книги / Морская нефть. Развитие технических средств и технологий

90 м (рис. 4.11 в).

Однако в настоящее время предпочтение отдается кессон­ ным основаниям островного типа. В качестве кессонов могут бытьиспользованы бетонные блоки (рис. 4.11 г), стальные коль­ цевые конструкции с жесткой платформой (рис. 4.11 е) или без нее (рис. 4.11 д). Жесткость и устойчивость тонкостенного кес­ сона (рис. 4.11 ж) достигается за счет песчаной засыпки и грун­ тового якоря. Для глубоководных месторождений разработан проект основания, состоящего из отдельных стальных кессонов (рис. 4.11 з).

Наибольшее число проектов арктических оснований (около 66 %) разработанодляморяБофорта; 6 %—дляБеринговаморя; 2% — для восточного побережья Канады и 6% — для других районов.

Из нихвосемнадцатьпроектов рассчитаны на глубинуморя до 20 м; девять —до 40 м; пять —до 55 м; три — до 70 м и еще три— до90 м.

Как видно из приведенных данных, большинство проектов разработаны для глубины, не превышающей 40 м. Это объясня­ ется тем, что в море Бофорта районы с глубиной от 40 до 45 м расположены на пути перемещения пакового льда, а проекты для этихусловий еще не разработаны. Очевидно, стоимость ис­ кусственных островов одноразового использования настолько высока, что ихнецелесообразноприменятьприглубинеморябо­ лее 30 м, тогда как строительство оснований многоразового ис-

Рис. 4.11.Основания многоразового использования островного типа:

а—измешков итруб с песком (IRP.1,2);б —песчаное с гидростатическимподпором стенок (IRP.3);в —избуто­ вого камня (IRP.4);г—бетонный кессон с песчаной засыпкой (IRP.5, 7);g—стальной кольцевой кессон (IRP.6, IRPM.2,3);е —стальной кольцевой кессон с жесткой палубой (IRM.4);ж—мембранный кессон фирмы «Шелл»

о (IRP.8, IRM.1); з—составленное изстальных кольцевых кессонов (1RM.5)

ры глубин в Бофортском коридоре на протяжении 52тыс. км. Результаты работ экспедиции имели большое значение.

НефтяникиСША и Канады втечениерядалетвелипоиски безо­ пасногопутидлятанкеровчерез КанадскийАрктический архи­

пелаг.

В 1969 г. группа нефтяных компаний перестроила танкеры «Манхеттен» водоизмещением 150 тыс. твкрупнейший потем временам ледокол. Этаперестройка былавызвана открытиями нефтяныхместорожденийна СеверномсклонеАляски. Однако дажеэтотбронированныйтанкер, вышедшийв рейсвсопровож­ денииледоколов, чутьне налетелна мель, которая могла разор­ вать его корпус. После этого инцидента специалисты сочли невозможным использование Северо-Западного прохода для коммерческихперевозок.

Экспедиция Института океанологии позаданию канадской гидрографическойслужбы нанесланакартумели, морозные буг­ ры (намывныедонныехолмы следяной сердцевиной) идругие помехисудовождения, обнаруженныенаднеБофортскогокори­ дора. Данные, собранные затригода, былипереданы картогра­ фическойгруппедлясоставлениянавигационныхкарт.

Наоснованиипроведенныхисследованийпослесоставления навигационных карт планировалось в 1985 г. начать перевозки нефти. Выполнение этой работы явилось вполне оправданным и с экономической точки зрения, поскольку на поиски нефти вморе Бофорта затрачены громадные средства и без нахожде­ ния путей вывоза ее оттуда в суровых условиях Арктики эти затраты могли быть безвозвратно потеряны. После подготовки Бофортскогокоридорапонемупланировалось пропускать спе­ циальныетанкеры — ледоколы класса 10. Ледоколы классифи­ цируются потолщинеледовыхполей (в футах), через которые онимогутпродвигаться безостановочно. По этой классифика­ цииледокольное суднокласса 10 может беспрепятственнодви­ гатьсячерезледовыеполятолщиной 10 футов (3 метра). Танкеры ледокольноготипадолжны иметьдвойной корпус (для защиты отповрежденийтопливныхилинефтяныхотсеков) и двигатель­ ную установкумощностью 55—73тыс. кВт, т. е. почтивчетыре разабольше, чем уобычныхтанкеров. Онидолжны бытьобору­ дованыдвойнымигребнымивинтамисрегулируемым шагом, что позволит развивать всю наличную тягу при движении задним

ходом. Натанкерахпредполагалосьустановитьдополнительные газовые турбины, предназначенные для повышениятяги в слу­ чае чрезвычайнотяжелойледовойобстановки.

