Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние добычи и транспортировки нефти
1.1. Нефть и её роль в мировой экономике.. 16
1.2. Оценка запасов углеводородов арктического шельфа России: 22
1.3. Нефтегазоносность Тимано-Печорского бассейна. 28
1.4. Наиболее крупные проекты на территории ТПНП. 33
1.5. Современное состояние и тенденции развития перевозок грузов в Арктике...35
1.5.1. Суда для обеспечения перевозок грузов в Арктике 35
1.5.2. Транспортно-технологические схемы перевозок грузов в Арктике.. 44
Выводы 55
Глава 2. Формирование ТТС доставки нефти из ТПНП
2.1. Современное состояние и перспективы развития ТТС доставки нефти из тпнп; 57
2.2. Альтернативные варианты доставки нефти из ТПНП . 63
2.3. Функционально-структурный подход при проектировании ТТС ТПНП 72
2.4. Методические основы выбора грузоподъемности танкеров и возможные варианты доставки нефти по трассе Варандей - Роттердам 78
2.5. Функционально - структурная модель ТТС ТПНП (Варандей-Роттердам) 85
Выводы. „ 87
Глава 3. Обоснование основных технико-эксплуатационных требований к танкеру для ТТС ТПНП
3.1. Основные характеристики и особенности наливных судов различных дедвейтных групп 89
3.2. Определение главных размерений проектируемого танкера в первом приближении 103.
3.3. Обоснование рационального ледового класса проектируемого танкера 11.1
3.3.1.. Учет ледовой трассы при проектировании челночного ледового танкера 11.1
3.3.2. Выбор шпации танкера для ТПНП 117
3.3.3. Ледовые подкрепления .119
3.3.4. Расчет интенсивности ледовой нагрузки для судов арктических категорий ледовых усилений 125
3.3.5. Расчет высоты распределения ледовой нагрузки 128
3.3.6. Расчет толщины наружной обшивки в районах ледовых усилений 130
3.3.7. Массы районов ледовых усилений; 136
3.4. Определение значений требуемой мощности и ледопроходимости проектируемого танкера дедвейтом 120 тыс. т. для вывоза нефти из ТПНП. 138'
3.5. Определение себестоимости постройки танкера 143
Выводьг .146
Глава 4. Технико-экономическое обоснование ТТС доставки нефти с шельфа ТПНП
4.1. Экономическое значение создания ТТС вывоза нефти из ТПНП .148
4.2. Экономические аспекты освоения ресурсов УВ Тимано-Печорского бассейна .Ц0
4.3. Экономическая оценка обеспечения экологической безопасности эксплуатации ТТС ТПНП. 1.56
4.4. Современные методы экономической оценки технических решений 159
4,4.1. Общая методология комплексной оценки экономической эффективности проектных решений 161..
4.4.1.1. Критерии эффективности и их применение при обосновании экономической целесообразности ТР и выборе оптимального варианта его осуществления „ .162
4.4.2. Состав ТЭО по выбору рациональной ТТС доставки нефти )66
4.4.3. Обоснование ставки дисконтирования 1.67
4.5. Страхование ТТС доставки нефти. 169
4.5.1. Страховые риски. 169
4.5.2. Страхование грузовых терминалов. 171
4.5.3. Страхование строительства судов. 173
4.5.4. Страхование морского транспорта и фрахта 174
4.5.5. Морское страхование грузов 177
4.5.6. Страхование ответственности за загрязнение окружающей среды 178
4.5.7. Страхование перерывов в производстве и анализ ущерба 182
4.5.8. Страхование коммерческих рисков 183
4.6. Экономическое обоснование ТТС доставки нефти (Варандей - Роттердам) на перспективу 187
Выводы 192
Заключение 193
- Оценка запасов углеводородов арктического шельфа России:
- Альтернативные варианты доставки нефти из ТПНП
- Определение главных размерений проектируемого танкера в первом приближении
- Экономические аспекты освоения ресурсов УВ Тимано-Печорского бассейна
Введение к работе
Перспективы долгосрочного экономического развития России определяются сосредоточением в Арктике огромных стратегических запасов: углеводородов (УВ). По существующим оценкам 80% разведанных запасов нефти России находятся на шельфах северных морей [58].
