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

защиты острова от волновых или ледовых воздействий. Кессоны могли быть изготовлены заранее и отбуксированы на площадку. С помощью кессонов, на­ полненных поднятым со дна грунтом, поверхность острова поднимали на 10 м над уровнем моря. Дополнительная масса грунта способствовала росту сопро­ тивления воздействиям пакового льда и предотвращала наползание льдов на площадку.

Несмотря на значительные затраты при освоении морского месторожде­ ния, они с лихвой компенсировались, так как перспективы нефтегазоносное™ моря Бофорта считались очень хорошими. Фирмы, приобретая здесь участки, надеялись преодолеть все трудности, и впоследствии это подтвердила жизнь. В арктических районах при освоении морских месторождений было построено значительное количество искусственных островов.

Для проведения разведочного бурения к 1980 г. было сооружено 17 искус­ ственных островов, последний из которых — намывной остров фирмы «Эссо Ка­ нада» — был построен в 1978-1980 гг. в водах глубиной 19,2 м. Общее количество грунта, потребовавшегося при строительстве этого острова, составило 5 млн м3 при стоимости 12 дол./м3. В качестве защитного покрытия откосов исполь­ зовались автомобильные шины, мешки с песком и смесь грунта с цементом.

Ни один из этих островов не был поврежден ледяными полями. Сопро­ тивление искусственного острова срезающему воздействию ледовых полей примерно пропорционально объему его надводной части. Типичные искус­ ственные острова для разведочного бурения и размещения эксплуатационного оборудования имели высоту 3-4 м и 25 м, диаметр 100 м и 500-600 м соот­ ветственно. Следовательно, сопротивление срезу эксплуатационного острова превышало сопротивление острова для разведочного бурения в 50-100 раз.

Строительство искусственных островов в море Бофорта имело свои осо­ бенности, обусловленные наличием плавучих льдов, глубиной вод 60 м и более, неблагоприятными характеристиками грунта, используемого для насыпки. За все время эксплуатации искусственных островов только построенный фирмой «Эссо» искусственный остров Минук диаметром 130 м получил серьезные по­ вреждения, а принадлежащая ей буровая установка опрокинулась во время сильного шторма 17 сентября 1985 г. Это единственный случай повреждения одного из искусственных островов, сооруженных в канадском секторе моря Бофорта. Глубина воды в этом месте 19 м. Шторм возник в период открытой воды. Волны высотой 4 м смыли остров. Второй остров, построенный фирмой для бурения скважин, получил во время шторма незначительные повреждения. Он находился примерно в 48 км северо-западнее Тука.

Компания «Шелл» в 1982 г. соорудила искусственный остров Сил в тече­ ние года, затратив при этом средств на 35% меньше, чем при обычных спосо­

бах строительства (25 млн дол.). Остров расположен в 16 км к северо-западу от залива Прадхо-Бей и в 5 км к северо-востоку от острова Лонг-Айленд, на участке, где глубина моря составляет 12 м. Относительно большие затраты на сооружение острова Сил объяснялись тем, что компания «Шелл» отказалась от традиционного способа строительства с помощью драг. Для создания на­ сыпного острова в зимнее время была использована ледовая дорога (толщина льда 2,7 м), по которой с берега к месту строительства доставили 920 тыс. м3 гравия (по 38 м3, или 115 т, за одну ездку грузового автомобиля).

По заявлению компании «Шелл» при строительстве острова Сил было за­ трачено 2,13 млн дол. на 1 м глубины моря, тогда как при сооружении подобных островов в водах американского и канадского секторов моря Бофорта глубиной от 1,5 до 22 м израсходовали 3,28 млн дол./1 м глубины. 1 ноября 1983 г. про­ должилось бурение скважины, пробуренной ранее до отметки 3812 м. Насып­ ной остров Сил был рассчитан на максимальную ледовую нагрузку, которая могла возникнуть один раз в 100 лет.

