С таким государством в шельфовую разведку я бы не пошел

На днях мне попалась статья из газеты «Известия» http://izvestia.ru/news/545536 , в которой сообщается, что Минпромторг потратит 400 млн. рублей на разработку техники и технологий сейсморазведки на шельфе арктических морей. Впрочем, как выяснили «Известия», в ближайшее время Минпромторг намерен просить правительство увеличить финансирование программы развития морской техники для освоения арктического шельфа.

В ходе исследований, конкурс на проведение которых объявил Минпромторг, должны быть разработаны новые техника и технологии сейсморазведки (почему только ее) морского дна и повышения безопасности буровых платформ. В частности, речь идет о безопасном профилирования морского дна с высоким разрешением и технологии создания придонной мобильной станции разведки нефтегазовых месторождений на морских шельфах.

Победители конкурса должны были быть известны в конце марта, срок выполнения работ установлен 440-590 дней.

В материалах заказа отмечается, что сейчас в окраинных морях России в шельфовых зонах активно ведутся сейсмоакустические исследования с помощью технологии «активного зонирования». Для этого используются системы пневмопушек, суммарная мощность которых превышает биологически допустимые нормы, при этом авторы заказа ссылаются на исследования, опубликованные в последние годы, о необратимости воздействия мощных акустических импульсов на природу океана. В связи с чем ученым и предлагается придумать, как применить в подводной геологоразведке более безопасные методы, которые сейчас используются в подводной гидролокации.

Другая задача, которую ставят перед учеными чиновники, - повышение точности прогнозирования волнения моря в местах размещения буровых платформ: «В рамках проведения ОКР предполагается разработка метода прогнозирования волнения в заданном районе и создания опытного образца волномерного буя». Проработка таких вопросов позволит в дальнейшем создать серийный образец такого буя и разработать комплекс аппаратуры для прогнозирования волнения в районе морских платформ (на него, кстати, выделено 75 млн. руб., хотя, на мой взгляд дилетанта, есть множество ультразвуковых и лазерных дальномеров, вполне для этого пригодных, а дальше обсчет сделает компьютер, он же займется и прогнозированием, что действительно сложная математическая задача, хотя и не на такие деньги).

Сейсморазведка предшествует бурению и проводится для выявления продуктивных залежей углеводородов. Сейчас геологоразведка на шельфе только начинается, так как компаниям необходимо актуализировать данные, полученные в ходе исследований еще в советское время, отмечает аналитик ИФД «Капитал» Виталий Крюков. Несмотря на то что подводная добыча нефти ведется, в мире нет достаточно разработанных технологий разведки, подходящих под условия Арктики.

- Их нет даже у западных компаний, которые мы сейчас приглашаем для развития шельфа, - отмечает эксперт. По его мнению, оптимальный вариант разработки шельфовых технологий - создание совместных предприятия с иностранцами, аналогичных тем, которые организуются в сфере авиастроения (Как будет показано ниже – нет пророка в своем отечестве, если даже у зарубежных компаний нет таких технологий, но все равно надо приглашать их, а не доводить до практической реализации отечественные разработки. Ну а провал с Суперджетом весьма убедительный образец «эффективности» такого сотрудничества).

Конкурс Минпромторга объявлен в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009–2016 годы. В этом году, согласно тексту ФЦП, на исследования предполагается потратить 29,9 млрд. рублей, в том числе 19,6 млрд. из бюджета. В то же время два источника в Минпромторге сообщили «Известиям», что в ближайшее время ожидается корректировка ФЦП - туда планируется включить дополнительные исследования в области техники для работы на шельфе. Один из собеседников газеты пояснил, что параллельно запущено две корректировки программы — одна вот-вот будет направлена в правительство, другая пока готовится.

- Интерес к изучению шельфов есть. Изменение объемов исследований в пользу увеличения предусмотрены проектом корректировки программы, которая находится сейчас на согласовании в заинтересованных ведомствах, - пояснил источник.

При этом оба собеседника «Известий» не раскрывают сумм, которые Минпромторг попросит на расширение исследований.

