Разработка рациональных методов обустройства углеводородных месторождений арктического шельфа РФ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.18, кандидат технических наук Корниенко, Ольга Александровна

• Корниенко, Ольга Александровна
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Корниенко, Ольга Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ РАБОТ ПО ОСВОЕНИЮ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РЕСУРСОВ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РФ.

1.1 Основные нефтегазовые месторождения арктического шельфа РФ и особенности их обустройства.

1.2 Основные методы разработки нефтегазовых месторождений в условиях замерзающих морей.

1.3 Зарубежный опыт освоения глубоководных месторождений.

1.4 Использование подводных добычных комплексов в практике разработки морских месторождений.

1.5 Использование глубоководных платформ в практике разработки морских месторождений.

1.6 Основные технико-технологические решения освоения Штокмановского ГКМ и постановка основных задач настоящей диссертационной работы.

1.7 Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОБУСТРОЙСТВА ГЛУБОКОВОДНОГО МОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДВОДНЫХ ДОБЫЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ.

2.1 Введение.

2.2 Постановка задачи.

2.3 Параметры и ограничения.

2.4 Исходные данные.

2.4.1 Зависимость стоимости подводных добычных комплексов от количества скважин в подводном модуле.

2.4.2 Зависимость стоимости скважины от ее длины.

2.4.3 Зависимость стоимости впутрипромысловых трубопроводов и шлангокабелей от их конструкции и протяженности.

2.5 Алгоритм решения задачи.

2.6 Результаты расчетов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка рациональных методов обустройства углеводородных месторождений арктического шельфа РФ»

3.2 Определение значений максимального уровня добычи и периода его достижения в непрерывной постановке задачи.63

3.3 Учет постадийного ввода месторождения в эксплуатацию.67

3.4 Учет зависимости стоимости платформы от ее производительности.72

3.5 Выводы.78

ГЛАВА 4 МЕТОДИКА ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ

КОМПЛЕКСНОГО ОБУСТРОЙСТВА МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.79

4.1 Общая постановка задачи.79

4.2 Основные соотношения и ограничения.82

4.3 Расчетные формулы.87

4.4 Методика решения задачи.90

4.5 Выводы.93

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.94

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.95

ВВЕДЕНИЕ

Энергетическое благополучие мира в XXI веке неразрывно связано с дальнейшим активным освоением ресурсов углеводородов на континентальном шельфе. Добыча нефти и газа ведется в акваториях 53 стран, более чем на тысяче морских месторождений. Так, уже в 2001 г. объемы сырья, добытого с морских месторождений, от общего уровня составили 35 % (1095 млн.т) по нефти и 31,6% (750 млрд.м3) по газу [42]. Месторождения, разрабатываемые в море, стали в наши дни важнейшей частью мирового нефтегазового комплекса.

По нефтегазовому потенциалу российского шельфа ведущее место принадлежит недрам арктических морей - Баренцева, Печорского, Карского. По прогнозным оценкам здесь сосредоточены 85 % потенциальных извлекаемых ресурсов газа, нефти, конденсата, оцененных в недрах российского шельфа всех внутренних и окраинных морей. Шельфы этих арктических морей определены в качестве объектов первоочередного изучения, подготовки ресурсной базы и формирования новых нефтегазодобывающих районов.

Практически все месторождения арктического шельфа РФ отличаются труднодоступностью из-за удаленности от берега, суровых климатических и ледовых условий [8, 31], поэтому освоение и обустройство этих месторождений требует огромных капитальных затрат, эффективность использования которых является одной из главных задач [35, 36]. Исходя из этого, определение рациональной схемы обустройства морских месторождений является важной и актуальной задачей, решение которой позволит значительно сократить капитальные и эксплуатационные затраты на освоение нефтегазовых месторождений континентального шельфа РФ.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка рациональных методов обустройства углеводородных месторождений арктического шельфа РФ для повышения эффективности их промышленного освоения.

Поставленная цель достигается путем решения следующих основных задач:

- Разработка рациональных схем обустройства морских месторождений с использованием подводных добычных комплексов (ПДК).

- Выбор максимального уровня добычи месторождения с учетом оптимальной производительности морских технологических объектов обустройства.

- Разработка методики комплексного обустройства газовых месторождений.

Научная новизна результатов исследований определяется следующими защищаемыми положениями:

1. Разработан алгоритм расчета количества скважин в одном подводном добычном комплексе, количества и места расположения ПДК на примере конкретного месторождения для минимизации капитальных вложений в обустройство месторождения.

2. Разработана методика определения уровня добычи газоконденсатного месторождения с учетом оптимальной производительности морских платформ с использованием критерия чистого дисконтированного дохода (ЧДД).