Очевиден значительный вклад нефтяной отрасли в формирование валютных ресурсов страны на основе экспорта нефти и продуктов ее переработки. Сегодняшние валютные резервы Центрального Банка, в конечном счете, обеспечивают относительное благополучие России и, пусть, умеренные, но поступательные темпы ее экономического роста.. Столь высокая: значимость добычи и транспортировки нефти в жизни нашего государства делает необходимым рассмотрение социально-экономических и технических аспектов формирования ТТС ее доставки с шельфа северных морей.
Формирование ТТС заключается в проектном обосновании её составных. элементов, которыми являются танкеры нескольких типов, ледоколы, резервуарные и погрузочные составляющие. С позиций теории проектирования судов важной задачей является как обоснование составных элементов ТТС и способов их экспрессного проектирования, так и определение рациональной совокупности. В обоих случаях необходимо найти пути повышения эффективности за счет проектных мер.
Освоение огромных богатств Арктики в сложных природных условиях требует активного развития Арктической транспортной системы, к которой предъявляются следующие требования [39]:
не должна отрицательно влиять на экологию Арктической зоны;
должна обеспечивать транспортными; услугами потребителей в пределах прогнозного периода (жизненного цикла системы);
должна быть надежной и обеспечивать бесперебойную доставку грузов потребителю;
должна включать экономически обоснованные транспортно-технологические схемы доставки нефти..
Правительство готовится принять Федеральную программу освоения нефтегазовых ресурсов ТПНП. Минэнерго РФ одобрило проект Федеральной
программы по комплексному освоению нефтегазовых ресурсов ТПНП и планирует передать его в Минэкономразвития. В результате осуществления программы Тимано-Печорский бассейн -последний крупный практически нетронутый резерв на севере европейской части России - должен превратиться в новый центр добычи нефти с уровнем в 38,3 млн. тонн в 2010 году [39].
В современных экономических условиях освоение и рациональное использование углеводородных: ресурсов шельфа Тимано-Печорского бассейна является одним из приоритетных направлений государственной экономической политики России. Создание новой ТТС доставки нефти из ТПНП, как элемента межокеанической транснациональной транспортной системы, связывающей Россию с мировым рынком, безусловно, упростит задачу экспорта российской нефти и положительно повлияет на развитие экономики Арктических территорий и России в целом [42].
Прогнозируемый уровень добычи нефти на шельфе Тимано-Печорского бассейна может составить от 6 млн. т. по Приразломному месторождению и до 15 млн. т. и больше при вводе последующих структур. Очерёдность и сроки ввода месторождений в освоение должны основываться на комплексном подходе к созданию промышленных объектов в районе [66],
Учитывая слаборазвитую промышленную и социальную инфраструктуру, создание в районе нефтедобывающего комплекса из нескольких месторождений положительно повлияет на экономику каждого из них. Сооружение платформ, объектов промысловой подготовки нефти, энергоснабжение терминала для хранения и отгрузки нефти, строительство танкеров для арктического шельфа стоит значительно дороже, чем в незамерзающих морях. Стоимость работ на шельфе в 8-10 раз больше, чем на материке [27]. Поочерёдное или совместное использование этих объектов несколькими проектами по освоению месторождений сократит уровень удельных затрат по каждому из них.
При решении пространственного размещения производственных сооружений основываются на сроках службы каждого объекта и сроках разработки месторождений. Построение модели комплексного освоения Печорского шельфа будет способствовать деятельности инвесторов и рациональному распределению ресурсов [42].
Рассматривая существующие сегодня прогнозы динамики добычи и транспортировки нефти из ТПНП на ближайшие 10-15 лет, можно выделить их два варианта: 4,0-5,0 млн. тонн в год (ближняя перспектива) и 15-20 млн. тонн в год (дальняя перспектива). Естественно, что такое различие требует своих оценок и обоснований.
При экономическом обосновании первого варианта прогноза рассмотрены две схемы транзитных перевозок по трассе Варандей - Роттердам, (НК «ЛУКОЙЛ»): перевалочная (фидерная) и смешанная[39].
В первом варианте перевозка грузов между портами Варандей и Мурманск осуществляется танкерами ледового класса и обычными (в зависимости от времени года) (DW— 20 тыс.т). Перевалка грузов производится в Мурманске, а затем — по трассе Мурманск — Роттердам грузы доставляются линейными танкерами (DW ~ 80-90 тыс.т).
Смешанная схема транспортировки нефти предполагает перевозку из Варандея в Мурманск в ледовый период и напрямую Варандей — Роттердам - в безледовый период. Годовой объем перевозок-4,158 млн. т. нефти.
