Арктика, богатая природными ресурсами, становится одним из ключевых регионов мировой экономики. Разработка арктических месторождений, таких как проект Новопортовское, требует комплексного подхода, включающего в себя не только добычу полезных ископаемых, но и эффективную морскую логистику. Строительство современных морских терминалов, способных функционировать в суровых арктических условиях, является неотъемлемой частью этого процесса. Такие терминалы не только обеспечивают надежную транспортировку добытой продукции, но и открывают новые возможности для развития региона.
Одним из наиболее амбициозных проектов освоения северных территорий является разработка Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения. Этот масштабный проект, реализуемый в суровых климатических условиях Крайнего Севера, представляет собой настоящий вызов для российской нефтегазовой отрасли. В статье мы расскажем о ключевых особенностях проекта, его значении для российской экономики и о технологических решениях, позволивших осуществить эту сложную задачу.
История открытия и освоения Новопортовского месторождения
Новопортовское нефтегазоконденсатное месторождение Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции открыто в 1964 году. Его залежи образовались примерно 400 млн лет назад. Месторождение расположено за Полярным кругом в юго-восточной части полуострова Ямал, в 30 км от побережья Обской губы, чей безледный период длится всего 4 месяца – с июля по октябрь. Это одно из самых крупных разрабатываемых нефтегазоконденсатных месторождений полуострова, извлекаемые запасы которого более 250 млн тонн нефти и конденсата и более 320 млрд м3 газа.
С 2011 года оператором Новопортовского месторождения является ООО «Газпром нефть-Ямал», дочернее общество ПАО «Газпром нефть».
Как разрабатывают нефтяные месторождения в Арктике? Основные этапы и технологии разработки арктических месторождений:
- Разведка и геологическое изучение:
- Проведение сейсмических исследований для определения геологического строения месторождения.
- Бурение разведочных скважин для подтверждения запасов нефти и газа.
- Создание детальных геологических моделей месторождения.
- Проектирование разработки:
- Разработка оптимального плана разработки с учетом климатических условий, ледовой обстановки и глубины залегания пластов.
- Выбор технологии добычи (кустовое бурение, подводные добычные системы и т. д.).
- Проектирование инфраструктуры (нефтепроводы, трубопроводы, жилые модули, энергоснабжение).
- Строительство инфраструктуры:
- Строительство дорог, взлетно-посадочных полос, жилых поселков.
- Прокладка трубопроводов для транспортировки нефти и газа.
- Возведение производственных объектов (нефтегазодобывающие платформы, компрессорные станции).
- Добыча нефти и газа:
- Бурение эксплуатационных скважин.
- Подъем нефти и газа на поверхность.
- Первичная обработка добытой продукции.
- Транспортировка и переработка:
- Транспортировка нефти и газа по трубопроводам или танкерами.
- Переработка нефти на нефтеперерабатывающих заводах.
После выполнения программы бурения в рамках опытно-промышленной эксплуатации компания «Газпром нефть» в 2014 году приступила к эксплуатационному бурению этого месторождения.
По геологическому строению разреза и характеру нефтегазоносности месторождение считается сложным. Наличие низкопроницаемых коллекторов, многочисленные тектонические нарушения, приводящие к высокой расчлененности залежей, мощная
Газпром нефть успешно разрабатывает Новопортовское месторождение на Ямале, несмотря на сложности из-за газовой шапки. Арктические технологии позволили освоить месторождения, дающие высококачественную нефть марки Novy Port, которая по своим характеристикам превосходит традиционные сорта Urals и Brent. Низкое содержание серы и примесей делает эту нефть ценной и практически не требующей дополнительной обработки.
Для транспортировки нефти был построен морской терминал “Ворота Арктики“, обеспечивающий круглогодичную отгрузку. Это решение позволило преодолеть удаленность месторождения от существующей инфраструктуры и сократить транспортные расходы.
Российская нефтяная промышленность вносит существенный вклад в формирование государственного бюджета.
Арктический морской нефтеналивной терминал «Ворота Арктики»
Нефтегазодобыча на полуострове Ямал получила новый импульс с запуском одного из самых капиталоемких проектов в отрасли – арктического терминала круглогодичной отгрузки (АТКО) нефти «Ворота Арктики». Его эксплуатация началась 25 мая 2016 года. Терминал рассчитан на круглогодичную и круглосуточную погрузку сырой нефти в экстремальных природно-климатических условиях при температуре ниже -50 °C, скорости ветра до 40 м/с и толщине льда в Обской губе 2,5 м. Его проектная мощность составляет 8,5 млн т нефти в год.
