Алексей Фадеев – о технологической обеспеченности реализации проектов в Арктике
Эксперт ПОРА — о том, какие технологии и инновации применяются в добыче сырья в нефтегазовом комплексе в сложных арктических условиях.
Многие энергетические корпорации взяли курс на цифровизацию своей деятельности: создаются цифровые двойники, геологические решения принимаются на основе цифровой интерпретации множества получаемых данных, на месторождениях работают беспилотные летательные аппараты, роботизированные буровые установки и подводные добычные комплексы, обеспечивающие добычу нефти и газа без непосредственного присутствия человека. Насколько обеспечена эта деятельность в Арктике с технологической точки зрения, объясняет эксперт ПОРА Алексей Фадеев, доктор экономических наук, исполнительный директор Ассоциации полярников Мурманской области, профессор высшей школы производственного менеджмента Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
Технологии и инновации в нефтегазовом комплексе
Одним из наглядных примеров роста технологичности освоения месторождений является постоянный рост глубин воды, на которых энергетические компании строит скважины для добычи углеводородов на шельфе (рис. 1).
Рисунок 1 — Максимальные глубины моря, на которых осуществляется бурение скважин (данные: А.Б. Золотухин, РГУ нефти и газа им. Губкина)
Технологичность и инновационность решений в нефтегазовой отрасли по-настоящему впечатляют. Сегодня строительство скважин осуществляется не только на впечатляющих глубинах толщи воды, но и глубоко под землей, с совершением горизонтальных отходов на километры, позволяя максимально эффективно извлекать углеводородные ресурсы (рис. 2).
Рисунок 2 — скважина, пробуренная на месторождении Тролль, в масштабе Москвы (визуализация: А.Б. Золотухин, РГУ нефти и газа им. Губкина)
При освоении углеводородных месторождений в Арктике, операторы сталкиваются с целым рядом экологических вызовов, основные из которых можно сформулировать следующим образом:
- суровые климатические условия и удаленность;
- безопасность объектов добычи углеводородов в Арктике;
- предотвращение потенциальных разливов нефти;
- сохранение и преумножение биологического разнообразия;
- поддержка чувствительной экосистемы арктической зоны.
При этом следует учитывать дополнительные угрозы и риски: вызовы, связанные с конфликтами национальных интересов циркумполярных стран и регионов; геополитику мировых держав и их интеграционных и военно-политических союзов, стоящие за ними экономические и военнополитические интересы; расширение спектра претензий на участие в «арктическом пироге» стран, не имеющих выхода к арктическим территориям и морям; расширение и обострение глобальной конкуренции транснациональных капиталов и корпораций за богатства арктических шельфов.
Вопросы технологической обеспеченности для реализации проектов в Арктике стоят особенно остро. Наряду с этим, важно учитывать высокую неоднородность акваторий в Арктике: если Баренцево-Карский регион характеризуется относительно благоприятными условиями для проведения геологоразведочных и добычных работ (благодаря теплому течению Гольфстрим), то акватории восточной Арктики характеризуются экстремальными природно-климатическими условиями: акватория моря открывается для возможного проведения работ по разведке и добыче.
Такие различия обуславливают различные технологические подходы к освоению месторождений.