Результаты, полученные при обосновании названных выше двух альтернативных ТТС, имеют ограниченный характер: 1.. не учитывается рост перевозок нефти в перспективе;
2. не рассматривалась возможная третья схема доставки нефти из Варандея в Роттердам - напрямую и круглогодично.
Именно третья схема доставки нефти является предметом данного диссертационного исследования, и все разработки его базируются на этой схеме, которая включает все неотъемлемые компоненты формирования ТТС доставки нефти с шельфа ТПНП на перспективу.
Показанная выше теоретическая и практическая значимость формирования ТТС, недостаточная разработанность ее основных аспектов с позиций проектирования судов и выбора состава технических средств и определяет актуальность темы диссертационного исследования.
Предметом исследования являются проектные и технико-экономические аспекты прямой круглогодичной доставки нефти по трассе Варандей - Роттердам. Наряду с рассмотрением внешней задачи теории проектирования судов особое
внимание в работе уделено исследованию методов проектирования крупнотоннажных ледовых танкеров. Исследуются основные характеристики ледовых танкеров, отвечающие условиям выполнения основных эксплуатационных требований к судну для обеспечения эффективной эксплуатации в составе ТТС ТПНП.
Целью диссертационной работы является разработка методических основ проектного формирования ТТС прямой доставки нефти из ТПНП по трассе Варандей-Роттердам с учетом ее развития на дальнейшую перспективу.
Для достижения этой цели в работе решены следующие задачи:
выполнен анализ методов проектирования судов, входящих в ТТС, разработаны алгоритмы проектирования ТТС на базе методов функционально-структурного проектирования (ФСП);
сформулирована; и решена оптимизационная задача выбора основных элементов танкеров, способных обеспечить прогнозируемый объем перевозок нефти из ТПНП;
оценено значение Арктической зоны и Северного морского пути (СМП) в сегодняшнем мире, рассмотрены актуальные типы судов, исследованы основные характеристики типов судов для перевозки грузов в Арктике;
выполнен анализ современного состояния и развития перевозок грузов по СМП;
исследованы рациональные схемы доставки нефти из ТПНП;
оценено значение ТПНП в социально — экономическом развитии; региона и страны;
проанализированы современные методы проектирования ледовых танкеров;;
обоснован выбор состава ТТС доставки нефти;
разработана методика выбора грузоподъемности крупнотоннажных танкеров на начальных стадиях проектирования;
разработана система страхования создания и эксплуатации ТТС доставки нефти;
выполнен анализ и обоснование денежных потоков и других параметров, необходимых для проведения экономических расчетов по инвестиционному проекту;
- произведена экономическая оценка эффективности инвестиционного проекта ТТС по основным показателям действующих в настоящее время рекомендаций.
Решение перечисленных задач создает необходимую теоретическую основу для реализации предложенного варианта ТТС. Содержание работы диктуется достижением поставленной цели*
В первой главе диссертации дается оценка современного состояния добычи и транспортировки нефти в Арктике. Приводятся данные о запасах УВ на Российском шельфе и прогнозы нефтегазоносности Тимано-Печорского бассейна. Анализ ведется последовательно, начиная с общих, но неотъемлемых от характера исследования вопросов, таких, как роль нефти в мировой экономике и кончая рассмотрением транспортно-технологических схем и анализом флота для обеспечения перевозок грузов в Арктике. Проведенный анализ создает все предпосылки для постановки цели исследования. Прогнозы увеличения объемов добычи нефти на шельфе ТПНП и экспорт за рубеж, определяют необходимость расширения мощности существующей ТТС. В связи с этим, необходимо формирование ТТС транспортировки нефти с шельфа ТПНП на перспективу до 2025 года, что является содержанием второй главы диссертации.
Вторая глава диссертации посвящена проектному формированию ТТС доставки нефти из ТПНП. В ней представлена общая стратегия освоения на перспективу, рассмотрены и оценены альтернативные способы доставки нефти из ТПНП. Обоснован состав комплекса морской техники по танкерной, ледокольной и перегрузочной составляющим ТТС ТПНП. Разработана функционально-структурная модель транспортной системы. Проанализировано современное состояние и перспективы развития ТТС ТПНП.
На. базе функционально-структурного подхода разработаны алгоритмы проектирования; ТТС ТПНП. Разработаны методические основы выбора грузоподъемности танкеров для ТПНП и возможные варианты доставки нефти по трассе Варандей - Роттердам.