Как работает арктический морской нефтеналивной терминал? Полностью терминал был смонтирован осенью 2015 года. На берегу Обской губы были построены подводный и сухопутный нефтепроводы длиной более 10,5 км, резервуарный парк, насосные станции.
Из-за мелководья в прибрежной зоне и постоянных наносных течений разместить причалы терминала на берегу оказалось невозможно. Поэтому причал терминала был построен по аналогии с причалом терминала в порту Де-Кастри (Хабаровский край, проект «Сахалин-1») с дистанционным управлением (без персонала) в Обской губе Карского моря на глубине 10,35 м в 3,5 км от берега в районе мыса Каменного (ЯНАО).
Методические указания по судовождению в ледовых районах проекта “Сахалин-1”Сахалинский причал (в порту Де-Кастри) отличается от новопортовского металлоемкостью и обслуживанием. На Сахалине море соленое, а лед рыхлый. В Обской губе вода практически пресная из-за соединения двух рек: Таза и Оби. Толщина льда в зимний период вокруг выносного причала терминала «Ворота Арктики» может превышать 2 м, а плотность пресноводного льда выше. Поэтому для обеспечения его надежной работы в условиях Крайнего Севера был использован особый металл – арктическая сталь, способная выдержать любые ледовые нагрузки.
Выносной одноточечный причал башенного типа состоит из единой неподвижной стальной конструкции и башенной вращающейся части. Причал установлен на грунте. Его основание заглублено заподлицо к уровню грунта и закреплено 12 трубчатыми сваями (диаметром 96 и 72 дюйма), погруженными в вечную мерзлоту на глубину 85 м. Вокруг основания причала выполнено углубление для отсыпки бермы бутовым камнем. Центральная колонна причального устройства башенного типа оснащена ледостойким конусом вокруг ватерлинии.
Читайте также: Руководящие документы для судов, эксплуатирующихся в полярных водах
На верхней поворотной конструкции причального устройства, помимо швартовного троса и перекачивающих шлангов, предусмотрены блок местного управления, видеонаблюдение за технологическим процессом и охраной акватории.
Опорно-поворотный подшипник, расположенный на высоте 13,5 м, позволяет верхней части поворачиваться относительно опорной конструкции. Это дает танкеру возможность свободно позиционироваться по направлению ветра и занимать положение наименьшего сопротивления в соответствии с преобладающими погодными условиями. Однако расположение терминала на границе 10-метровой изобаты ограничивает безопасное положение судна относительно причала сектором от 330° до 180°.
Основные габариты и характеристики одноточечного причала:
- высота от основания до наивысшей точки – 80 м (как 32-этажное здание), из которых 17 м находится под водой;
- высота крана над уровнем воды составляет 61 м;
- ширина по основанию – 40 м;
- ширина на уровне ватерлинии – 13,4 м;
- длина грузовой стрелы от центра АТКО – 52,4 м;
- длина грузового шланга с концевой секцией Pusnes – 71,3 м;
- максимальная скорость погрузки – 6 500 м3/ч;
- максимальное давление в грузовом шланге – 21 бар;
- температура отгружаемой нефти от +30 до +36 °C;
- длина поворотного стола 78 м;
- масса конструкции более 7 000 т.
Выносной причал терминала соединен нефтепроводом с приемо-сдаточным пунктом в поселке Мыс Каменный, существенная часть которого проходит под водой. Две нитки общей протяженностью 7,9 км каждая обеспечивают постоянную циркуляцию подогретой на приемо-сдаточном пункте до +45 °C нефти для гарантированного удаления остатков парафина со стенок трубопровода.
Подводная часть нефтепровода защищена дополнительной бетонной оболочкой и за 500 м до терминала засыпана камнем. Для управления и электроснабжения терминала используется проложенный отдельно оптоволоконный кабель. Применен принцип дублирования всех основных систем, а их управление осуществляется дистанционно.
Терминал «Ворота Арктики» имеет двухуровневую систему противоаварийной защиты и отвечает самым жестким требованиям в области промышленной безопасности и охраны окружающей среды. Оборудование терминала полностью автоматизировано и надежно защищено от гидроударов, что гарантирует герметичность трубопровода. В опорном основании одноточечного причала размещена замкнутая система гашения гидроудара. Клапаны этой системы установлены в главном трубопроводе. Они открываются автоматически при превышении заданного уровня давления, и нефть через короткое время поступает непосредственно в цистерну гашения гидроудара, совмещенную с дренажным резервуаром, которые размещены в опорном основании. Клапаны гашения гидроудара закрываются автоматически, как только давление на входе падает ниже давления за клапаном.
