Основные вызовы и риски при разработке углеводородов в Арктике
Митько А.В.
Президент Арктической общественной академии наук
Арктические регионы характеризуются сложными природно-климатическими условиями, которые приводят к тому, что геологическое строение акваторий Северного Ледовитого океана наименее изучено, а его природные ресурсы наименее освоены. В связи с этим проведение геолого-геофизических и других исследований, предваряющих стадию добычи минеральных ресурсов, в данном регионе представляется крайне важным не только для получения региональной информации, но и для научных обобщений в планетарном масштабе.
Успешно занимаясь исследованиями в далеком космическом пространстве, человечество не в состоянии решить многие «земные» проблемы и не может найти ответы на вопросы, от которых зависят его существование и стратегия поведения на Земле, включая Мировой океан.
Нет однозначного ответа на вопрос: продолжается ли потепление или уже началось похолодание? Ошибка в ответе на данный вопрос может принести колоссальные материальные и финансовые убытки и даже привести к непоправимым катастрофическим последствиям при освоении арктических ресурсов углеводородов (УВ). Поэтому при создании проектов разработки арктических месторождений нефти и газа необходимо учитывать все сценарии возможных изменений, происходящих на Земле.
Рис. 9. Лицензионные участки на шельфе России и диаграмма долевого распределения их количества по основным недропользователям
Готовы ли страны Арктического региона, и особенно Россия, к широкомасштабному освоению морских месторождений Арктики?
Пример проведения программы геологоразведочных работ(ГРР) 2012 г. одного из мировых технологических лидеров компании Shell на арктическом шельфе Аляски показал, что нет. Программа поисково-разведочного бурения Shell провалилась и чуть было не завершилась катастрофой с гибелью буровой установки Kulluk, экстренно оставленной экипажем и выброшенной на мель одного из островов на юге Аляски.
Лицензионные обязательства российских компаний ОАО «Газпром» и ОАО «НК „Роснефть“ на шельфе российской Арктики и Дальнего Востока предусматривают широкомасштабные ГРР, аналогов которых по суммарной площади работ и сложности природно-климатических условий никогда не было.
Основные надежды на реализацию этих планов связываются с международным сотрудничеством, в ходе которого российские компании освоят современные технологии и технические средства морской геологоразведки и нефтегазодобычи, получившие широкое развитие и применение за рубежом. Для этого подписан ряд соглашений с компаниями ExxonMobil, Total, ENI, Statoil, CNPC и др.
В «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года» к основным рискам и угрозам страны отнесено«отсутствие российских современных технических средств и технологий для поиска, разведки и освоения морских месторождений УВ в арктических условиях» (ст. 5, б). Отметим, что в России в ограниченном объеме продолжает производиться морское геофизическое оборудование, объемы и назначение которого могут быть расширены (см. ниже).
Открытия, сделанные в последние 10 – 20 лет на акваториях России и Мирового океана, показали недостаточную изученность не только глубоких отложений, но и строения дна и процессов, происходящих в верхней части донных отложений. Буровой флот России, созданный в 1981 – 1993 гг., в большей степени утерян (распродан), и восстановить его в объемах, необходимых для выполнения в ближайшие годы значительных лицензионных обязательств основных недропользователей (ОАО «Газпром» и ОАО «НК „Роснефть“), крайне сложно.
Снижение экологического риска бурения морских скважин требует наличия опытного персонала и многочисленных судов сопровождения – транспортно-буксирных, нефтесборных, пассажирских и другого специального назначения.
Во времена СССР для обеспечения поисково-разведочных работ на шельфе Арктики такой флот был создан госпредприятии «Арктикморнефтегазразведка» (ныне ОАО «АМНГР»). В настоящее время флот из 46 судов и хорошо обученные кадры АМНГР (около 5 тыс. человек в 1990 г.) в большей степени утеряны, имеются всего 2 буровые установки ( «Валентин Шашин» и СПБУ«Мурманская»), работающие на шельфе Вьетнама, а АМНГР с многократно сокращенным персоналом находится в плачевном состоянии.
