книги / Морская нефть. Развитие технологий освоения морских арктических месторождений нефти и газа

достаточны для их рентабельной разработки. Было запланировано строитель­ ство 3800-километрового трубопровода до провинции Онтарио. Летом 1980 г. консорциум «Полар гэс» изучал различные трассы трубопроводов из бассейна Свердруп и дельты реки Маккензи в южные районы Канады.

В 1980 г. у восточного побережья Канады после годового простоя вновь возобновилось разведочное бурение на перспективной газоносной площади близ острова Сейбл. Задержка была связана с отсутствием подходящей буро­ вой установки. Для бурения в этом районе годились только самоподъемные буровые установки, которые в тот момент пользовались повышенным спросом на мировом рынке. Фирма «Мобил» нашла такую установку («Роуэн джуноу») и модифицировала ее, усилив опоры и подвышенное основание. Вторая буро­ вая установка строилась фирмой «Запата офшор» и должна была быть готова к лету 1981 г.

«Мобил» предполагала вернуться еще на одну перспективную площадь острова Сейбл — структуру Тебод. В 1972 г. здесь при испытании скважины получили 600 тыс. м3/сут газа. Предполагалось, что если будут подтверждены промышленные запасы газа, то поставки этого газа в Канаду и в восточные штаты США могут начаться к 1986-1987 гг.

До 1979 г. такие компании, как «Шелл», «Тексако», «Мобил», открывали небольшие месторождения, в основном приуроченные к песчаникам и кар­ бонатам с нормальным давлением, залегающими на глубине выше 3800 м. В 1979 г. компания «Мобил» с партнерами начала более глубокую разведку, пробурив на площади «Венчур» разведочную скважину Д-23 на песчаники от нижнеюрского до верхнемелового возрастов с аномально высокими пластовы­ ми давлениями. Скважина Д-23 обнаружила газ и газовый конденсат в несколь­ ких мощных песчаных пластах с превосходными коллекторными свойствами. Продуктивная толщина составила 137 м. При испытании скважины получили 623 тыс м3/сут газа. Суровые штормы, большие волны, значительные течения и низкие температуры воды на шельфе полуострова Новая Шотландия сущест­ венно затрудняли работу. Здесь могли найти применение не более 10% миро­ вого парка самоподъемных буровых установок.

3.2. Открытие и начало разработки основных арктических

морских месторождений в Канаде (1980—1990 гг.)

До 1980 г. основной разведочной компанией на Лабрадорском шельфе была «Тоталь-Исткэн». С 1980 г. основным производителем работ стала на­ циональная нефтяная компания «Петро-Канада», которая в течение лета 1980 г. реализовала три программы буровых работ. С бурового судна «Неддрил И» примерно в 1,6 км к западу от скважины «Робервейп К-92», законченной

в 1979 г., пробурили разведочную скважину глубиной 100 м. В этой скважи­ не были обнаружены углеводороды, однако ее пришлось ликвидировать из-за механических осложнений.

Второе буровое судно — «Пеликан» — вернулось на скважину «Гильберт F-53», чтобы пробурить ее до проектной глубины 3850 м. В 1979 г. эта скважи­ на была законсервирована, когда забой находился на глубине 1728 м.

Третье буровое судно «Пелерин» начало бурение новой разведочной скважины «Огманд F-72», заложенной в 140 км к северо-востоку от г. Нейи 57°ЗГ с. ш., 60°26' з. д. Проектная глубина скважины 2800 м.

Фирма «Шеврон стандард» вернула свое буровое судно «Гломар Атлантик» на площадь Хоупдейл, где велось бурение разведочной скважины «СаутЛабрадор М-79» на структуру, выявленную в 26 км юго-восточнее скважины «Хоупдейл Е-33», которая ранее открыла новое газовое месторождение. Группа «Шеврон» — «Ирвинг» в июне 1980 г. на полуострове Новая Шотландия при­ ступила к осуществлению большой программы геофизических исследований канадской Атлантики. В программе использовался метод сейсморазведки «вибросейс».

