Pentru a începe dezvoltarea rezervelor arctice, marine platforme petroliere. Până de curând, instalațiile de foraj plutitoare erau achiziționate sau închiriate în principal din străinătate. În climatul geopolitic actual, chiar și acest lucru devine nepractic, de aceea este important să se grăbească procesul de creare a centrelor pentru construirea unor astfel de facilități cât mai curând posibil.
Platforme petroliere offshore din Rusia
În timpul „neeilor nouăzeci” și în prima jumătate a cererii „zero stabile” pentru produse precum o platformă petrolieră plutitoare, în general, a fost absentă. De exemplu, construcția instalației de ridicare (SPBK) „Arctic”, care a fost înființată în 1995 și trebuia să fie pusă în funcțiune în 1998, a fost finalizată abia la începutul acestui deceniu. Asa de proiect semnificativ tocmai am oprit finanțarea. Ce putem spune despre întreprinderile mai mici.
Doar nevoia de a începe dezvoltarea rezervelor arctice cât mai curând posibil a făcut ca guvernul să se gândească serios la starea de lucruri din industrie. Închirierea echipamentelor importate costă astăzi sute de mii de dolari în fiecare zi. Cu starea actuală a cursului de schimb al rublei, costurile sunt inaccesibile, iar o deteriorare foarte probabilă a relațiilor cu Occidentul poate priva companiile naționale chiar și de acest echipament.
În plus, este departe de a fi un fapt că o platformă petrolieră capabilă să funcționeze în condiții de permafrost este în general produsă astăzi în lume. Într-adevăr, pe lângă temperaturi extrem de scăzute, echipamentul va trebui să reziste la cele mai puternice vibrații seismice, furtuni și atacuri de gheață. Sunt necesare cele mai fiabile facilități și este mai bine ca acestea să fie complet echipate cu echipamente casnice.
Ceea ce face dificilă construirea unei platforme petroliere în Federația Rusă
Până în prezent, maximul pe care fabricile rusești au reușit să-l atingă este crearea bazei platformei petroliere și autoasamblarea elementelor rămase din componente străine. Modulele rezidențiale, complexele de foraj, dispozitivele de descărcare, sistemele de alimentare și alte articole de mari dimensiuni trebuie achiziționate în străinătate.
Infrastructura de transport subdezvoltată este, de asemenea, o problemă semnificativă. Livrarea materialelor și echipamentelor de construcție către site-urile de producție din Arctica și unde sunt planificate proiecte majore va necesita costuri semnificative. Accesul mai mult sau mai puțin normal până acum este doar către Mările Azov, Baltică și Caspică.
Succesele producătorilor ruși
Cu toate acestea, în această industrie, dependența de Occident nu poate fi numită critică. Cel mai semnificativ dintre proiectele interne, desigur, a devenit, în procesul de creare, care am văzut că structurile comunităților industriale, de resurse și științifice și tehnice sunt capabile să coordoneze și să rezolve eficient sarcinile care le sunt atribuite cu sprijin suficient. de la stat.
Această instalație a supraviețuit cu succes la trei ierni fără nicio urgență și deja exploatează și încărcă. Alte realizări ale inginerilor ruși includ platformele petroliere offshore „Berkut” și „Orlan”, puse în funcțiune relativ recent. Se disting prin capacitatea lor de a rezista la cele mai scăzute temperaturi și vibrații seismice severe, precum și prin sensibilitatea minimă la sloiurile și valurile gigantice de gheață.
În ceea ce privește proiectele viitoare, merită menționat întreprinderea comună și fabricile din regiunea Kaliningrad. Petrolierii plănuiesc să instaleze cinci instalații de foraj în marea locală deodată, la zeci de kilometri distanță de coastă. Volumul preliminar al investițiilor ar trebui să fie de aproximativ 140 de miliarde de ruble. Echipamentele vor fi create la fabricile de mașini din Kaliningrad. Dacă nu există forță majoră, producția ar trebui să înceapă încă din 2017.
concluzii
Dezvoltarea și fabricarea unei platforme petroliere moderne este un proces care este destul de comparabil ca complexitate cu proiectele spațiale. În epoca sovietică, aproape 100% din componentele pentru instalațiile de foraj erau fabricate la întreprinderile interne. Odată cu prăbușirea Uniunii, unii dintre ei au ajuns în străinătate, iar unii au încetat complet să mai existe. Multe trebuie restaurate. Capacitatea necesară fabrici rusești există, dar se va putea implementa doar cu sprijinul statului.
Dacă guvernul chiar se așteaptă să creeze în țară ciclu complet producția și nu va continua să ia în considerare ca atare asamblarea la domiciliu a componentelor străine, vor fi necesare soluții integrate serioase și injecții financiare. Până când se va întâmpla acest lucru, corporațiile vor continua să folosească în mare parte echipamente importate, iar Rusia va păstra titlul ușor prestigios de anexă a materiilor prime al Occidentului.