Наблюдаемое ориентирование морской нефтегазовой отрасли на повсеместное привлечение зарубежных компаний приведет к еще большей зависимости России от конъюнктуры мирового нефтегазового рынка, свидетельством чему служит срыв в 2013 г. бурения разведочной скважины ОАО «Газпром нефть шельф» на Долгинском месторождении из-за румынской компании GSP.
Бурение предполагалось проводить СПБУ GSP Jupiter, построенной в Румынии в 1987 г. По признанию руководства компании GSP, работа на Долгинском месторождении будет их первым опытом работы в Арктике, что вызывает серьезные опасения. Почему российский шельф Арктики должен быть полигоном для обучения и испытаний зарубежных компаний, в то время как российские буровые компании не имеют здесь достаточного объема работ?
Последние два года освоения шельфа Арктики «ознаменовались» полным отсутствием поисково-разведочного бурения, которое до этого проводилось без перерыва более 30 лет, включая трудные 90-ые годы прошлого века.
Если не предпринять кардинальных мер по исправлению ситуации с ГРР, то через 15 – 20 лет в России возникнут проблемы не только с экспортом жидких УВ, но даже и с обеспечением собственных внутренних потребностей.
Расширение объемов ГРР, наряду с поддержкой отечественных производителей геофизического, бурового и другого сопутствующего оборудования, позволит не только наполнить запасами и поднять на новый высокотехнологичный уровень развития нефтегазовую отрасль, но и послужит мощным локомотивом для возрождения всей экономики страны.
В России сохранились предприятия, которые производили и способны активизировать производство буровых установок и буровых добывающих платформ (Выборгский ССЗ, Северодвинская судоверфь «Звездочка», ССЗ«Красные баррикады»). При этом часть специализированного оборудования придется закупать за рубежом, но такая интеграция широко практикуется даже в самых передовых странах.
Имеющиеся в мире технологии нефтегазодобычи на покрывающихся льдом акваториях применимы лишь в мелководных зонах (до 100 – 120 м), в которых возможны строительство искусственных островов или установка платформ гравитационного типа ( «Приразломная»,«Орлан», «Моликпак»и др.).
Рис. 10. Нефтегазовая инфраструктура и количество заходов танкеров для перевозки нефти и СПГ (зеленый и красный цвета) (прогноз на 2020 г.)
Действуют и развиваются технологии и технические средства подводной добычи УВ (Ormen Lange, Snohvit, Киринское и др.), которые, в принципе, могут функционировать и в подледных условиях, но опыта такой работы еще нет. Даже применение современных технологий в традиционных условиях нередко приводит к аварийным и катастрофическим ситуациям (Roncador, 2001; Montara, 2009; Macondo, 2010; Elgin, 2012; Булла-Дениз, 2013 и др.), а разработка газоконденсатного месторождения Snohvit в наиболее благоприятных безледных условиях Арктики периодически сопровождается техническими осложнениями.
Статистический анализ около 500 крупных разливов нефти по происшествиям свидетельствует, что чаще всего их причинами были: удары танкеров о морское дно (посадка на мель) – 32,75%, столкновения – 29,45%, разрушения корпуса – 13,19%, пожары и взрывы – 11,65%. Для повышения эффективности и экологической безопасности разработки морских месторождений за рубежом широко применяется их сейсмический мониторинг (сейсморазведка 4D).
Первое успешное опробование сейсморазведки 4D в режиме с плавающими сейсмокосами прошло в России в 2010 г. на Пильтун-Астохском месторождении в Охотском море. Из-за потенциально двойного назначения наиболее совершенной технологии сейсморазведки 4D, реализуемой с донными сейсмокосами (Permanent Seismic), Россия обречена на создание и применение отечественных комплексов сейсмического мониторинга.