3. Разработана методика выбора рациональных схем комплексного обустройства группы морских месторождений.

Реализация работы. Результаты работы использованы при разработке:

- «Программы освоения ресурсов углеводородов на шельфе Российской Федерации до 2030 года»;

- «Корректировки проекта разработки Штокмановского газоконденсатного месторождения»;

- «Обоснований инвестиций в проект освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на Международной конференции (ЛАО-ОЗ) «Освоение шельфа арктических морей России» (2003 г., Санкт-Петербург), где получен «Диплом» конференции ЛАО-ОЗ, на конференции, посвященной 55-летию ООО «ВНИИГАЗ», на заседаниях секции Ученого Совета ООО «ВНИИГАЗ».

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа содержит введение, четыре главы, основные результаты с выводами, список использованной литературы из 48 наименований. Содержание изложено на 99 страницах машинописного текста и включает 43 рисунка и 5 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Технология освоения морских месторождений полезных ископаемых», Корниенко, Ольга Александровна

4.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решена задача определения количества и местоположения подводных добычных комплексов для заданных показателей проекта разработки месторождения.

2. Для решения поставленной задачи разработан алгоритм расчета количества скважин в одном подводном добычном комплексе, количества ПДК и места их расположения на примере конкретного месторождения, обеспечивающие минимум капитальных вложений в обустройство месторождения. С помощью объектно-ориентированной версии Pascal Delphi 7.0 составлена программа, реализующая данный алгоритм.

3. Предложена методика определения уровня добычи на месторождении с учетом оптимальной производительности морских платформ применительно к газовым месторождениям.

4. Решена задача комплексного освоения группы морских месторождений, обеспечивающего компенсацию падения добычи крупного базового месторождения. Приведена методика определения очередности ввода в разработку «месторождений-спутников» и уровней добычи с этих месторождений путем задания целевой функции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Корниенко, Ольга Александровна, 2007 год

1. Агапкии В.М. и др. Справочное руководство по расчетам трубопроводов. М., «Недра», 1987

2. Актуальность выявления и освоения месторождений газа и нефти на шельфе России / Р.И.Вяхирев, Б.А.Никитин, А.И.Гриценко, Е.В.Захаров, П.Б.Никитин. -М.: ООО «Газоил пресс», 2000. 112 с.

3. Алиев P.A. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа. М. «Недра», 1988.

4. Вагнер Г. Основы исследования операций. Том 2. «Мир», М., 1972

5. Вентцель Е.С. Исследование операций. «Советское радио», М., 1972

6. Вовк B.C. Методы рационального освоения нефтегазовых месторождений арктического шельфа: Дис. канд. техн. наук: 05.15.12. Москва, 1998. - 159 с.

7. Газета «Ведомости», № 48 (1822) от 20.03.2007

8. Данилов А.И. Природно-климатические условия в районе освоения нефтегазовых месторождений арктического шельфа / А.И.Данилов, И.М.Ефремкин // Освоение шельфа арктических морей России. СПб, ЦНИИ им. А.Н.Крылова, 1998. С. 479-487.

9. Зайцев Ю.В. Освоение направления исследований льда с целью освоения нефтегазовых месторождений замерзающих морей. В-кн. Механика и Физика льда. М.: Наука, 1983г.

10. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложности / Х.Пападиметриу, К.Стайглиц Москва: Мир, 1984. - 512 с.

11. Липский В. Комбинаторика для программистов. Москва: Мир, 1988. - 212 с.

12. Листенгартен Л.Б. Комплексное проектирование разработки морских нефтяных месторождений.-М.:Недра, 1991

13. Методика выбора основного варианта ледостойких платформ / Ф.Д.Мирзоев, О.А.Корниенко // Освоение шельфа Арктических морей России (RAO-03): Труды

14. Международной конференции С.-П.: 2003

15. Мирзоев Д.А. Гидротехнические сооружения для освоения нефтегазовых ресурсов мелководного шельфа замерзающих морей: Дис. д-ра техн. наук / ВНИПИморнефтегаз. М., 1994

16. Мирзоев Д.А. Нефтегазопромысловые ледостойкие сооружения мелководного шельфа. -М.: Изд. ВНИИОЭНГа, 1992. 155 с.

17. Морские гидротехнические сооружения на континентальном шельфе / Г.В.Симаков, К.Н.Шхинек, В.А.Смелов и др. Д.: Судостроение, 1989 г.

18. Некоторые пути снижения стоимости морских нефтегазопромысловых платформ /Ф.Д.Мирзоев, О.А.Корниенко, К.Б.Калмыкова, Н.Е.Пахомова // Освоение шельфа Арктических морей России (RAO-Ol): Труды Международной конференции С.-П.: 2001.

