Конспект Лекционных занятий по курсу: Основы разработки шельфовых нефтегазовых месторождений для студентов 131000 бакалаврской подготовки по направлению «Нефтегазовое дело»
Скачать 3.42 Mb.
|
| Глава 2. КРУПНЕЙШИЕ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ В АКВАТОРИЯХ МИРА Глава 2. Нефтегазодобывающие центры в акваториях мира 2.1. Мексиканский залив 2.1. Мексиканский залив Первая скважина в Мексиканском заливе была пробурена компанией Kerr-McGee в 1947 г. на глубине воды 6,1 м. Через 60 лет западная часть Мексиканского залива превратилась в один из крупных нефтегазовых регионов мира, обеспечивающих до 25 % добычи нефти и сжиженных углеводородов США. В мелководной части Мексиканского залива в разработку введено 936 месторождений, из которых в эксплуатации находится 770 (рис. 2.1). Из этих месторождений за 56 лет извлечено более 1 440 млн т нефти и более 3 884 млрд м3 газа. В 2003 г. добыча нефти составила 35,5 млн т, газа – 101,9 млрд м3.  Рис. 2.1. Обзорная карта месторождений Мексиканского залива С проявлением большой заинтересованности независимых нефтяных компаний к разработке нефтяных месторождений в мелководной части залива большая часть лицензионных участков приобреталась этими компаниями. В 1990-е гг. здесь ежегодно бурилось до 300 разведочных скважин, в то время как в глубоководной части залива число скважин не превышало 65–70. За счет активизации разведочных работ и ввода в разработку мелких месторождений в эти годы удалось стабилизировать добычу нефти в мелководной части залива на уровне более 40 млн т/год. Однако к 2000 г. был пройден пик добычи и началось ее быстрое снижение, зато в глубоководной части добыча резко возросла (табл. 2.1) Таблица 2.1 Объемы добычи нефти в Мексиканском заливе в 1992–2003 гг.
Представители нефтяных компаний, работающих в мелководной части залива, заявляют, что ежегодное снижение дебита старых добывающих скважин составляет до 33 % в год, новых скважин – до 47 %. По их мнению, ускоренное уменьшение добычи из введенных в разработку месторождений не столь негативно, поскольку: – заставляет нефтяные компании работать более целеустремленно, чтобы поддерживать добычу нефти при ее снижающихся остаточных запасах; – стимулирует более эффективную разработку небольших месторождений, что повышает ресурсную базу извлекаемой нефти; – вынуждает нефтяные компании возмещать истощающиеся запасы за счет бурения соответствующего числа разведочных и добывающих скважин, обеспечивающих более плавное снижение остаточных запасов; однако некоторые компании считают основной задачей обеспечение ускоренного истощения запасов. Что же касается добычи газа в мелководной части Мексиканского залива, то в результате совершенствования технологии заканчивания газовых скважин удалось увеличить дебиты вводимых в разработку новых скважин от 138 тыс. м3/сут в начале 1990-х гг. до 173 тыс. м3/сут к началу 2000 г. Несмотря на снижение запасов, на вновь открываемых газовых месторождениях удалось сохранить довольно стабильную добычу газа, и только с конца 1990-х гг. наметилась тенденция ее медленного уменьшения. Возмещение запасов в мелководной части Мексиканского залива является наиболее острой проблемой, от решения которой зависит поддержание добычи нефти и газа. Для предотвращения снижения добычи необходимо наращивать запасы. С этой точки зрения 1993–2000 гг. были довольно благоприятными: – при добыче нефти с газовым конденсатом, равной 338 млн т, пополнение новых запасов составило 335 млн т, т. е. 99 % добычи; – объем вновь открытых запасов газа составил 790 млрд м3 при его добыче 951 млрд м3, т. е. 83 % добычи; – основной объем вновь наращиваемых запасов получен за счет доразведки открытых месторождений; в 1991–1998 гг. 90 % новых запасов нефти и конденсата было доразведано на старых месторождениях; около 24 % запасов газа получено на вновь разведанных месторождениях и 76 % – в результате доразведки запасов на разрабатываемых месторождениях. Таким образом, основной объем наращивания запасов нефти и газа обеспечивается за счет интенсивной разработки и доразведки месторождений, в том числе крупных, открытых еще в 1960–1970-е гг. На крупных месторождениях, осложненных сбросами и сдвигами, могут находиться отдельные изолированные блоки, не охваченные разработкой. Их можно ввести в разработку в результате зарезки вторых наклонных стволов в скважинах эксплуатационного фонда. В качестве примера можно привести наращивание запасов на семи крупных старых месторождениях, расположенных в Южном Проходе (South Pass) Мексиканского залива. Их начальные доказанные запасы составляли 123 млн т нефти и 72 млрд м3 газа. Через девять лет в