Кроме повышения эффективности добычи нефти и газа и предотвращения техногенных катастроф данные системы позволят контролировать передвижения подводных средств и персонала потенциальных противников, что повысит обороноспособность страны.
Такая работа начата в 2012 г. и при наличии финансирования может быть завершена в короткий срок в сотрудничестве с рядом специализированных организаций (концерны«Моринформсистема-Агат», «Океанприбор» и др.).
Однако для внедрения инновационных технологий сейсмического мониторинга на разрабатываемых морских месторождениях России необходима законодательная поддержка. Общепризнанным является то, что геологическое строение и нефтегазоносность российского шельфа Арктики недостаточно изучены сейсморазведкой и бурением.
Открытия ряда институтов, сделанные в последние 10 – 20 лет на акваториях России и Мирового океана, показали недостаточную изученность не только глубоких отложений, но и строения дна и процессов, происходящих в верхней части донных отложений.
На арктическом шельфе России, как и на шельфе западного полушария (США и Канада), почти повсеместно существуют отрицательные температуры придонной воды и криолитозона, в которой возможно существование или образование газогидратов (в том числе и на дне Штокмановского месторождения), представляющих опасность при освоении традиционных ресурсов УВ.
Необходимо усилить геолого-геофизические исследования распространения залежей свободных газов и газогидратов в донных отложениях, палео- и современной мерзлоты на акваториях Арктики. Мировой опыт свидетельствует о возможности ликвидации в ледовых условиях не более 10 – 20% разлившейся нефти.
Для повышения уровня изученности природных явлений и картирования зон распространения потенциально опасных природных объектов на шельфе России и в Мировом океане, представляющих проблемы для освоения ресурсов нефти и газа, проводятся комплексные научно-аналитические исследования геолого-геофизических материалов, накопленных в производственных организациях и научно-исследовательских институтах в результате более чем 30-летнего периода морских геологоразведочных работ ( «разведка архивов»).
В результате данных исследований предполагается создать отечественную геоинформационную систему о распространении различных природных феноменов (грязевые вулканы, сипы нефти и газа, газогидраты и др.), которым уделяется большое внимание при решении научных и производственных задач за рубежом.
Возможно образование таких глобальных негативных ситуаций, когда основные силы потребуется вкладывать не на создание новых жизненно необходимых материальных ценностей, а на ликвидацию последствий «успешной деятельности» предыдущих поколений, которые недоучли отдельные факторы риска организации нефтегазодобычи на море и суше, особенно в Арктике.
Из обобщения планов российских недропользователей следует, что в 2020 г. в Печорском и Карском морях объемы перевозок нефти и сжиженного природного газа (СПГ), добываемых на шельфе и прилегающей суше, достигнут 50 – 80 млн тонн (в 14 – 22 раза больше всего грузопотока по Северному морскому пути в 2012 г.), при этом не учтены объемы грузопотоков из других регионов.
Вывоз данного объема нефти и СПГ потребует 750 – 1100 заходов крупнотоннажных танкеров, распределение которых по конкретным проектам отображено на рис. 10. Это свидетельствует о быстро растущих угрозах экосистеме Арктики и требует активного развития сил МЧС и ФБУ «Госморспасслужба России» из-за крайне ограниченного времени.
Эти данные объединяются в единую геоинформационную систему, позволяющую сделать важные выводы об основных причинах и трендах чрезвычайных ситуаций. Известно, что объемы аварийных разливов нефти при ее транспортировке в 23 – 26 раз выше, чем при морской добыче.
При этом объемы транспортируемой нефти морским путем превышают 1,5 млрд тонн в год – около 40% мировой добычи. Согласно имеющейся международной статистике аварий танкеров, повлекших разливы нефти, 84 – 88% событий связано с «человеческим фактором» и сложными условиями навигации.
Многочисленные примеры аварий и катастроф при добыче и транспортировке УВ в Мировом океане показали, что от «человеческого фактора» не могут застраховать даже самые современные технологии и технические средства.