Dezvoltarea câmpurilor de petrol și gaze offshore a necesitat crearea unor structuri unice - platforme offshore staționare. Fixarea unui punct din mijlocul mării deschise este o sarcină foarte dificilă. Iar în ultimele decenii, cele mai interesante soluții au fost dezvoltate, fără exagerare, exemple de geniu ingineresc.Istoria petroliștilor plecați la mare a început la Baku, la Marea Caspică și lângă Santa Barbara, California, pe Oceanul Pacific. Atât petroliștii ruși, cât și cei americani au încercat să construiască un fel de diguri care au intrat câteva sute de metri în mare pentru a începe forarea pe câmpurile deja descoperite de pe uscat. Dar adevărata descoperire a avut loc la sfârșitul anilor 1940, când, din nou, lângă Baku și acum în Golful Mexic, au început lucrările în marea liberă. Americanii sunt mândri de realizarea lui Kerr-McGee, care în 1947 a forat prima sondă industrială „fara vederii pământului”, adică la o distanță de aproximativ 17 km de coastă. Adâncimea mării era mică - doar 6 metri.
Cu toate acestea, celebra Carte Guinness a Recordurilor consideră celebrele „Oil Rocks” (Neft Daslari – Azerbaidjan) de lângă Baku ca fiind prima platformă petrolieră din lume. Acum este un complex grandios de platforme care a continuat să funcționeze din 1949. Este format din 200 de platforme și baze separate și este un adevărat oraș în marea liberă.
În anii 1950 era în derulare construcția de platforme offshore, ale căror baze erau turnuri cu zăbrele sudate din țevi sau profile metalice. Astfel de structuri erau literalmente bătute în cuie pe fundul mării cu grămezi speciali, care le asigurau stabilitatea în timpul valurilor. Structurile în sine erau suficient de „transparente” pentru trecerea valurilor. Forma unei astfel de baze seamănă cu o piramidă trunchiată; în partea inferioară, diametrul unei astfel de structuri poate fi de două ori mai mare decât în partea superioară, pe care este instalată platforma de foraj.
Există multe modele de astfel de platforme. Dezvoltari proprii, create pe baza experienței de exploatare a „Rocilor petroliere”, se aflau în URSS. De exemplu, în 1976, platforma „Numit 28 aprilie” a fost instalată la o adâncime de 84 de metri. Dar totuși, cea mai faimoasă platformă de acest tip este Cognac din Golful Mexic, instalată pentru Shell în 1977 la o adâncime de 312 metri. Pentru mult timp a fost un record mondial. Dezvoltarea unor astfel de platforme pentru adâncimi de 300-400 de metri este încă în curs de desfășurare, cu toate acestea, astfel de structuri nu pot rezista atacurilor de gheață și au fost create structuri speciale rezistente la gheață pentru a rezolva această problemă.
În 1967, cel mai mare câmp american, Golful Prudhoe, a fost descoperit pe raftul arctic al Alaska. A fost necesar să se dezvolte platforme staționare care să reziste la sarcina de gheață. Deja în stadiile incipiente, au apărut două idei de bază - crearea de platforme mari de cheson și, de fapt, insule artificiale originale care să reziste unui morman de gheață sau platforme pe picioare relativ subțiri care să lase gheața să treacă, tăindu-și câmpurile cu aceste picioare. Un astfel de exemplu este platforma Dolly Varden, fixată în cuie pe fundul mării prin cele patru picioare de oțel, fiecare având un diametru puțin mai mare de 5 metri, în timp ce distanța dintre centrele suporturilor este de aproape 25 de metri. Piloții care fixează platforma intră în pământ la o adâncime de aproximativ 50 de metri.
Exemple de platformă de cheson rezistentă la gheață sunt platforma Prirazlomnaya din Marea Pechersk și Molikpaq, cunoscută și sub numele de Piltun-Astokhskaya-A, în largul insulei Sahalin. Molikpaq a fost proiectat și construit pentru a funcționa în Marea Beaufort, iar în 1998 a fost renovat și a început să funcționeze într-o nouă locație. Molikpaq este un cheson umplut cu nisip care acționează ca balast pentru a apăsa partea de jos a platformei pe fundul mării. De fapt, partea de jos a Molikpak este o ventuză uriașă, formată din mai multe secțiuni. Această tehnologie a fost dezvoltată cu succes de inginerii norvegieni în procesul de dezvoltare a zăcămintelor de apă adâncă în Marea Nordului.
