Из четырёхсот разведанных мировых нефтегазоносных бассейнов одна половина находится на суше, другая — на морском шельфе. В настоящее время активные разработки в мировом океане ведутся на трёхстах пятидесяти морских нефтяных месторождениях. Все они относятся к шельфовым, а большая часть добычи ведется на глубинах, не превышающих 200 метров. Разведанные запасы на шельфе Северного Ледовитого океана составляют 25% мировых запасов углеводородного сырья.
На российском шельфе содержится четверть запасов нефти и половина запасов газа нашей страны. Распределены они следующим образом: Баренцево море — 49%, Карское — 35%, Охотское — 15%, менее 1% находится в Балтийском море и на российском участке Каспия.
Основным побудительным мотивом к развитию морской нефтедобычи стал мировой нефтяной кризис семидесятых годов прошлого столетия, который был спровоцирован эмбарго, наложенным странами ОПЕК на поставку нефти западным странам. Такие ограничения вынудили американские и европейские нефтяные компании искать альтернативные источники нефтяного сырья. Кроме этого, освоение шельфа стало вестись более активно с появлением новых технологий, которые уже в то время позволяли производить морское бурение на больших глубинах.
Начало разработки шельфа Северного моря было положено в 1959 году, когда у голландского побережья открыли газовое месторождение Гронинген. Название этого месторождения привело к появлению нового экономического термина — эффект Гронингена, который означает значительное удорожание национальной валюты, которое произошло из‑за резкого увеличения объемов экспортных поставок газа.
Всего не предусмотришь, но надо к этому стремиться
Современное развитие добывающих технологий является финансово затратным направлением в связи с тем, что бурение скважин на нефть морских залежей представляет собой технически сложный процесс.
Работе морских нефтяных платформ часто мешают высокая сейсмичность, наличие в северных широтах айсбергов и дрейфующих ледовых полей, сильные подводные течения, большие глубины, а также разного рода природные катаклизмы — смерчи, ураганы, подводные землетрясения и цунами.
Помимо перечисленных природных факторов, реализация проектов по добыче нефти и газа со дна морей требует привлечения значительных финансовых средств для обустройства морских месторождений, где самым дорогим видом техники являются морские платформы. Кроме того, суммы эксплуатационных расходов постоянно растут по мере увеличения глубины добычи, при которой повышается твёрдость и толщина разбуриваемых пород.
На затраты влияет транспортировка нефти, удалённость месторождения от берега и сложные рельефы морского дна на участках от берега до места добычи. Много денег вкладывается в обеспечение безопасности работы платформы и предотвращение утечек в море.
Дорогое удовольствие
Если перейти от абстрактных рассуждений о больших финансовых затратах к конкретным цифрам, то можно отметить, что средняя стоимость обустройства эксплуатационного основания для глубоководной нефтедобычи в акватории Мексиканского залива составляет $113 миллионов.
Эксплуатация нефтяной передвижной платформы на глубине пятнадцати метров стоит $16 тыс. в сутки. При повышении глубины до 40 метров эта сумма увеличивается до $21 тыс. в сутки. При использовании платформы самоходного типа, общие затраты на её эксплуатацию на глубине до 180 м могут доходить до $7 миллионов.
Такие высокие первоначальные и эксплуатационные расходы на разработку морских месторождений, бурение нефтяных и газовых скважин оправданы только в тех случаях, когда их запасы являются большими, а лучше гигантскими.
Глубины добычи на морском шельфе, как правило, находятся в пределах двухсот метров, в отдельных случаях достигают значения в полкилометра. Применение той или иной буровой технологии напрямую зависит от глубины залегания продуктивного слоя и удалённости места добычи от берега.
На затраты по добыче нефти напрямую влияют географическое расположение таких месторождений. Например, средняя стоимость работ, связанных с разведкой в акватории Персидского залива, составляет $4 млн, на шельфе у берегов Индонезии — $5 млн, а в акватории Северного моря — $11 миллионов. Можно отметить, что лицензии на разработку морских месторождений тоже стоят в два раза дороже, чем разрешающая документация на разработку сухопутных.