При оптимистичном прогнозе, с учетом новых открытий, Баренцево-Карский регион может обеспечить в 2025 – 2030 гг. добычу 15 – 25 млн тонн нефти в год (3 – 5% от общероссийской добычи и около 0,3-0,5% от мировой). Совершенствование конструкций танкеров (двойные корпуса и др.), а также систем навигации и спутникового мониторинга их перемещений привело к значительному уменьшению количества и суммарных объемов годовых разливов за прошедшие 40 лет.
Количество средних разливов (7 – 700 тонн) в период 2000 – 2009 гг. по сравнению с 1970 – 1979 гг. сократилось в 3,6 раза, а крупных (более 700 тонн) – в 7,5 раза. В последние полвека 25 самых крупных разливов нефти и нефтепродуктов объемами от 70 до 287 тыс. тонн произошли в период 1967 – 2002 гг., включая 4 в Персидском заливе во время войны 1991 г. (суммарно свыше 0,5 млн тонн).
Сравнение количеств разливов по странам свидетельствует, что чаще всего они происходят у берегов стран-импортеров нефти (79%), и в первую очередь около США, что объясняется высокой плотностью движения танкеров из-за наибольшего объема импорта нефти. Однако из 50 самых крупных разливов (35 – 287 тыс. тонн) около США произошло всего два, включая известную катастрофу танкера ExxonValdiz у южных берегов Аляски с разливом 37,4 тыс. тонн нефти.
Эта катастрофа, являясь самой крупной в северных широтах, оказала огромное региональное негативное воздействие на экосистему и доказала особую уязвимость Арктики. Чрезмерная эйфория и вера, что арктический шельф России способен решить все ее проблемы в долгосрочном обеспечении углеводородами, способны дезориентировать развитие нефтегазовой отрасли и всей страны.
В России и за рубежом отсутствуют надежные технологии устранения разливов жидких УВ в ледовых условиях. Мировой опыт свидетельствует о возможности ликвидации в ледовых условиях не более 10 – 20% разлившихся УВ. При этом применяется механический сбор, сжигание на воде и химическое разложение с помощью диспергентов.
Согласно данным ФБУ«Госморспасслужба России» – организации Минтранса России и Федерального агентства морского и речного транспорта, ответственной за ликвидацию аварийных разливов нефти в морских условиях, – в России сжигание нефти на море запрещено и огнестойкие заградительные боны отсутствуют.
Не рекомендовано и применение в арктических условиях диспергентов. Для повышения эффективности борьбы с возможными разливами нефти необходимы обновление и расширение аварийно-спасательного флота ФБУ«Госморспасслужба России» и создание ряда центров базирования специализированных судов и технических средств, один из которых целесообразно расположить в Амдерме.
Необходимо помнить, что кроме организации безопасной добычи УВ спустя несколько десятилетий потребуется обеспечить ликвидацию построенной инфраструктуры – подводных скважин, трубопроводов и другого оборудования. Эта проблема уже стоит как особенно важная и сложная для исполнения во многих морских нефтегазоносных бассейнах мира, в которых длительное время ведется добыча нефти и газа (Северное море, Мексиканский залив и др.).
Возможно образование таких глобальных негативных ситуаций, когда основные силы«наиболее отличившихся стран», может быть, и всего человечества, потребуется вкладывать не на создание новых жизненно необходимых материальных ценностей, а на ликвидацию последствий «успешной деятельности» предыдущих поколений, которые недоучли отдельные факторы риска организации морской нефтегазодобычи, особенно в Арктике.
Только на ликвидацию катастрофических последствий, возникших при аварии 20.04.10 всего одной морской скважины на глубоководном месторождении Macondo в Мексиканском заливе компания ВР затратила более 40 млрд долларов (с выплатой штрафов). Случись подобная катастрофа в арктических широтах, последствия были бы несравнимо более трагичными и глобальными.