Рассматриваемые альтернативные варианты ТТС ТПНП отличаются в основном по транспортной составляющей, поэтому задача обоснования основных элементов танкеров имеет особое значение, чему посвящена третья глава.
В ней обоснованы основные технико-эксплуатационные требования к
танкеру для ТТС ТПНП. Выполнен общий анализ танкерного флота по типам судов. Особое внимание уделено челночным танкерам для перевозок нефти с месторождений северных морей. Выявлены конструктивные особенности, проанализированы мореходные качества арктических челночных танкеров типа «Shuttle», а также основные проектные решения, выделяющие их из основной массы танкеров аналогичного дедвейта.
Для оценки проектных характеристик была создана база данных по танкерам ледового и неледового класса постройки 1994-2002 г.г. построенным по правилам: Ведущих Классификационных Обществ: Американское Бюро Судоходства (ABS, 1991), Бюро Веритас (BV, 2000), Дет Норске Веритас (DNV.1993), Регистр Ллойда (LRS,1993), Российский Морской Регистр Судоходства (RMR, 1999,2003).
Сформулированы рекомендации по применению общей методики проектирования ледовых танкеров применительно к ТТС ТПНП.
Обоснованы основные характеристики танкеров предложенных для проектирования в первом приближении. На основе требований Правил Регистра, сформулированы рекомендации по их применению при выборе ледовой категории арктических судов. В связи с этим для обоснования ледовой категории оценено влияние класса ледовых подкреплений на массу корпуса танкера, рекомендованного для использования в составе ТТС ТПНП,
На основе анализа методики определения оптимальной мощности транспортных судов ледового плавания на стадии предварительного обоснования основных характеристик получена; формула для приближенного определения требуемой мощности ледового танкера в первом приближении от заданной, либо расчетной ледопроходимости. Рассчитан уровень цены сериино-освоенного танкера
Итоги и оценки, полученные в трех предыдущих главах работы послужили основой для ТЭО ТТС доставки нефти с шельфа ТПНП,. что выразилось в формировании системы страховой защиты использования ТТС и выполнении экономического обоснования в трех вариантах динамики российской экономики.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем проведено комплексное исследование теоретических, методических и практических вопросов
создания ТТС по транспортировке нефти с шельфа арктических морей.
На основе выполненных исследований в работе получен ряд новых научных результатов:
Сформулированы рекомендации по применению общей методики проектирования ледовых танкеров применительно к ТТС ТПНП.
Разработаны методические основы для обоснования выбора грузоподъемности танкеров» В качестве критерия эффективности предложена себестоимость круглогодичной перевозки 1 т. нефти танкерами различной грузоподъемности.
В качестве альтернативы существующим двум схемам доставки нефти по трассе Варандей — Роттердам предложена третья: прямая круглогодичная транспортировка, что потребовало разработки соответствующей ТТС и прогноза перевозок нефти на долгосрочную перспективу (до 2025 года) годовым объемом 20-25 млн. тонн.
Разработаны алгоритмы проектирования, а также функционально-структурная модель ТТС ТПНП.
Получены формулы для приближенного определения основных проектных характеристик и требуемой мощности арктического ледового танкера в первом приближении, предложенного для круглогодичного использования в составе ТТС ТПНП.
Сформулированы рекомендации по применению современных: методов экономической оценки технических решений для обоснования предложенной ТТС. Проведены расчеты экономической эффективности принятой схемы ТТС транспортировки нефти по трем вариантам (пессимистический, оптимистический, наиболее вероятный) двух экономических параметров: налога на прибыль и транспортного тарифа, определенных с учетом их сегодняшних уровней и возможной динамики.
Обоснован и сформирован комплекс страховых рисков, связанных с эксплуатацией ТТС ТПНП.
Сформулированы методические принципы по определению дисконтной ставки - неотъемлемого параметра приведения денежных потоков в сопоставимый вид, что позволило провести расчеты, приняв во внимание реальный уровень рисков, базисную кредитную ставку и инфляционный процесс.
Практическая значимость диссертационного исследования обеспечена прикладной направленностью работы и разработкой методики обоснования состава ТТС доставки нефти из Арктики.
Результаты работы могут быть использованы в практике работы научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, на этапе предварительных проработок проектов танкеров, а также в исследовательском проектировании систем транспортировки нефти.
Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
Ажеганова Н.Ю. Обоснование и выбор состава комплекса технических средств для добычи нефти и газа в арктических условиях. // 4-я Международная конференция по морским интеллектуальным технологиям «МОРИНТЕХ» 2001. сборник докладов, Т.2.
