач для развитых государств. Более 70% всей энергии, потребляемой в мире, дают именно эти ресурсы. Они - исчерпаемые, и человечество продолжает искать всё новые залежи природных ресурсов.

На суше подобных мест практически не осталось. Потенциал есть в глубоководных пространствах морей и океанов. Объёмы затрат на поиск новых месторождений будут расти, но, по прогнозам учёных, с учётом новых месторождений, нефти человечеству хватит не больше, чем на сто лет. Это не повод поддаваться панике, учитывая темпы разработок мировой науки.

Видео: Добыча нефти

Эту публикацию мы делаем для тех, кому всегда было интересно, как устроена морская буровая платформа и как работает это чудо инженерной мысли.

Типы морских платформ:

• стационарная нефтяная платформа;


• морская нефтяная платформа, свободно закреплённая ко дну;
• полупогружная нефтяная буровая платформа;
  
  
  


• мобильная морская платформа с выдвижными опорами;
  
  
  


• буровое судно;
  
  
  


• плавучее нефтеналивное хранилище (FSO) - плавучее нефтехранилище, способное хранить нефть или хранить и отгружать на побережье;
  
  
  


• плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) - плавучее сооружение, способное хранить, отгружать и добывать нефть;
  
  
  


• нефтяная платформа с растянутыми опорами (плавучее основание с натяжным вертикальным якорным креплением).

Четыре основных компонента нефтяной платформы: корпус, буровая палуба, якорная система и буровая вышка – позволяют решать задачи по разведыванию и добыче черного золота в условиях большой воды.

Корпус – это по сути своей понтон с треугольным или четырехугольным основанием, которое поддерживают огромные колонны. Над корпусом находится буровая палуба, выдерживающая сотни тонн бурильных труб, несколько грузоподъемных кранов и полноразмерную вертолетную площадку. Над буровой палубой возвышается буровая вышка, задачей которой является опускать/поднимать к морскому дну бур. В море всю конструкцию удерживает на месте якорная система. Несколько лебедок крепко натягивают стальные швартовые тросы, заякоренные на океанском дне, и удерживающие платформу на месте.

Принцип работы

Процесс добычи нефти начинается с сейсмической разведки. В море сейсмическая разведка проводится с помощью специальных кораблей, обычно водоизмещением до 3 000 тонн. Такие суда разматывают за собой сейсмические косы, на которых расположены гидрофоны (приемные устройства) и создают акустические волны с помощью источника колебаний (пневмопушки). Ударные акустические волны отражаются от пластов земли, и, возвращаясь к поверхности, улавливаются гидрофонами. Благодаря таким данным создают двухмерные и трехмерными сейсмические карты, на которых видны потенциальные резервуары с углеводородами. Однако никто не может гарантировать, что он нашел нефть, пока она не хлынет из скважины.

Итак, после разведки, начинается процесс бурения. Для бурения команда собирает бур секционно. Каждая секция имеет высоту 28 метров и состоит из железных труб. Например, нефтяная платформа EVA-4000 способна соединить максимум 300 секций, что позволяет углубиться в земную кору на 9,5 км. Шестьдесят секций в час, с такой скоростью опускают бур. После сверления бур вынимается для запечатывания скважины, чтобы нефть не вытекала в море. Для этого на дно опускают противовыбросовое оборудование или превентор, благодаря которому ни одно вещество не покинет скважину. Превентор высотой 15 м и весом 27 тонн снаряжен контрольным оборудованием. Он действует как огромная втулка и способен за 15 секунд перекрыть нефтяной поток.

Когда нефть найдена, нефтяная платформа может перемещаться в другое место для поиска нефти, а на ее место прибывает плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO), которая выкачает нефть из Земли и отправит ее на нефтеперерабатывающие заводы на берегу.

Нефтедобывающая платформа может стоять на якоре десятилетиями, невзирая на любые сюрпризы моря. Ее задача извлекать нефть и природный газ из недр морского дна, отделяя загрязняющие элементы и отправляя нефть и газ на берег.