1 ноября 1983 г. началось бурение скважины глубиной 4730 м и стоимос­ тью 35 млн дол. с искусственного острова Кросс, принадлежавшего компаниям «Галф» и «Тенеко», расположенного в 27 км к северо-западу от залива ПрадхоБей. При сооружении острова Кросс была использована ледовая дорога (тол­ щина льда 2,3 м) протяженностью 24 км. Для строительства насыпного острова размером 76 х 200 м потребовалось более 97 тыс. м3 гравия, который был до­ ставлен с берега грузовиками за 20 дней. При этом было сделано 3400 рейсов, масса груза за один рейс составляла до 118 т. Для защиты склонов острова от размыва по периметру была построена берма шириной 3,7 м и высотой 1,2 м,

атакже уложено более 2888 мешков с гравием (по 1,5 м3 в каждом).

С1 ноября 1983 г., когда прекратилось время действия ежегодного запрета на буровые работы, связанного с миграцией касаток, началось бурение одной

из самых дорогих скважин стоимостью 121,5 млн дол. на третьем искусствен­ ном острове Маклак. Остров Маклак, принадлежащий компании «Сохайо», являлся крупнейшим искусственным насыпным гравийным островом у побе­ режья Аляски. Диаметр острова — 107 м. Он располагался в водах глубиной около И м и возвышался над уровнем моря на 6,4 м. Для его сооружения потребовалось свыше 1 млн м3 гравия. Затраты на строительство составили 110 млн дол.

В отличие от островов Кросс и Сил Маклак был сооружен в течение летне­ го сезона 1983 г. Строительные работы начались, как только позволила ледовая обстановка в Северном Ледовитом океане.

Для перевозки гравия с перевалочной базы, расположенной на естествен­ ном острове Тетис (куда его завезли еще зимой 1982 г.), было использовано

На острове размером 380 * 412 устанавливалось буровое и основное техноло­ гическое оборудование по подготовке нефти и газа, а также дизель-генератор- ная установка. На его сооружение потребовалось 1,4 млн м3 гравия. Остров Д предназначался для размещения оборудования, необходимого для закачки воды в пласт. Все острова соединялись трубопроводами и электрокабелями, проложенными по дну. Бурение было начато в 1988 г.

В море Бофорта близ дельты реки Маккензи фирма «Импириал» в сере­ дине 1978 г. с искусственного острова, сооруженного в водах глубиной 13 м, пробурила газовую скважину-открывательницу «Иссерк Е-27». Фирма «Им­ пириал» с партнером летом 1979 г. наметила намыть еще один искусственный остров в 21 км севернее «Иссерка».

Фирмы «Дойче Тексако» и «Винтерсхалл» построили в Северном море

в8 км от побережья земли Шлезвиг-Гольштейн (ФРГ) искусственный остров

сзащитной юбкой. Остров размерами 88x70 предназначался для проведе­ ния исследований месторождений «Миттелплате», которые начались в 1986 г. Основная задача этих работ — оценка целесообразности эксплуатации место­ рождения, извлекаемые запасы нефти которого составляли 23 млн м3. Искус­ ственный песчаный остров должен сооружаться на месте пробуренной в 1980 г.

скважины-открывательницы, которая была закончена как добывающая. Про­ мысловую обработку продукции осуществляли на острове, а затем на барже перевозили нефть на берег. По периметру остров окружали стеной из свай, внутреннее пространство заполняли 38 тыс. м3 намывного песка. Песок на­ мывали земснарядами. Подошву острова должна была защищать от размыва и эрозии каменная кладка на известковом растворе.

По заказу фирмы «Эссо ризорсиз Канада» фирма «Хитачи зосен» в 1982 г. осуществила строительство шестиугольного металлического кессонного ис­ кусственного острова, предназначенного для бурения скважин в море Бо­ форта.

Основной целью строительства кессона являлась попытка добиться эконо­ мии средств, обычно расходуемых на создание искусственных островов. Это достигалось тем, что при строительстве кессона использовался грунт, намы­ ваемый со дна, что, в свою очередь, сокращало потребность в песке. Кроме того, кессонный остров позволял осуществлять бурение на более глубоких ак­ ваториях. Сооружение состояло из 8 металлических кессонов. В эксплуатацию первый кессон — остров массой 8 тыс. т был введен в 1983 г. Толщина стенок этого сооружения составляла 13 м у основания и 8 м в верхней части. Высота сооружения — 17 м.