Ажеганова Н.Ю.. Особенности добычи нефти и газа в Тимано-Печорском бассейне. // Научно-Техническая конференция СПбГМТУ, 1999., 4.2.
Ажеганова Н.Ю., Разуваев В.Н. Моделирование при выборе состава комплекса морской техники. // 4-я Международная конференция по морским интеллектуальным технологиям «МОРИНТЕХ» 200 L, сборник докладов, Т.1.
Ажеганова Н.Ю. Анализ основных элементов танкеров для вывоза нефти из Тимано-Печорской провинции. // 5-я Международная конференция и выставка по морским интеллектуальным технологиям. Материалы конференции «МОРИНТЕХ-2003». Т.2.
Ажеганова Н.Ю; Экономическая оценка обеспечения экологической безопасности эксплуатации морской техники для добычи и транспортировки нефти.// 7-ая Всероссийская Научно-практическая конференция «Актуальные проблемы защиты и безопасности». СПб., 2004.
Ажеганова Н.Ю. Экономическая оценка эффективности инновационных проектов морской техники. // «Морской вестник» № 3 (9) 2004.
Предметом защиты является совокупность теоретических, методических и практических вопросов, связанных с формированием ТТС транспортировки нефти с шельфа ТПНП изложенные в выводах и заключениях к соответствующим главам.
Оценка запасов углеводородов арктического шельфа России:
Общая нефтегазовая обстановка в России такова, что в качестве перспективы для восполнения запасов У В может рассматриваться только континентальный шельф (КШ).
Это не означает, что на суше не будет новых достижений, но открытия перспективных площадей и гигантских месторождений можно прогнозировать только на шельфе, перспективная площадь которого превышает 4,2 млн.
Площадь всего КШ России составляет 6, 2 млн. км2, это 2 % площади шельфа Мирового океана, из них 4, 2 млн. км2 - в пределах экономической зоны [70].
На Арктическом шельфе России сосредоточено от 80 до 100 миллиардов тонн УВ в пересчете на условное топливо (УТ), что составляет треть мировых морских запасов нефти и газа [27].
На шельфе выявлены следующие нефтегазоносные провинции (НГП), бассейны и нефтегазоконденсатные области (НГО) (рис. 1 Л)[26]:
Западно-Баренцевская НГП, в отдельных частях которой (бассейн Хаммерфест) выявлено несколько газонефтяных месторождений.
Центрально-Баренцевская перспективная зона (выделяется перспективный свод Федынского).
Восточно-Баренцевская газонефтеносная суперпровинция, здесь выделяются Южно-, Средне- и Северо-Баренцевская области. К категории супергигантских относится Штокмановское месторождение (запасы газа 3 трлн. м )...
Печороморская НГО,, расположенная на продолжении Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНП). К крупным относятся нефтяные месторождения Приразломное, Варандей-море. Геологические ресурсы УВ в наиболее крупных зонах составляют 603 млн.т.
- Южно-Карская НГО, является северной частью Западно-Сибирской мегапровинции, здесь открыто два супергигантских газовых месторождения Ленинградское и Русановское.
- Лаптевская НГП. Здесь выявлено нефтяное месторождение Бегичевское и др. перспективные структуры.
- Восточно-Сибирский, Южно-Чукотский и Северо-Чукотский перспективные нефтегазоносные бассейны.
- Анадырский и Хатырский нефтегазоносные бассейны Берингова моря.
Отмеченные зоны отличаются высокими запасами ресурсов УВ, которые составляют не менее 80 % от общих ресурсов шельфа России.
К настоящему времени, в процессе изучения и освоения углеводородных ресурсов Арктического шельфа обработано более 460 тыс. погонных км сейсмических площадей из них 400 тыс. км. - в Западной Арктике, в основном (около 330 тыс. км - в Баренцевом море). В Западной Арктике выявлено 140 перспективных структур. Прогнозы геологического развития показывают, что на Арктическом шельфе России в пределах указанных областей и провинций в перспективе будет выявлено не менее 500-700 месторождений, рассредоточенных; в нескольких десятках конкретных районов нефтегазодобычи [45].
Основная часть ресурсов приходится на шельф Западной Арктики. Доля разведанных запасов в потенциальных ресурсах составляет по нефти 0,9% и
свободному газу 6,3%. По нефтегазовому потенциалу недра морей Баренцева, Печорского и Карского содержат 66,3% потенциальных ресурсов УВ (около 54 млрд. условных тонн). На шельф Дальневосточных морей приходится до 12% потенциальных ресурсов УВ [50].