результате внедрения интенсивных методов разработки дополнительно было разведано 18 млн т нефти и 30,4 млрд м3 газа. Фактически запасы нефти и газа возросли на 23 % (в нефтяном эквиваленте) по сравнению с начальными. Интенсивная разработка месторождений может оказаться экономически привлекательной за счет использования существующих платформ и инфраструктуры, зарезки вторых и третьих стволов в существующих скважинах. Стоимость зарезки второго ствола составляет примерно 2 млн долл. (при глубине скважины около 3 000 м), бурения новой скважины – 6 млн долл. Замедление темпов падения добычи связывают с разведкой и разработкой мелких меторождений с использованием передовых технологий. Передовые технологии в области разведки позволяют на порядок снижать число бесприточных скважин, что важно для рентабельной разработки небольших месторождений. В связи с незагруженностью оборудования по обработке продукции на многочисленных морских платформах, число которых в мелководной части залива достигает около 4 000, создаются благоприятные условия для рентабельной эксплуатации вновь вводимых в разработку небольших месторождений и даже отдельных скважин. Продукция последних по подводным трубопроводам поступает на незагруженные платформы и после обработки по существующим трубопроводам транспортируется на берег для дальнейшей переработки. Общая протяженность таких трубопроводов превышает 46 400 км. Исходя из создавшихся условий рентабельной эксплуатации мелких месторождений, эксперты США из года в год увеличивают число открываемых мелких месторождений в мелководной части залива, содержащих значительные ресурсы нефти (по оценке 1,055 млрд т) и газа (по оценке 2,762 трлн м3). Особое внимание должно быть обращено на повышение эффективности эксплуатации небольших месторождений на основе широкого внедрения подводного заканчивания устья скважин и использования существующей инфраструктуры для обработки продукции и дальнейшего ее транспорта до берега. Несмотря на все перечисленные меры и ускоренный ввод в разработку многочисленных мелких месторождений в западной мелководной части Мексиканского залива, в будущем вряд ли можно предотвратить снижение добычи нефти и газа. Более долговременные перспективы добычи нефти в мелководной части Мексиканского залива будут связаны со следующими факторами: – темпами и масштабами внедрения новых прогрессивных технологий в области разведки и разработки месторождений; – отменой существующих ограничений на разведку и разработку месторождений в восточной мелководной части залива; – предоставлением определенных льгот, направленных на стимулирование ведения работ в мелководных частях залива. Кроме того, на добычу нефти не только в мелководной части, но и во всем Мексиканском заливе значительное влияние будут оказывать работы по освоению глубокозалегающих структур, подсолевых отложений, особенно глубоководных и сверхглубоководных месторождений. Прежде всего, часть новых запасов нефти и газа в мелководной части залива может быть открыта в результате разведки глубокозалегающих структур, на глубине более 4 500 м от морского дна. Глубокозалегающие структуры, по всей вероятности, распространены на всех участках залива. До настоящего времени они слабо разведаны: из общего числа пробуренных в заливе 35 000 скважин только 1 842 пробурены на глубину более 4 500 м. По оценке Службы управления минеральными ресурсами MMS (Mineral Management Service), в трех глубокозалегающих структурах может содержаться от 141 до 566 млрд м3 неразведанных ресурсов газа, или в среднем около 300 млрд м3. Большая часть глубоких скважин в заливе пробурена в 1980-х гг. с использованием данных сейсморазведки 2D. Было открыто 508 месторождений с общими извлекаемыми запасами газа 283 млрд м3, или около 557 млн м3 на одно месторождение. Наиболее успешные результаты получены в северо-восточной части залива, где открыто 24 месторождения с извлекаемыми запасами газа 71, 4 млрд м3, или почти 2,97 млрд м3 на одно месторождение; на 479 месторождениях сосредоточено около 212,4 млрд м3 извлекаемых запасов газа, или в среднем 443 млн м3 на одно месторождение. При использовании методов сейсморазведки 3D возможно открытие крупных месторождений с высокодебитными скважинами. На открытых в последнее время месторождениях в глубокозалегающих структурах при использовании новых технологий заканчивания скважин дебиты газа могут составить 500–2 250 тыс. м3 / сут. Рентабельная добыча из таких скважин может быть обеспечена только при высоких дебитах, так как расходы на бурение и заканчивание скважины составляют 10–20 млн долл. Эти дорогостоящие скважины характеризуются высокими пластовыми