Введение
Добыча нефти и газа на морских акваториях сопряжена с кратно большими капитальными вложениями в обустройство по сравнению с сухопутными проектами. В связи с этим еще на ранних этапах проектирования по результатам оценки экономической эффективности бизнес-кейсы освоения морских месторождений оказываются менее привлекательными для дальнейших инвестиций. Таким образом, зачастую компании-операторы отдают предпочтение менее рисковым и менее капиталоемким проектам на суше. Это, в свою очередь, тормозит развитие технологий морской добычи и освоение колоссальной ресурсной базы шельфа Российской Федерации.
Значительное влияние на величину капитальных затрат шельфовых проектов оказывает стоимость объектов обустройства морских месторождений, в том числе, стоимость морских платформ.
Одним из способов снижения капитальных затрат на строительство платформы является уменьшение ее массогабаритных характеристик, что может быть достигнуто применением более современного компактного технологического оборудования, совершенствованием технологий проектирования и строительства, а также изменением самой концепции платформы. Стремление к сокращению затрат (как капитальных, так и операционных) подтолкнуло технологический прогресс к тому, что в отрасли появились безлюдные устьевые платформы.
Учитывая суровые климатические условия и полное отсутствие инфраструктуры в некоторых регионах, вопрос снижения затрат на обустройство стоит очень остро, в связи с чем задача рассмотреть потенциал применения безлюдных платформ на лицензионных участках шельфа России авторам видится актуальной.
Классификация безлюдных платформ. Проблематика применения на шельфе России
Безлюдные платформы являются одним из перспективных решений для применения в составе инфраструктуры обустройства морских месторождений нефти и газа с потенциалом повышения рентабельности проектов. В настоящее время безлюдные платформы разрабатываются во множестве модификаций в диапазоне от простейших конструкций, формирующих основу для сухого устьевого оборудования, до более сложных объектов, имеющих в своем составе оборудование для подготовки продукции, укрытие для персонала, вертолетную площадку, крановое оборудование и т.п. [1].
Несмотря на свое название, стоит отметить, что данный тип платформ не эксплуатируется в безлюдном режиме постоянно: персонал присутствует на платформе в процессе бурения, пуско-наладочных работ и во время периодического обслуживания платформы. Периодический доступ персонала на платформу на период обслуживания осуществляется с помощью вертолетов, судов, а также судов со стабилизованными переходными мостами [2].
В отечественной практике безлюдные платформы принято называть блок-кондуктор (БК) или безлюдный блок-кондуктор (ББК). В данном исследовании фокус авторов был направлен на анализ применимости безлюдных устьевых платформ типа блок-кондуктор, основным функционалом которых является добыча углеводородов.
В отечественной практике освоения морских месторождений существует опыт применения безлюдных морских платформ, преуспела в этом аспекте на данный момент только компания «ЛУКОЙЛ». На сегодняшний день на шельфе Каспийского моря компанией эксплуатируются два блок-кондуктора:
• Блок-кондуктор нефтегазоконденсатного месторождения им. В. Филановского, введен в эксплуатацию в 2019 году [3].
• Блок-кондуктор нефтегазоконденсатного месторождения им. Ю. Корчагина, введен в эксплуатацию в 2018 году [4].
Ключевой особенностью безлюдных блок-кондукторов является отсутствие стационарного бурового комплекса, разбуривание фонда скважин производится с применением самоподъемных буровых установок (СПБУ).
Очевидным преимуществом применения БК и бурение с привлечением СПБУ является значительное сокращение капитальных вложений на строительство платформы, однако, существуют причины, почему безлюдные устьевые платформы не получили значительного распространения на Российском шельфе:
1) Ограничения по размеру сетки скважин: дальность вылета кантилевера СПБУ не позволяет провести разбуривание большого фонда скважин.
2) СПБУ имеет ограничения по постановке рядом с блок-кондуктором: свойства грунтов могут не позволить безопасную постановку вблизи платформы блок-кондуктора. Кроме того, СПБУ имеют ограничения по глубине моря в точке постановки (не более 150 м).
3) Конструкция опорных колонн СПБУ не позволяет работать в условии наличия ледовых образований, в связи с чем невозможно обеспечить круглогодичное разбуривание на большинстве лицензионных участков Российского шельфа.
Решением данной проблемы может являться применение модульных буровых установок (modular drilling rig) для морских платформ.
Модульные буровые установки для морских платформ
Модульные буровые установки (МБУ) предназначены для автономной работы и выполняют бурение, капитальный ремонт скважин, заканчивание их ликвидацией. МБУ легко устанавливается на платформе и также легко демонтируется для переоснащения или перемещения на другую точку.
Наиболее известным производителем МБУ является компания Archer, которая успешно использует на шельфовых проектах две модульные буровые установки, позволяющие бурить скважины длиной до 6,5 км:
– Archer Emerald (2012 г.).
– Archer Topaz (2016 г.), рис. 3. [5].
Модульная буровая установка Archer включает более сотни отдельных модулей (вес каждого не более 12 тонн) и работает с буровой колонной не более 400 тонн, общий вес МБУ составляет около 1300 тонн. В случае выхода из строя любой модуль может быть быстро заменен. Установка занимает площадь 14x12 м, без учета модуля генерации энергии, высота мачты равняется 28 м. Сборка и установка МБУ на платформе занимает около четырех-пяти недель. [6]
Из-за небольшого размера и массы транспортировка блоков осуществляется в грузовых отсеках баржи. Далее с помощью крана происходит перемещение блоков на платформу, где происходит установка и соединение всех блоков. Из небольших блоков монтируются поэтапно крупные модули. Разборка происходит аналогично в обратной последовательности. На рис. 4 показаны разбивки МБУ.
Сами модули можно конфигурировать в любом положении относительно буровой, что увеличивает количество доступных слотов на рабочей площадке МБУ без ее фактического увеличения.
Оценка экономического эффекта от применения модульной буровой установки
Для сравнения эффективности внедрения МБУ были проведены расчеты массогабаритных характеристик двух вариантов: со стационарным буровым блоком и с модульной буровой. Расчет проводился для устьевой платформы, исходя из условий: 4,1 млн т. пиковой добычи нефти, 1,5 млрд куб. м. попутного нефтяного газа, 30 скважин, потребление электроэнергии 9 МВт.
На основании полученных расчетных данных для двух вариантов была проведена оценка стоимости верхнего строения устьевой платформы, показанные в табл.
Заключение
Применение модульных буровых установок для БК сочетает в себе преимущества СПБУ при отсутствии недостатков с точки зрения применимости. Капитальные затраты на строительство буровой установки «перекладываются» в операционные на фрахт СПБУ, причем, в наиболее позднюю стадию обустройства. Таким образом, за счет смещения затрат ближе к старту добычи и сокращения капитальных вложений экономический эффект от проекта значительно улучшается.
По результатам проведенной оценки, применение модульной буровой установки может сократить капитальные затраты на строительство платформы
на 12,224 млрд руб. или 23,73 %.
