CC BY
24
МОРСКАЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧА: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ И АВАРИЙ
А.И. Калашник, канд. техн. наук, зав. лабораторией Н.А. Калашник, научный сотрудник О.В. Смирнова, инженер
Горный институт Кольского научного центра РАН (Россия, г. Апатиты)
Аннотация. Рассмотрены особенности освоения шельфовых и морских нефтегазовых месторождений. Выполнен анализ объемов убытков от аварий по регионам морских нефтегазовых разработок, с дифференциацией по трубопроводам и платформам. Для Северо-Европейского региона объемы убытков оценены применительно к компонентам систем добычи и транспортирования углеводородного сырья. Предложены методические подходы к экономической оценке последствий аварийных ситуаций и ожидаемой прибыли нефтегазопромысла с учетом риска чрезвычайных ситуаций и аварий.
Ключевые слова: морская нефтегазодобыча, авария, экономические аспекты, методические подходы, прибыль.
Морская (шельфовая) нефтегазодобыча в мировом объёме превысила 30 % и в перспективе должна увеличиться до 50 % [1]. Ежегодные суммарные затраты на освоение ресурсов нефти и газа на шельфе морей превышают 80 млрд. $, из которых около 25 % идут на поисково-разведочные работы, до 60-80 % - на содержание и установку платформ, буровое и эксплуатационное оборудование, строительство скважин, строительство подводных трубопроводов. При этом экономический эффект от разработки морских месторождений в США и Мексиканском заливе составляет до 10 $ на каждый затраченный доллар при сроках окупаемости капитальных вложений от 1 до 3 лет. Для арктических условий, по мнению авторов работы [1], срок окупаемости увеличивается до 10-20 лет.
Вместе с тем, на морских нефтегазо-промыслах по разным причинам возникают чрезвычайные ситуации и аварии, которые приводят к непредвиденным сверх-планируемым экономическим затратам и ущербу [2, 3]. Это обусловлено, прежде всего, особенностями освоения шельфо-вых и морских нефтегазовых месторождений, среди которых можно выделить следующие:
1. Используются специальные сооружения (платформы различных видов, эстакадные площадки, специальные суда, пла-
вучие эксплуатационные палубы, подводные модули и другие) и технические средства, обеспечивающие функционирование нефтегазопромысловых объектов, добычу, временное хранение и трубопроводное транспортирование углеводородного сырья по дну моря.
2. Нефтегазопромысловые объекты постоянно подвергаются значительным внешним нагрузкам: движение воды (течения, волны, приливные явления), ветровые нагрузки, ледовые нагрузки и айсберги (для арктических морей), природные и вызванные извлечением нефти/газа деформационные процессы, сейсмические явления и др., которые могут создавать чрезвычайные ситуации, вплоть до аварий.
3. Весь комплекс нефтегазопромысло-вых работ концентрируется в жестко ограниченном пространстве (например, на платформе) и выполняется в стесненных условиях в автономном, зачастую весьма удаленном от обеспечивающих береговых структур, режиме.
К основным геологическим рискам возникновения чрезвычайных ситуаций и их катастрофических последствий можно отнести следующие [4-6]:
- природные, индуцированные и при-родно-техногенные землетрясения;
- крупномасштабные проседания морского дна;
- глубинные подвижки геологических блоков пород;
- оползни, сдвижения придонных слоев пород и грунтов;
- нефтегазовые фонтаны и выбросы на скважинах.
Эти природные и природно-техногенные явления могут быть как «спусковым механизмом» для вторичных собственных проявлений, так и для внезапного разрушения несущих конструкций буровых установок и платформ, техноло-
гического оборудования и трубопроводов, деформированию, смятию и разрушению скважин и т.п.
Накопленный к настоящему времени мировой опыт морских (шельфовых) нефтегазовых разработок [2, 4] показывает, что количество аварийных ситуаций на платформах, сооружениях для добычи и хранения нефтеуглеводородов, скважинах, трубопроводах и др., составляет около 3000 случаев, а экономический ущерб превысил 43000 млн. $ (рис. 1).