Epopeea Mării Nordului a început la începutul anilor 70, dar la început petroliștii s-au descurcat fără soluții exotice - au construit platforme dovedite din ferme tubulare. Au fost necesare soluții noi la mutarea la adâncimi mari. Apoteoza construcției platformelor din beton a fost turnul Troll A, instalat la o adâncime de 303 metri. Baza platformei este un complex de chesoane din beton armat care se lipesc de fundul mării. De la bază cresc patru picioare, care susțin platforma în sine. Înălțimea totală a acestei structuri este de 472 de metri, iar aceasta este cea mai înaltă structură care a fost mutată vreodată într-un plan orizontal. Secretul aici este că o astfel de platformă se mișcă fără șlepuri - trebuie doar tractată.
Un anumit analog al „Troll-ului” este platforma rezistentă la gheață „Lunskaya-2”, instalată în 2006 pe raftul Sakhalin. În ciuda faptului că adâncimea mării este de doar aproximativ 50 de metri, acesta, spre deosebire de troll, trebuie să reziste la încărcături de gheață. Platforma a fost dezvoltată și construită de specialiști norvegieni, ruși și finlandezi. „Sora” sa este platforma Berkut de același tip, care este instalată pe câmpul Piltun-Astokhskoye. Complexul său tehnologic, construit de Samsung, este cea mai mare structură de acest gen din lume.
Anii 80 și 90 ai secolului XX au fost marcați de apariția unor noi idei constructive pentru dezvoltarea câmpurilor petroliere de adâncime. În același timp, în mod oficial, lucrătorii petrolului, trecând adâncimea de 200 de metri, au trecut dincolo de raftul și au început să coboare mai adânc de-a lungul versantului continental. Structurile ciclopice care trebuiau să stea pe fundul mării se apropie de limita a ceea ce este posibil. Și o nouă soluție a fost propusă din nou la Kerr-McGee - pentru a construi o platformă plutitoare sub forma unui reper de navigare.
Ideea este ingenios de simplă. Se construiește un cilindru cu diametru mare, sigilat și foarte lung. În partea de jos a cilindrului este plasată o încărcătură dintr-un material care are o greutate specifică mai mare decât cea a apei, cum ar fi nisipul. Rezultatul este un plutitor cu un centru de greutate mult sub nivelul apei. Pentru partea inferioară, o platformă de tip Spar este atașată cu cabluri la ancorele de jos - ancore speciale care sunt înșurubate în fundul mării. Prima platformă de acest tip, numită Neptun, a fost construită în Golful Mexic în 1996, la o adâncime de 590 de metri. Lungimea structurii este de peste 230 de metri cu un diametru de 22 de metri. Până în prezent, cea mai adâncă platformă de acest tip este platforma Perdido, alimentată de Coajă, în Golful Mexic la o adâncime de 2450 de metri.
Dezvoltarea zăcămintelor offshore necesită din ce în ce mai multe dezvoltări și tehnologii noi, nu doar în construcția propriu-zisă a platformelor, ci și în ceea ce privește infrastructura care le deservește, precum conductele, de exemplu, care trebuie să aibă proprietăți speciale pentru lucrul în condiții offshore. . Acest proces are loc în toate țările dezvoltate care sunt angajate în producția de produse relevante. În Rusia, de exemplu, producătorii de țevi Ural de la ChTPZ dezvoltă activ producția de produse de țevi, special orientate pentru funcționarea pe raft și în condițiile dificile ale Arcticii. La începutul lunii martie, au fost prezentate noi dezvoltări, precum țevi de diametru mare pentru risers (risers care leagă platforma de echipamente submarine) și alte structuri care necesită rezistență în Arctica. Lucrarea este accelerată de necesitatea înlocuirii importurilor - din companiile rusești sunt din ce în ce mai multe solicitări de conducte de tubaj și alte echipamente pentru amenajarea puțurilor sub apă. Tehnologiile nu stau pe loc, ceea ce înseamnă că există oportunități pentru dezvoltarea de noi domenii promițătoare.
Producția de petrol offshore, împreună cu dezvoltarea șistului și a rezervelor de hidrocarburi greu de recuperat, vor înlocui în cele din urmă dezvoltarea zăcămintelor tradiționale de „aur negru” pe uscat din cauza epuizării acestora din urmă. În același timp, obținerea de materii prime în zonele offshore se realizează în principal prin metode costisitoare și intensive în muncă, implicând în același timp cele mai complexe complexe tehnice- platforme petroliere
Specificitatea producției de petrol offshore
Reducerea stocurilor de tradiționale campuri petroliere pe uscat au forțat companiile lider din industrie să-și dedice eforturile dezvoltării de blocuri offshore bogate. Pronedra scria mai devreme că impulsul pentru dezvoltarea acestui segment de producție a fost dat în anii șaptezeci, după ce țările OPEC au impus un embargo petrolier.
Potrivit estimărilor convenite ale experților, rezervele geologice estimate de petrol situate în straturile sedimentare ale mărilor și oceanelor ajung la 70% din volumul total mondial și se pot ridica la sute de miliarde de tone. Aproximativ 60% din acest volum cade pe zonele de rafturi.