Танкерыледокольноготипа, совершающие регулярныерей­ сы по Северо-Западному проходучерез Бофортский коридор, находятся в пути (отнефтяных месторожденийвморе Бофорта до НПЗ в залив СвятогоЛаврентия илина западном побережье США) около 15 сут.

Арктические воды, по которым проходит судоходныйпуть, принадлежат Канаде. Д. Восбург (главный гидрограф Канадской гидрографическойслужбы) считает, чтоеслинефтянаяпромыш­ ленность выберет способ доставки нефти на НПЗ с помощью танкеров, обеспечить безопасностьнавигацииисоответствую­ щую маркировкутрассы должноправительствоэтой страны.

По словам Д. Восбурга, большая часть Северо-Западного проходачерез КанадскийАрктическийархипелагнепредставля­ ет трудностей для судоходства. Вдольвсейтрассы можно было бы использоватьапробированную системубереговойрадиолока­ ционной навигации, но в Арктикене существуетстанцийнизко­ частотной навигационной системы. Поэтому в 1983 г. прово­ дились исследования, цель которых — выбор навигационной системы, необходимойдлясудоходствавБофортском коридоре.

Решение вопроса заключалось в использовании средне­ частотной системы определения местонахождения судов, дей­ ствующей с Северного склона Аляски или с границы между США иКанадойвнаправлении заливаАмундсена. В этом случае на каждом суднеустанавливалсяспециальныйприемник. Кроме того, вовремя рейса на судне присутствовалвысококвалифици­ рованныйоператор.

Завершение гидрографических изысканий и съемок в Бофортскомкоридоре позволилонетолькосоздатьнадежный путьдоставкинефти, нои соединитьчерез Канадскийархипелаг двавеличайшихокеана планеты.

Развитие морской отрасли нефтяной промышленности всегда носит циклический характер, приэтом периоды наивыс­ шей активности различных видов работ, какправило, не совпа­ дают. Например, активность геофизических исследований всегдапредшествуетширокомуразвертыванию разведочныхра­ бот, когда меньше вниманияуделяется строительствуплатформ

иэксплуатационномубурению. Длительностькаждого этапа ра­ ботэтогопроизводственногопроцессазависит отмногихфакто­ ровивразныхстранахнесовпадает. Если вбританском секторе Северного моря от открытия месторождения до ввода его в эксплуатацию может пройти пять лет, то в Мексиканском заливе—околосеми, вАрктике—более 10.

Поэтомунаповышениеактивностиработвморскойотрасли нефтяной промышленности могут оказывать влияние следую­ щиефакторы [90]:

1.Оздоровлениемировойэкономикии, какследствие этого, повышение спросананефтепродукты ипоявлениеунефтяных компанийсвободныхналичныхденег;

2.Сравнительнонизкийссудныйпроцент;

3.Низкаяарендная стоимостьбуровыхустановок;

4.Низкаястоимостьоборудованияуслуг, материалов;

5.Сдачаварендуперспективныхморскихучастков;

6.Стабилизация ценнанефтьивозможное дальнейшее их понижение;

7.Необходимость постоянного возобновления запасов

нефти; 8. Вложение большихсредств впокупкулицензийна право

веденияпоисково-разведочныхработ.

Всядеятельность нефтяных компаний постоянно связана с риском: они вынуждены вкладывать значительные средства и работать, не зная, какие рыночные цены на нефть и газ установятся через полторадесяткалет, которые пройдут с мо­ мента покупки лицензии на право ведения поисково-разве­ дочных работ до начала промышленной эксплуатации место­ рождения (в том случае, если оно будет обнаружено). Такое положение наиболее ярко проявляется при работах в аркти­ ческихрайонах.

