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

В 1986 г. появилась вероятность, что высокие затраты на строительно-мон­ тажные работы вынудят отказаться от разработки и месторождения Хиберниа. По первоначальному плану компания-оператор «Мобил Канада» намерева­ лась разрабатывать это первое в Канаде морское месторождение с помощью плавучей эксплуатационной системы, что позволило бы быстро ввести мес­ торождение в эксплуатацию и представляло собой самый дешевый вариант разработки. В случае необходимости вводилась в строй вторая полупогружная платформа. Продукция из скважин с устьевой арматурой под водой должна была поступать на обработку в обе платформы, а затем в плавучее судно-хра­ нилище, после чего в танкеры, совершающие челночные рейсы. Затраты на первом этапе (одна полупогружная платформа и эксплуатационная система) были определены в 2,1 млрд дол., а на втором этапе (ввод в действие второй платформы) — в 1,0 млрд дол.

Однако после долгих переговоров с комиссией из представителей фе­ дерального правительства и властей провинции был выбран более дорогой вариант, предусматривавший использование стационарной платформы грави­ тационного типа, причем для разработки структуры Авалон намечались нес­ колько скважин с устьевой арматурой под водой. Продукцию этих скважин предполагалось откачивать в танкер. Стоимость подобной системы доходила до 3,8 млрд дол., кроме того, ввод месторождения в эксплуатацию мог произой­ ти на год позднее, чем при использовании первой системы. На втором варианте настаивали власти провинции Ньюфаундленд, поскольку в этом случае можно было максимально использовать местную рабочую силу и материалы, широко привлечь к операциям канадские обслуживающие фирмы, увеличить объем жилищного строительства и т. д.

Однако над планами разработки месторождения Хиберниа нависла двой­ ная угроза. Во-первых, оценка извлекаемых запасов нефти месторождения снизилась с 127 до 79 млн м3. Во-вторых, упали цены на нефть. Компания «Мобил» и ее партнеры («Петро Канада», «Галф» «Шеврон», «Коламбиа гас дивелопмент») призывали канадское федеральное правительство ока­ зать помощь в разработке месторождения. Глава компании «Петро Канада» У. X. Хоппер сообщил комитету по энергетике палаты общин, что, по мне­ нию министра энергетики П. Карнея, разработка месторождения Хиберниа не может быть осуществлена при обычном порядке финансирования. Феде­ ральное правительство должно быть готово тратить больше средств на раз­ ведку и разработку месторождений, если оно не хочет допустить того, чтобы в 1993 г. страна импортировала более 16 тыс. м3/сут нефти. В 1986 г. между компаниями, собирающимися разрабатывать месторождение Хиберниа, и фе­ деральным правительством велись переговоры о правительственной помощи,

которая могла быть представлена в форме льготных цен или гарантированных займов. Несмотря на финансовые сложности, возникающие при разработке месторождения и остановку работ, связанную с этим, в 1986 г. проект рас­ сматривался компанией «Мобил ойл» и ее партнерами. Этот проект должен был стать первым в истории Канады проектом освоения морского месторож­ дения.

Месторождение Хиберниа расположено примерно в 300 км от г. СентДжонса, острова Ньюфаундленд, у северо-восточного края Большой Ньюфа­ ундлендской банки в водах глубиной около 80 м. Через район месторождения проходит трасса перемещения айсбергов, которую иногда называют Аллеей айсбергов (рис. 3.23).

Рисунок 3.23 — Схема перемещения дрейфующих айсбергов в Северной Атлантике:

1 — районы образования айсбергов; 2 — пути дрейфа айсбергов; 3 — зона максимального распространения айсбергов в июне

Лабрадорское течение разветвляется непосредственно к северу от место­ рождения. Одна его ветвь идет через Авалонский пролив на запад, а другая — через проход Флемиш на восток. Здесь природа создала фильтр для очень больших айсбергов, отклоняющихся к востоку или западу. Айсберги могут садиться на мель, останавливаться. Их масса достигает нескольких миллионов тонн. Через район месторождения они дрейфуют каждый год.

Айсберги и сложные погодные условия делают район месторождения Хиберниа более экстремальным, чем Северное море, Максимальная высота волн, зарегистрированных за 100-летний период, составляет около 30 м, максималь­ ная скорость поверхностных течений около 1,5 м/с. В среднем один раз в три года этого района достигают плавучие разбитые льды толщиной 0,9 м. Клима­ тические данные района представлены ниже.