Până în prezent, jumătate din cele patru sute de bazine de petrol și gaze ale lumii acoperă nu numai continentele de pe uscat, ci se extind și pe raft. Acum aproximativ 350 de câmpuri sunt dezvoltate în diferite zone ale Oceanului Mondial. Toate sunt situate în zonele de raft, iar producția se desfășoară, de regulă, la o adâncime de până la 200 de metri.
În stadiul actual de dezvoltare a tehnologiei, producția de petrol offshore este asociată cu costuri ridicate și dificultăți tehnice, precum și cu o serie de factori negativi externi. obstacole pentru munca eficienta pe mare, există adesea o rată de seismicitate ridicată, aisberguri, câmpuri de gheață, tsunami, uragane și tornade, permafrost, curenți puternici și adâncimi mari.
Dezvoltarea rapidă a producției de petrol offshore este, de asemenea, împiedicată de costul ridicat al echipamentelor și lucrărilor de dezvoltare a câmpului. Valoarea costurilor de exploatare crește odată cu creșterea adâncimii de producție, duritatea și grosimea rocii, precum și distanța câmpului de coastă și complexitatea topografiei de fund între zona de extracție și coasta unde sunt așezate conductele. Costuri serioase sunt, de asemenea, asociate cu implementarea măsurilor de prevenire a scurgerilor de ulei.
Costul numai al unei platforme de foraj, concepută să funcționeze la adâncimi de până la 45 de metri, este de 2 milioane USD. Echipamentele proiectate pentru o adâncime de până la 320 de metri pot costa până la 30 milioane USD, la 113 milioane USD.
Expedierea petrolului produs la o cisternă
Funcționarea unei platforme mobile de foraj la o adâncime de cincisprezece metri este estimată la 16 mii USD pe zi, 40 de metri - 21 mii USD, o platformă autopropulsată atunci când este utilizată la adâncimi de 30–180 metri - la 1,5–7 milioane USD. cazuri în care vorbim de mari rezerve de petrol.
De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că costul producției de petrol în diferite regiuni va fi diferit. Lucrarea asociată cu descoperirea unui câmp în Golful Persic este estimată la 4 milioane de dolari, în mările Indoneziei - 5 milioane de dolari, iar în Marea Nordului prețurile se ridică la 11 milioane de dolari pentru permisiunea de a dezvolta teren.
Tipuri și aranjare de platforme petroliere
Atunci când extrag petrol din câmpurile Oceanului Mondial, companiile care operează, de regulă, folosesc platforme speciale offshore. Acestea din urmă sunt complexe de inginerie cu ajutorul cărora se efectuează atât forarea, cât și extracția directă a materiilor prime de hidrocarburi de sub fundul mării. Prima platformă petrolieră offshore a fost lansată în statul american Louisiana în 1938. Primul din lume direct platforma offshore sub denumirea de „Oil Rocks” a fost pusă în funcțiune în 1949 în zona Caspică azeră.
Principalele tipuri de platforme:
- staționar;
- fixat liber;
- semisubmersibile (explorare, forare și producție);
- Instalații de foraj cu cric;
- cu suporturi extinse;
- depozite plutitoare de petrol.
Instalație de foraj plutitoare cu picioare retractabile „Arctic”
Diferite tipuri de platforme pot fi găsite atât în formă pură, cât și în formă combinată. Alegerea unuia sau altuia tip de platformă este asociată cu sarcini și condiții specifice pentru dezvoltarea depozitelor. Utilizare tipuri diferite platforme în procesul de aplicare a principalelor tehnologii de producție offshore, vom lua în considerare mai jos.
Din punct de vedere structural, platforma petrolieră este formată din patru elemente - carena, sistemul de ancorare, puntea și instalația de foraj. Coca este un ponton triunghiular sau patruunghiular montat pe șase coloane. Structura este menținută la plutire datorită faptului că pontonul este umplut cu aer. Pe punte sunt amplasate țevi de foraj, macarale și un heliport. Turnul coboară direct burghiul pe fundul mării și îl ridică după cum este necesar.
1 - instalație de foraj; 2 - heliport; 3 - sistem de ancorare; 4 - corp; 5 - punte
Complexul este susținut de un sistem de ancorare, care include nouă trolii de-a lungul părților laterale ale platformei și cabluri de oțel. Greutatea fiecărei ancore ajunge la 13 tone. Platformele moderne sunt stabilizate la un punct dat nu numai cu ajutorul ancorelor și piloților, ci și tehnologii avansate, inclusiv sistemele de poziționare. Platforma poate fi ancorată în același loc timp de câțiva ani, indiferent de condițiile meteorologice de pe mare.