Координатор арктического проекта «Гринпис» Роман Долгов отметил, что сейсморазведка действительно вредна. Но бурение, которое последует за сейсморазведкой, смертельно опасно для океана. Эколог напомнил, что «Гринпис» в целом выступает против добычи нефти и газа не шельфе.

- У России самый низкий коэффициент извлечения нефти - около 70% остается в пластах на континентальных месторождениях. Не менее 5 млн. т нефти в год выливается из трубопроводов из-за их плохого состояния, только у нас сжигается попутный газ. Это все — колоссальный потенциал для увеличения рентабельности добычи, — отмечает эколог.

Но разработку шельфа экологам уже вряд ли удастся остановить. Сейчас сейсморазведкой на шельфе уже занимаются «Роснефть» и ExxonMobil. Как пояснили «Известиям» в Роснефти, в августе 2012 года компания приступила к поисково-разведочным работам на лицензионных участках в Карском море — Восточно-Приновоземельских-1 и 2. Программа работ подготовлена совместно с ExxonMobil - стратегическим партнером «Роснефти» по освоению Восточно-Приновоземельских участков. Кроме того, российская госкомпания начала поисково-разведочные работы в Печорском море на Южно-Русском лицензионном участке. По словам экспертов, участки в Карском море, о которых идет речь, не слишком сложны для изучения.

В целом запасы нефти на арктическом шельфе России оцениваются в 5 млрд. т, запасы газа - около 10 трлн. кубометров газа. Наиболее изученной является Западная Арктика - шельфы Баренцева, Печорского и Карского морей, где уже ведется разработка. Остальной Север практически не изучен. Так, уточненные запасы Штокмановского месторождения оцениваются в 3,8 трлн. куб. м газа и 37 млн. т конденсата. Ввод Штокмана в эксплуатацию намечен на 2016 год.

Оценки и прогнозы конечно хорошо, но как бы не получилось, что базарные цены с домашними расчетами не сойдутся. И достоверные, а главное достаточно простые и безопасные методы геологоразведки для этого конечно необходимы.

Хочу еще раз отметить, что сейсмоакустические исследования в настоящее время ведутся с помощью технологии «активного зонирования». Для этого используются системы пневмопушек, суммарная мощность которых превышает биологически допустимые нормы. При этом авторы заказа ссылаются на исследования о необратимости воздействия мощных акустических импульсов на природу океана. И координатор арктического проекта «Гринпис» Р.Долгов отмечает, что сейсморазведка вредна для океана, но бурение, которое последует за сейсморазведкой, для него смертельно опасно.

В связи с чем ученым и предлагается придумать, как применить в подводной геологоразведке более безопасные методы, которые сейчас используются в подводной гидролокации.

При этом следует обратить внимание читателей, что изначально речь шла:

1. о безопасном профилирования морского дна с высоким разрешением,

2. о технологии создания придонной мобильной станции разведки нефтегазовых месторождений на морских шельфах.

И если методы подводной гидролокации вполне пригодны для профилирования морского дна (а именно такие методы и используются кораблями и подводными аппаратами ВМФ), то для разведки на шельфе они абсолютно не пригодны и эта проблематика все равно остается открытой.

В статье я не зря отмечал, почему Минпромторг остановился только на сейсмических методах разведки, когда есть и другие, которые вполне могут составить ей конкуренцию. И примером может служить технология, описанная ниже в выписке из Пояснительной записки к проекту: "Разработка методик и аппаратуры масс-спектрометрического анализа для морской и наземной разведки нефти и газа методом газовой съемки", который мы пару раз безуспешно подавали на различные конкурсы.

1. АНАЛИЗ ПОЛОЖЕНИЯ ДЕЛ

Постоянный рост потребности в нефтегазовом сырье и продуктах его переработки выдвинул в ряд наиболее актуальных задач совершенствование методов разведки, добычи и переработки нефти и газа и повышение безо­пасности сопутствующих им технологических процессов.

В геологоразведке известны методы газогеохимической съемки в подпочвенном слое и водной среде с целью обнаружения повышенных аномальных содержаний газов. В зависимости от проницаемости земной коры на отдельных участках земной поверхности или в придонном слое воды образуются повышенные аномальные содержания различных газов. По составу газов, в том числе изотопному, можно судить о потенциальных источниках полезных ископаемых. К настоящему времени уже накоплен определенный опыт применения газовой съемки, который свидетельствует о ее достаточно высокой эффективности и перспективности дальнейшего развития этого направления при поиске полезных ископаемых, в том числе и залегающих на значительной глубине. Наиболее эффективны методы газовой съемки при поиске нефти и газа.