Ориентировочные уровни добычи нефти по основным месторождениям арктического шельфа приводятся в таблице 1.5. [66].
В акватории Баренцева, Печорского и Карского морей выделена 51 зона нефтегазонакопления, крупнейшие из которых содержат до 3,5-4,5 млрд. т. УВ. В качестве наиболее распространенных (50-60% общего количества намеченных зон) прогнозируются:; на акваториальном продолжении ТПНП зоны с геологическими ресурсами УВ около 90 млн.т, в Баренцевской провинции - около 170 млн.т, в Южно-Карской НГО - около 200 млн. т. в нефтяном эквиваленте.
Общие геологические ресурсы выделенных зон составляют около 30 млрд. т. УТ, они представляют значительный резерв для развития нефтегазопоисковых работ в западно-арктических акваториях России [92].
Комплексное исследование топливно-энергетической и минерально-сырьевой базы Арктического побережья, позволяет сделать вывод, что Северный регион занимает исключительное положение по богатству минеральных ресурсов в России. Основной объем геолого-разведочных работ и сырьевая база нефтяной и газовой промышленности сосредоточены в Ненецком автономном округе и на юго-востоке Беломорья, а также на шельфе Карского и Баренцева морей. Перспективная площадь для добычи нефти и газа - 126 тыс км , где находится 2,5 млрд.т. или 60% потенциальных ресурсов нефти и 1,17 трлн.м газа, или 45% общих ресурсов газа европейского региона России. Предполагается к 2010 году довести добычу газа на шельфе до 56 млрд. куб. м, нефти до 25 млн. т. в год, в том числе на побережье до 5 млн. т. [69].
Расположение месторождений УВ и перспективных структур на Арктическом шельфе России приведено нарис. 1.2. [60].
В настоящее время основное внимание сосредоточено на нефтяных месторождениях ТПНП, а также в бассейнах рек Обь и Енисей. Это связано с тем, что в Архангельскую и Мурманскую области топливно-энергетические ресурсы завозятся из центральных районов России, Потребность в них на период до 2005 г. оценивается в 6-7 млн. т. ежегодно.
Альтернативные варианты доставки нефти из ТПНП
В процессе этой деятельности предстоит осуществить обустройство концевых терминалов фидерной системы, проектирование и строительство нефтеналивных судов повышенной грузовместимости с усиленным ледовым классом. Завершение этапа - в декабре 2005 года [2].
Третий этап Вывоз нефти в объемах свыше 5 млн. тонн с преобразованием терминала в районе погрузки в перегрузочный комплекс и переходом к глубокой нефтепереработке на Кольском полуострове с последующим экспортом нефтепродуктов. При этом потребуется переход на новые транспортно-технологические схемы ее вывоза.
Новая транспортная система состоит из терминала и танкерного флота (сейчас работают уже пять судов, строятся еще два). Все танкеры - усиленного ледового класса, что обеспечивает их автономную эксплуатацию в течение 11 месяцев в году.
Терминал мощностью 5 млн. т. нефти в год представляет собой находящиеся на берегу накопительные резервуары, от которых по дну моря проложена четырехкилометровая труба к выносным швартовочным устройствам.
Нефть в резервуары поступает по пятикилометровому трубопроводу с близлежащего Варандейского месторождения. Был выбран самый дешевый вариант строительства терминала - за 10 млн. долл.
Все работы выполнены Мурманским морским пароходством по заказу компании «Архангел ьскгеолдобыч а». Обе эти структуры контролируются НК «ЛУКОЙЛ» [83].
Пока объемы транспортировки относительно невелики, компания собственными танкерами будет экспортировать нефть на северо-запад Европы. В дальнейшем они будут ходить до Мурманска, где нефть должна переваливаться на супертанкеры - предположительно компании «Совкомфлот». Параллельно проектируется более мощный терминал пропускной способностью 25 млн. т. в год.
Таким образом, в России создан прецедент - появилось полноценное экспортное направление, к которому не причастна «Транснефть». Соответственно, все вывозимое по нему сырье не будет подпадать под квотирование со стороны Минэнерго или иных госструктур. По данным НК «ЛУКОЙЛ», отсутствие в схеме экспорта компании «Транснефть» значительно удешевляет транспортировку [9].