Burghiul, care este controlat de roboți subacvatici, este asamblat în secțiuni. Lungimea unei secțiuni, constând din țevi din oțel, are 28 de metri. Burghiile sunt produse cu o gamă destul de largă de capabilități. De exemplu, forajul platformei EVA-4000 poate include până la trei sute de secțiuni, ceea ce face posibilă o adâncime mai mare cu 9,5 kilometri.
Instalație de foraj pentru platforme petroliere
Construcția platformelor de foraj se realizează prin livrarea în zona de producție și inundarea bazei structurii. Deja pe „fundația” primită sunt construite restul componentelor. Primele platforme petroliere au fost create prin sudarea din profile și țevi turnuri cu zăbrele sub formă de trunchi de piramidă, care au fost bine fixate în cuie pe fundul mării cu grămezi. Pe astfel de structuri au fost instalate echipamente de foraj.
Construcția platformei petroliere Troll
Nevoia de a dezvolta zăcăminte la latitudinile nordice, unde sunt necesare platforme rezistente la gheață, i-a determinat pe ingineri să vină cu un proiect de construire a fundațiilor casetate, care de fapt erau insule artificiale. Chesonul este umplut cu balast, de obicei nisip. Cu greutatea sa, fundația este presată pe fundul mării.
Platformă staționară „Prirazlomnaya” cu o bază de cheson
Creșterea treptată a dimensiunii platformelor a dus la necesitatea revizuirii designului acestora, astfel încât dezvoltatorii de la Kerr-McGee (SUA) au creat un proiect al unui obiect plutitor cu forma unui reper de navigare. Designul este un cilindru, în partea inferioară a căruia este plasat un balast. Partea inferioară a cilindrului este atașată de ancorele inferioare. Această decizie a făcut posibilă construirea unor platforme relativ fiabile de dimensiuni cu adevărat ciclope, concepute pentru lucru la adâncimi super-mare.
Instalație de foraj semi-submersibilă plutitoare „Polyarnaya Zvezda”
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că nu există o mare diferență între platformele de foraj offshore și onshore direct în procedurile de extragere și expediere a petrolului. De exemplu, principalele componente ale unei platforme offshore de tip fix sunt identice cu cele ale unei platforme petroliere onshore.
Instalațiile de foraj offshore se caracterizează în primul rând prin autonomie de operare. Pentru a atinge această calitate, centralele sunt echipate cu generatoare electrice puternice și instalații de desalinizare a apei. Reaprovizionarea stocurilor de platforme se realizează cu ajutorul navelor de serviciu. In afara de asta, transport maritim De asemenea, este folosit pentru deplasarea structurilor către punctele de lucru, în activități de salvare și stingere a incendiilor. Desigur, transportul materiilor prime primite se realizează prin conducte, cisterne sau depozite plutitoare.
Tehnologia offshore
În stadiul actual de dezvoltare a industriei, la distanțe mici de la locul de producție până la coastă, se forează puțuri înclinate. În același timp, uneori se folosește o dezvoltare avansată - controlul de la distanță al proceselor de forare a unui puț orizontal, care oferă o precizie ridicată de control și vă permite să dați comenzi echipamentelor de foraj la o distanță de câțiva kilometri.
Adâncimile la limita mării a raftului sunt de obicei de aproximativ două sute de metri, dar uneori ajung până la jumătate de kilometru. În funcție de adâncimea și distanța față de coastă, se folosesc diferite tehnologii pentru forarea și extragerea petrolului. Fundațiile fortificate, un fel de insule artificiale, sunt construite în zone puțin adânci. Ele servesc drept bază pentru instalarea echipamentelor de foraj. Într-o serie de cazuri, companiile operatori înconjoară șantierul cu baraje, după care apa este pompată din groapa rezultată.
Dacă distanța până la coastă este de sute de kilometri, atunci în acest caz se ia decizia de a construi o platformă petrolieră. Platformele staționare, cele mai simple în design, pot fi utilizate numai la adâncimi de câteva zeci de metri; apa mică face posibilă fixarea structurii cu blocuri de beton sau piloți.
Platformă staționară LSP-1
La adâncimi de aproximativ 80 de metri se folosesc platforme plutitoare cu suporturi. Companiile din zonele mai adânci (până la 200 de metri), unde fixarea platformei este problematică, folosesc instalații de foraj semisubmersibile. Menținerea unor astfel de complexe în loc se realizează folosind un sistem de poziționare constând din sisteme de propulsie subacvatice și ancore. Dacă vorbim de adâncimi super-mare, atunci în acest caz sunt implicate nave de foraj.