Существующие в настоящее время методики и реализующая их аппаратура газового анализа достаточно сложны, в большинстве случаев не обладают необходимой разрешающей способностью и малопроизводительны, в связи с чем находят ограниченное применение. Наиболее широко для анализа сложных газовых смесей используется газовая хроматография, но она имеет низкую производительность и сложна для автоматизации процесса анализа.

В настоящее время наиболее перспективным инструментальным методом газового анализа является масс-спектрометрический анализ (МС-анализ), который позволяет проводить многокомпонентный анализ широкой номенклатуры газов и их смесей. Чувствительность МС-анализа одинаково высока для любых газов, а характеристика линейна в широком диапазоне их концентраций. К достоинству МС-анализа относится и простота приготовления поверочных смесей для калибровки аппаратуры, что позволит обеспечить ее высокие метрологические характеристики в течение всего срока службы. Время анализа составляет, в зависимости от состава газовой смеси, от нескольких секунд до нескольких десятков секунд, что в несколько раз или десятков раз меньше по сравнению с другими методиками подобного назначения. К достоинству МС-анализа относится также малый объем пробы и отсутствие фракционирующего влияния ее узлов на состав контролируемых газовых смесей.

Методы МС-анализа газовых смесей менее известны для широкого круга специалистов. Во многом это связано с еще бытующим мнением о сложности и гpомоздкости pанее выпускавшейся аппаpатуpы МС-анализа. Hо pазpаботанные в последнее вpемя малогабаpитные масс-спектpометpы, вакуумная и дистанционно упpавляемая запоpная аpматуpа уже сейчас позволяют создавать высокоэффективные и сpавнительно малогабаpитные МС-анализатоpы, пpостые и надежные в эксплуатации. Это дает основание говоpить, что в настоящее вpемя МС-анализ является наиболее пеpспективным инстpументальным методом, позволяющим идентифициpовать состав пpактически любых газовых смесей, в том числе и pаствоpенных в жидкостях или выделяемых твеpдыми веществами.

На основании изложенного можно утверждать, что наиболее универсальным и перспективным методом газового анализа, пригодным для газовой съемки при проведении геологоразведки нефти и газа, является МС-анализ, который позволит одновременно в каждой пробе с высокой чувствительностью (до 10 Е-6%) определить полный состав газовой смеси (водород, гелий, азот, кислород, аргон, углекислый газ, углеводородные и другие газы) и обеспечить высокую достоверность обнаружения месторождений, что существенно снизит затраты не только на геологоразведку, но и на разведочное бурение.

1.1. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ КОНКУРЕНТЫ

Потенциальным и единственным конкурентом предлагаемой масс-спектрометрической методики и комплекта аппаратуры для газовой съемки на морском шельфе является применяемая в конце 20 века некоторыми зарубежными нефтяными компаниями система "СНИФФЕР". В качестве анализатора газов в ней используется газовый хроматограф, сама система размещается на надводном корабле, а забор воды для выделения водорастворенных газов производится через буксируемый кораблем шланг. Из-за того, что в системе используется низкопроизводительный метод газовой хроматографии, а прокачка воды осуществляется по шлангу, система позволяет производить контрольные измерения через 300-500м при скорости движения корабля 6-10 км/час. В связи с тем, что газы хорошо растворяются и быстро рассеиваются в воде, система обладает недостаточно высокой разрешающей способностью и степенью локализации границ предполагаемого месторождения, особенно на глубинах более 100м. Несмотря на ряд своих недостатков и довольно высокую стоимость (несколько миллионов USD), система "СНИФФЕР" продолжает использоваться для нефтегазовой разведки на морских шельфах.

Потенциальных конкурентов предлагаемой масс-спектрометрической методики и комплекта аппаратуры для газовой съемки из подпочвенного слоя или снежного покрова в настоящее время нет и в ближайшие годы в этой области геологоразведки можно быть монополистом.