В 1983 г. на шельфе Аляски были пробурены две поисково-разведочные скважины, общее число которых к этому году достигло 25. Еще одна скважина,

положении находилось уникальное сооружение — буровое бетонное основа­ ние островного типа CIDS. Скважину проектной глубиной 2500 м планировали забурить 1 ноября 1984 г. Предполагалось, что результаты разбуривания этой структуры, самой продуктивной после месторождения Маклак, будут поло­ жительными.

Компания «Шелл» сделала в 1983 г. крупное открытие с искусственного острова Сил, который находился в нескольких километрах к западу от ПрадхоБей. Первая подтверждающая скважина дала из песчаников сэдлрочит приток нефти плотностью 825 кг/м3, дебитом 795 м3/сут. Запасы залежи предваритель­ но оценивались в 47,7 млн м3 нефти. В 1983 г. закончилось бурение третьей разведочной скважины. Общая стоимость гравийного насыпного острова, бу­ рения и платы за аренду участка составляла 177 млн дол.

Компания «Шелл», кроме того, планировала бурение разведочных сква­ жин на двух других недавно открытых месторождениях. Месторождение Терн-Айленд расположено к востоку от месторождения Эндикотт (к вос­ току от Прадхо-Бей), на котором компании «Сохайо» и «Экссон» предпо­ лагали вести эксплуатационное бурение. Скважина-открывательница имела дебит 207 м3/сут. Продуктивными оказались меловые отложения, залегающие на глубине 3600-3700 м. «Шелл» открыла также месторождение при буре­ нии с острова Гуз, находящегося к востоку от острова Сил. Однако здесь геологические условия были совсем другими, и залежь оказалась приурочена

кдевонским отложениям.

В1983 г. компания «Шелл» изучала результаты исследования структуры Маклак и полученные позднее сейсмические данные с целью оценки перспек­ тив структуры Маклак-Ист. «Шелл» считала, что эти две структуры разделены разломом и хотела проверить это предположение бурением.

Выяснялась и перспектива месторождения Диапир. Распродажа участков в районе месторождения Диапир— третья по масштабности в истории Аляски. За 232 блока было предложено 887 млн дол. Очень перспективными считались структуры в западной части моря Бофорта, куда предположительно мигриро­ вала нефть структуры Маклак. Но еще большее внимание привлекали место­ рождения в его восточной части. Одна группа располагалась около антикли­ нали Марш-Крик — самой крупной лежащей в пределах суши неразбуренной структуры США, где компания «Шеврон» предполагала после получения раз­ решения начать бурение поисковой скважины. В том случае, если Марш-Крик окажется продуктивной, работы на морских участках, находящихся к северу от бухты Камден, должны были значительно активизироваться.

Кзападу от бухты Камден и прямо на север от газоконденсаторного кол­ лектора Пойнт-Томпсон-Юнит располагалась высокоперспективиая изоли­

рованная структура, в пределах которой участки были приобретены за очень крупные суммы.

По сообщению Службы управления разработками минеральных ресурсов США, в течение первых семи месяцев 1984 г. на шельфе Аляски проводили бурение семи скважин, на проводку еще семи были поданы заявки. В течение этого же периода у побережья Аляски в море Бофорта были сооружены три искусственных насыпных гравийных острова.

Развитие строительных работ в регионе связывалось в первую очередь с реализацией проекта «Эндикотт» (операторы — компании «Сохайо» и «Экссон»), предусматривающего обустройство месторождений в устье реки Сагаваниркток, в нескольких километрах к востоку от залива Прадхо-Бей. Пред­ полагалось построить два искусственных насыпных острова, соединенных между собой и с берегом насыпной дамбой, по которой будут проложены до­ рога и трубопроводы. Для рыб и морских животных в дамбе планировалось соорудить проход около 60 м.

В1984 г. отдаленный шельф Аляски объединял 75 % всех морских участ­ ков США. Компания «Сохайо» ждала разрешения на разработку месторож­ дения Эндикотт, расположенного к северо-западу от залива Прадхо-Бей. При осуществлении разработки этого месторождения могла впервые начаться до­ быча в море Бофорта. Согласно плану «Сохайо», по трубопроводам, уложен­ ным на дамбах, нефть должна была перекачиваться с искусственных гравий­ ных островов к первой магистральной насосной станции Трансаляскинского нефтепровода. «Сохайо» осуществляла план совместно с компаниями «Амоко продакшн», «Арко Аляска», «Эксон Ю-Эс-Эй», «Юнион ойл Калифорниа»

Идр.

