Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №12 за 2006 год"

Автор книги: Вокруг Света Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 12 страниц)

Город Нефтяные камни в Каспийском море – один из первых проектов на шельфе

Переломный момент наступил в конце 40-х годов XX века, сразу после Второй мировой войны. Ровно 60 лет назад, в ноябре 1947-го, американская компания «Керр Макги» (существующая и поныне) построила первую в мире нефтяную платформу в Мексиканском заливе в 16 км от берега на глубине 6 м и тогда же начала с нее бурение. Платформа Кермак-16 была размером с обычную жилую комнату и стоила всего 230 тысяч долларов, ее демонтировали в 1984 году.

Чуть позже, в 1948 году, на Каспии в 42 км от Апшеронского полуострова начали возводить сооружение, превратившееся впоследствии в город на воде – Нефтяные Камни, и по сей день остающийся уникальным проектом. Нефтяные Камни – это гигантское сооружение на сваях, установленных вокруг каменной гряды, с комплексом сложнейших гидротехнических и технологических сооружений, асфальтированными дорогами, общежитиями, столовыми, магазинами. Глубины моря в тех местах небольшие, всего 10—20 м, но то были первые шаги в освоении шельфа, доказавшие, что человек «пришел в море» не случайно и останется здесь надолго.

На дне морском

В мире нет пока работающих технологий для добычи сырья в регионах, подобных Баренцеву морю. Тренироваться надо в менее суровых районах. Таким тренировочным полигоном для отработки технологий, которые будут применять, возможно, уже в ближайшем будущем для добычи нефти и газа в замерзающих морях, становится Норвежское море. Одно из очевидных решений – установить оборудование под водой, прямо на дне, чтобы снизить воздействие высоких волн, морозов, льдов. За ее воплощение взялась норвежская компания Norsk Hydro, в распоряжение которой отдали гигантское газовое месторождение Ормен Ланге с запасами 400 млрд. м3. Ормен Ланге открыли в 1997 году, оно расположено в Норвежском море в 120 км от берега, на глубине 2 км и накрыто километровой толщей воды. Суть проекта состоит в том, чтобы установить на дно буровое оборудование и перекачивать добытый газ напрямую по подводному трубопроводу на берег, на завод сжиженного природного газа (СПГ). Затем жидкий газ отправить по другому подводному трубопроводу потребителям в Англию. Строительство инфраструктуры начали в апреле 2004 года, а в октябре 2007-го подводные буровые заработают. Это в общих чертах, а в частности же норвежцам предстояло решить несколько нетривиальных задач. В августе 2005 года в месте бурения установили две донные платформы (кессоны), рассчитанные на 16 скважин. Из-за сильных течений их пришлось специально крепить ко дну. С платформ уже начали бурение 6 стволов, и если все пойдет хорошо, то на дно опустят еще две платформы. Все 4 установки будут соединены с двумя подводными трубопроводами для перекачки природного газа. Еще две ветки доставят на буровые антифриз (в данном случае моноэтиленгликоль) – жидкость, препятствующую образованию твердых частиц – гидратов, которые обязательно будут выпадать из метана при низкой температуре и забьют трубы. Несмотря на теплое течение, в Норвежском море сильно «дыхание Арктики» и температура воды близ места добычи держится –1,2°C большую часть года. Смесь газа и антифриза будут разделять уже на заводе СПГ. Много усилий потребовалось, чтобы проложить трубопроводы по неровному скалистому дну. Путь, конечно, оптимизировали, но некоторые места пришлось буквально ровнять. Несколько месяцев робот «Спайдер» ползал по дну, расчищал взрывами дорогу и убирал камни мощной струей воды. Нашпигованная датчиками машина передавала на берег данные, по которым строилась объемная картина происходящего под водой, и операторы управляли манипуляторами «паука» с точностью до градуса. Летом 2006 года судно «Солитер» приступило к укладке трубопроводов (диаметр труб 760 мм) от месторождения до завода СПГ на острове Госса. Оттуда же, с берега, через волоконно-оптические кабели будут контролировать донные буровые с помощью программсимуляторов, которые дают объемные изображения многих процессов и позволяют увидеть, что происходит в данный момент под водой.