Nava de forat Maersk Valiant
Sondele sunt echipate atât cu metode simple, cât și cu metode de grupare. Recent, au început să fie folosite baze mobile de foraj. Forarea directă în mare se efectuează folosind coloane de țevi cu diametru mare care se scufundă în fund. După terminarea forajului, în partea inferioară sunt instalate un dispozitiv de prevenire a mai multor tone (prevenitor de erupție) și fitinguri pentru capul puțului, ceea ce face posibilă evitarea scurgerilor de ulei dintr-un puț nou. Se lansează și echipamentele de monitorizare a stării puțului. După începerea producției, uleiul este pompat la suprafață prin conducte flexibile.
Aplicarea diferitelor sisteme de producție offshore: 1 - puțuri înclinate; 2 - platforme staţionare; 3 - platforme plutitoare cu suporturi; 4 - platforme semisubmersibile; 5 - nave de foraj
Complexitatea și tehnologia înaltă a proceselor de dezvoltare offshore sunt evidente, chiar și fără a intra în detalii tehnice. Este indicată dezvoltarea acestui segment de producție, având în vedere dificultățile considerabile asociate? Răspunsul este fără echivoc - da. În ciuda obstacolelor din dezvoltarea blocurilor offshore și cheltuieli greleîn comparație cu munca pe uscat, totuși, petrolul produs în apele oceanelor este solicitat în condițiile excesului neîncetat al cererii față de ofertă.
Reamintim că Rusia și țările asiatice intenționează să crească în mod activ capacitatea implicată în producția offshore. O astfel de poziție poate fi considerată în siguranță practică - pe măsură ce rezervele de „aur negru” de pe uscat sunt epuizate, munca pe mare va deveni una dintre principalele modalități de obținere a materiilor prime petroliere. Chiar și ținând cont de problemele tehnologice, de costul și de intensitatea forței de muncă ale producției offshore, petrolul extras în acest mod nu numai că a devenit competitiv, dar și-a ocupat de mult și ferm nișa pe piața industrială.
Câmpurile de gaze naturale nu sunt doar pe uscat. Există depozite offshore - petrol și gaze se găsesc uneori în intestinele ascunse de apă.
Coastă și raft
Geologii explorează atât pământul, cât și mările și oceanele. Dacă zăcământul se găsește aproape de țărm - în zona de coastă, se construiesc puțuri de explorare înclinate de la uscat la mare. Depozitele aflate mai departe de coastă aparțin deja zonei de raft. Raftul este numit marginea subacvatică a continentului cu aceeași structură geologică ca cea a pământului, iar limita sa este marginea - o scădere bruscă a adâncimii. Pentru astfel de depozite se folosesc platforme plutitoare și instalații de foraj, iar dacă adâncimea este mică, doar piloți înalți din care se efectuează forarea.
Pentru producția de hidrocarburi în câmpurile offshore există platforme de foraj plutitoare - platforme speciale - în principal de trei tipuri: de tip gravitațional, semisubmersibil și jack-up.
Pentru adâncimi mici
Platformele autoelevatoare sunt pontoane plutitoare, în centrul cărora este instalată o instalație de foraj, iar în colțuri - coloane de susținere. La locul de foraj, coloanele se scufundă până la fund și intră adânc în pământ, iar platforma se ridică deasupra apei. Astfel de platforme pot fi uriașe: cu spații de locuit pentru muncitori și echipaj, un heliport, propria lor centrală electrică. Dar sunt folosite la adâncimi mici, iar stabilitatea depinde de ce fel de sol este pe fundul mării.
Unde este mai adânc
Platformele semi-submersibile sunt folosite la adâncimi mari. Platformele nu se ridică deasupra apei, ci plutesc deasupra locului de foraj, ținute de ancore grele.
Platformele de foraj de tip gravitațional sunt cele mai stabile, deoarece au o bază puternică din beton sprijinită pe fundul mării. În această bază sunt construite coloane de foraj, rezervoare de stocare pentru materii prime extrase și conducte, iar deasupra bazei este amplasată o instalație de foraj. Zeci și chiar sute de lucrători pot locui pe astfel de platforme.
Gazul produs de pe platformă este transportat pentru procesare fie pe cisterne speciale, fie printr-o conductă de gaz subacvatică (ca, de exemplu, în proiectul Sakhalin-2)
Producția offshore în Rusia
Deoarece Rusia deține cel mai extins raft din lume, unde sunt amplasate multe câmpuri, dezvoltarea producției offshore este extrem de promițătoare pentru industria petrolului și gazelor. Primele sonde offshore pentru producția de gaze din Rusia au început forarea în 2007 de către Sakhalin Energy la câmpul Lunskoye din Sakhalin. În 2009, producția de gaz a început de pe platforma Lunskaya-A. Astăzi, proiectul Sakhalin-2 este unul dintre cele mai mari proiecte ale Gazprom. Două dintre cele trei platforme gravitaționale instalate în larg Sakhalin sunt cele mai grele structuri offshore din istoria industriei globale de petrol și gaze.