Оптимальный график разведочных работ и обустройства месторождения в Арктике [90], из которого добывают около 40 тыс. м3/сут нефти, приведен на рис. 4.14. Для такого место­ рождения, как показывает практика, необходимо соорудитьче­ тыре гравитационные эксплуатационные платформы и проло­ житьподводныйтрубопровод. Из графика видно, что с начала реализации проекта до начала эксплуатации проходит около 14 лет, адлядостижениямаксимальногоуровнядобычипотребу-

Рис. 4.14. Оптимальный график разведай и разработки Арктического месторождения:

1—планирование поисковых работ и одобрение планов; 2 —строитель­ ство двух передвижных буровых установок; 3 —бурение разведочных и оконтуривающих скважин;4—открытиеместорождения;5 —планиро­ ваниеэксплуатационныхработ;6—одобрениепланов;7 —строительство иустановкаплатформ 1и2;б—строительствоиустановкаплатформ3и4; 9 —эксплуатационное бурение; 10 —разработкаи одобрение проектов транспортированиянефти; 11 —строительствотрубопровода; 12—начало эксплуатацииместорождения; 13—максимальныйуровеньдобычинефти

ется 17 лет. Кроме ценнанефть, за этовремямогутизмениться также и законы, регламентирующие порядоквозмещенияком­ паниям вложенныхимисредств.

Правильныйвыборпроекта, решениевсехпроблем вкорот­ кие сроки, связанных с его выполнениемобеспечатнефтяным компаниямвозмещение вложенныхзатрат, поэтомуоченьваж­ ным моментом является предварительная оценкапроекта.

4.3. СОЗДАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ОСТРОВОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В АРКТИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

В начале 80-х гг. XX в. Арктика являлась одним из самых перспективных районов для открытия крупных месторождений углеводородов. С целью успешного бурения поисковых и разве­ дочных скважин необходимо тщательное планирование и точ­ ное соблюдение графика. Невнимательное отношение к любой операции ведет к увеличению возможности аварии и резкому повышению затрат. В Арктике ежесуточные затраты на буре­ ниескважины, какправило, составляли 100 —150 тыс. долл. [12], поэтому следует, по возможности, стремиться сокращать время выполнения операций, что может быть обеспечено правильным подбором надежногои экономическиоправданногооснования.

Какотмечалосьвыше, к 1983 г. самымираспространенными основаниями на арктическом шельфе являлись искусственные острова. Ни металлические, ни железобетонные стационарные платформы в определенныхусловиях не выдерживаютледовых нагрузок, а, как показала практика, такие нагрузки способны выдерживать большие искусственные острова. Перспектива их использования при освоении месторождений в море Бофорта вэтотпериодвременибыласамаяблагоприятная. Наосновании опыта эксплуатации существующих искусственных островов была разработана концепция их создания и использования под основания для бурения скважин и эксплуатации месторожде­ ний. Наиболеетипичноеместорождение включалорядсооруже­ ний, которыебудутпредставлены ниже.

Для создания.искусственных островов из всего многообра­ зия строительной техники требуются в основном земснаряды, способные поднимать грунт со дна и транспортировать его на большие расстояния. Один из земснарядов, спроектированный фирмой «Доум петролеум» для круглогодичной эксплуатации вмореБофорта, представленнарис. 4.15.

Его производительностьоколо 11 млнм3 грунтавгод. Основ­ ныеэлементы:

— ледостойкий корпус, позволяющий земснаряду автоном­ но передвигатьсявольдахвтечение года;

Рис. 4.15.Земснаряд фирмы «Доум петролеум»:

1—всасывающая труба; 2 —грунтоприемник; 3 —выдвижная колонна

—всасывающие трубы, грунтоприемники и грунтовые насосы, управляемые через отверстие впалубе, чтопредохраня­ етихотвоздействияльда;

—грунтовый трюм, в 2 —3 раза превышающий по объему грунтовыетрюмы существующихземснарядов;

—выдвижная колонна, позволяющая земснаряду работать

наглубинахморядо80 м.

Первый земснаряд этой серии приступил к работе в море Бофорталетом 1983 г.

Буровое и технологическое оборудование монтируется на баржах и размещается на акватории между двумя островами, имеющимиполукруглую форму, чтообеспечиваетнеобходимую защитуотледовыхвоздействий.

На каждом нефтяномместорождении строится большойис­ кусственный остров в форме атолла, который служитдлядобы­ чинефтии наливаее втанкеры. Такоесооружение защищаетот