Профессор А.Т. Беккер Дальневосточный федеральный университет Инженерная школа Магистерская программа « Морские гидротехнические сооружения и водные пути »
TOTAL: 18,0 BTOE (approximately equal to 130 Bboe ) Source: INES RAS report, May 2013 http://www.eriras.ru/files/Global_and_Russian_energy_outlook_up_to_2040.pdf BTOE – billion tons of oil equivalent
Source: Y. Makogon, Journal of Petroleum Science and Engineering, 56 (2007)
Hubbert's Peak of Oil Production
BTOE – billion tons of oil equivalent Ref.: A. Kontorovich, RAO-2009
Почему Арктика так важна? By 2035 the demand for oil and gas will grow globally by 18% and 44%, respectively 60% of planned oil and gas production in 2035 will be from fields, not yet found and discovered
The Arctic is defined by: Arctic marine boundary The Arctic circle Temperature (10 0 C July isotherm ) No trees =)
6 5 4 3 2 1 8 7 Энергетические ресурсы Арктики South Kara Sea North Kara Sea Laptev Sea East Siberian Sea Chukchi Sea Alaska North Slope East Greenland Barents Sea 30% of the world’s undiscovered natural gas and 13% of the world's undiscovered oil in the Arctic (source: USGS)
Belonin, M.D. and Grigorenko, Yu.N. In the book «Oil and Gas of the Arctic», Moscow, 2007
Технически возмещаемая оценка ресурса (в BTOE) Ref.: Prof. Anatoly Zolotukhin In the course "Arctic Technology", Svalbard, 2014
Производство, разрабатываемые, открытые и неоткрытые месторождения Liquid / gas Source: Diagrams built by using UCube software ( Rystad Energy)
Добыча нефти и газа на шельфах Арктики + на суше п-ва Ямал На суше п-ва Ямал
Сколько можно произвести ? Можем ли мы предвидеть будущее производство?
Газовый гидрат Сланцевый газ Метан угольных пластов Сверхтяжелые нефть и битум Сланцевая (плотная) нефть и плотные смеси
BTOE – billion tons of oil equivalent BTOE
Извлекаемые традиционные и нетрадиционные ресурсы нефти и газа
Ископаемые виды топлива (нефть, газ и уголь) будут продолжать играть ключевую роль в глобальном потреблении первичной энергии в долгосрочном прогнозе К 2040 году нефть и газ доля в мировом энергетическом спрос (18 BTOE в год) будет оставаться высокой (около 52%) Арктические береговые и морские условные нефтегазовые ресурсы способны внести свой вклад 8-9% к мировому спросу на энергию Доля российского традиционных газа и нефти из Арктического региона в общем объеме добычи в Арктике может превысить 75%, что составляет от 6 до 6,75% мирового энергопотребления
Во второй половине XXI века производство углеводородов в арктическом нефтяном мега бассейне будет столь же важным в энергетическом обеспечении, как сегодня в бассейнах Персидского залива и Западной Сибири. А. Конторович, РАО-2009
Infrastructure is the basic physical and organizational structure needed for the operation of a society or enterprise, or the services and facilities necessary for an economy to function. It can be generally defined as the set of interconnected structural elements that provide a framework supporting an entire structure of development. Source : https ://en.wikipedia.org/wiki/Infrastructure
Трудности освоения Арктического шельфа
Расстояния и глубины Гидростатическое давление и плавучесть Температура Химия взаимодействия морской среды и атмосферы Течения, волны и волны Ветры и штормы Приливы и штормовые приливы Дождь, снег, туман, брызги, Атмосферическая обледенение, и молния Морской лед и айсберги Сейсмичность, моретрясения и цунами Наводнения Пропахивания Подмыв и нагрузки на основание Саботаж и терроризм Судоходство Огонь и дым Аварийные ситуации глобальное потепление
Плотные Пески Разжижение грунтов Известковые Пески Ледниковые пропахивания и валуны на дне Неконсолидированные илы Подводная Вечная мерзлота Слабые арктические Илы и глины Ледяные пропахивания Грязи и глины (подводные склоны, дноуглубительные работы, отбор проб, проникновение, консолидация) Коралл и подобные биогенные грунты; Сцементированные грунты, Валуны Неконсолидированные Пески Подводные Песчаные Дюны Выходы коренных пород Глубокие Месторождения Гравия Морские водоросли Неустойчивость морского дна; Перемещение наносов Размыв и эрозия