Предлагается к прочтению: Подготовка судна к плаванию во льдах
Специальная система терминала позволяет мгновенно производить отшланговку танкера, сохраняя герметичность разъединяемых элементов. Технология «нулевого сброса» исключает попадание любых посторонних веществ в акваторию Обской губы, что крайне важно для сохранения экологии Арктики.
Транспортная система проекта
Для безопасной и круглогодичной работы арктического терминала «Ворота Арктики» создана специальная транспортно-логистическая система. Она включает челночные танкеры для Арктики и ледоколы, которые перевозят нефть по 500-километровому ледовому каналу в Обской губе и открытых водах Карского моря.
Танкеры, построенные в Южной Корее, названы в честь российских полярных исследователей. Они предназначены для вывоза нефти с Новопортовского месторождения. Для обслуживания терминала и обеспечения безопасности судоходства в сложных ледовых условиях построены ледоколы «Александр Санников» и «Андрей Вилькицкий».
В 2016 году запущена новая логистическая схема: нефть переваливается на плавучее хранилище в Мурманске, что сокращает время рейсов танкеров и позволяет использовать стандартный флот для дальнейшей транспортировки. Максимальная пропускная способность комплекса – 15 млн тонн в год.
Крупнотоннажные арктические челночные танкеры, обслуживающие проект «Новопортовское»
ПАО «Совкомфлот» играет ключевую роль в освоении Новопортовского месторождения. Компания предоставила флот уникальных танкеров, способных работать в суровых условиях Арктики. Суда спроектированы специально для работы в Обской губе и соответствуют самым высоким стандартам безопасности. Танкеры “СКФ Енисей” и “СКФ Печора” начали транспортировку нефти в 2014 году, а в 2016 году флот пополнился современными судами серии “Штурман“. Эти суда обеспечивают круглогодичную транспортировку углеводородов в высоких широтах, что является беспрецедентным достижением.
Согласно положениям Правил классификации и постройки морских судов РМРС в редакции 2015 года (том 1; часть 1 «Классификация»; раздел 2 «Класс судна»; глава 2.2 «Символ класса судна»; пункт 2.2.3 «Знаки категорий ледовых усилений Регистра и знаки полярных классов МАКО»; таблицы 2.2.3.4-2 и 2.2.3.4-3) судно, корпус которого спроектирован на арктическую ледовую категорию Arc7, может эксплуатироваться, не подвергаясь повышенному риску получения повреждений в результате взаимодействия корпуса со льдом:
- в режиме самостоятельного плавания с допустимыми скоростями хода 6-8 узлов в сплочённых однолетних льдах толщиной до 1,4 м в зимне-весенний период навигации и толщиной до 1,7 м в летне-осенний период навигации;
- в режиме плавания в канале за ледоколом с малыми скоростями хода 3-5 узлов в толстых однолетних льдах толщиной до 1,8 м в зимне весенний период навигации и в двухлетних льдах толщиной до 3 м в летне-осенний период навигации.
Суда спроектированы как судно двойного действия (Double Acting Tanker (DAT)), что означает возможность ледокольного следования как носом, так и кормой вперёд, однако основным видом движения и тяжёлых ледовых условиях является движение кормой вперёд. Носовая форма корпуса разработана с учётом работы как на чистой воде, так и во льдах различной формы. Поэтому без сопровождения ледокола эти суда могут преодолевать лёд толщиной до 1,8 м, следуя кормой вперёд, и до 1,4 м при движении носом вперёд.
Читайте также: Безопасность мореплавания во льдах
Главная силовая установка судов состоит из четырёх генераторов MAN B&W суммарной мощностью 32 МВт. Пропульсивная установка, состоящая из двух винто-рулевых колонок типа Azipod совокупной мощностью 22 МВт, обеспечивает каждому танкеру высокую ледопроходимость и манёвренность при преодолении торосов и тяжёлых ледовых полей.
Танкеры проекта «Новопортовское» специально спроектированы для работы в суровых арктических условиях. Они обладают высокой ледопроходимостью, способны развивать скорость до 14 узлов на чистой воде и до 8 узлов во льдах толщиной до 1,7 м. Корпус танкеров изготовлен из специальной арктической стали и усилен для работы в ледовых условиях.
Суда оснащены современными системами и оборудованием: котельной установкой на термальном масле для эффективного обогрева в зимний период, системами очистки балластных вод и другими устройствами, обеспечивающими экологическую безопасность.