давлением и температурой, а также большим содержанием в продукции СО2 и H2S. Высокие затраты на бурение таких скважин и использование специально созданных тяжелых дорогостоящих самоподъемных буровых установок могут быть снижены в результате использования для обработки и транспорта продукции существующей незагруженной инфраструктуры в мелководной части залива. Кроме того, имеются перспективы открытия продуктивных структур в подсолевых отложениях, которые охватывают до 60 % территории северной части Мексиканского залива. Осадочные отложения большой толщины, залегающие под этими солевыми отложениями, могут содержать значительные объемы углеводородов. В 1980-х гг. уже были пробурены скважины на подсолевые отложения, но результаты тогда не оправдали ожидания. Однако по мере совершенствования сейсмической разведки и обработки ее данных стало возможным открытие крупных месторождений. В 1993 г. группой компаний Phillips-Anadarko-Amoco впервые в подсолевых отложениях было открыто месторождение Mahogany с промышленными запасами нефти и газа. Скважина была пробурена на глубину 5 032 м и введена в эксплуатацию в 1996 г. с начальным дебитом нефти 959 т/сут, газа – 283 тыс. м3/сут. Совершенствование технологий сейсморазведки 3D и проходки соляных толщ способствовало выявлению подсолевых структур. Особенно хорошие результаты были получены компанией Anadarko, которая только в 1998 г. открыла три крупных месторождения. Одно из них – месторождение Hickery – открыто разведочной скважиной, пробуренной до глубины 6 588 м, при этом успешно пройден самый мощный в заливе пласт соли толщиной 2 440 м. Скважиной вскрыт продуктивный пласт толщиной 92 м, состоящий из многих прослоев песчаника. Запасы месторождения оцениваются в 5,5 млн т. Несмотря на успехи отдельных компаний в разведке и разработке глубокозалегающих структур, находящихся в подсолевых отложениях, на ближайшую перспективу трудно ожидать быстрого наращивания темпов разработки аналогичных структур. Перспективы наращивания добычи нефти и газа в Мексиканском заливе связаны, прежде всего, с возрастающим числом вводимых в разработку глубоководных и сверхглубоководных месторождений. Первые шаги перехода от мелководных к глубоководным месторождениям (т. е. при глубине моря более 200 м) предприняты в конце 1970-х – начале 1980-х гг. Если в начальный период освоение мелководной части Мексиканского залива в основном осуществлялось с использованием самоподъемных стальных платформ, то по мере перехода к освоению более глубоких участков стали широко применяться стационарные стальные платформы. Для глубин моря более 300 м начали использоваться тяжелые конструкции стационарных стальных платформ, состоящих из верхней и нижней конструкций, перевозимых на место установки раздельно на баржах. Стыковка конструкций осуществлялась непосредственно на отметке, выбранной согласно проекту разработки месторождения. Первая глубоководная платформа была установлена в 1979 г. на месторождении Cognac, открытом компанией Shell в блоке 194 Mississippi Canyon, где глубина моря составляет 309 м. Здесь впервые был преодолен 300-метровый барьер глубины установки стационарных платформ. Расположенное на платформе оборудование обеспечивало суточную добычу газа 3,68 млн м3 в период выхода месторождения на максимальную добычу. Тем самым было показано, что глубоководные продуктивные пласты обладают большими добычными возможностями. В 1984 г. корпорацией Exxon началась эксплуатация месторождения Lena с использованием стационарной платформы, установленной на глубине моря 310 м. В 1989 г., через 10 лет после установки глубоководной платформы на месторождении Cognac, компания Shell установила на месторождении Bullwinkle стационарную платформу на глубине моря 405 м. Впоследствии для освоения более глубоководных месторождений стали применяться платформы, надводная часть которых удерживалась несколькими связками, состоящими из предварительно напряженных труб. При разработке сверхглубоких месторождений (при глубине моря более 1 500 м) предпочтение отдается использованию технологии подводного заканчивания скважин с подачей продукции на плавающие платформы различных конструкций, удерживаемых на оттяжках, или на плавающие суда, оборудованные для приема, обработки, хранения и последующего транспорта продукции насосами и компрессорами. После достигнутых успехов в области открытия крупных глубоководных месторождений в конце 1970-х и начале 1980-х гг. в следующее десятилетие было разведано только 15 крупных месторождений с запасами каждого более 13,7 млн т (по американской классификации к категории крупных относятся месторождения с запасами более 13 млн