Анализ расчетов показал, что обеспечение вывоза 10 млн. тонн нефти в год, независимо от типа ледовых условий на трассе Варандей - Мурманск, возможно даже при использовании 5 танкеров типа "Астрахань" и 3 танкеров дедвейтом 60 -70 тысяч тонн. При этом, к двум линейным ледоколам типа "Арктика" с частичным использованием одного ледокола; типа "Капитан Сорокин", потребуется дополнительное привлечение мощных линейных ледоколов, близких: по техническим возможностям к существующим атомным ледоколам (достраиваемый "50-лет Победы" и проектируемый атомный ледокол - лидер ЛК-П0Я)[31],
Однако, имеющаяся инфраструктура далеко не удовлетворяет потребности. Необходимо существенно увеличивать мощности ТТС: - умножать численность флота (в том числе танкеров ледового класса, способных работать круглогодично, которых в России пока нет); - расширять парк береговых накопительных резервуаров; - строить новый рейдовый погрузочный терминал с пропускной способностью в 25 млн. тонн нефти в год (можно оценить перспективу, учитывая, что на текущий год, планируемый НК «Архангельскгеолдобыча» объем добычи нефти определен в 2 млн. тонн); удлинять дюкер - подводный трубопровод, проложенный по дну моря к рейдовому причалу.
На все это НК «ЛУКОЙЛ» инвестировала $ 300 млн. [50].
Общая перспективная площадь на нефть ТПНП - около 600 тыс. км2. В ближайшей перспективе (в рамках 5-10 лет) заметно возрастет мирохозяйственное значение СМП. Научно - технический прогресс и поляризация мирового рынка на Западную и Восточную Европу с эпицентрами в Северной Атлантике и в Северной части Тихого океана потребуют более интенсивного и масштабного освоения зоны СМП. По мере стабилизации экономики России, а затем дальнейшего подъема значения Севера, как крупного поставщика продукции природно-ресурсных отраслей и по мере значительного улучшения функционирования трассы СМП, как транзитной зоны между Россией и Мировым рынком в Европе и Азиатско Тихоокеанском регионе, геополитическое значение Севера России будет существенно расти [16].
В целях сохранения уникальных особенностей тимано-печорской нефти решено ее транспортировку направить морским путем через терминалы. Понятно, что таким транспортным коридором, отвечающим требованиям экономии и экологии, станет СМП. Современный этап формирования ТТС доставки нефти с шельфа ТПНП требует рассмотрения Арктической транспортной системы (СМП). 2.2. Альтернативные варианты доставки нефти из ТПНП
В настоящее время в связи с ускоренным ростом добычи нефти в России, в том числе на новых месторождениях, перед российской нефтяной промышленностью встает задача проникновения на новые рынки сбыта. Тимано-Печорский регион является одним из наиболее перспективных в этом плане, но для того, чтобы обеспечить крупномасштабный экспорт добытой нефти, необходимо развитие транспортных систем и строительство новых терминалов [И]. Северный путь через современный экспортный терминал в Мурманске сможет обеспечить выход нефти региона в ближайшей и среднесрочной перспективе на рынок США и стать оптимальным вариантом для экспорта российской нефти не только из ТПНП, но и из Западной Сибири.
Трансатлантические поставки нефти с использованием крупнотоннажных танкеров могут сделать российских производителей равноправными партнерами на нефтяном рынке мира. ТПНП, как и Северный Каспий, является для: НК "ЛУКОЙЛ" одним из основных и перспективных регионов, где планируется наращивать добычу нефти.
Все месторождения ТПНП условно разделены на две группы: северную и южную. Первая находится в непосредственной близости к побережью Баренцева моря. Вторая расположена вблизи от головных сооружений существующих и строящихся в настоящий момент нефтепроводных магистралей. В настоящее время главным фактором, сдерживающим развитие нефтедобычи в регионе, является отсутствие региональной нефтетранспортной системы с соответствующей инфраструктурой.
Определение главных размерений проектируемого танкера в первом приближении
Анализ танкерного флота проводится по наиболее характерным тоннажным группам [24]: Первую группу составляют танкеры дедвейтом до 50 тыс.т. они предназначены для перевозок разнообразных нефтепродуктов и неагрессивных химических грузов. Вторая группа танкеров - "Panamax" - имеет дедвейт 50-70 тыс.т. Эти суда перевозят как нефтепродукты, так и сырую нефть. Условно могут проходить Панамским каналом. Строительство этих танкеров в последние годы резко сократилось из-за насыщения рынка такими судами.