В1983-1984 гг. федеральные торги открыли для разведки три крупных блока в Беринговом море: бассейны Нортон-Саунд, Сент-Джордж и Наварин.

Бассейн Наварин — самый крупный их них и, как полагали, наиболее перспективный в нефтегазоносном отношении. Однако он характеризовался

самыми суровыми природно-климатическими условиями, затрудняющими раз­ ведку и разработку нефтяных месторождений. При сдаче в аренду участков в бассейне Наварин в апреле 1984 г. компании «Эксон», «Шелл» и «Амоко» были ведущими участниками торгов по 186 участкам; общая предложенная за них цена превысила 630 млн дол.

Первая группа буровых установок прибыла в Берингово море в 1983 г. Предполагалось, что первый этап поисков продлится не менее трех лет, даже если начальные результаты окажутся не очень успешными. Для получения представления о геологическом строении бассейна Сент-Джордж было необ­ ходимо пробурить не менее 20 скважин.

Компания «Эксон» начала бурение первой разведочной скважины в Берин­ говом море в бассейне Нортон 19 июня 1984 г. Глубина воды составляла около 15 м. За участок на этой структуре было уплачено около 100 млн дол. Сква­ жина небольшой глубины (по проекту) оказалась непродуктивной. Бурение второй скважины компании «Эксон» в бассейне Нортон было начато 25 июля и закончено 17 августа. О результатах ничего не сообщалось. Представитель компании заявил, что для окончательного вывода о перспективности участка надо пробурить еще ряд скважин. Однако о дальнейших планах он ничего не сказал.

Второй компанией, начавшей бурение в Беринговом море, являлась «Арко». Скважина была пробурена в 53 км к юго-востоку от порта Ном в водах глуби­ ной 20 м.

30 июня 1984 г. компания «Экссон» начала бурение новой разведочной скважины в бассейне Сент-Джордж. Глубина воды составляла 130 м. Бурение было закончено 4 сентября на отметке 3640 м. О результатах не сообщалось. 14 сентября компания с помощью той же полупогружной установки начала бурение второй скважины. В середине октября установка еще была на точке. О планах компании ничего не было известно, однако сложность геологическо­ го строения района требовала продолжения буровых работ.

В течение рабочего сезона 1984-1985 гг. в Беринговом море было наме­ чено выполнить и другие программы бурения. Компания «Шелл» совместно с «Амоко» и «Маратон» планировала начать бурение скважины на структуре Ферн (глубина моря 130 м).

Ряд скважин в других районах планировали пробурить компании «Галф», «Арко», «Шеврон» и «Пензойл».

Компания «Экссон» летом 1985 г. начинала бурение скважины в бассей­ не Новарин на площади, за которую было уплачено 170 млн дол. Несколько скважин в этом бассейне планировала пробурить в 1985-1986 гг. компания «Шелл». Объектами поисков являлись третичные эоцен-миоценовые отложе­ ния, на которые обычно велось бурение в бассейнах Берингова моря. Из-за сложных климатических условий бурение в бассейне Наварин обычно обхо­ дилось очень дорого. Поэтому разработке подлежали только месторождения со значительными запасами.

Несмотря на то что нефтяные компании арендовали в районах Берингова моря 222 блока за 833,7 млн дол., по инициативе защитников окружающей среды и местных жителей с 1 января 1986 г. был наложен запрет на бурение в бассейне Наварин и в проливе Нортон. В конце 1986 г. Верховный суд США должен был рассмотреть решение о запрете девятой сессии апелляционного суда США. Предполагалось, что запрет будет снят.

Зимой 1985 г. в западной части аляскинского сектора моря Бофорта велось бурение двух поисковых скважин. Компания «Экссон» с помощью установ­ ки «Гломар Бофорт Си 1» 10 ноября 1985 г. приступила к бурению скважины «Орион проспект», которая находилась на 39 км восточнее скважины «Анта­ рес» в бухте Гаррисон.