Подводная буровая на норвежском месторождении Ормен Ланге заработает осенью 2007 года

На фото: слева – робот «Спайдер» ровняет скальные породы, справа – донный кессон спускают под воду

Тера инкогнита

Наиболее изученные морские районы, где идут разработки, – заливы Мексиканский, Персидский и Гвинейский, Каспий, моря Юго-Восточной Азии, экваториальные воды Африки и Центральной Америки. Все они расположены в теплых краях, где море не замерзает и работы можно вести круглый год. При развитой инфраструктуре инвестиции в добычу окупаются быстро, и потому в таких местах выгодно разрабатывать даже некрупные или глубокие залежи.

Северные моря, освоенные мореходами с незапамятных времен, для нефтяников долгое время оставались терра инкогнита. Искать углеводороды там в какой-то степени начали случайно. В 1959 году в голландской провинции Гронинген обнаружили в древних песчаниках газовое месторождение гигантских размеров – Слохтерен. Геологи предположили, что песчаники продолжаются дальше на север – под воды Северного моря, и что они должны содержать залежи ископаемого топлива. Через несколько лет, после согласования некоторых юридических вопросов между заинтересованными странами (кто и какой частью шельфа владеет), началось активное поисковое бурение, показавшее, что шельф Северного моря – это один из крупнейших в мире газонефтяных резервуаров. Только Великобритании принадлежит на нем около 300 месторождений, из которых сотня газовых.

Благодаря запасам Северного моря на третье место после Саудовской Аравии и России по объему экспорта нефти вышла Норвегия . Во владении страны, шельф которой в четыре раза превосходит сухопутную территорию, находятся гигантские месторождения углеводородов (такие, как Тролл и Экофиск), открытые еще сорок лет назад. Понимая, что много нефти не бывает, с 1980-х годов норвежцы приступили к исследованию Баренцева моря. Оно гораздо более суровое, чем Норвежское и Северное: замерзающее, зимой температура воздуха снижается до –25°C, погода изменчива, частые штормы. Как проводить поиски, какой техникой бурить, как именно разрабатывать месторождения, будь они найдены, не знал никто в мире. Работы среди льдов требовали принципиально иного технического уровня, сравнимого по сложности и дороговизне с космическими проектами (в специальной литературе существует даже термин «космоокеанические» работы).

Глубокие морские скважины чрезвычайно дороги: в теплых морях одна стоит порядка 2,5 млн. долл., в северных – 8. Учитывая, что более половины поисковых скважин – сухие, то есть не вскрывают залежь (у нефтяников есть поговорка, что в скважины ушло больше денег, чем вернулось обратно), бурение в Баренцевом море стоило громадного напряжения и денег. Несмотря на потраченные усилия, на шельфе Норвегии пока нашли лишь одно гигантское месторождение – Сноуит – с запасами 193 млрд. м3 газа и конденсата.

  

Ураган «Катрина» накренил нефтяную платформу. Мексиканский залив, 1 сентября 2005 года

Опасный промысел

Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе – опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина – взрыв газа, и как следствие – пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они еще более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться – вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджер» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому ее использовали для работы в самых тяжелых условиях. В канадских водах «Оушен Рейнджер» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильнейший шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Команда попыталась исправить положение, но не смогла – платформа тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни веревка, ни плот, ни длинные шесты с крюками – так высоки были волны. Все 84 работавших на платформе человека погибли. Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганами «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе—сентябре 2005 года на восточном побережье США. Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда-либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района.Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе – опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина – взрыв газа, и как следствие – пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они еще более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться – вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджер» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому ее использовали для работы в самых тяжелых условиях. В канадских водах «Оушен Рейнджер» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильнейший шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Команда попыталась исправить положение, но не смогла – платформа тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни веревка, ни плот, ни длинные шесты с крюками – так высоки были волны. Все 84 работавших на платформе человека погибли. Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганами «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе—сентябре 2005 года на восточном побережье США. Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда-либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района.