1.2. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛИ

Потенциальными потребителями данной аппаратуры будут геологоразведочные организации, осуществляющие поиск нефтегазовых месторождений на морском шельфе и на суше в сложных геологических условиях, особенно в районах Сибири и крайнего Севера. Перспективным может оказаться и применение данной аппаратуры при бурении разведочных скважин с целью более достоверного контроля процесса бурения, оценки его перспективности и целесообразности продолжения.

2. СУЩЕСТВО ПРЕДЛАГАЕМОГО ПРОЕКТА

Существом предлагаемого проекта является разработка методики и мобильных автоматизированных комплектов аппаратуры для газовой съемки методом многокомпонентного анализа газовой смеси, извлекаемой из воды или подпочвенного слоя, для повышения достоверности и снижения затрат при геологоразведке месторождений нефти и газа в шельфовой зоне и на суше в сложных геологических условиях.

Основой проекта является компактный масс-спектрометрический анализатор в комплекте с программно управляемой вакуумной аппаратурой и электронными средствами сбора и предварительной обработки результатов газового анализа. Эта аппаратура размещается непосредственно в буксируемом подводном аппарате (при морской разведке нефти и газа) либо на вездеходном транспортном средстве (при наземной разведке нефти и газа) Обработка результатов газового анализа, их отображение и документирование производятся вычислительным комплексом на базе персонального компьютера.

Еще много лет назад был изготовлен макетный образец малогабаритного масс-спектрометра, на котором были отработаны основные механические и электронные узлы и базовое программное обеспечение по анализу и отображению результатов измерений. Этот образец был опробован и в натурных условиях на шельфах Балтийского и Каспийского морей в районах нефтегазовых месторождений. Комплект аппаратуры был установлен на надводном судне, а забор воды для извлечения газов и анализа их состава производился по шлангу из придонного слоя. Результаты опробования макетного образца в натурных условиях показали высокую достоверность обнаружения нефтегазовых месторождений и хорошее совпадение их границ с определенными ранее традиционными методами. Кроме того, газовый анализ показал возможность качественного и достаточно точного количественного определения состава нефти и газа без проведения бурения.

Размещение же аппаратуры непосредственно на буксируемом подводном аппарате и забор проб водорастворенных газов непосредственно вблизи дна позволит резко увеличить разрешающую способность анализа или значительно увеличить скорость мониторинга территории предполагаемого месторождения. При этом, по сравнению с системой "СНИФФЕР", разрешающая способность данной системы будет выше в 10-100 раз, а съем информации можно будет проводить через 5-10 м. Стоимость же предлагаемой системы может быть в 5-10 раз меньше.

Данная система может использоваться в режиме либо непрерывного профилирования или в режиме выполнения станций. В первом режиме во время движения судна с помощью подводного аппарата, буксируемого в придонном слое воды, проводятся измерения абсолютного содержания характерных для углеводородного сырья газов. Предварительно обработанная цифровая информация из подводного аппарата по проводной или оптоволоконной линии связи передается на судно в бортовой комплекс для обработки и построения карт распределения и выявления аномалий. Во втором режиме - на стоянке судна в районах выявленных аномалий - проводится детальный анализ растворенных газов с применением специальных методик концентрирования газов и их анализа, в том числе и изотопного состава.

Разработчиками была проработана возможность применения МС-анализа для газовой съемки и из подпочвенного слоя или из-под снежного покрова. Для этого могут быть разработаны простые пробоотборные устройства для массового отбора проб подпочвенного воздуха, обеспечивающие выявления аномалий газового состава и сопоставимость условий отбора проб. Пробы могут храниться длительное время без изменений состава до проведения анализа. Анализ газового состава проб может проводиться либо в перевозимой специализированной лаборатории, либо на мобильном комплекте аппаратуры, установленном на транспортном средстве.

Возможна также разработка специальных пробоотборников водорастворенных газов из скважин с различных глубин, что позволит своевременно прекратить бурение неперспективных скважин.