Основные метеорологические и океанографические данные по району месторождения «Хиберниа»

Нефть на Большой Ньюфаундлендской банке открыли в 1973 г., однако промышленные запасы ее были обнаружены только в 1979 г., когда компания «Шеврон» пробурила скважину «Хиберниа Р-15». Предполагалось, что на ме­ сторождении может быть добыто около 80 млн м3 нефти, что выдвигало его в число наиболее крупных морских месторождений Канады.

Однако при разработке месторождения Хиберниа требовалось решить проблемы не только метеорологического и океанографического характе­ ра. Продуктивный пласт Хиберниа отличается горизонтальными сдвигами, что усложняет и удорожает добычу. В результате бурения 10 разведочных и окоитуривающих скважин установлено, что промышленные извлекаемые запасы сосредоточены в двух различных стратиграфических единицах — песчаниках хиберниа (глубина залегания 350-3902 м) и песчаниках авалон (2001-2601 м). Относительное смешение двух продуктивных пластов пока­ зано на рис. 3.24.

нефти, тип ледоколов для расчистки пространства ото льда вокруг эксплуата­ ционной установки и проведение других судов, а также конструкцию танкеров, устойчивых к воздействию льдов.

Одновременно с изучением различных вариантов системы разработки мес­ торождения продолжались интенсивные исследования с целью определения масс, скорости дрейфа и прочности айсбергов. На рис. 3.25 проиллюстриро­ ваны методы испытаний, проводимых с целью определения прочностных ха­ рактеристик льда.

Рисунок 3.25 — Устройства для определения прочностных характеристик

льда айсбергов:

1— лабораторные измерения предела прочности при сжатии; 2 — испытания ударом; 3 — ис­ пытания, выполненные внутри айсберга с использованием индентора

Для проведения исследовательских работ по определению прочностных характеристик льда с использованием индентора (см. рис. 3.25, справа) был выбран айсберг, севший на мель вблизи г. Понд-Инлета в северной части Баф­ финова залива. Ранее испытания таких масштабов с получением данных высо­ кого качества не проводились. В результате выполненной работы проектиров­ щики получили надежную информацию. Кроме того, были изучены способы обнаружения айсбергов и их буксировки. Компания «Мобил» могла успешно буксировать около 60 % всех перемещающихся в этом районе айсбергов массой до 2 млн т.

После завершения изучения окружающей среды и ее возможного влияния на систему добычи провели оценку капитальных и эксплуатационных затрат на плавучую и стационарную конструкции. В качестве наиболее рентабель­ ной была принята система с гравитационным сооружением, рассчитанным на добычу 24 тыс. м3/сут нефти (рис. 3.26), хотя этот вариант характеризовался большими начальными затратами и необходимостью бурения нескольких сква­ жин с подводным расположением устья для извлечения нефти из песчаников авалон. Общая схема эксплуатации показана на рис. 3.27.

Рисунок 3.26 — Платформа гравитационного типа, устойчивая к воздействию айсбергов:

1— балластная вода; 2 — нефть; 3 — вода; 4 — твердый балласт; 5 — конфигурация внутренней стенки; 6 — ребра для раскалывания льда; 7 — шахта

Рисунок 3.27 — Компоненты эксплуатационной системы на месторождении Хиберниа:

1 — гравитационная эксплуатационная платформа; 2 — эксплуатационный манифольд; 3 — вы­ кидная линия; 4 — сборная линия; 5 — скважина-спутник; 6 — платформа для налива танкеров; 7 — каботажный танкер

В конструкции гравитационной эксплуатационной платформы GBS ис­ пользовались лучшие технические достижения.

Распределение основных компонентов GBS по массе, тыс. т.

Палуба состояла из многочисленных модулей, включая жилые помеще­ ния на 300 человек, которые устанавливались на главную опорную раму MSF (Main Support Frame) массой 6500 т.

Как видно из рис. 3.26, GBS состоит из трех построенных раздельно основ­ ных компонентов: бетонного основания MSF и верхних модулей. Бетонное основание спроектировано таким образом, чтобы оно могло противостоять воздействию крупнейших айсбергов, дрейфующих через район месторож­ дения. Максимальная толщина стенки основания около 1,8 м, прочность его повышена в результате применения стальной арматуры. Основание вмещает около 160 тыс. м3 нефти. На рис. 3.28 показана конфигурация его различных внутренних отсеков.