Фирма «Шелл-Канада» возобновила разведочные работы у восточного по­ бережья Канады. Она осуществляла программу сейсморазведки площади от шельфа Новой Шотландии до южной части Девисова пролива с помощью суд­ на «Арктик иксплорер». Затраты по этой программе были оценены в 5 млн дол.

Успех разведочных работ у восточного побережья Канады побудил фирму «Хадсоне бей ойл энд гэс» возобновить буровые операции в бассейне Магделен у острова Принца Эдуарда. В разведочной скважине «Ист-Пойнт Е-49», пробуренной в 1970 г. в этом бассейне на соляной купол, обнаружили газ, но продуктивный пласт был признан непромышленным. С помощью самоподъем­ ной буровой установки фирма надеялась пробурить еще две скважины.

Законодательная власть провинции Новая Шотландия одобрила законо­ проект, вызывающий споры о нефтяных ресурсах, по которому все морские ресурсы нефти передавались в юрисдикцию правительства этой провинции.

По новому закону требовалось также, чтобы нефтяные компании в своей деятельности использовали местные трудовые ресурсы. Федеральное прави­ тельство рассматривало этот закон как дискриминационный, так как конститу­ ция страны гарантировала свободную миграцию рабочей силы. Таким образом, хотя законопроект и был одобрен правительством Новой Шотландии, совсем не обязательно, что он мог быть утвержден федеральным правительством.

Реализация программы бурения в море Бофорта летом 1980 г. также вы­ зывала повышенный интерес. Перспективность этого района значительно, по­ высилась после того, как при испытании скважины «Иссангнак 0-61» фирма

«Эссо» из нескольких зон получила нефть и газ. Эта скважина была пробурена с искусственного острова, созданного в 50 км к северу от материка в дель­ те реки Маккензи, В процессе исследований испытателем (с закрытой каме­ рой), спущенным на колонне бурильных труб на глубину 3000 м, был получен приток безводной нефти плотностью 0,850 г/см3 с дебитом 380 м3/сут. При опробовании вышележащего интервала в скважину поступило 140 тыс. м3/сут газа (без воды). Расчетный абсолютно-свободный дебит газа был оценен в 1,4 млн м3/сут. В процессе исследований испытателем пласта продуктивной зоны, вскрытой на глубине 2463 м, в камеру вместимостью 10 л поступило 8,3 л нефти и 0,65 м3 газа. При исследовании еще одной зоны на глубине 2294 м получили 396 тыс. м3/сут газа.

Эта поисковая скважина, затраты на которую превысили 80 млн дол., явля­ лась самой дорогостоящей из всех скважин, когда-либо пробуренных в Канаде. С самого начала подготовки места заложения скважины — намывки и соору­ жения искусственного острова в водах глубиной 19 м — столкнулись с труд­ ностями. Во время одного из сильнейших зимних штормов остров был значи­ тельно разрушен. Поэтому пришлось отказаться от мощной буровой установки, которую планировали использовать для бурения скважины. Фирма «Галф», имеющая в этом проекте 29% акций, арендовала буровую установку, которую можно было бы доставить к месту заложения скважины с помощью вертолета. Однако эта установка не могла вести бурение скважины до проектной глубины. В результате сделанного открытия фирма «Эссо», провела реконструкцию бы­ стро разрушающегося острова. Землесосный снаряд «Бивэр-Маккензи», с по­ мощью которого прежде намыли искусственный остров, все еще арендуемый фирмой «Эссо», использовался для реконструкции острова.

Хорошие новости о скважине «Иссангнак 0-61» были получены как раз

вто время, когда арктический буровой флот фирмы «Доум» готовился открыть новый сезон работ в глубоководной части моря Бофорта. Столь раннее откры­ тие сезона буровых работ было связано с благоприятной ледовой обстанов­ кой, включением в парк буровых судов нового экспериментального ледокола,

атакже тем обстоятельством, что буровые суда в зимний период находились

вбухте Мак-Кинли, т. е. значительно ближе к месту работ, чем в прежние годы. Для фирмы «Доум» это был пятый буровой сезон. На буровые операции в море Бофорта в 1980 г. планировали израсходовать 200 млн дол.