Нефть и нефтепродукты Токсичные химические вещества Загрязненные грунты Строительный мусор Мутность Перенос отложений, очистка и эрозия Загрязнение воздуха Морская жизнь: млекопитающие и птицы, рыба и другая биота Водоносная формация Шум авто-, железных дорог, судов и самолетов Защита существующих сооружений Сжижение Безопасность общественных и сторонних судов Археологические проблемы
Стальные конструкции для морской среды Строительный бетон Гибридные Металлобетонные Конструкции Пластмассы и синтетические материалы, Композиты Титан Каменные, песчаные и Асфальто-битумные материалы Лед
Стальные конструкции для морской среды Строительный бетон Гибридные сталебетонные конструкции Пластмассы и синтетические материалы, Композиты Титан Каменные, песчаные и асфальто-битумные материалы Лед
1 разведка Field life cycle 2 Начало производства 3 End of production 4 Abandonment Seismic survey Evaluation of the license area Well planning поиск исследование обустройство эксплуатация Разведочное бурение Оценочное бурение Эксплуатационное бурение Эксплуатационное бурение и эксплуатация скважин Данные бурения Толкование Планирование Интерпретация результатов Планирование разработки месторождений Планирование Интерпретация результатов Планирование разработки месторождений Планирование Интерпретация результатов Планирование разработки месторождений Планирование ЛИНИЯ ВРЕМЕНИ
ПОИСК И РАЗВЕДКА
Акустические волны распространяются через слои земной поверхности и отражаются границами горных пород Сбор данных: Геофизические данные проектирование и приобретение сейсморазведочных работ обработка сейсмических данных Подповерхностные данные
Принцип получения картины 2D P – волны сжатия S – волны сдвига Seismic section
Близкое расстояние между стримерами (10 см друг от друга) позволяет представлять данные в виде сейсмических кубов. Principle of 2D acquisition Seismic cube
TIME LINE 4D Seismic Это когда мы измеряем несколько раз в течение определенного периода времени. 1985 2000 2015
Характеристики резервуара Свойства флюидов Оценка ресурсов Дренажная стратегия Современные методы восстановления Эксплуатационное бурение Горизонтальное бурение Производительность Оценка запасов
Береговые установки Буровые баржи Погружные платформы СПБУ Полупогружные платформы Буровые суда Используются следующие основные виды буровых установок:
Принципиальная компоновка бурового оборудования
Буровые баржи-это большие поплавки, Поддерживаемые снизу и перемещаемые в качестве поплавков к месту назначения После повторной дислокации установка погружается в воду до начала буровых работ Буровые баржи обычно используются в болотных районах, озерах и других мелководных районах Их можно также использовать в отмелой морской окружающей среде без сильных течений, которые часто случаются в открытых морях
Обычно несамоходные Транспортируются на плаву Имеет специальные опоры: - верхнем положении при транспортировке - опираются на дно в рабочем положении Понтон поднимается над водой Ограничение по глубине 150 м (500 футов)
Полупогружная буровая установка « West Alpha » Малая ватерлиния обеспечивает хорошую стабильность от волн Якорная система обеспечивает стабильность положения Автоматическая система позиционирования положения
Буровые суда-это самоходные суда с высокой тоннажностью, позволяющие осуществлять автономное бурение в отдаленных районах Идеальный инструмент для бурения в глубоководных местах, хотя стабильность полупогружной платформы выше
Arctic Drillship Sub-ice drilling Drilling submarine Drilling without wells??
Арктическое Буровое Судно Подледное бурение Буровая подводная лодка Бурение без скважин??
