Технологии освоения шельфовых месторождений нефти.

Новые технологии стремительно развиваются. Сравнительно успешные решения этой проблемы достигнуты в области бурения нефтегазовых скважин. Их глубина достигает нескольких тысяч метров, хотя время сооружения каждой из них исчисляется месяцами и годами. Передвижная самоподъемная буровая установка состоит из платформы, поддерживающей вышку, роторные моторы, насосы, жилые помещения и прочее вспомогательное оборудование. Все это может быть поднято или опущено с помощью домкратов на опорах, которые укрепляются на дне моря. Платформа находится в плавучем положении и ее можно отбуксировать в следующую точку по окончании бурения скважины. Существует много видов передвижных самоподъемных буровых установок, имеющих три, четыре или пять опор; некоторые из них самоходные, другие перемещаются только буксиром.

Полупогружные буровые установки состоят из платформы, опирающейся на понтонное основание. Понтонные баки могут частично заполняться водой для регулирования подъема и опускания платформы. Стабильность достигается расположением плавучих баков ниже уровня волны. Полупогружная буровая установка поддерживается в нужном по отношению к скважине положении с помощью нескольких якорей. Такие установки передвигаются с одной точки на другую буксирами или собственным ходом. Полупогружные установки позволяют бурить скважины при большей глубине воды, чем самоподъемные. Современные буровые установки этого типа конструируются для бурения при глубине моря от 180 до 300 м и более.

Плавучие буровые установки обычно имеют форму судна, непосредственно на палубах которого размещено буровое и вспомогательное оборудование. Эти установки очень подвижны и перемещаются собственным ходом. Подобно полупогружным установкам они позволяют бурить при большой глубине воды.

Плавучие установки удерживаются в устойчивом положении над скважиной с помощью нескольких якорей или собственной динамической системы стабилизации. В общем, плавучие буровые судна менее стабильны, чем полупогружные, так как на них в большей степени влияют течения и волны.

Нефтедобывающая платформа – это целый завод с жильем и полным жизнеобеспечением, в котором имеются лаборатории и многое другое. Недостаточное пространство на нефтяной платформе компенсируется очень хорошей организованностью.

2.2 Трудности разработки нефти на шельфовых месторождениях.
Существует множество различных факторов, так или иначе осложняющих разработку залежей природных углеводородов и снижающих ее эффективность. Последнее в гораздо большей степени относится к нефтяным, нежели к газовым и газоконденсатным месторождениям. Наиболее важными из таких факторов являются:

- неоднородность фильтрационно-емкостных свойств залежи по простиранию и вкрест простиранию;

- неблагоприятное соотношение подвижностей фильтрующихся в пласте фаз;

- гравитационное разделение фаз, приводящее к преимуществен­ной фильтрации газа по верхней части пласта, и воды по его нижней части;

- образование водяных и газовых конусов.

Все эти факторы, проявляющиеся отдельно или вместе, приводят к низкому макроскопическому (т.е. проявляющемуся в пределах всей залежи) охвату пластов воздействием и, как следствие, к низкой нефтеотдаче. Другим фактором, влияющим на нефтеотдачу, является эффективность вытеснения нефти водой. Этот фактор часто называют микроскопическим коэффициентом охвата.

Образование целиков нефти (т.е. зон, из которых нефть практически не вытесняется) часто связано с процессом вытеснения не­фти водой или газом из неоднородных по проницаемости пластов. Этот эффект существенно возрастает в случае вытеснения высоковязких нефтей, при котором неблагоприятное соотношение подвижностей вытесняющей (вода, газ) и вытесняемой (нефть) фаз становится более очевидным. Неоднородность пласта по проницаемости при этом приводит к образованию так называемых языков обводнения, которые, обходя участки пласта с низкой проницае­мостью, оставляют за собой зоны с нефтенасыщенностью, суще­ственно выше остаточной, и потому называемые целиками.

 

Низкий коэффициент охвата пласта воздействием. Сочетание неоднородности фильтрационно-емкостных свойств пласта с неблагоприятным соотношением подвижностей и плотностей фильтрующихся в нем фаз приводит к низкому охвату пласта воздействием и не позволяет, как правило, добиться высоких показателей разработки.