Фирма «Доум» предполагала пробурить пять новых скважин и завершить бурение и эксплуатационные испытания четырех ранее законсервированных скважин. Как и в прежние годы, бурение скважин, в которых могла быть об­ наружена нефть или значительные количества газа, должно было закончиться не позднее 25 сентября. При благоприятных погодных и ледовых условиях

Месторождение находилось на Большой Ньюфаундлендской банке в 300 км восточио-юго-восточиее Сент-Джонса, в водах глубиной 82 м и было приуро­ чено к опрокинутой антиклинали, ограниченной крупным сбросом. Скважины вскрыли продуктивный нижнемеловой песчаник с эффективной мощностью от 80 до 108 м. Полагали, что, по крайней мере, две из трех законченных скважин могли давать до 3200 м3/сут нефти. Плотность нефти 0,835-0,865 г/см3. Фирма «Мобил» являлась оператором группы из пяти компаний, разрабатывающих месторождение Хиберниа.

На Большой Ньюфаундлендской банке выявлены другие крупные струк­ туры, причем в трех из них была установлена нефтеносность. Скважина «Саут-Темпест G-88», пробуренная в 72 км северо-восточнее месторождения Хиберниа, при испытании дала 191 м3/сут нефти из интервала, залегающего на глубине 4109-4117 м. Скважина «Хеброн 1-13», расположенная в 52 км юго-западнее месторождения Хиберниа, вскрыла продуктивные отложения с эффективной мощностью 30 м, залегающие в интервале 1859-1926 м и с эф­ фективной мощностью 46 м, залегающие в интервале 2530-2743 м. Скважина «Бен Невис 1-45», пробуренная в 14,5 км восточно-северо-восточнее скважины «Хеброн 1-13», при испытании дала 254 м3/сут нефти, но обнаруженная залежь была признана непромышленной.

В1980 г. изучалась проблема айсбергов, которые могли повредить плат­ формы и трубопроводы. Айсберги дрейфуют из района Лабрадора на юг,

кБольшой Ньюфаундлендской банке и здесь разрушаются. Кроме того, оста­ вался неразрешенным спор между властями Ньюфаундленда и центральным правительством Канады о том, кому принадлежат полезные ископаемые в райо­ не Большой Ньюфаундлендской банки. Надеялись на то, что этот спор сущест­ венно не замедлит разработку месторождения Хиберниа, на котором в 1985 г. ожидали добычу в 8 тыс. м3/сут нефти.

Вбассейне Свердруп (регион Канадского Арктического архипелага) к се­ редине 1980 г. были разведаны 9 газовых месторождений с доказанными за­ пасами газа 450 млрд м3. На суше в районе Бент-Хорн, близ южной границы бассейна, была обнаружена непромышленная нефтяная залежь. Большинство крупных структур на суше уже было исследовано, и обнаружены два крупных газовых месторождения, Дрейк-Пойнт и Хекла, причем продуктивные пласты залегали также под дном моря.

В1979-1980 гг. со льда пробурили несколько морских скважин и открыли два крупных газовых месторождения — Уайтфиш и Чар. Зимой 1980-1981 гг., пробурили еще три продуктивные морские разведочные скважины. Две из них открыли крупные запасы нефти в глубокозалегающем бассейне близ острова Логхид. Скважина «Сиско В-66» дала в общем 652 м3/сут нефти из двух юр­

ских песчаников (мощность каждого по 4 м), которые залегают в интервале 1646-1654 м. Другая скважина «Скейт В-80» из 5-метрового интервала дала 123 м3/сут нефти. При испытании еще одной скважины «Маклин 1-72» был получен сухой газ.