În plus, Gazprom implementează proiectul Sakhalin-3 în Marea Okhotsk, pregătindu-se să dezvolte câmpul Shtokman din Marea Barents și câmpul Prirazlomnoye din Marea Pechora. Lucrările de explorare se desfășoară în apele golfurilor Ob și Taz.
Gazprom lucrează și pe rafturile din Kazahstan, Vietnam, India și Venezuela.
Cum funcționează complexul subacvatic de producere a gazelor
În prezent, există peste 130 de câmpuri offshore în lume unde procese tehnologice pentru extragerea hidrocarburilor din fundul mării.
Geografia de distribuție a producției subacvatice este extinsă: rafturile mărilor de Nord și Mediteranei, India, Asia de Sud-Est, Australia, Africa de Vest, America de Nord și de Sud.
În Rusia, primul complex de producție va fi instalat de Gazprom pe raftul Sahalin, ca parte a dezvoltării câmpului Kirinskoye. Tehnologiile de producție submarine sunt, de asemenea, planificate să fie utilizate în proiectul de dezvoltare a câmpului de condens de gaz Shtokman.
păianjen minier
Complexul de producție submarin (MPS) cu mai multe puțuri arată ca un păianjen, al cărui corp este o varietate.
Un colector este un element de fitinguri de petrol și gaz, care constă din mai multe conducte, de obicei fixate pe o singură bază, proiectate pentru presiune înaltă și conectate conform unei anumite scheme. Distribuitorul colectează hidrocarburile produse din mai multe puțuri. Echipamentul care este instalat deasupra fântânii și controlează funcționarea acesteia se numește brad de Crăciun, iar în literatura străină se numește brad de Crăciun (sau X-tree) - „pom de Crăciun”. Câțiva dintre acești „pomi de Crăciun” pot fi combinați și fixați cu un șablon (farfurie de jos), precum ouăle într-un coș de ouă. La MPC sunt instalate și sisteme de control.
Complexitatea sistemelor submarine poate varia de la un singur puț la mai multe puțuri într-un șablon sau grupate lângă o varietate. Producția din puțuri poate fi transportată fie către un vas de procesare offshore, unde se efectuează procese tehnologice suplimentare, fie direct către țărm, dacă nu este departe de țărm.
Hidrofoane pentru stabilizarea dinamică a navei
Barca are echipament de scufundare.
Arcul la mijlocul adâncimii susține ascensoarele înainte de livrare la navă
Prin niște ascensoare flexibile de producție, gazul produs este direcționat de la placa inferioară către unitatea plutitoare
Diametrul de ridicare - 36 cm
MPC este setat cu ajutorul unor nave speciale, care trebuie echipate cu echipamente de scufundare pentru adâncimi mici (câteva zeci de metri) și robotică pentru adâncimi mai mari.
Înălțimea structurii de protecție a colectorului - 5 m
Coloane colectoare tăiate în fundul mării la o adâncime de 0,5 m
fundal
Tehnologiile de producere a hidrocarburilor submarine au început să se dezvolte la mijlocul anilor '70 ai secolului trecut. Pentru prima dată, echipamentele submarine pentru capul puțului au început să funcționeze în Golful Mexic. Astăzi, aproximativ 10 companii din lume produc echipamente submarine pentru producția de hidrocarburi.
Inițial, sarcina echipamentului subacvatic era doar pomparea uleiului. Proiectele timpurii au redus contrapresiunea (contrapresiunea) din rezervor folosind un sistem de presurizare submarin. Gazul a fost separat de hidrocarburile lichide sub apă, apoi hidrocarburile lichide au fost pompate la suprafață, iar gazul a crescut sub propria presiune.
Gazprom are încredere că utilizarea instalațiilor de producție subacvatice este sigură. Dar atât de complex tehnologii moderne necesită personal înalt calificat, prin urmare, la selectarea personalului pentru proiectele de dezvoltare offshore, sunt preferați inginerii cu experiență vastă în domeniu. Această abordare va reduce riscul de incidente precum accidentul de pe platforma de foraj BP din Golful Mexic, care a fost cauzat în mare parte de factorul uman.
Astăzi, tehnologiile de producție submarine permit pomparea submarină a hidrocarburilor, separarea gaz-lichid, separarea nisipului, reinjectarea apei, tratarea gazelor, comprimarea gazelor, precum și monitorizarea și controlul acestor procese.
Unde sunt necesari „păianjenii minieri”?
La început, tehnologiile submarine au fost folosite doar în câmpuri mature, deoarece permiteau creșterea factorului de recuperare a hidrocarburilor. Câmpurile mature sunt de obicei caracterizate prin presiune scăzută în rezervor și tăiere mare de apă (conținut mare de apă în amestecul de hidrocarburi). Pentru a crește presiunea din rezervor, datorită căreia hidrocarburile se ridică la suprafață, apa extrasă din amestecul de hidrocarburi este pompată în rezervor.