Экологической безопасности России угрожает большое количество «бездействующих»(законсервированных или ликвидированных) скважин, пробуренных во времена СССР. После завершения разработки ряда месторождений в углеводородных резервуарах происходят изменения положений контактов УВ с пластовой водой и восстановление первоначальных пластовых давлений.
Свидетельством этих явлений служат многочисленные месторождения Северного Кавказа, на которых после разновременных перерывов продолжена нефтегазодобыча. С одной стороны, эти явления дают возможность начать повторную разработку данных месторождений и улучшить ситуацию с минерально-сырьевой базой (МСБ) страны.
С другой стороны, в старых месторождениях возможны неконтролируемые перетоки УВ по заколонным пространствам с формированием техногенных залежей, угрожающих экосистеме, что дополнительно стимулирует вторичную разработку старых месторождений.
В развитых зарубежных странах периоды разработки месторождений и коэффициенты извлечения нефти (КИН) значительно превышают среднероссийские, хотя и в России имеются примеры месторождений с КИН более 50%.
Это направление, подкрепленное реальным внедрением новых технологий и методов увеличения нефтеотдачи, представляется одним из основных для восполнения убывающих запасов России. На Российском шельфе Арктики сосредоточено не более 5 – 9% ресурсов жидких углеводородов страны.
В США, понимая сложности добычи нефти и газа из морских арктических месторождений, их ресурсы также относят к нетрадиционным (unconventional resources). При этом на первом плане сейчас стоит расширение добычи нетрадиционных УВ на суше, а не на акваториях и тем более арктического региона.
Это наглядно видно из трендов их долевой добычи на фоне падающей добычи морских нефти и газа. За счет разработки месторождений сланцевого и угольного газа США вышли на первое место в мире по добыче газа и в ближайшие год-два превратятся в его экспортера, что окажет влияние на объем экспорта российского газа.
Бурные темпы роста добычи сланцевого газа в США не смог предугадать ни один из ведущих мировых экспертов. Активно развивается и добыча нефти низкопроницаемых коллекторов, часто называемой сланцевой. За счет этого по мнению американских экспертов суммарная добыча жидких УВ в США через 10 лет достигнет 520 – 540 млн тонн.
Отметим, что по последним данным US EIA (Energy InformationAdministration) мировые извлекаемые запасы сланцевой нефти примерно равны 47 млрд тонн, при этом США обладают 16,8% долей, а лидером является Россия – 21,7%.
Вклад нефти и конденсата шельфа Арктики в общероссийскую добычу не может внести кардинальных изменений в ее тренды, так как основные запасы и ресурсы жидких УВ сосредоточены на суше.
По расчетам ряда экспертов и официальным данным Роснедр, ВНИГНИ и ряда других организаций, на суше России расположено от 83 до 90% прогнозных ресурсов жидких УВ. Таким образом, на шельфе Арктики сосредоточено не более 5 – 9% ресурсов жидких УВ страны (по нашему мнению данные значения занижены из-за недооценки перспектив глубоких горизонтов).
С учетом впервые опубликованных в 2013 г. МПР РФ данных о запасах нефти России, доля месторождений шельфа Арктики составляет всего около 2%. Если говорить о газе, то его запасы и ресурсы велики, как на суше (67,9% начальных ресурсов страны), так и на арктическом шельфе, что делает Россию крупнейшей газовой державой мира.
Однако по запасам газа доля шельфа Арктики на данном этапе составляет всего 12,5%. Необходимо учитывать, что стоимость нефте- и газодобычи на суше ниже, чем на шельфе. Особенно это касается таких удаленных от берега месторождений, как Штокмановское газоконденсатное месторождение.
Возможным исключением являются месторождения, расположенные в переходных зонах суша – море в регионах с развитой инфраструктурой на суше (Печорское море, Обская и Тазовская губы, побережье Ямала). Особый интерес представляют залежи, которые можно разрабатывать горизонтальными скважинами с берега, что значительно дешевле, чем с морских платформ, и безопаснее для ранимой экосистемы Арктики.