Надводные МНГС для различных технических целей Подводные комплексы Магистральные подводные трубопроводы с компрессорным и насосным оборудованием Заводы по сжижению газа Хранилища нефти и газа Береговые базы Портовые комплексы снабжения Специальные морские терминалы для нефти и газа Терминалы (береговые)
Wave resistance and ice resistance structures
About 5 km About 7,75 km About 3,6 km 160 km Platform FC Platform FB Platform FA Platform FD underwater pipeline Scheme of the main structures field "Forties" in the North Sea. Когда устье скважины находится над водой
Схема разработки месторождений с использованием отдельных баз: а) продукция транспортируется на берег; б) продукция хранится в море; в) то же, с частичной обработкой. a) b) c) Различные варианты
http://lifeglobe.net/entry/4866 Troll-A platform in the Troll field
FPSO Плавучий буй Стояк Подводная производственная система Якорь Это когда устье скважины находится под водой. Над водой только часть оборудования для обработки нефти
По характеру поддержки: на дне; плавучие; стационарные и мобильные По восприятию внешней нагрузки: на свайных фундаментах гравитационные свайно-гравитационные Заякоренные По виду материала: металлические; железобетонные композитные (металл и бетон) грунтовые ледовые По способности воспринимать ледовую нагрузку: ледостойкие волноустойчивые (не ледостойкие )
1975 - открытие первых месторождений нефти и газа ( Чайво и Одопту ); 1975-1992 - исследования состояния окружающей среды и проектирование первых сахалинских проектов; 1998 – 1-я ледостойкая добывающая платформа “ Моликпак ” (проект "Сахалин-2"); 2005 - ледостойкая Платформа "Орлан" (проект Сахалин 1)”; 2005 – две ледостойкие бетонные платформы “ Lunskaya ” и “ Пильтун-Astokhskaya ” (проект "Сахалин-2") 2012 - ледостойкая бетонная Платформа " Аркутун-Даги " (Беркут) (проект Сахалин 1)
Platform " Orlan “ ( Chayvo field)
Dry Dock at Port Vostochny
Slide 86
Установка в проектное положение
Монтаж верхнего строения (2005)
Piltun-Astokhskoe Field Lunskoe Field
92
Chayvo z-1: TD = 10995 м Chayvo z-2: TD = 11134 м Направленное бурение Odoptu, new record – 12 000 m
Base for Arkutun - Dagi fields Platform Orlan at Chayvo Field Technology Area “ Yastreb ” Odoptu Field
Chayvo field Odoptu field Onshore Technology Arkutun-Dagi field Piltun Astokhskoye field Lunskoe field Piltun Astokskoe field
Ключевая характеристика: Открыт в 1989 году Глубина: 20 м 60 км севернее « Варандей » Запасы: 72 млн. тонн нефти Производство: 6 миллионов тонн /год после 2020 Начало: апрель 2014
Аркутун-Даги, Беркут Приразломное Терминал в Де-Кастри Искусственный остров в море Бофорта Моликпак Хиберния
СПС можно разбить на следующие части: Подводные Буровые Комплексы Системы стояка завершения и капитального ремонта Подводные Деревья Подводные МногообразияTie - In & продукты линии текучести Дроссели и модули подачи АСУ http://ir.fmctechnologies.com/secfiling.cfm?filingID=1193125-05-38089
Береговой технологический комплекс Подводная производственная система
Well Subsea Christmas Tree weight 141 ton Subsea Manifold weight 220 ton
underwater pipelines
http://www.fertoing.ru/projects/2012/kbuilding
http://www.fertoing.ru/projects/2012/kbuilding
iceberg pipeline seabed (Expels)
Oil Сухой газгольдер Мокрый танк Горизонтальный цилиндрический танк Сферический танк для хранения газа Береговой для арктических условий Танк цилиндрической формы
На технологических линиях газ сжижается путем охлаждения Пример: завод СПГ на Сахалине (Пригородное)
Нефтяной терминал Козьмино под Находкой
http://www.sakhalin-1.ru/Sakhalin/Russia-Russian/Upstream/media_news_events_DKT_2012.aspx
Береговая нефтебаза и стационарный морской ледостойкий нефтяной терминал, 22 км морских трубопроводов (36 дюймов)
http://www.gazprom.com/press/news/2009/february/article64569/
« GRAND ANIVA » 255 заходов судов в год