Cu toate acestea, câmpurile noi pot fi caracterizate și prin presiunea inițială scăzută a rezervorului. Prin urmare, tehnologiile submarine au început să fie utilizate atât în domenii noi, cât și în cele mature.
În plus, organizarea unei părți a proceselor sub apă reduce costul construirii unor structuri de oțel uriașe. În unele regiuni, este chiar oportună plasarea întregului lanț tehnologic pentru extracția hidrocarburilor sub apă. De exemplu, această opțiune poate fi folosită în Arctica, unde structurile de oțel de suprafață pot deteriora aisbergurile. Dacă adâncimea mării este prea mare, atunci este pur și simplu necesară utilizarea unui complex subacvatic în loc de structuri uriașe de oțel.
> Platformă petrolieră offshore.
Aceasta este o continuare a poveștii despre modul în care funcționează platforma petrolieră offshore. Prima parte cu o poveste generală despre instalația de foraj și cum trăiesc petroliștii pe ea aici.
Întregul control al platformei staționare rezistente la gheață în larg (OIRFP) are loc de la panoul central de control (CPU):
3. 
Întreaga platformă este plină de senzori și chiar dacă un muncitor își aprinde o țigară undeva în locul nepotrivit, CPA va afla imediat despre asta și, puțin mai târziu, în departamentul de personal, care va pregăti un ordin de concediere a acestui tip destept. chiar înainte ca elicopterul să-l aducă pe teren mare:
4. 
Puntea superioară se numește Trubnaya. Aici lumânările sunt asamblate din 2-3 țevi de foraj și procesul de foraj este controlat de aici:
5. 
6. 
Puntea de țevi este singurul loc de pe platformă unde există chiar și un indiciu de murdărie. Toate celelalte locuri de pe platformă sunt lustruite până la strălucire.
Cercul mare gri din dreapta este o fântână nouă care acest moment Buryat. Durează aproximativ 2 luni pentru a foră fiecare puț:
7. 
Am descris deja procesul de foraj în detaliu într-o postare despre cum este produs petrolul:
8. 
Forator șef. Are un scaun pe roți cu 4 monitoare, un joystick și diverse alte lucruri mișto. De pe acest scaun minune, el controlează procesul de forare:
9. 
Pompe care pompează noroi la o presiune de 150 atmosfere. Există 2 pompe de lucru și 1 de rezervă pe platformă (citiți despre motivul pentru care sunt necesare și despre scopul altor dispozitive în articolul despre cum este produs uleiul):
10. 
Sharoshka este o daltă. Ea este cea care se află în vârful firului de foraj:
11. 
Cu ajutorul fluidului de foraj injectat de pompele din fotografia anterioară, acești dinți se rotesc, iar roca roadă este transportată cu fluidul de foraj uzat:
12. 
În acest moment, pe această platformă de foraj funcționează deja 3 puțuri de petrol, 1 de gaz și 1 de apă. Se forează un alt puț.
O singură sondă poate fi forată o dată și vor fi în total 27. Fiecare puț are o lungime de la 2,5 până la 7 kilometri (nu adâncime). Rezervorul de petrol se află la 1300 de metri sub pământ, astfel încât toate puțurile sunt orizontale și radiază ca tentacule din locul de foraj:
13. 
Debitul sondei (adică cât ulei pompează pe oră) de la 12 la 30 de metri cubi:
14. 
În aceste butelii separatoare, gazele și apa asociate sunt separate de ulei, iar la ieșire, după trecerea printr-o stație de tratare a uleiului, care separă toate impuritățile din ulei, se obține ulei comercial:
15. 
O conductă subacvatică lungă de 58 de kilometri a fost instalată de la Platformă până la o instalație plutitoare de stocare a petrolului instalată în afara zonei de gheață Caspică:
16. 
Uleiul este pompat în conductă de către pompele principale:
17. 
Aceste compresoare pompează gazul asociat înapoi în rezervor pentru a menține presiunea din rezervor, ceea ce împinge uleiul la suprafață, respectiv, recuperarea uleiului devine mai mare:
18. 
Apa care a fost separată de ulei este curățată de impuritățile mecanice și returnată înapoi în rezervor (aceeași apă care a fost pompată din intestine)
19. 
Pompele de 160 de atmosfere pompează apa înapoi în rezervor:
20. 
Platforma are propriul laborator chimic, unde sunt monitorizați toți parametrii petrolului, gazelor asociate și apei:
21. 
22. 
Instalația de foraj este alimentată cu energie electrică de 4 turbine alimentate cu gaz asociat cu o capacitate totală de aproximativ 20 megawați. În cutii albe, turbine de 5 megawați fiecare:
23. 
Dacă turbinele sunt întrerupte din orice motiv, instalația de foraj va fi alimentată de generatoare diesel de rezervă.
