1 стр. из 1

Российская Федерация обладает крупнейшим в мире континентальным шельфом, нефтегазовый потенциал которого превышает 30% начальных суммарных ресурсов углеводородов, содержащихся в недрах Мирового океана. Основная часть российского шельфа приходится на арктические и дальневосточные моря с тяжелым ледовым режимом и слабо развитой инфраструктурой. Для добычи нефти и газа в этих условиях и доставки их потребителю необходимо создать принципиально новые не только для отечественной, но и мировой практики технологии и технические средства, отвечающие сложнейшим природно-климатическим и горно-технологическим условиям ведения работ.

Обустройство и освоение Приразломного нефтяного месторождения является первым проектом в условиях Арктики на Европейском Севере страны. Он реализуется силами российских научных, конструкторских и проектных организаций и промышленных предприятий. У данного проекта нет аналогов в мировой практике. С помощью одной платформы будут выполняться все технологические операции в условиях сложной ледовой обстановки арктического шельфа: доразведка, бурение скважин, добыча и сбор нефти, ее подготовка, хранение и отгрузка.

Приразломное нефтяное месторождение расположено в Печорском море, в 55 км к северо-западу от прибрежного поселка Варандей, в 250 км от речного порта "Нарьян-Мар" и в 980 км от морского порта Мурманска. Глубина моря в районе месторождения составляет 19-20 м.

Месторождение было открыто ГПК "Арктикморнефтегазразведка" в 1989 г.. К настоящему времени на нем пробурено четыре поисковые и разведочные скважины, в трех из которых получены промышленные притоки нефти.

Геология и разработка

В тектоническом отношении Приразломная структура представляет собой двухкупольную антиклинальную складку северо-западного простирания, размером по кровле пермско-каменноугольной толщи 17x4,5 км. Поисково-разведочным бурением на Приразломной структуре доказана промышленная нефтеносность нижнепермско-каменноугольных карбонатных отложений.

Выявленная залежь нефти массивно-пластового типа тектонически экранированная. Водонефтяной контакт установлен на отметке 2500 м. В разрезе выделено три продуктивных горизонта, из которых основным по запасам нефти является I продуктивный горизонт в нижнепермских отложениях. Этот горизонт представлен органогенными и органогенно-обломочными известняками и характеризуется хорошими фильтрационно-емкостными свойствами. В его составе выделяется несколько слабопроницаемых прослоев, которыми он расчленяется на подгоризонты Iа, Iв1 Iв2, Iс.

Остальные горизонты характеризуются низкой проницаемостью, большой расчлененностью, малыми запасами нефти.

Общая толщина I продуктивного горизонта изменяется от 40 м до 68 м, эффективная - от 38 до 64 м при среднем коэффициенте песчанистости 0,94. Начальная нефтенасыщенность пород коллекторов I горизонта изменяется от 0,73 до 0,85. По групповому углеводородному составу нефть I горизонта относится к метаново-нафтеновому типу с содержанием (в %) серы - 2-2,34, парафина - 0,14-1,78, смол - 8,7-10,6, асфальтенов - 1,6-3,8. Газосодержание пластовой нефти составляет 45 куб.м/т. Вязкость пластовой нефти изменяется по толщине продуктивного горизонта от 3,87 МПа*с (сводовая часть залежи) до 16,7 МПа*с (приконтактная часть залежи).

В соответствии с существующей в настоящее время концепцией освоения морских месторождений их разработка связана с сооружением морских платформ, которые являются основными объектами морского промысла. В утвержденном варианте разработки Приразломного месторождения все основные работы по его освоению будут осуществляться с одной стальной гравитационной платформы, устанавливаемой в центральной сводовой части нефтяной залежи I продуктивного горизонта нижнепермских отложений.

Большие начальные капитальные вложения, связанные со строительством платформы, предопределяют особую актуальность проблемы обоснования высокоэффективной системы разработки морского месторождения.