Особый интерес для России в настоящее время представляет нефтегазоразведка на арктическом шельфе. По оценкам специалистов запасы нефти и газа в шельфовой зоне Северного Ледовитого океана оцениваются в 15 - 20 миллиардов тонн условного топлива, что превышает существующие в настоящее время в России запасы этих видов топлива. Однако ледовая разведка сейсмическими методами, используемая для этих целей в настоящее время, крайне сложна и дорогостояща. Размещение масс-спектрометрической аппаратуры непосредственно на малой подводной лодке или беспилотном подводном аппарате позволит существенно облегчить и ускорить нефтегазоразведку подо льдами Северного Ледовитого океана практически в любое время года и независимо от погодных условий.

Пpедлагаемая методика и реализующие ее комплекты аппаратуры до сих еще являются новым и пеpспективным напpавлением pабот в области геологоpазведки нефти и газа, котоpое позволит в несколько pаз ускоpить поиск и повысить достовеpность обнаpужения их местоpождений в шельфовой зоне или в сложных наземных геологических условиях и существенно снизить затpаты на pазведочное буpение.

Кроме того, есть достаточно веские основания говорить о перспективности дальнейшего развития этого направления работ в геологоразведке не только нефти и газа, а в дальнейшем и других полезных ископаемых, характеризуемых каким-либо газом или газовой смесью.

В состав технических средств аппаратуры будут входить:

1. Компактный масс-спектрометр

2. Вакуумная система

3. Пробоотборные устройства для различных условий работы

4. Дистанционно управляемая запорно-регулирующая аппаратура

5. Электронные блоки измерения, управления и питания

6. Вычислительный комплекс на базе персонального компьютера

7. Средства транспортировки аппаратуры (в зависимости от назначения - подводный буксируемый аппарат, автомобильный транспорт или др.).

Программное обеспечение комплекса будет обеспечивать:

1. Автоматическое управление работой всех узлов комплекса.

2. Прием, накопление, обработку, отображение и документирование результатов анализа.

3. Возможность работы в режиме полного анализа газового состава, либо по задаваемым отдельным компонентам или их комбинациям.

4. Диагностику неисправности отдельных узлов комплекта аппаратуры и их калибровку.

5. Возможность составления программ работы и отработки методик анализа результатов для различных условий эксплуатации аппаратуры.

3. ПРОГНОЗ НОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Выше говорилось, что МС-анализ является достаточно универсальным средством контроля и анализа состава газовых смесей, находящихся непосредственно в газовой фазе, растворенных в жидкостях или выделяемых твердыми телами. В связи с этим планируется дальнейшее развитие аппаратуры в части расширения ее функциональных возможностей и области применения как для лабоpатоpных исследований, так и в pазличных областях пpомышленного пpоизводства, где о ходе или безопасности технологических пpоцессов можно судить по появлению, концентpации или составу газовых смесей.

Построение отдельных узлов комплекса и общая методика МС-анализа не является принципиально новыми. Но методики получения газовой фазы различных веществ (сложных газовых смесей, жидкостей, порошков и твердых веществ) и обработки результатов анализа имеют "ноу-хау" и могут быть патентоспособными, что также является товаром.

Кроме разработки методик анализа и изготовления необходимой для этого аппаратуры дополнительно может быть обеспечен ряд услуг:

1. Периодическое техническое обслуживание и поверка аппаратуры, ремонт отдельных узлов.

2. Адаптация базового программного обеспечения комплекса под конкретные требования Заказчика.

3. Расширение функциональных возможностей программного обеспечения в части диалога с оператором, сервисных функций, самокалибровки комплекса и др. под требования Заказчика.

Таким образом, предлагаемый проект имеет хорошие перспективы и может быть развит в новое и весьма актуальное направление работ.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Работы по данному проекту планируется проводить в рамках кооперации разработчиков с научными организациями и промышленными предприятиями Санкт-Петербурга.

Однако, несмотря на красиво расписанные перспективы, этот проект так никого и не заинтересовал. К сожалению и коллектив разработчиков уже давно распался, так что даже если сейчас он кого-то и заинтересует, то возможность его практической реализации будет под большим сомнением. Хотя, учитывая резко возросшую заинтересованность к шельфовой нефтегазодобыче, можно попробовать еще оду попытку, а уже потом посылать это государство далеко и надолго.