Нефтегазодобывающие сооружения для шельфа арктических морей

Е.Е. Торопов, заместитель главного конструктора ЦКБ "Рубин".

Дальнейшее увеличение добычи нефти и газа в России невозможно без освоения нефтегазовых месторождений континентального шельфа Арктических морей. До 2010 года в Печорском и Баренцевом морях планируется ввести в эксплуатацию 10 нефтегазовых месторождений. Эти нефтегазоносные районы расположены на шельфе замерзающих морей с тяжелой ледовой обстановкой, что требует особого подхода к созданию сооружений для морской добычи нефти и газа. Современные морские нефтегазопромысловые сооружения (плавучие буровые установки и морские ледостойкие стационарные платформы - ПБУ и МЛСП) представляют собой сложные инженерные конструкции, сочетающие в себе специфику морского судна ледового класса и ледостойкого морского гидротехнического сооружения.

Морская ледостойкая стационарная платформа "Приразломная"

Месторождение "Приразломное" расположено в юго-восточной части Баренцева моря - Печорском море. Балансовые запасы нефти оцениваются более чем в 200 млн. тонн и должны быть разработаны в течение 25 лет. Нефть Приразломного месторождения предназначена на экспорт. В этом районе весьма жесткие ледовые условия - минимальная температура воздуха -46°С, зимний период длится 9 месяцев, толщина льда до 1,7 м и торосов до 3, 5 м, глубина моря 19м. Работы по проектированию МЛСП "Приразломная" в ЦКБ "Рубин" начались в конце 80-х годов с создания концептуальных проектов опорных частей платформы. У ЦКБ есть опыт создания подобных проектов - добывающий комплекс "Витязь" работает не шельфе Сахалина. Для Арктики это первый российский проект стационарной промышленной установки для добычи и переработки нефти в тяжелых ледовых условиях. В 1994 и 1996 годах ЦКБ "Рубин" выполняло технические проекты платформы по заказу ЗАО "Росшельф" в сотрудничестве с ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, ЦНИИ "Прометей", СПМБМ "Малахит" и ряда других предприятий России и стран СНГ на основе 100% использования российского оборудования и материалов.

Проект МЛСП "Приразломная" представляет собой стальную гравитационную платформу, состоящую из кессона (основания) сухим весом 57000 тонн, размером 126х126х24,3 м, в котором размещены хранилища нефти объемом 130000 тонн, топливные цистерны, водяной и твердый балласт, насосные станции. На палубе размером 93х93 м расположено верхнее строение сухим весом около 28000 тонн, предназначенное для бурения скважины, добычи нефти и первичной ее переработки. После переработки нефть поступает в нефтехранилище, затем через отгрузочное устройство нефть перегружается на танкеры ледового класса грузоподъемностью 60000 тонн.

С конца 2001 года работы по проекту МЛСП "Приразломная" активизировались благодаря финансированию, выделенного "Роснефтью" на эти работы. К сожалению разработанный "Рубином" проект не был реализован из-за высокой его стоимости. Привлечение же западного финансового партнера повлекло бы за собой участие западных проектировщиков, что, в свою очередь, привело бы к пересмотру технических решений и к задержке строительства платформы. С учетом всех этих обстоятельств в середине 2002 года было принято решение о приобретении платформы Hutton, построенной 18 лет назад американской фирмой Halliburton для работы в Северном море. Сейчас платформа Нutton находится в Росляково, где ведутся работы по подготовке к демонтажу верхней части платформы, которая будет использована для МЛСП "Приразломная", опорная часть будет возвращена владельцу. В начале лета верхнее строение будет отправлено в Северодвинск на "Севмаш" для установки на кессон. Сейчас там выполнено более 50% работ по строительству опорной части. В настоящее время ЦКБ "Рубин" и украинское КБ "Коралл" совместно с американской компанией Halliburton ведут разработку FEED (эскизный проект с элементами технического проектирования) верхнего строения, к концу апреля 2003 года эти работы должны быть завершены. Параллельно с FEED выполняется следующая стадия проекта - детальное техническое проектирование, т.е. разработка технической документации элементов платформы для "Севмаша". По ней завод уже летом сможет начать строительство верхнего строения МЛСП на основе платформы Нutton.

После завершения строительства платформы на "Севмаше", ее отбуксируют на месторождение для проведения строительно-монтажных работ. Для обеспечения устойчивости внутрь кессона будет закачана бетонная смесь. Ввод МЛСП "Приразломная" в эксплуатацию намечен на конец 2004 года.

В этом проекте большое внимание уделяется вопросам экологии. Так, при проектировании платформы использовался принцип так называемого "нулевого сброса", т.е. с платформы отходы в море сбрасываться не будут. Продукты жизнедеятельности будут собираться в специальные контейнеры и переправляться на берег для утилизации. Смесь воды и нефти из скважины, будет сепарироваться и разделяться на фракции. После этого воду закачают обратно в пласт, а твердая фракция подлежит утилизации. Сопутствующий газ из скважины будет перерабатываться и использоваться в газотурбинной установке платформы, что сведет к минимуму выброс газа в атмосферу.

Морская ледостойкая стационарная платформа "Штокмановская"

Запасы Штокмановского газоконденсатного месторождения составляют более 3 трлн. куб.м газа и 25 млн.т конденсата. Более жесткие, в отличие от Приразломного условия (глубина дна около 350 м, очень сильное волнение моря), требуют гораздо больших финансовых затрат на его освоение. Для разработки этого, одного из крупнейших в Арктике месторождений необходимо 2-3 платформы. Из-за большой глубины платформа не может стационарно стоять на дне, а должна быть плавучей. Транспортировка газоконденсата будет производиться не танкером, а по трубопроводу на берег. Все это еще больше удорожает проект освоения месторождения. Окончательное решение еще не принято, сроки ввода месторождения в эксплуатацию не определены. Сейчас ведутся научно-исследовательские разработки оптимальной схемы проекта платформы. В 1994 году было разработано технико-экономическое обоснование обустройства месторождения. Природные условия ставят перед разработчиками чрезвычайно сложные технические задачи. В ЦКБ "Рубин" были рассмотрены различные варианты конструкции платформ, и в 1999 году было разработаны технические предложения двух типов платформ - TLP и Spar. При изучении первого типа платформы был продолжен поиск оптимальной конфигурации опорной части и определено влияние различных характеристик на эксплуатационные параметры. Основной задачей при разработке конструкции типа Spar, созданной для глубоководных районов незамерзающих морей, стал поиск технических решений, обеспечивающих ледостойкость. Подобных сооружений в мировой практике не создавалось, нормативной базы по их проектированию практически нет, поэтому к работам были привлечены все ведущие российские специалисты в этой области.

Перейти к содержанию № 3(3) 2003

 

№ 3(3), 2003
Освоение океана и шельфа