Элементы гидрогеологического режима. Особенностью континентального шельфа нашей страны является то, что 75% акваторий расположено в северных и арктических районах, которые продолжительное время покрыты льда­ми, а это создает дополнительные трудности в промышленном освоении. Окружающая среда характеризуется гидрометеорологическими факторами, определяющими условия проведения работ в море, возможность строительства и эксплуатации нефтепромысловых объектов и технических средств.

Основные из них:

- температурные условия

- ветер

- волнения

- течения

- уровень воды

- ледовый покров морей

- химический состав воды и др.

 

Проблемы бурения на море.

Важной проблемой является снижение потерь энергии удара в погружаемой колонне. На море к потерям на продольные деформации колонны добавляются потери на ее радиальные деформации, обусловленные тем, что в интервале слоя воды колонна не защищена от изгиба.

Экспериментально установлено, что при бурении на море по традиционным схемам забивного способа трудно обеспечить высокий выход керна, так как:

• часть керна отжимается в забой уже при погружении обсадной колонны труб в породы из-за гидродинамического воздействия на них находящейся в колонне воды и проявления свайного эффекта и поступившие в колонну породы по тем же причинам уплотнены;

• керноприемник, забиваемый затем в поступившие в колонну и ограниченные ее стенками породы, дополнительно уплотняет и отжимает их в забой;

• в каждом рейсе после извлечения керноприемника на стенках колонны остается уплотненное кольцо пород, которые в последующем рейсе при работе ударной штангой перемешиваются с водой и вместе с ней изливаются из скважины при извлечении керноприемника.

При отборе из колонны керна сильнообводненных пород отмечаются случаи их дополнительного поступления с забоя вследствие уменьшения над ними горного и гидростатического давления.

Трудности возникают также при забивном бурении в по­родах с включением галечников и валунов. Здесь при погружении колонны, поступающие в нее галечники и валуны расклиниваются и распределяются по всему ее сечению. После­дующее погружение в них керноприемника затруднительно, так как галька и валуны не входят в керноприемник из-за расклинивания или если их размеры превышают его диаметр. Смещение гальки и валунов керноприемником в стороны

ограничено стенками колонны.

 

Вращательное бурение.

Общий недостаток вращателей, устанавливаемых на вращаемой обсадной колонне, — большие потери времени и труда на приведение в каждом рейсе вращателя в рабочее положение и на разворот извлекаемых из скважины обсадных труб, резьбовые соединения которых при вращательном бурении сильно затягиваются.

3. Геополитические проблемы.
Одна из ключевых проблем, стоящих перед Россией – это необходимость сохранения единства самой Российской Федерации, устранение угрозы разрушения российского пространства. Особого внимания в этом отношении заслуживает Северный Кавказ, который в последнее десятилетие превратился в зону риска. Геополитические угрозы также касаются других регионов России.
В этой ситуации особую опасность представляет усиление давления соседних стран, претендующих на части российского государства. Неоспоримым является тот факт, что при любых тенденциях развития геополитической ситуации макрорегионы - Сибирь и Дальний Восток - с их богатейшими природными ресурсами всегда будут играть для России важнейшую роль.
Однако проблема состоит в освоении этих регионов, ресурсы которых некому перерабатывать, так как в Сибири и на Дальнем Востоке должно жить и работать как минимум 300 миллионов человек, а не 30, как в настоящее время. В этих условиях особую угрозу территориальному единству России представляет демографическая экспансия Китая, Северной Кореи, Вьетнама и других стран Восточной и Юго-Восточной Азии.
Особое стратегическое значение имеют Кольский и Камчатский полуострова – единственные территории России, имеющие выход к открытым пространствам Мирового океана. Здесь базируются Северный и Тихоокеанские флоты РФ.
Сейчас перед российской геополитикой стоит и другая проблема - Россия и Запад. Вопрос безопасности России на Западе сводится сегодня к её отношениям с НАТО. Этот военный блок имеет большие преимущества перед Россией и в обычных вооружениях, и в стратегических. Опасность для России представляет продвижение НАТО на Восток и вступление в эту военно-политическую организацию новых членов из числа стран бывшего социалистического лагеря, граничащих непосредственно с Россией.
В этих условиях наша политика должна быть направлена, прежде всего, на получение возможности влиять на механизм принятия решений НАТО, на блокирование неприемлемых для России решений этой военной организации путём создания стратегических противовесов, создания союзов и блоков типа ШОС, ОДКБ.
Российско-американские отношения в обозримом будущем будут занимать одно из приоритетных мест в нашей внешней политике. Это связано не только с вопросами двустороннего взаимодействия как экономического (торговля, инвестиции, обмен технологиями), так и военного (поддержание паритета ядерных вооружений) характера, но и со стремлением США придать системе международных отношений однополярный характер, играть доминирующую роль в решении глобальных и региональных проблем. Соединенные Штаты занимают доминирующие позиции в ключевых международных финансовых и экономических организациях - "Большой восьмерке", Организации экономического сотрудничества и развития, Международном валютном фонде, Всемирном банке, Всемирной торговой организации.
У Америки больше нет равного по силе геополитического соперника. И всё же Россия остаётся единственной страной, без согласия которой США не могут бесконтрольно диктовать свою волю всему миру.