/07м 95м

Рисунок 3.28 — Поперечное сечение гравитационного сооружения GBS:

1— шахта для стояка; 2 — внутренняя стенка; 3 — шахта; 4 — наружная стенка; 5 — внутренний отсек (типичный); б — буровая шахта

Как предполагала компания «Мобил», бетонное основание платформы GBS должно быть построено в северной части залива Пласентия, острова Ньюфаундленд. Палубные рамы и модули будут построены в других частях Канады и других районах мира.

Соединение палубы и основания должно быть выполнено в глубоких во­ дах залива Пласентия. Затем все сооружение буксируется на месторождение Хиберниа. Проектировщики и строители поставили перед собой цель — вы­ полнять сборочно-монтажные работы в основном на берегу.

С платформы предполагалось пробурить 100 скважин, из которых около половины — сразу же после начала освоения месторождения. При этом пла­ нировалось использовать последние достижения в наклонно-направленном бурении.

Скважины с подводным расположением устья планировалось бурить с полупогружной установки на более поздней стадии разработки месторождения, чтобы дренировать зоны пласта, которые не будут достигнуты с гравитацион­ ной платформы.

Реализация проекта могла быть начата после получения всех необходимых разрешений и утверждения финансовых соглашений. Компания «Мобил ойл» рассчитывала начать добычу нефти на месторождении через шесть лет.

Помимо проекта освоения месторождения Хиберниа компания «Мобил» представила оценку влияния разработки месторождения на окружающую сре­ ду. Все документы были переданы в 1986 г. на рассмотрение в Совет по мор­ ской добыче нефти и газа. Для приобретения исключительного права на раз­ работку, добычу и продажу нефти компания «Мобил» должна была получить разрешение на эксплуатационные работы.

В течение 1985-1986 гг. канадское правительство прилагало силы к тому, чтобы уменьшить контроль над нефтяной и газовой промышленностью и сни­ зить налоги с целью поддержания на высоком уровне капиталовложения и де­ ловую активность в разведочном бурении. Однако многие работы пришлось прекратить прежде, чем были достигнуты намеченные цели. В 1986 г. произо­ шел самый значительный экономический спад за 40-летшою историю нефтя­ ной промышленности Канады.

Низкие мировые цены на нефть в течение всего 1986 г. обусловили сущест­ венное сокращение денежных поступлений компаниям, что, в свою очередь, привело к пересмотру и уменьшению расходов на разведку и разработку мес­ торождений как в новых отдаленных регионах, так и в провинциях с установ­ ленной нефтегазоносностыо.

Детальное исследование, проведенное в конце 1986 г. агентством по кон­ тролю над нефтяной промышленностью, свидетельствовало о плохих финан­

совых делах нефтяной и газовой промышленности, имевших место в первой половине 1986 г.

Вконце 1986 г. в водах Канады работала только одна передвижная буровая установка. Год назад действовали семь таких установок: две на шельфе про­ винции Новая Шотландия, три у побережья провинции Ньюфаундленд и две перебазировались на новые точки бурения.

В1986 г. закончили 19 морских скважин против 26 в 1985 г. В 1987 г. ожи­ далось еще большее сокращение морских буровых работ. Несколько компаний до конца 1986 г. законсервировали программы разведочных работ. В отчете отмечалось, что некоторые компании не предполагали вести бурение в том же объеме, какой был выполнен в 1984 или в 1985 гг., пока цены на нефть не до­ стигнут такого уровня, при котором станет возможным осуществлять дорого­ стоящие работы в отдаленных и окраинных районах.

Хотя в начале 1986 г. разведочные работы в море Бофорта велись очень интенсивно, во втором полугодии деловая активность в бурении сильно сни­ зилась. Это объяснялось большими расходами, связанными с разведкой в глу­ боководном море Бофорта, хотя в последние годы здесь сделали 21 открытие

ииз каждых двух пробуренных скважин одна была успешной.