Мощный морской лед затруднял разбуривание, а также эксплуатацию мес­ торождений и трубопроводов, поэтому предлагались различные проекты до­ ставки газа из Арктики. В частности, на юге острова Мелвилл планировалось построить завод по сжижению газа, а сжиженный газ транспортировать к вос­ точному побережью Канады и в Западную Европу специальными танкерами. В дальнейшем намечали перекачивать газ по трубопроводу от острова Мел­ вилл к центрам потребления в провинцию Онтарио.

Вморе Бофорта, у северо-западного побережья Канады фирма «Доум пе­ тролеум» обнаружила нефть и газ близ дельты реки Маккензи, а фирма «Эссо» пробурила с искусственного гравийного острова важную скважииу-открыва- тельницу «Иссугнак». Добыча нефти на месторождении Иссугнак должна была начаться в 1988-1990 гг.

Наиболее активные работы фирма «Доум петролеум» проводила на место­ рождении Тарсьют. По данным электрокаротажа, проведенного в скважинеоткрывательнице «Тарсьют А-25», которая была пробурена в 1979 г., толщина продуктивной зоны на глубине около 1500 м составляла 50 м. При испыта­ нии этой зоны на приток в начале 1980 г. дебит нефти через штуцер соста­ вил 130 м3/сут. Сейсмические исследования показали, что продуктивная зона широко распространена в пределах большой структуры и может содержать значительные запасы нефти.

Вконце 1980 г. в 5,5 км от скважины-открывательницы месторождения Тарсьют было начато строительство искусственного острова. Этот остров мог быть использован в качестве долговременной эксплуатационной пло­ щадки. Фирма «Доум петролеум» разработала проект арктического «атол­ ла» для добычи и отгрузки нефти. После окончания бурения оборудование заменялось на эксплуатационное. В защищенной гавани танкеры, предна­ значенные для перевозки нефти, не подвергались воздействию льда. В те­ чение зимы 1981-1982 гг. с острова на месторождении Тарсьют намечалось пробурить несколько скважин с целью определения перспективности этого района.

Для обеспечения твердого основания будущему острову со дна было удале­ но около 100 тыс. м3 ппины. Приступили к намывке песчаной насыпи. Однако из-за тяжелой ледовой обстановки на месторождении Тарсыот на некоторое время были вынуждены прекратить работу земснарядов и перевести их в рай­ он, где в 1982 г. сооружался второй искусственный остров, с которого пред­

полагалось бурение разведочной скважины «Каглулик Р-74». Здесь уже было намыто 250 тыс. м3 песка.

Для финансирования дорогостоящих операций в море Бофорта фирма «Доум петролеум» получила у японской национальной нефтяной компании заем в сумме 400 млн дол., который предполагалось погасить поставками неф­ ти. Фирма «Доум петролеум» планировала израсходовать в 1981 г. на разве­ дочные работы в море Бофорта 300-400 млн дол. Основная часть этих средств должна была пойти на строительство двух искусственных островов при глу­ бинах моря 23 и 27 м.

Острова, строительством которых занималась голландская фирма «Фолкер стевин», имели боковые откосы 1:5, которые могли выдерживать любые ледовые нагрузки. В море Бофорта бурение зимой прекращают, а на островах оно продолжается.

В1980 г. фирма «Доум петролеум», несмотря на самые тяжелые ледовые условия за весь срок разведочных работ в море Бофорта, пробурила пять сква­ жин с общим объемом проходки 13400 м и завершила промышленные испыта­ ния одной из них. В 1981 г. фирма планировала пройти наиболее перспектив­ ные горизонты в четырех скважинах и завершить оценку выявленной залежи, проведя промышленные испытания.

В1980 г. фирма «Доум петролеум» пробурила следующие скважины:

-«Копаноар 21-44», планируемая глубина забоя 4399 м, достигнутая глу­ бина забоя 3200 м. Есть данные о том, что скважина не дошла до продуктив­ ного нефтяного пласта на 120 м. Этот пласт был открыт в 1979 г. в поисковой скважине, пробуренной в 4 км к востоку от скважины «Копаноар 2144». Про­ изводительность скважины-открывательницы составила 1900 м3/сут.