Об этом свидетельствует многолетний опыт России (Одопту-море, Чайво, Юрхаровское), США и других стран. Принципиально важным и стратегически правильным этапом освоения нефтегазовых ресурсов Арктики является начало в 2012 г. разработки ОАО «Газпром» уникального Бованенковского месторождения – первого и самого большого (запасы газа 4,9 трлн м3) на полуострове Ямал.
Планируется, что к его инфраструктуре подсоединятся Крузенштернское и Харасавэйское месторождения из переходной зоны суша – море, морская часть которых может разрабатываться горизонтальными скважинами с суши. При получении первой нефти Приразломного месторождения в конце 2013 г., ее максимальная добыча в 6,5 млн тонн будет достигнута примерно в 2020 г., что обеспечит не более 1,3% от общероссийской добычи (при ее сохранении на уровне последних лет) и около 0,15% от мировой.
На основе мирового опыта освоения морских месторождений при оптимистичном прогнозе на открытых акваториях Арктики потребуется не менее 10 лет с момента открытия месторождения до начала добычи УВ. Количество лет от открытия до ввода в эксплуатацию известных морских разрабатываемых месторождений составило: Приразломное – 24, Чайво – 26, Лунское и Аркутун-Даги – 25, Одопту-море и Киринское – 21, Snohvit – 23, Hibernia – 18, Пильтун-Астохское и Кашаган – 13, Endicott – 9.
Состояние подготавливаемых к разработке норвежских Goliat и AastaHasteen свидетельствует, что на них до первой добычи пройдет не менее 13 и 20 лет соответственно. Таким образом, в России до 2025 г. добыча нефти может быть начата только на уже открытых месторождениях Печорского моря, да и то не на полную мощность.
Кроме Приразломного в Печорском море может быть начата разработка еще трех месторождений – Долгинского, Медынское-море, Варандейское-море с пиковыми добычами, соответственно, 6,7; 5,5 и 3,9 млн тонн. Суммарная пиковая добыча всех четырех месторождений может достигнуть 22,5 млн тонн, но в реальности – не более 15 – 17 млн тонн, так как все четыре месторождения будут вступать в разработку со значительными временными задержками. Кроме того, лицензии на Приразломное и Долгинское месторождения принадлежат ОАО «Газпром», а на Медынское-море и Варандейское-море – ОАО «НК „Роснефть“ (имеет партнера – китайскую CNPC), что может негативно повлиять на их комплексное освоение.
Таким образом, при оптимистичном прогнозе, с учетом новых открытий, Баренцево-Карский регион способен обеспечить в 2025 – 2030 гг. выход на 15 – 25 млн тонн в год (3 – 5% от общероссийской добычи и около 0,3 – 0,5% от мировой). Обобщая сказанное, отметим, что чрезмерная эйфория и вера, что арктический шельф России способен решить все ее проблемы в долгосрочном обеспечении жидкими УВ, способны дезориентировать развитие нефтегазовой отрасли и всей страны.
Вместе с тем не вызывает никаких сомнений необходимость проведения активных ГРР на всем арктическом шельфе и в наиболее перспективных регионах суши, так как мы должны знать, чем реально обладает Россия, а экономическая целесообразность (рентабельность проектов), наличие технологий и вопросы безопасного освоения ресурсов УВ расставят очередность ввода в эксплуатацию различных арктических объектов.
По заказам госбюджета и компаний нефтегазового профиля выполняются совместно с российскими и зарубежными геофизическими предприятиями значительный объем морских геолого-геофизических и экологических исследований в акваториях России и Мировом океане, включая мониторинг разработки месторождений нефти и газа. Стремительное изменение климата, поиск и добыча природных ресурсов, судоходство и браконьерство — вот лишь некоторые из причин, по которым Арктика сегодня находится в серьезной опасности.