т). Эти результаты поставили под сомнение наличие в глубоководной части залива крупных запасов нефти и газа. Ведущие организации США, занятые оценкой ресурсов континентального шельфа, такие как Служба управления минеральными ресурсами в 1995 г. и Национальный совет по нефти (National Petroleum Council) в 1992 г. объявили о низкой ресурсной базе глубоководной части Мексиканского залива. Однако в 1995–1999 гг. была достигнута наибольшая эффективность разведочных работ, обеспечивших открытие 14 крупных глубоководных месторождений. В 2000–2001 гг. было открыто еще девять крупных месторождений. Наиболее примечательно, что в 1998–2001 гг. открыто четыре крупнейших месторождения (Mad Dog, Thunder Horse, Thunder Horse North, Trident) с запасами каждого, более 55 млн т. Всего в 1985–2001 гг. открыто 218 месторождений, из которых 45 относятся к крупным, запасы каждого превышают 13,7 млн т в нефтяном эквиваленте. Эти крупные месторождения, в основном, были открыты на глубине моря от 800 до 1 600 м. Около 80 % открытых на глубоководных участках Мексиканского залива месторождений со значительными запасами были нефтяными, содержащими значительные объемы нефтяного газа. Однако Служба управления минеральными ресурсами до сих пор считает, что около 2/3 остаточных ресурсов газа сосредоточено на газовых месторождениях. Высокие дебиты вводимых в эксплуатацию новых скважин являются важным фактором, положительно влияющим на рентабельность разработки глубоководных месторождений в заливе. Об этом свидетельствуют следующие примеры: – скважина, пробуренная компанией Shell на месторождении Ursa в блоке 854 Mississippi Canyon, работала с дебитом 4 110 т / сут нефти и конденсата; – скважина, пробуренная компанией ВР на месторождении Troika (находится в Green Canyon Block 244), работала с дебитами нефти 4 245 т / сут и газа 1,87 млн м3/сут. Этот положительный опыт оказал огромное влияние на пересмотр всей стратегии разработки месторождений. Так, на газовом месторождении Mensa компании Shell с запасами газа 28 млрд м3 дебит единственной пробуренной скважины составляет 28,3 млн м3/сут. Данное месторождение может разрабатываться всего тремя скважинами с подводным расположением устья, хотя Национальный нефтяной совет США в 1992 г. указывал, что для разработки месторождения газа с аналогичными запасами необходимо пробурить 30–40 скважин. Достигнутые успехи в разведке и разработке месторождений позволяют более оптимистически оценивать потенциальные ресурсы нефти и газа по всему Мексиканскому заливу, особенно по его глубоководным участкам. В настоящее время по данным Службы управления минеральными ресурсами, доказанные запасы на открытых месторождениях, а также предполагаемые в результате будущих открытий запасы оцениваются по нефти в 6,7 млрд т, по газу в 8,375 трлн м3. Из известных потенциальных ресурсов нефти и газа в Мексиканском заливе рентабельно может быть извлечена только их часть. Степень извлечения этих ресурсов зависит от размеров месторождений и глубины моря, стоимости платформ, скважин и оборудования для подводного заканчивания устья скважин, коэффициента успешности разведки, совершенствования технологии. Немаловажную роль будут играть и такие факторы, как рост спроса, цены на нефть и газ, а также предоставление компаниям финансовых инициатив, включая освобождение от платежей роялти, которые могут стимулировать их заинтересованность в разработке труднодоступных месторождений Мексиканского залива. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Назначение ооп бакалавриата, реализуемой вузом по направлению 131000 «Нефтегазовое дело» и профилю подготовки «Бурение нефтяных и... |  | Для бакалавров направлений 131000 «Нефтегазовое дело» профиля подготовки 131000. 05 «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта... |
| Учебно-методическое пособие предназначено для закрепления теоретических знаний, полученных студентами во время лекционных занятий... | | «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина» |
| ... | | Методическое пособие предназначено для бакалавров III курса института геологии и нефтегазовых технологий кфу по направлению 020700.... |
| Конспект лекций по курсу «Делопроизводство» составлен на основе базовой программы «Делопроизводство и документационное обеспечение... | | Методические указания предназначены для студентов экономического факультета по направлению подготовки 38. 03. 01 «Экономика» по профилю... |
| Для студентов, обучающихся по направлению 080100. 62 «Экономика», профиль «Финансы и кредит» (программа подготовки бакалавра). —... | | Методическое руководство к проведению лекционных и семинарских занятий по курсу |