-«Коукоук 0-22», планируемая глубина забоя 4900 м, достигнутая глубина забоя 3700 м. Данные электрокаротажа и отобранные керны указывали на на­ личие в нижней части скважины нефтегазонасыщенных песчаников.

-«Орвилрук 0-3», планируемая глубина забоя 4600 м, достигнутая глуби­ на забоя 3600 м. Скважина, бурение которой было прекращено непосредствен­ но над предполагаемой залежыо, прошла через пористые песчаники. Элекгрокаротаж и отбор керна не производили.

-«Кеналоак 2 J-94», планируемая глубина забоя 4900 м, достигнутая глу­ бина забоя 3400 м.

-«Киланнак А-77», планируемая глубина забоя 3000 м, достигнутая глу­ бина забоя 700 м.

В1981 г. в Девисовом проливе закончили бурение первой результативной поисковой скважины «Хекья 0-71», она расположена примерно в 1600 км се­ вернее Сент-Джонса на Ньюфаундленде (рис. 3.8).

Рисунок 3.8 — Карта, показывающая местоположение скважины «Хекья 0-71». Она расположена в Девисовом проливе севернее входа в залив Фробишер и в 100 км от восточного берега острова Баффинова Земля

Скважину пробурили за два рабочих сезона, затраты составили 50 млн дол. Бурение осложняли весьма тяжелые природные условия. Рабочий сезон, определяемый как период времени, когда Девисов пролив свободен ото льда, составлял всего лишь около трех месяцев. Но даже в рабочий сезон при из­ менении погодных условий ледяные поля могли вновь вторгнуться в район бурения.

Постоянную опасность представляли айсберги, особенно в первые недели рабочего сезона 1979 г. Однажды радиолокатор зарегистрировал одновременно 50 айсбергов; буксирным судам приходилось делать до четырех рейсов в сутки, отводя айсберги на безопасное расстояние от бурового судна.

Работы с бурового судна с динамическим позиционированием затруд­ нялись сильными течениями в Девисовом проливе. Особые неприятности доставляло поверхностное разрывное течение, возникающее, по-видимому, вследствие приливов и отливов в заливе Фробишер.

Бурение осложнялось и из-за геологических факторов. Отложения не­ больших валунов, залегающие на небольшой глубине, замедляли, а иногда и приостанавливали процесс бурения. На начальных этапах проводки сква­ жины приходилось сталкиваться с прихватами и поломками бурильных труб вследствие скручивания.

Однако все трудности удалось преодолеть за счет правильного пла­ нирования работ и строгого соблюдения технологической дисциплины, бурение было закончено на несколько дней ранее намеченного срока. Оче­ видно, что в процессе опробования пласта испытателем, спущенным на бурильных трубах, были установлены два рекорда. Во-первых, это были самые продолжительные (27 ч), а во-вторых, наиболее «северные» ис­ пытания, проведенные с бурового судна с динамическим позициониро­ ванием.

Участок, на котором пробурили скважину, был арендован группой «Баф­ фин Лабрадор», в которую входили фирмы «Акитэн оф Канада», «Хоум ойл», «Хадсоне ойл энд гэс», «Марфи ойл», «Пан канадиэн петролеум», «Петро-Ка- нада эксплорэйшн» и «Сокыоп». Фирма-оператор «Кантерра энерджи».

Точку бурения выбрали в южной части Девисова пролива. Она находилась

в1600 км севернее Сент-Джонса (Ньюфаундленд) и в 100 км юго-восточнее острова Баффинова Земля.

Для бурения выбрали судно, оснащенное системой динамического позицио­ нирования, поскольку через район работ проходят айсберги, а глубина пролива

вточке заложения скважины составляет 350 м. Фирма «Кантерра энерджи» зафрахтовала буровое судно «Бен Оуши Лансер», два буксира специально для отвода айсбергов и один крупный корабль для доставки топлива, воды и раз­ личных грузов на буровое судно.