Система разработки должна обеспечить максимальную степень извлечения нефти из недр при высоких темпах ее добычи на протяжении всего периода эксплуатации месторождения, а также при относительно небольшом фонде добывающих и нагнетательных скважин (19 и 16 соответственно). В связи с этим определяющим фактором для достижения проектного коэффициента нефтеизвлечения является применение самой современной системы разработки месторождения, которая должна в наибольшей степени соответствовать его геологическим условиям. Для Приразломного нефтяного месторождения (ПНМ) в качестве такой технологии определена система разработки со следующими отличительными элементами:
- исключительное использование скважин с большой протяженностью стволов в пределах продуктивного горизонта;
- объединение в один эксплуатационный объект разработки всех продуктивных подгоризонтов и их вскрытие в пределах всего разреза от кровли до подошвы;
- интенсивное воздействие на продуктивный пласт путем организации ППД с начала разработки при высоких давлениях нагнетания (до уровня давления гидроразрыва);
- использование механизированного способа добычи нефти электроцентробежными насосными установками высокой производительности (от 1600 до 3200 куб.м/сут.), спускаемых на насосно-компрессорных трубах большого диаметра (51/2") практически до кровли продуктивного горизонта;
- использование однорядной схемы размещения добывающих и нагнетательных скважин.

Бурение скважин с большой протяженностью стволов в продуктивном горизонте (до 1000-2000 м) является фактором, значительно интенсифицирующим процесс нефтеизвлечения. Геологические условия разработки - большая нефтенасыщенная толщина при небольшой анизотропии пластов месторождения - являются благоприятными для его разработки скважинами данного типа.

Дальнейшие перспективы широкого применения в практике разработки морских месторождений могут получить двухзабойные и многозабойные скважины с большой протяженностью стволов в продуктивном горизонте. Проведенные расчеты процесса разработки свидетельствуют о двукратном увеличении дебитов нефти при использовании проектных однозабойных скважин (по сравнению с обычными вертикальными) и четырехкратном - двухзабойных. Особенно эффективно бурение двухзабойных скважин на отдаленных от платформы участках - в этом случае снижается проходка в непродуктивном разрезе. Интенсивное воздействие на продуктивный горизонт путем закачки воды при давлении на забое нагнетательных скважин до 400 атм и снижение давления на забое добывающих скважин до 125 атм с начала разработки позволят обеспечить высокие отборы нефти по скважинам.

Перечисленные факторы интенсификации и бла­гоприятные геологические условия разработки должны обеспечить высокий дебит нефти по всему фонду скважин (в начальный период эксплуатации - 1230-1480т/сут.), а также большие накопленные отборы на одну скважину за рентабельный срок разработки (в среднем около 4,0 млн. т). Проектный уровень добычи нефти по рекомендуемому варианту составляет 6,59 млн. т, или 8,8% от начальных извлекаемых запасов нефти. Суммарные (накопленные) объемы добычи нефти за рентабельный 22-летний период эксплуатации оцениваются в 74,45млн. т, что соответствует коэффициенту нефтеизвлечения в 32,2% (при утвержденном ГКЗ РФ - 0,3).

Объекты обустройства

Распределение объемов капитальных вложений между объектами обустройства Приразломного месторождения приводится в таблице: Из таблицы видно, что основная часть капитальных вложений приходится на МЛСП "Приразломная", которая является основным объектом обустройства месторождения. На ней в круглогодичном непрерывном режиме будут осуществляться все необходимые для освоения ПНМ основные и вспомогательные производственные технологические процессы, а именно:
- одновременное бурение/эксплуатация скважин;
- подготовка нефти к транспорту;
- хранение нефти в объеме 109 тыс. куб.м;
- отгрузка нефти в танкеры;
- погрузка и выгрузка грузов снабжения;
- утилизация отходов производства по принципу "нулевого сброса" в окружающую среду;
- вахтовое проживание рабочего персонала;
- прием и дозаправка вертолетов;
- очистка пластовой и балластной воды, закачка их в разрабатываемый пласт;
- выработка электроэнергии для собственных нужд платформы;
- управление технологическими процессами, контроль состояния конструкций платформы, мониторинг внешних воздействий;
- обеспечение внешней связи с морскими и береговыми объектами.