Наиболее крупное из обнаруженных к 1986 г. месторождений в море Бофор­ та — Амолигак, открытое в 1984 г. компанией «Галф Канада» в водах глубиной всего лишь 32 м. При испытании скважины-открывательницы, пробуренной с помощью установки «Моликпак», получили притоки углеводородного сырья из пяти зон. Осенью 1985 г. пробурили три оконтуривающие скважины.

Извлекаемые запасы этого месторождения оценивались в 110-130 млн м3 высококачественной нефти, в сентябре 1986 г. «Галф» и ее партнеры (компании «Хаски», «Норкен», «Мобил» АТС, «Боу Велли») провели длительные испытания оконтуривающей скважины I-65B, во время которых приток нефти составлял до 2,5 тыс. м3/сут. Получили свыше 48 тыс. м3 нефти, которую танкером доставили на нефтеперерабатывающий завод компании «Ниппон майнинг рифайнери», Япония. Это была первая нефть, добытая в канадской части моря Бофорта.

Несмотря на достигнутый успех, вскоре после окончания испытаний на месторождении «Амолигак» компания «Галф» объявила о том, что она при­ останавливает реализацию программы бурения в море Бофорта. Однако в кон­ це 1986 г. представитель компании заявил, что с 1988 г. решено разрабатывать месторождение посезонно. В течение рабочего сезона планировалось добывать до 320 тыс. м3 нефти. Это решение должно было быть одобрено регулирующи­ ми органами. Полагали, что максимальные отборы нефти не будут достигнуты до начала 90-х гг. К этому времени предполагалось построить трубопровод пропускной способностью 18 тыс. м3/сут.

Операции компании «Доум петролеум» в море Бофорта в 1986 г. ограничи­ вались возобновлением работ на скважине «Хавит В-41» в заливе Маккензи. По сообщению компании «Доум петролеум», эта скважина на площади Хавик была заложена в 1984 г. и пробурена до отметки 4749 м в водах глубиной 30 м. В 1985 г. из-за непогоды планы дальнейших работ на этой скважине пришлось отложить. Потребовалось провести ремонт оборудования устья и подготовительные ра­ боты к испытанию скважины. В начале 1986 г. ремонтные работы были завер­ шены и при испытании скважины получили из четырех зон 120 м3/сут нефти.

Компания «Эссо Канада» в 1986 г. пробурила в море Бофорта три сква­ жины; в 1987 г. планировала пробурить еще одну. Скважины расположены в относительно мелких водах вблизи Тактояктука.

Несмотря на то что в районе Канадского Арктического архипелага по предположениям геологов содержатся значительные запасы углеводородного сырья, высокие транспортные расходы ограничивали разведку и разработку месторождений. Тем не менее «Панарктик ойл» осуществила в 1985 г., как уже отмечалось выше, успешные поставки нефти с самого северного в Канаде месторождения Бент-Хорн расположенного на острове Камерон (Северо-За­ падные территории).

Вторая сезонная поставка нефти с этого месторождения была завершена в сентябре 1986 г., когда танкер доставил 16 тыс. м3 нефти на нефтеперераба­ тывающий завод в Монреале.

Дальнейшие возможности сбыта нефти, добытой на месторождении БентХорн, компания «Панарктик» связывала с освоением Севера. Компания заяви­ ла, что она успешно использует нефть месторождения Бент-Хорн в качестве топлива для дизель-генераторов. Подобные же эксперименты по использова­ нию этой нефти провела в 1986 г. комиссия электроэнергетики севера Канады. Компания «Панарктик» планировала расширить обустройство месторождения Бент-Хорн. В 1988 г. было намечено ввести в строй два дополнительных неф­ техранилища и провести повторное заканчивание одной скважины. Это позво­ лило увеличить ежегодные поставки нефти с 16 тыс. до 48 тыс. м3.

Начиная с середины 1985 г. деловая активность в бурении у восточного по­ бережья Канады стала резко сокращаться. В начале 1987 г. на Большой Ньюфа­ ундлендской банке у побережья острова Ньюфаундленд работала только одна полупогружная буровая установка, а на шельфе полуострова Новая Шотландия бурение не велось вообще.

Однако в конце 1986 г. компания «Тексако Канада рисорсиз» объявила о планах разведочных работ на шельфе Новой Шотландии. Было намечено из­ расходовать 32 млн дол. и пробурить две скважины на отмели Джорджес-Банк, примерно в 190 км южнее г. Ярмута (провинция Новая Шотландия). Кроме