В связи с этим возникает вопрос о том, является ли сверхзатратная морская нефтедобыча целесообразной? Отраслевые эксперты дают на это положительный ответ, потому что растущий спрос на нефтепродукты при постепенном истощении сухопутных месторождений перевешивает затратность и сложность такой добычи, поскольку сырье востребовано и окупает затраты на свое производство.
Родом из СССР
Первая нефтяная буровая установка, которая была использована в прибрежных морских водах, была введена в строй в 1938 году в США вблизи побережья штата Луизиана. Датой начала американской морской нефтедобычи считают 1896 год, а её основателем — калифорнийского нефтяника Уильямса, который уже в те годы бурил скважины, используя построенную им собственноручно буровую установку.
Первая в мире морская добывающая платформа, названная «Нефтяные Камни», была введена в эксплуатацию в СССР на азербайджанском шельфе Каспийского моря. В 1949 году на расстоянии 42 км от Апшеронского полуострова, на металлических эстакадах, которые были возведены для нефтедобычи со дна Каспийского моря, построили целый поселок для обслуживания морской платформы. Его назвали «Нефтяные Камни». Обслуживающие платформу сотрудники жили в этом поселке по нескольку недель.
Когда появилась необходимость разработки месторождений, расположенных в северных широтах, потребовались ледостойкие платформы. Инженерами были разработаны проекты сооружения кессонных оснований, фактически представляющих собой искусственные острова. Кессоны, как правило, заполняют песком. Ко дну моря такое основание прижимается под действием собственного веса, на который действуют силы гравитации.
Главной особенностью морской буровой является автономность её работы. Чтобы достичь этого, буровые установки оборудуют мощными электрическими генераторами, а также опреснителями морской воды. Запасы на удаленных от берега платформах возобновляются с помощью обслуживающих судов.
Морские суда доставляют конструкции к месту добычи углеводородов, где ее монтируют. Транспортировка нефти и газа, добытых на шельфе, осуществляется по трубопроводам, проложенным по дну моря, а также с помощью танкерного флота или через плавающие нефтехранилища.
Плавучая платформа из Америки
Со временем размеры морских плавучих сооружений постепенно увеличивались, что вызывало необходимость пересмотра особенности их конструкций. В этой связи специалисты компании Kerr-McGee из США создали плавучую конструкцию, которая представляла собой цилиндр, нижняя часть которого заполнена балластом. Днище этого цилиндра крепится к морскому дну с помощью специальных донных анкеров. Такое техническое решение дало возможность строительства надежных платформ гигантских размеров, которые используются для добычи нефтяного и газового сырья на сверхбольшой глубине. Сегодня, например, самой большой нефтяной платформой в мире считается размещенная в Северном море норвежская платформа «Тролл-А». Ее высота составляет 472 м, а общая масса — 656 тыс. тонн.
На участках мелководья, как правило, возводят укреплённые основания, представляющие собой искусственные острова, на которых впоследствии монтируется бурильное оборудование. В некоторых случаях на мелководье применяется технология, предусматривающая ограждение участка добычи системой дамб, что дает возможность получить огороженный котлован, из которого затем можно откачать воду.
В случаях, когда от места разработки до берега — сотня или более километров, без использования плавучей нефтяной платформы уже никак не обойтись.
Начиная с глубины 80 м используются плавучие платформы, оборудованные опорами. На участках с большими глубинами до 200 м используются буровые установки полупогружного типа.
С появлением плавучих буровых платформ появилась необходимость обслуживания их подводного оборудования. В связи с этим стало активно развиваться глубоководное водолазное оборудование.
До тех пор пока цена на нефть будет высокой, оборудование для её добычи с морских глубин будет производиться и совершенствоваться. И несмотря на то что цена на морские платформы, особенно для работы в арктических условиях, кажется заоблачной, спрос на них есть. Ни одна нефтяная компания не будет добывать углеводороды со дна морского себе в убыток. Прибыль у компаний от этой деятельности есть, и соответственно заказы на производство техники для морского бурения тоже появляются. Процесс идёт и будет продолжаться до тех пор, пока существует рентабельность при работе на шельфовых месторождениях.