 

Вот одна из проблем:
Потенциальная опасность для экологии Арктики.
По внутренней информации чиновников «Роснедра», полученной группой «Интерфакс», государственные компании практически силой заставляют вести разработки на российском шельфе, лицензии практически навязываются, а заявки на разработку подаются с неохотой. Это связано с тем, что большая область морских шельфов находится в широтах с критическими климатическими условиями и полным отсутствием инфраструктуры. Глубоководный Черноморский шельф по предварительным прогнозам имеет скудные запасы нефти. Также вода насыщена сероводородом в концентрации на дне 9,6 млг/л при критической для жизни дозе 1 млг/л. В Азовском море имеются сложные глубоководные течения, которые усложняют разработку. Каспийский шлейф уже распределен между зонами влияния нефтегазовых компаний.
Отметим, что ни одна российская компания не имеет опыта морской разработки месторождений в арктических условиях, ситуация усугубляется слабой научной базой и отсутствием технологий, позволяющим провести глубоководную разработку, включая подледную. Также нужно учесть, что географическая информация о строении российского шельфа сильно устарела, совершенно не обновляется геологическая информация. Самостоятельное проведение проектно-изыскательных работ компаниями из-за высокой сложности работ, необходимости наличия разрешений на эти работы практически невозможно.

Создание «особых» комфортных условий для иностранных компаний на российском шельфе может стать эффективным и, в то же время, единственно доступным экономическим инструментом. Поэтому трансфер капитала для иностранных компаний будет своеобразным спасением от последствий падения «западной» экономики.

Освоение нефтегазовых ресурсов Арктики сопряжено со значительными затратами и высоким уровнем риска. К основным сложностям, с которыми сталкиваются компании, относятся:

– суровый климат. Сильные морозы практически круглый год, продолжительная полярная ночь, угроза повреждения морских буровых установок арктическими льдами, болотистая тундра, обусловливающая сезонность деятельности во многих регионах, и ограниченная биологическая активность крайне отрицательно сказываются на персонале и оборудовании;

– неразвитая инфраструктура. Разработка новых месторождений «с нуля» – занятие очень дорогостоящее и подверженное существенным экологическим рискам. Для Арктики потребуется специальное оборудование (в частности, специальные танкеры и ледоколы). При этом подведение протяжённых коммуникаций, снабжение и логистика осложняются суровыми климатическими условиями;

– конкуренция со стороны других источников газа. Рост предложения газа на мировом рынке, как из традиционных, так и из нетрадиционных источников, ставит под сомнение экономическую целесообразность разработки арктических месторождений. Конкуренцию может составить в первую очередь сланцевый газ, а также всё в большей степени газ, содержащийся в угольных пластах, и сжиженный природный газ (СПГ). Постоянно повышаются оценки ресурсного потенциала менее экстремальных областей, освоение которых может быть экономически оправданным и безопасным с экологической точки зрения, нежели разработка арктических месторождений природного газа.