Неприкосновенный запас

Россия располагает самым обширным морским шельфом. Но взгляните на карту – почти весь он находится за полярным кругом и редкий месяц не покрыт льдами. Ввиду крайней суровости природных условий изучено только 2% арктического шельфа, площадь которого – 5,2 млн. км2. Тем не менее, по самым грубым оценкам, в нем скрыто 136 млрд. т углеводородов в пересчете на нефть. Это 25% общемировых ресурсов.

Масштабное изучение арктических морей на нефть и газ началось в 1978 году с решения Правительства СССР. В Мурманске создали предприятие, которое провело геофизические работы и поисковое бурение главным образом на Баренцевом, Карском и Печорском морях. Было пробурено 39 поисковых скважин, выявлено 100 перспективных структур, 10 месторождений, половина из которых – крупные. Что характерно, большинство залежей расположено в куполах пластов одинакового возраста и просто устроено с геологической точки зрения.

Уникальное месторождение Штокмановское (запасы газа – 3,2 трлн. м3, газового конденсата – 31 млн. т) в Баренцевом море – самое большое из известных в мире морское газоконденсатное месторождение. Его нашли в 1988 году, углубившись ниже проектного горизонта. Штокмановское расположено в 600 км от Мурманска, глубина моря над ним – 340 м, температура воды опускается ниже –2°С, штормы, тяжелая ледовая обстановка. Осваивать такое месторождение будет сложно, потребуются денежные вложения порядка 50 млрд. долл. и участие технологов ведущих нефтяных компаний мира, поскольку отечественных специалистов мало. Более того, до сих пор неясно, какую из двух существующих на сей день технологий бурения в замерзающих морях стоит предпочесть: стационарную надводную платформу или подводные буровые, изобретенные норвежцами.

В Карском море в 1989 году открыли Русановское, а в 1991 году – Ленинградское гигантские газоконденсатные месторождения. Единственную крупную нефтяную залежь нашли в Печорском море – это месторождение Приразломное с извлекаемыми запасами 83,2 млн. т. Оно находится в 60 км от берега, а толща воды над ним не превышает 20 м, и если бы не арктический холод и льды, проблем с добычей не было бы. Для Приразломного даже спроектировали особую добывающую платформу с уникальными параметрами, которые позволят ей противостоять тяжелым ледовым условиям в том районе. Площадь основания – 126 на 126 м, масса – более 70 000 тонн. Однако заложенная в 1995 году в Северодвинске на верфи Севмаша платформа Приразломная до сих пор строится, что, впрочем, неудивительно, учитывая ее немалую стоимость – 800 млн. долл., а также отсутствие опыта создания нефтяных платформ.

В начале 1990-х годов работы в арктических морях прекратили – у государства не было на это средств. Прошло несколько лет, прежде чем добывающие компании снова обратились к северному шельфу. В 1994 году на север пришел «Газпром», выбрав для изучения акватории Обской и Тазовской губ. А в 2006 году тот же «Газпром» собирался брать лицензию на поиск ископаемого топлива в морях на северо-востоке страны – наименее изученных территориях. В Восточно-Сибирском и Чукотском морях не пробурено ни одной поисковой скважины, есть только опорные геофизические профили, поэтому о запасах нефти и газа можно только гадать. Скорее всего, там есть перспективные точки, но при море, свободном ото льда всего 1,5 месяца в году, вряд ли мы получим этому скорое подтверждение. Промышленная разработка сырья на российском северном шельфе идет только в Балтийском («Лукойл») и Охотском («Сахалинморнефтегаз», «Сахалин Энерджи») морях. Вообще Сахалинский шельф входит в цепь богатейших нефтегазоносных бассейнов Тихоокеанского кольца, и его перспективы очень высоки. Небольшое количество открытых здесь месторождений – всего 8 – объясняют малой изученностью территории.