За летний рабочий сезон в 1979 г. предполагалось пробурить скважину «Хекья 0-71» до проектной глубины 4700 м с тем, чтобы оценить нефтегазоносность докембрийских отложений. Затраты на бурение оценивались

в25 млн дол. Однако из-за ряда технологических трудностей и неблагоприят­ ной погоды проектная глубина бурения не была достигнута. В октябре 1979 г. бурение приостановили после того, как промежуточная колонна диаметром 245 мм была зацементирована до глубины 3252 м.

Работы возобновили в июле 1980 г. и пробурили скважину до глубины 4566 м. После опробования 75-метрового газового и газоконденсатного плас­ та, залегающего ниже промежуточной колонны, скважину законсервировали. Общая стоимость работ составила 50 млн дол.

Вдальнейшем первоочередной задачей являлось снижение затрат на буре­ ние. Кроме того, для успешного продолжения поисково-разведочного бурения

вДевисовом проливе и более северных районах необходимо было решить че­ тыре основные проблемы, связанные с воздействием, во-первых, поверхност­ ных и глубинных течений, во-вторых, плавучего льда (при этом необходимо полностью исключить возможность столкновения с айсбергами). В-третьих, необходимо обеспечить быструю проходку пропластков, включающих валуны

небольшого размера, залегающие на малых глубинах. И, наконец, в-четвертых, график бурения необходимо составлять таким образом, чтобы не проводить испытания скважин в конце рабочего сезона, когда погодные условия ухуд­ шаются.

Западная часть Девисова пролива покрыта льдом до восьми месяцев в году. В точке бурения скважины «Хекья 0-71» пролив свободен ото льда примерно с конца мая до середины августа. Иногда в начале сезона бурения при ухудшающихся погодных условиях возможны кратковременные возвра­ щения льда. Период замерзания пролива может длиться с конца октября до начала декабря. Как правило, операции по бурению могли продолжаться до середины октября. Таким образом, рабочий сезон был весьма короток и со­ ставлял 90-110 дней. Если плановая продолжительность бурения и опро­ бования скважины оказывалась больше, то процесс проводки скважины не­ обходимо было распределить на два сезона.

Следует отметить, что уже зафрахтованное буровое судно довольно долго могло простоять в Ньюфаундленде в ожидании, когда ледовые условия по­ зволят начать бурение.

Возможности прогнозирования той даты, когда Девисов пролив будет свободен ото льда в конкретном районе, чрезвычайно ограничены. Долго­ срочное прогнозирование, основанное на результатах метереологических и океанографических наблюдений, проведенных в конце 70-х гг., затруд­ нительно вследствие недостаточности и разноречивости результатов этих наблюдений. Буровое судно должно было находиться в точке бурения в тот день, когда море будет свободным ото льда. Однако на практике наблюда­ лись простои бурового судна в Ньюфаундленде из-за ошибок в прогнозах срока освобождения моря ото льда. Это приводило к существенным потерям времени в начале рабочего сезона, когда погода наиболее благоприятна для бурения.

Большую опасность в Девисовом проливе представляли айсберги, дрей­ фующие под действием Баффинова и Лабрадорского течений на юг вдоль вос­ точных берегов Канады (рис. 3.9). Число дрейфующих айсбергов колеблется год от года и в течение каждого года по месяцам. Резкие колебания частоты прохождения айсбергов были подтверждены наблюдениями в сезонах бурения 1980 и 1979 гг. В рабочий сезон 1979 г. через зону, охватываемую радиолокаци­ онной установкой бурового судна, прошли 140 айсбергов, а в 1980 г. — лишь 45 (рис. 3.10). Кроме того, отмечалась повышенная интенсивность прохождения айсбергов в начале сезона 1979 г. (вплоть до 50 айсбергов одновременно в зоне, охватываемой радаром). В 1980 г. в течение всего сезона бурения айсберги про­ ходили более равномерно.