19. Никитин Б.А. Перспективы и проблемы строительства наклонно-направленных и горизонтальных скважин. Нефтяное хозяйство, 1992 г., №7

20. Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений / Р.И.Вяхирев, Б.А.Никитин, Д.А.Мирзоев. 2-е изд., доп. - М.: Изд. Академии горных наук, 2001. -459 с.

21. Обустройство месторождений шельфа Арктики / О.А.Корниенко, Б.А.Никитин, Д.А.Мирзоев // Газовая промышленность. 1999. - № 7. С. 17-18

22. Общесоюзные нормы технологического проектирования. Магистральные трубопроводы, ч. I Газопроводы. ОНТП 51-1-85., М., изд. ВНИИГАЗ, 1985

23. Освоение морских нефтегазовых месторождений: Проблемы и перспективы /

24. Освоение углеводородных ресурсов шельфа Печорского моря / Б.А.Никитин, В.С.Вовк, А.И.Гриценко, Д.А.Мирзоев, М.Н. Мансуров, О.А.Корниенко // Газовая промышленность. 1999. - № 12. С. 56-59

25. Основные положения концепции освоения углеводородных ресурсов шельфа Арктики / Б.А.Никитин, В.С.Вовк, Д.А.Мирзоев // Освоение шельфа арктических морей: Труды четвертой международной конференции (RAO-1999г.), С.-П.: 1999г.

26. Основные принципы обустройства месторождения Варандей-море / В.С.Вовк, Д.А.Мирзоев, Б.А.Никитин, А.Я.Мандель, М.Н.Мансуров, О.А.Корниенко // Газовая промышленность. 2000. - № 11. С. 24-26

27. Особенности обустройства углеводородных месторождений Арктического шельфа / Д.А.Мирзоев, О.А.Корниенко, В.М.Рабкин // Состояние и перспективы освоения морских нефтегазовых месторождений: Сб. науч. трудов М.: ВНИИГАЗ, 2003. -С. 122-132

28. Проблемы и основные технико-технологические решения по формированию Штокмановского морского газодобывающего комплекса / Б.А.Никитин, В.С.Вовк,

29. Р.М.ТерСаркисов, С.Г.Рассохин, Д.А.Мирзоев, А.Г.Шеломенцев и др. // Состояние и перспективы освоения морских нефтегазовых месторождений: Сб. науч. тр. -Москва: ВНИИГАЗ,2003.-С. 101-121

30. Проектирование обустройства морских нефтегазовых месторождений / П.П.Адамянц, Ч.С.Гусейнов, В.К.Ивапец. М.; ООО «ЦентрЛитНефтеГаз», 2005. -496 с.

31. Проекты разработок и эксплуатации арктических месторождений / В.М.Буслов, Н.У.Крэп (Фирма «Браун энд Рут») Переводное издание «Нефть, газ и нефтехимия за рубежом» - 1983. - №8

32. Проекты разработок и эксплуатации арктических месторождений / В.М.Буслов, Д.П.Карзан (Фирма «Браун энд Рут») Переводное издание «Нефть, газ и нефтехимия за рубежом» - 1984. - №8

33. Руководство по исследованию скважин / А.И.Гриценко, З.С.Алиев, О.М.Ермилов, В.В.Ремизов, Г.А.Зотов М.: «Наука», 1995. - 523 с.

34. Состояние, проблемы и перспективы развития нефтяной и газовой промышленности / О.В.Чубанов, А.Т.Шаталов // Освоение шельфа арктических морей России: Тезисы докладов I Международной конференции Санкт-Петербург, сент. 1993 г.-С-П.: Изд. СПГТУ, 1993

35. Стратегия освоения ресурсов углеводородов на шельфе Российской Федерации / Р.О.Самсонов, Д.А.Мирзоев // Наука и техника в газовой промышленности. 2006. № 1(25)-с. 5-11

36. Технические средства разведочного бурения на нефть и газ в условиях предельного мелководья Северного Каспия: Отчет о НИР / ООО «ОМНИ ТЕХНОЛОГИИ» для ООО «КАСПИЙСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ» Москва, 2003. - 140 с.

37. Труды Международной конференции «Освоение шельфа Арктических морей России (RAO-95)». С.-П.: 1995

38. Труды Международной конференции «Освоение шельфа Арктических морей России (RAO-03)». С.-П.: 2003

39. Труды Международной конференции «Освоение шельфа Арктических морей России (RAO-05)». С.-П.: 2005

40. Эксплуатация морских нефтегазовых месторождений / А.Б.Сулейманов, Р.П.Кулиев, Э.И.Саркисов, К.А.Карапетов. -М.: «Недра», 1986 г.