  

Серый кит, погибший из-за разлива нефти с танкера «Вальдез». Аляска, июнь, 1989 год

Вредное производство

Нефтегазовая добыча недаром считается одним из самых грязных производств. Урон окружающей среде наносится на каждом этапе, начиная с разведки месторождений. Казалось бы, морю в этом отношении повезло больше, чем суше. К масштабной разработке шельфов компании приступили не так давно, уже имея на руках отработанные технологии, и при активном вмешательстве «зеленых» организаций. Проблема, однако, в том, что загрязнители распространяются в воде гораздо быстрее, из-за этого жизнь морских обитателей может быть нарушена малейшим вмешательством извне. Пробы грунта, разведочное бурение, обустройство платформы, прокладка трубопровода – все это повреждает дно и негативно отражается на донных экосистемах. Очень вредны буровые растворы и другие химические вещества, используемые при проходке скважин, включая обычную воду. Поэтому в отрасль начиная с конца 80-х годов XX века ввели стандарт «нулевого сброса», который запрещает сбрасывать в море любые использованные на буровой жидкости. Наибольший вред морской жизни наносят утечки нефти в результате аварий платформ, трубопроводов или танкеров. Несмотря на то что на море они случаются в целом реже, чем на суше, их влияние на экологию гораздо сильнее. Пример тому – крушение танкера «Вальдез» компании Exxon, произошедшее в марте 1989 года у берегов Аляски и ставшее одной из крупнейших катастроф века. Трехсотметровое судно перевозило 200 000 тонн сырой нефти в Калифорнию. В заливе Принца Уильяма оно напоролось на подводный риф, корпус пробило, и в одну из самых чистых акваторий мира вылилось около 41 500 тонн высокотоксичного продукта. Вскоре последовал типичный для этого края шторм, резко изменивший географию разлива. Нефтяная пленка быстро достигла острова Кадьяк, вытянувшись на 3 000 км. Местные и без того уязвимые биоценозы были серьезно травмированы. Погибли два десятка китов, 300 тюленей, 3 000 каланов, 150 белоголовых орлов, 250 орланов и примерно 250 000 других морских птиц. Урон, ориентированной на море местной экономике, оказался колоссален, а экологические последствия аварии не ликвидированы до сих пор.Нефтегазовая добыча недаром считается одним из самых грязных производств. Урон окружающей среде наносится на каждом этапе, начиная с разведки месторождений. Казалось бы, морю в этом отношении повезло больше, чем суше. К масштабной разработке шельфов компании приступили не так давно, уже имея на руках отработанные технологии, и при активном вмешательстве «зеленых» организаций. Проблема, однако, в том, что загрязнители распространяются в воде гораздо быстрее, из-за этого жизнь морских обитателей может быть нарушена малейшим вмешательством извне. Пробы грунта, разведочное бурение, обустройство платформы, прокладка трубопровода – все это повреждает дно и негативно отражается на донных экосистемах. Очень вредны буровые растворы и другие химические вещества, используемые при проходке скважин, включая обычную воду. Поэтому в отрасль начиная с конца 80-х годов XX века ввели стандарт «нулевого сброса», который запрещает сбрасывать в море любые использованные на буровой жидкости. Наибольший вред морской жизни наносят утечки нефти в результате аварий платформ, трубопроводов или танкеров. Несмотря на то что на море они случаются в целом реже, чем на суше, их влияние на экологию гораздо сильнее. Пример тому – крушение танкера «Вальдез» компании Exxon, произошедшее в марте 1989 года у берегов Аляски и ставшее одной из крупнейших катастроф века. Трехсотметровое судно перевозило 200 000 тонн сырой нефти в Калифорнию. В заливе Принца Уильяма оно напоролось на подводный риф, корпус пробило, и в одну из самых чистых акваторий мира вылилось около 41 500 тонн высокотоксичного продукта. Вскоре последовал типичный для этого края шторм, резко изменивший географию разлива. Нефтяная пленка быстро достигла острова Кадьяк, вытянувшись на 3 000 км. Местные и без того уязвимые биоценозы были серьезно травмированы. Погибли два десятка китов, 300 тюленей, 3 000 каланов, 150 белоголовых орлов, 250 орланов и примерно 250 000 других морских птиц. Урон, ориентированной на море местной экономике, оказался колоссален, а экологические последствия аварии не ликвидированы до сих пор.