На МЛСП есть все необходимые системы, обеспечивающие безопасные условия выполнения производственных процессов, труда и отдыха рабочего персонала, охрану внешней среды от загрязнения, а также средства спасения работающего на платформе персонала при авариях.

Кроме МЛСП "Приразломная", к числу объектов обустройства относятся:
- береговые базы обеспечения месторождения;
- перевалочная база (ПБ) с плавучим нефтехранилищем (ПНХ) для сбора и хранения нефти и загрузки линейных танкеров (ЛТ) грузоподъемностью 120-170 тыс. т;
- плавучие транспортные технические средства ПТТС (суда) различного назначения.

База в Архангельске служит для приема, хранения и отправки грузов снабжения (материалы, топливо и оборудование), которые доставляются из центральных районов страны, а также из зарубежных стран. На платформу грузы доставляются в основном морскими судами и частично вертолетами.

База в Северодвинске обеспечивает ремонт, сборку и испытания оборудования и узлов, а также изготовление деталей.

Перевалочная база в Нарьян-Маре обеспечивает временное проживание и доставку рабочего персонала на платформу вертолетным транспортом.

У береговых баз обеспечения в Архангельске и Северодвинске есть морская, железнодорожная, автомобильная и воздушная связь с различными странами. На базе в Нарьян-Маре воздушная, морская и речная связь; железнодорожной связи нет.

Перевалочным пунктом системы вывоза нефти с ПНМ на рынки сбыта является ПБ в бухте "Печенга" (бухта "Девкина заводь") Мурманской области.

В состав ПБ входят:
- ПНХ с причалом грузоподъемностью 220 тыс. т, насосной станцией, бункеровочной базой и противопожарным оборудованием;
- вспомогательные береговые сооружения, в т.ч. для приема загрязненных вод с судов и буксировки судов, пункт управления движением судов, причал служебно- вспомогательного флота и др.

Назначение ПНХ:
- прием сырой нефти и отходов от челночных танкеров (ЧТ), снабжение их топливом, смазочным маслом, водой, провизией и расходными материалами;
- отгрузка сырой нефти на ЛТ;
- проведение таможенного, пограничного и санитарного контроля ЛТ;
- переработка твердых и жидких отходов, принимаемых с ЧТ и ЛТ;
- переработка твердых и жидких отходов, образующихся на ПБ.

Для решения основных задач по вывозу нефти, добываемой на месторождении, снабжению платформы необходимыми грузами и обеспечению безопасности работ по обустройству и эксплуатации ПНМ используются плавучие суда различного назначения:
- челночные и линейные танкеры;
- линейные (атомные) ледоколы;
- многофункциональные ледоколы-снабженцы;
- специализированные суда снабжения;
- суда портового флота.

Все технологические операции - бурение, добыча, подготовка, сбор и хранение нефти и ее отгрузка на танкер - выполняются на МЛСП.

Платформа "Приразломная" является сооружением гравитационного типа, выполненным из стальных конструкций с применением бетона для обеспечения местной прочности, а также в качестве балласта. Платформа обладает собственной плавучестью и доставляется на месторождение с установленным на ней производственным комплексом.

В эксплуатационном режиме она опирается на дно моря без дополнительного крепления. Устойчивость ее на грунте обеспечивается за счет собственного веса, водяного и бетонного балласта и "ребер" на днищевой части. Установка МЛСП на дно моря будет обеспечена с точностью отклонения от вертикали 0,5° в любом направлении. На платформе обеспечивается хранение до 109 тыс. куб.м подготовленной к транспортировке нефти, что соответствует 5-6-суточной производительности в период максимального уровня добычи.