12000
10000
B000
6000
4000
2000
□ общие
□ на трубопроводах
□ на платформах
И I иЛ И.П И.П 1—^
» Q
Рис. 1. Объемы убытков от аварий ($ млн.) по регионам морских нефтегазовых разработок, с дифференциацией по трубопроводам и платформам
Анализ влияния различных факторов на возникновение аварийных ситуаций на морских нефтегазоразработках показывает, что наибольшее число аварий произошло за счет потери устойчивости, повреждений и разрушений конструкций (36 %), тяжелых погодных условий (7 %), удара (5 %) и др. факторов. При этом отмечено, что фактически по каждой пятой и более аварийной ситуации причина неизвестна (22 %).
Более трети от общего числа аварий произошло на платформах, но в силу более дорогостоящего оборудования и самой платформы суммарный объем убытков превысил 50 % от общего объема. Аварии на трубопроводах являются довольно частыми явлениями (свыше 25 % от общего числа), а суммарный объем убытков составил около 18 %.
Анализ аварий, произошедших на морских промыслах Северо-Европейского региона, показал, что наибольшее число случаев произошло на платформах (34 %) и на трубопроводах (25 %) (рис.2). Также подвержены чрезвычайным ситуациям и авариям скважины, в особенности те, которые оснащены устьевым оборудованием (19 %). Здесь уместно отметить, что скважины, являясь ключевым элементом добычи углеводородного сырья, представляют собой наиболее уязвимый элемент нефтепромысла. На бурение скважин различного назначения разведывательными и нефтегазодобывающими компаниями ежегодно тратится около 20 млрд. $ [3]. Значительная часть этих средств, порядка 15 %, уходит на разрешение возникающих осложнений (проблем) при бурении: потери раствора и оборудования, потеря ус-
0
тойчивости стенок скважин и пр. Убытки, которые терпят нефтегазовые компании, вследствие неустойчивости стенок скважин, оцениваются в 1 млрд. $ ежегодно [3]. Прогноз и предотвращение этих нежелательных осложнений позволят значительно сократить непроизводительные затраты на бурение и ремонт скважин.
Убытки вследствие аварий на морских нефтегазопромыслах в общем виде включают в себя пять основных групп:
1) убытки, связанные непосредственно с разрушением объектов промысла и оборудования;
2) убытки за счет вылившихся нефтепродуктов, в том числе приводящих к потере извлекаемых запасов;
3) убытки вследствие недопоставки нефтепродуктов, в т.ч. за время ремонтно-восстановительных работ; (так называемое «недополучение прибыли»);
4) убытки, обусловленные вынужденными затратами на ремонтно-восстановительные работы;
5) убытки, обусловленные вынужденными затратами на устранение (ликвидацию) последствий.
Судно; 56
Плавучая буровая Скважина; 1285 Установка; 376 ^ Плавучее
хранилище; 219
Скважина с подводным ■ устьем; 657
Плавучий причал; 352
Трубопровод; 1966
Буровая установка; 865
Платформа; 5775
Рис. 2. Убытки ($ млн.) от аварий различных категорий на компонентах добычи и транспортирования в Северо-Европейском регионе
Общий объём убытков может быть рассчитан по формуле, последовательно слева направо включающей в себя перечисленные выше группы убытков:
ТУб. = УС • V + УС • ае • ? + УС • ан • ? + УС • V + УС V
^ ^ о о ^ н 1н а ^ н 1н ар ^ в в ^ л л
где Уб. - объём убытков; Со - удельная стоимость поврежденных объектов промысла и оборудования; Vо - объём повреждений объектов и оборудования; Сн -удельная стоимость нефтепродуктов; q вн -объём вылившихся (потерянных) нефтепродуктов; - время от начала аварии до прекращения утечки; q нн - объём недопоставленных нефтепродуктов; ^ - время от момента начала аварии до возобновления работы объёкта и оборудования; Сн -
удельная стоимость ремонтно-
восстановительных работ; V - объём ре-монтно-восстановительных работ; Сл -удельная стоимость работ по ликвидации последствий; Vл - объём социально-
экологических последствий.