Загадка Белого тигра

За полтора столетия существования нефтегазовой геологии не раз подтверждалось следующее правило: месторождения углеводородов находятся в осадочных породах, образованных из речных или морских отложений с большим количеством биогенного материала. Согласно широко распространенной концепции, возникновение нефти связано с остатками умерших организмов при воздействии на них большого давления и температуры. Граниты, гнейсы и другие кристаллические породы, лежащие в основании континентов – фундаменте, перспективными в отношении нефти и газа не считались, так как в них нет органики. С самого начала нефтепромысла сырье добывали только из осадочных толщ, будь то на суше или на море. И когда в середине XX века открыли существенные нефтяные месторождения в кристаллических породах фундамента, геологи, конечно, удивились, но научную революцию устраивать не стали – слишком неоднозначным оказалось то, что они увидели, да и данных для обобщения маловато. В мире известно немного залежей горючего ископаемого в кристаллических породах, и все они найдены, по сути, случайно. Одно из крупнейших – Белый Тигр на морском шельфе Вьетнама. Это морское месторождение нашли американцы, но осваивали его уже специалисты из предприятия «Вьетсовпетро». В 1988 году на Белом Тигре пробурили насквозь осадочную толщу (около 3 000 м) и вошли в фундамент, сложенный гранитами. Ночью скважина зафонтанировала, нефть била под давлением около 120 атмосфер с дебитом 2 000 тонн в сутки. Сомнений не оставалось – в гранитах находится нефтяная залежь. Добыча нефти на Белом Тигре выгодна: в год оттуда поступает порядка 13 млн. т нефти, из них почти 11 млн. приходится на глубинную залежь в гранитах. Первоначальный подсчет запасов показал, что в резервуаре содержится около 600 млн. т нефти, а извлечь можно примерно 20%, то есть 120 млн. т. В декабре 2005-го добыли уже 150-миллионную тонну нефти, значит, месторождение близко к истощению? Однако нефть продолжает поступать из недр с хорошим напором, что подтверждает – в фундаменте содержится больше нефти, чем думали раньше. Белый Тигр – месторождение нетипичное, оно наводит на размышления о природе нефти: накапливается ли она только в осадочных толщах или ее вместилищем могут быть и граниты. Признание подобной возможности открывает новый путь для поиска ископаемого топлива – твердые кристаллические породы. Их количество на планете поистине огромно, они есть везде, за исключением глубоководных частей океанов. Если учитывать ресурсы пород фундамента, то мировые запасы нефти и газа намного увеличатся. Но теоретической базы, которая позволила бы планомерно искать сходные месторождения и учитывать их в оценке мировых запасов, пока нет. Чтобы ее создать, «нужно как минимум сто лет практики», по меткому выражению Виктора Гаврилова, заведующего кафедрой геологии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, много лет работавшего на месторождении Белый Тигр.

Последний ресурс?

Континентальный шельф остается последним крупным нефтегазовым ресурсом на планете. Его освоение – это история постоянного испытания человеческих возможностей, эксперимента и риска. Даже несколько десятков метров воды над месторождением требуют принципиально иных технических решений и больших капиталовложений, а преимущество только одно – упрощается транспортировка сырья. По морю его удобно перевозить танкерами и не зависеть от наличия «трубы» и воли ее собственника.

Но и это преимущество исчезает, а усилия и затраты возрастают многократно, если речь идет о Северном Ледовитом океане и примыкающих к нему морях. Несмотря на уникальное богатство этого региона, рентабельность его освоения все еще под вопросом. И как знать, если наш северный шельф еще долго будет оставаться без буровых вышек, возможно, к тому времени найдут дешевые заменители жидких моторных топлив и потребность в ископаемом топливе существенно снизится. Промышленности будет хватать разработки тех месторождений, которые есть на суше или в теплых морях. В таком случае нефтегазовый потенциал ледовитых морей России вообще окажется невостребован. Будем ли мы об этом жалеть?

Автор благодарит за помощь в подготовке материала Александра Кондакова, заведующего сектором комплексных проблем ресурсообеспечения СОПС и сотрудников центра «Мировой океан»

Читайте также на сайте «Вокруг Света»:

В сезон бакинских нордов

14 дней в штормовом море

Татьяна Пичугина