Фирма «Амоко» планировала использовать искусственный ледовый остров для бурения скважины «Марс проспект», находившейся в 6,4 км от мыса Холкиетг в водах глубиной 7,6 м. На побережье были созданы базовый лагерь и подъездной путь. Строилась ледовая дорога до скважины, к бурению которой намечалось приступить в феврале 1986 г.

Месторождение Эндикотт, открытое фирмой «Сохайо», оставалось един­ ственным из трех в аляскинском секторе моря Бофорта, реализация проекта освоения которого не вызывала сомнений. Фирма «Браун энд Рут» заключила контракт стоимостью 50 млн дол. для создания модулей и других технических средств обустройства этого месторождения, где извлекаемые запасы нефти оцени­ вались в 57 млн м3. Бурение рассчитывали начать в апреле 1986 г., а добычу с на­ чальным отбором 16 тыс. м3/сут — в конце 1987 г. Однако работа задерживалась по причине бюрократических проволочек при рассмотрении и других проектов.

Спор между фирмой «Арко» и Корпусом гражданских инженеров отно­ сительно целесообразности сооружения гравийной дамбы на месторождении Лисборн (запасы нефти 52 млн м3) угрожал реализации планов его освоения. «Арко» представила, по ее мнению, исчерпывающие результаты дорогостоя­ щих и всесторонних исследований влияния деятельности человека на окружаю­ щую среду, однако Корпус гражданских инженеров настаивал на проведении дополнительных исследовательских работ.

По утверждению компании «Шелл», никакого решения относительно пла­ на разработки месторождения Сил-Айленд также не было вынесено до конца 1986 г.

С целью реализации новой технологии освоения месторождений с помо­ щью плавучих арктических буровых установок, базирующихся на морском дне, фирма «Сохайо» отказалась от планов использования собственного плавучего сооружения SAMS, предназначенного для работы у побережья Аляски, и в сле­ дующем году была намерена заменить ее сооружением SSDC совместного про­ изводства фирм «Каимар» и «Ридинг энд Бейтс».

Компания «Шелл» заключила с фирмой «Фэрде энд Голдман» контракт на создание проекта стального основания конической формы BSDS («Бофорт си дриллииг стракгче») стоимостью 200 млн дол., которое было установлено на морском дне в аляскинском секторе моря Бофорта. Проект было намечено представить компании «Шелл» в начале 1986 г.

Согласно сообщениям, фирма «Канмар» планировала начать работу со своей платформы «Чамп», однако подробности должны были быть объявлены после завершения переговоров с заказчиками и партнерами в США.

В море Бофорта предполагалось использовать две передвижные буровые установки, которые базируются на дне. Установка I-DAM («Джек арктик монопод») фирмы «Флюор-Дорис» представляла собой буровую платформу, пред­ назначенную для работы в водах глубиной от 13 до 43 м. Основание из стали и бетона удерживало бетонную колонну диаметром 30,5 м, к которой крепилась стальная палуба. Как утверждала фирма, для изготовления этой буровой уста­ новки требовалось материала меньше, чем для конической платформы при той же максимальной глубине моря, причем упрощался сам процесс строитель­ ства и был возможен более близкий подход к ней судов снабжения.

Установка 1240 В фирмы «Уэстерн оушиэник» представляла собой пере­ движной бетонный буровой комплекс, сконструированный в качестве альтер­ нативы гравийным островам в море Бофорта для работы в водах глубиной 12-40 м. Этого было достаточно, чтобы осуществить бурение на примерно 80% всех морских участков, сданных в аренду на 87-м аукционе. Стоимость буровой установки — 180-200 млн дол., что намного больше стоимости гра­ вийного острова, составляющей 120 млн дол. Однако она более экономична из-за возможности повторного использования.

9 мая 1985 г. Управление минеральных ресурсов Министерства внутрен­ них дел США опубликовало данные о снижении оценочных запасов нефти (на 55%) и газа (на 44%) на шельфе США, которые были восприняты нефтегазопромышленниками достаточно спокойно. Особенно заметно такое снижение на шельфе Аляски (табл. 2.5).

Таблица 2.5 — Снижение оценочных запасов нефти и газа на шельфе Аляски