Платформа рассчитана на круглогодичный непрерывный режим работы с учетом регулярного снабжения необходимыми материалами и продовольствием через каждые 15-60 суток. Работы на платформе ведутся вахтовым методом, численность обслуживающего персонала - 200 человек, смена вахт - через каждые 14-15 суток. В настоящее время осуществляются работы по изготовлению на ПО "Севмаш" нижнего основания платформы (кессона). Там же будут проведены модернизация верхнего строения и сборка платформы. Принципиальная схема выполнения этих работ представлена на рисунке.

Одной из основных задач, решаемых персоналом на платформе, является обеспечение такой технологии сбора и подготовки нефти, чтобы ее параметры удовлетворяли общепринятым в мире и России стандартам.

Эксплуатационные скважины оснащаются погружными электроцентробежными насосами (ЭЦН) для подъема скважинного флюида на платформу. Устья скважин оборудуются фонтанной арматурой, которая рассчитана на давление 21 МПа и оснащена фонтанными задвижками и задвижками с гидроприводом. Все скважины оборудуются внутрискважинным клапаном-отсекателем.

На платформе предусмотрены трехфазные сепарационные установки, предназначенные для: гашения пульсации двухфазного потока; сепарации газа от жидкой части продукции; отделения нефти от свободной пластовой воды; сброса свободной воды.

На стадии подготовки нефти используется следующее основное технологическое оборудование: электростатические коагуляторы;  стриппинг-колонна. Продукция скважины от сепаратора II-ой ступени подается к электростатическому коагулятору, где происходит дальнейшее отделение воды от нефти до уровня содержания ее в откачиваемом потоке нефти менее чем 0,5% от общего объема. От коагулятора нефть направляется к стриппинг-колонне, а отделяемая пластовая вода рециркуляционными насосами коагулятора направляется на вход сепаратора I ступени.

Конструкция стриппинг-колонны проектируется таким образом, чтобы давление насыщенных паров в товарной нефти составляло не более 0,067 МПа (0,67бар) при 20°С, а содержание H2S не превосходило одну часть на миллион по весу максимально.

Сероводород удаляется из нефти в стриппинг-колонне, в которой в качестве рабочей среды используется малосернистый углеводородный газ. Давление в стриппинг-колонне незначительно превышает атмосферное. В отсутствие малосернистого углеводородного газа в качестве поглотительного может быть использован инертный газ.

Из стриппинг-колонны очищенная нефть закачивается через охладители насосом в емкости-хранилища опорной части МЛСП. Газ, поступающий от сепараторов нефти, подлежит компримированию и используется главным образом как топливный газ. Излишки газа сжигаются на факеле высокого давления.

Технологический процесс добычи нефти сопровождается добычей пластовой воды, которая утилизируется через систему поддержания пластового давления (ППД). Дефицит воды для ППД восполняется использованием балластной и морской воды. Вся вода перед закачкой в продуктивный пласт проходит соответствующую подготовку.

Подводя итог вышесказанному, подчеркнем, что одной из главных задач освоения Приразломного нефтяного месторождения является интенсификация добычи нефти на всех стадиях его эксплуатации. К числу возможных мероприятий, направленных на решение этой задачи, можно отнести бурение резервных, дополнительных, горизонтальных двухзабойных скважин с более ранним сроком ввода их в эксплуатацию.

Создаваемые береговые базы обеспечения морских нефтегазопромысловых объектов и производственные мощности по созданию морских ледостойких платформ будут использованы при освоении Штокмановского газоконденсатного и других месторождений арктического шельфа.

Реализация проекта освоения Приразломного неф­тяного месторождения позволит открыть дополнительные рабочие места для создания новых высоких технологий в сфере производства технических средств и сооружений, которые будут востребованы при освоении углеводородных ресурсов арктического шельфа на протяжении всего XXI века. По прогнозам, на середину нынешнего столетия может прийтись пик освоения континентального шельфа.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!