Таблица 1. Наличие российских технологий разведки и разработки морских месторождений в сложных климатических условиях (примеры — Сочнева И. О. Ресурсы Арктики и возможности их разработки // Арктика: экология и экономика. 2015. № 4 (20))
| Условия | Район | Технологии разведки и добычи | ||
| Значительный период чистой воды, тонкий однолетний лед, возможен приход айсбергов. Любая глубина воды | Южная часть Баренцева моря | Существуют проверенные на практике практике технологии разведки и разработки (плавучие буровые установки, подводное обустройство, стационарные платформы) | Полупогружная буровая установка «Северное сияние» | Обустройство Киринского месторождения |
| Любые ледовые условия. Глубина воды менее 20 м | Прибрежная зона Печорского моря. Губы и заливы южной части Карского моря | Существуют проверенные на практике технологии разведки и разработки (искусственные ледовые и гравийные острова, стационарные ледостойкие платформы, бурение с большим отходом с берега) | Строительство зимников и ледовых островов для бурения в Арктике | Юрхаровское месторождение, Тазовская губа |
| Период чистой воды более двух месяцев, лед в основном однолетний, но возможно наличие многолетнего льда и айсбергов. Глубина воды менее 60 м | Печорское море. Южная часть Карского моря | Существуют проверенные на практике технологии разведки с использованием винтеризированных самоподъемных буровых установок в период чистой воды и обустройства месторождений с помощью стационарных ледостойких платформ | Самоподъемная буровая установка «Арктическая» | Морская ледостойкая платформа «Приразломная» |
| Период чистой воды более двух месяцев, в основном однолетний лед, но возможно наличие многолетнего льда и айсбергов. Глубина воды более 60 м | Северная часть Баренцева моря. Центральная часть Карского моря | Существует проверенная на практике технология разведочных работ с использованием винтеризированных плавучих буровых установок и судов, в том числе с использованием систем управления ледовой обстановкой. Технологии разработки находятся в стадии инновационного развития | Буровое судно «Валентин Шашин» | - |
| Период чистой воды менее двух месяцев, лед однолетний и многолетний, айсберги. Глубина воды более 60 м | Северная часть Карского моря | Проверенные на практике технологии разведки и разработки отсутствуют. Ведется успешная разработка российских автономных подводных буровых комплексов | Подводные буровые комплексы | - |
Обеспечение производства при реализации проектов в Арктике
Отдельного внимания заслуживают вопросы, касающиеся обеспечения производства для проектов в Арктике. Приступая к реализации проекта, операторы проектов с первого дня должны понимать, какими типами буровых установок будут строиться скважины, на каких видах судов будут вывозиться буровые отходы и добытые углеводороды, каким образом и на каких технических средствах будет осуществляться доставка и ротация персонала на объекты разведки и добычи, где будет располагаться база производственного обеспечения и т.д. Особого внимания заслуживают тактико-технические характеристики транспортных средств, которые будут задействованы в арктических проектах: все они должны иметь запас надежности и прочности для работы в суровых климатических условиях Арктики, иметь самое современное оборудование, гарантирующее сохранение жизни и здоровья работающему персоналу, а также исключающее любое потенциальное негативное воздействие на окружающую среду.
Речь идет о создании современная интегрированная модель обеспечения сложнейших инженерных задач по проведению геолого-разведочных работ и последующей эффективной и безопасной эксплуатации месторождений (рис. 3).
Рисунок 3 — Обеспечение производства на шельфе
Заключение
Освоение морских углеводородных месторождений — крайне наукоёмкая и высокотехнологичная деятельность человека. Без преувеличения, освоение месторождений в Арктике сопоставимо по своей сложности с освоением космоса. Беспилотные летательные аппараты, роботы, подводные добычные комплексы, цифровые двойники — все это стало неотъемлемой частью работы нефтегазового комплекса в Арктике.
Не будет преувеличением сказать, что природные ресурсы Арктики — это важнейшая составляющая энергетической безопасности нашей Родины. Особенность разработки месторождений на российском шельфе Арктики — сложнейшие климатические условия, недостаток инфраструктуры и отсутствие достаточного количества реализации подобных проектов.
Текущие внешнеэкономические и политические вызовы создали предпосылки для скорейшего ухода от импортозависимости и проведения Российской Федерацией собственной технологической политики, которая должна базироваться на совместной работе государства, энергетических компаний, науки и промышленности.
Развитие российской системы стандартизации в энергетической сфере — прямой и эффективный инструмент импортозамещения, направленный на скорейшее достижение технологического суверенитета российским нефтегазовым комплексом.