Танкеры соответствуют самым высоким международным стандартам безопасности и получили все необходимые сертификаты, включая сертификат соответствия Полярному кодексу. Это означает, что суда полностью готовы к работе в арктических условиях и обеспечивают безопасность экипажа и окружающей среды.
Ледокольное сопровождение танкеров Новопортовского месторождения
Обслуживание танкеров и терминала на Новопортовском место рождении осуществляется с помощью двух ледокольных судов обеспечения (ЛСО), «Александр Санников» и «Андрей Вилькицкий», Выборгский судостроительный завод завершил их строительство по заказу «Газпром нефти» в 2018 году.
Концептуальный проект судов выполнен Aker Arctic Technology, технический проект разработан Морским Инженерным Бюро, рабоче-конструкторскую документацию выполнило ПКБ «Петробалт».
Ледокольные суда обеспечения выполняют ледокольную проводку танкеров, оказывают помощь при проведении швартовных и погрузочных работ, участвуют в спасательных операциях и буксировках судов, могут заниматься пожаротушением и участвовать в операциях по Бункеровка судна и основные организационно-технические операцииликвидации разливов нефти.
Ледоколы рассчитаны на работу при экстремально низких температурах (до -50 °C) и в сплошном льду толщиной около 2 м и с 30-сантиметровым снежным покровом со скоростью 2 узла при движении вперёд как носом, так и кормой. Суда обеспечены комфортными условиями для жизни и отдыха экипажа, имеется собственный госпиталь для оказания экстренной помощи. «Александр Санников» – на момент ввода в эксплуатацию самый мощный в мире дизельный ледокол с инновационной системой движения и маневрирования во льду. Секрет этих судов в особой форме корпуса и трёх пропульсивных азимутальных Средства улучшения маневренных характеристик суднаустановках типа Azipod.
Две винто-рулевые колонки мощностью по 7,5 кВт расположены в кормовой части судна, одна мощностью 6,5 кВт – в носовой части.
| Основные характеристики ледокольных судов обеспечения | |
|---|---|
| Ледовый класс | Icebreaker 8 |
| Мощность | 21,5 МВт, три винто-рулевые колонки |
| Длина | 121,7 м |
| Ширина | 26,0 м |
| Высота борта | 11,5 м |
| Осадка | 8,2 м |
| Полное водоизмещение | 13 400 т |
| Дедвейт | 3 400 т |
| Скорость | 16 узлов |
| Автономность | 40 суток |
| Mocta размещения персонала | 35 |
| Количество членов экипажа | 21 человек |
Именно такое техническое решение даёт «Александру Санникову» и «Андрею Вилькицкому» преимущество в манёвренности. При необходимости ледоколы могут всего за минуту развернуться на месте на 360°. На этих судах внедрены современные системы динамического позиционирования и интегрального управления. Они способны до ставлять грузы, включая контейнеры. Имеется собственная система погрузки на борт: вылет стрелы 27 м, грузоподъёмность крана 26 т.
Как проект способствует развитию инфраструктуры региона?
Проект существенно развивает региональную инфраструктуру, привлекая инвестиции, создавая новые рабочие места и стимулируя экономический рост. Строительство дорог, мостов, портов и других объектов транспортной инфраструктуры улучшает доступность региона как для бизнеса, так и для населения. Развитие энергетической инфраструктуры обеспечивает надежное электроснабжение и газоснабжение промышленных предприятий, жилых домов, создавая благоприятные условия для развития производства и сервиса.
- Практические рекомендации капитанов СКФ по управлению судами в ледовых условиях. – М.: Паулсен, 2019.
- Ледовая навигация: учебное пособие / В. Ю. Визе, Л. С. Гаврилов, Г. Я. Лебедев. – Санкт-Петербург: Судостроение, 2015.
- Ледовые условия и безопасность мореплавания / Ю. А. Комаров, А. В. Смирнов. – Москва: Транспорт, 2012.
- Ледовые исследования и ледовая практика / Под ред. В. П. Алексеева. – Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2014.
- Ледовые характеристики морей и океанов / Под ред. Г. К. Зубакова. – Москва: Транспорт, 2011.
- Ледовая обстановка и безопасность мореплавания / Под ред. А. И. Смирнова. – Санкт-Петербург: Судостроение, 2016.
- Ледовые условия и безопасность судоходства / Под ред. В. Н. Иванова. – Москва: Транспорт, 2013.
- Ледовые исследования и ледовая практика / Под ред. Ю. П. Доронина. – Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2015.