Реальные убытки могут быть определены только на основе фактических затрат, но определенные прогнозные оценки могут быть выполнены, в частности, на основе методических подходов, изложенных в данной работе и в работах [7, 8].
Исходя из вышеизложенного, для оценки ожидаемой прибыли нефтегазопромыс-ла с учетом риска чрезвычайных ситуаций и аварий может быть предложена следующая зависимость:
Пп = Д -З -З -Р УУб
Гож. Нюж. кап. тек. р / , '
где Прож - ожидаемая прибыль; Дож- ских нефтегазоразработках, знание кото-ожидаемый доход; Зкап. - капитальные за- рых является важным для принятия про-траты; Зтек. - текущие затраты; Рр. - веро- ектных и технологических решений по ос-ятность риска; Y/б. - суммарные убытки воению нефтегазовых месторождений
шельфа Баренцева и Карского морей.
вследствие чрезвычайной ситуации или
Предложены методические подходы к
аварии.
JL г г экономической оценке последствий ава-
Таким образом, в данной работе рас-
рииных ситуаций.
смотрены экономические последствия чрезвычайных ситуаций и аварий на мор-
Библиографический список
1. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Мирзоев Д.А. Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений. 2-е изд. доп. - М: Изд. Академии горных наук, 2002. - 420 с.
2. Кайзер М.Дж., Пулцифер Алан Г. Риски и потери при морской добыче // Oil &Gas Journal. - 2007. - №6. - С. 96-105.
3. Алдрид У., Горайа Ш., Плам Д. и др. Управление риском в бурении // Нефтегазовое обозрение, Шлюмберже, весна 2001. - С. 12-29.
4. Мельников Н.Н., Калашник А.И. Шельфовые нефтегазовые разработки: геомеханические аспекты. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2009. - 140 с.
5. Мельников Н.Н., Калашник А.И., Калашник Н.А. О необходимости обеспечения геодинамической безопасности нефтегазовых объектов западного сектора российской Арктики //Проблемы Арктики и Антарктики. - 2014. - № 2 (100). - С. 95-103.
6. Калашник А.И, Калашник Н.А. Техногенное деформирование недр при разработке Штокмановского газоконденсатного месторождения // Рациональное освоение недр. -2010. - №2. - С. 56-61.
7. Калашник Н.А. О социально-экономических последствиях аварий при шельфовой нефтегазодобыче // Вестник КНЦ. - 2013. - № 2. - С. 22-26.
8. Калашник Н.А. Экономический ущерб от чрезвычайных ситуаций и аварий на морских нефтегазоразработках: анализ и подходы к оценке // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. - 2011. - №6. - С. 15-19.
SEA OIL AND GAS PRODUCTION: ECONOMIC ASPECTS OF EMERGENCY
SITUATIONS AND ACCIDENTS
A.I. Kalashnik, candidate of technical sciences, leading the laboratory N.A. Kalashnik, scientific researcher O.V. Smirnova, engineer
Mining institute of the Kola science centre of RAS (Russia, Apatity)
Abstract. Features of development of offshore and sea oil and gas fields are considered. The analysis of amounts of losses from accidents on regions of sea oil and gas developments, with differentiation on pipelines and platforms is made. For the North European region amounts of losses are estimated in relation to components of systems of production and transportation of oil and gas. Methodical approaches to an economic evaluation of consequences of emergencies and an expected profit of oil and gas trade taking into account risk of emergency situations and accidents are offered.
Keywords: sea oil and gas production, accident, economic aspects, methodical approaches, profit.