Третью группу составляют суда типа "Aframax". Эти суда имеют, как правило два дедвейта - максимальный (летний) 95-107 тыс.т. при осадке около 14-15 м и проектный - около 81000 т при осадке 12,2 м и, может использоваться с применением регистрационных документов при любом из указанных дедвейтов. Танкеры этой группы делятся на продуктовозы и суда, перевозящие сырую нефть, предназначены в основном для коротких линий -до 4000 миль.
Типичный танкер типа "Aframax" начала 80-х годов представлял собой судно дедвейтом 81200 метрических тонн при осадке 12,2 м и водоизмещении около 97000-98000 т со следующими размерами: длина наибольшая 230-240 м, ширина 42-44 м, высота борта около 19 м, грузовместимость околоЮО тыс. м\ Главный двигатель эксплуатационной мощностью 10-12 МВт обеспечивал судну скорость около 15 уз. Для европейской торговли более характерны партии нефти 90 тыс.т. Поэтому с целью расширения эксплуатационных возможностей размерения танкера были увеличены.
В связи с этим типичный танкер типа "Aframax" 90-х годов имеет несколько большие размеры: длина наибольшая 240-245 м, ширина 41-43 м, высота борта около 21 м, грузовместимость около 110-120 тыс. м3, а танков изолированного балласта - около 40-45 тыс. куб.м, главный двигатель эксплуатационной мощностью 12,5-13,5 МВт, скорость хода около 14,5 уз.
Следующая группа танкеров - суда типа "Suezmax" дедвейтом 140-160 тыс.т., т.е. суда, способные проходить Суэцким каналом в полном грузу. На танкеры этой группы сегодня приходятся практически все заказы. Спрос на суда этой группы можно ожидать и в дальнейшем, портфель заказов на них содержит обычно 30-40 судов.
Последние группы танкеров составляют крупнотоннажные суда дедвейтом до 300 тыс.т. (суда VLCC - very large crude carrier) и более 300 тыс.т. (ULCC - ultra large crude carrier). Часто эти группы танкеров объединяют одним обозначением VLCC, Огромное количество танкеров этих тоннажных групп было построенов 60-70-е годы и интенсивно списывается в настоящее время и будет продолжать списываться вплоть до 2005 г., поэтому ожидается активизация именно в этом секторе судостроения. В ближайшем будущем должно быть построено примерно 30-40 танкеров ULCC дедвейтом 450-550 тыс л4. [41].
По прогнозу «Drevry» до 2010 г. (см. табл. 3.1.) потребность в танкерах будет сохраняться довольно большой, наиболее интенсивный спрос на эти суда ожидается в 2000-2005 гг. с последующим небольшим спадом и новым ростом к 2010 году.
Неледовые танкеры, дедвейтом 3778 - 312600 т., построенные в последние годы, с 1994 по 2001 г.г. имеют общие характеристики (см. приложение 1 табл. 1) [91]:
На всех танкерах, кроме ледового плавания, независимо от размерен ий и дедвейта, применяются бульбообразные носовые обводы. Кроме того, все танкеры проектируются с двойным дном по всей длине и двойными бортами в районе грузовых танков, отсеки двойного борта используются для чистого балласта.
Кроме маленьких танкеров прибрежного плавания, на танкерах отсутствуют отстойные танки, объем которых от 1,5 до 3% объема грузовых танков. Переборки бывают гофрированными, а набор палубы чаще всего расположен с наружной стороны. Скорость хода находится в пределе от 11,5 до 16 уз., но большинство танкеров имеет скорость 15 уз.
В качестве главного двигателя используются в основном МОД с прямым приводом на гребной винт. Только у малых танкеров прибрежного плавания из-за ограничения размеров МКО используются СОД с редуктором.
На всех танкерах кормовое расположение МКО и надстройки. Грузовое насосное отделение располагается рядом с МКО в нос.
Особого внимания заслуживают челночные танкеры для перевозок нефти с месторождений северных морей. Конструктивные особенности челночных танкеров типа «Shuttle» существенно отличаются от обычных танкеров.
Впервые специализированные танкеры для вывоза нефти с северных месторождений Statfjord и Gullfaks были созданы в конце 70-х годов. Первыми из них был 128 тысячный «Polytrader», переоборудованный в 1978 г. на верфи Uddervalla (Швеция) из серийного танкера, вторым - однотипный танкер «Porytraveller».
В конструкции были применены основные технические решения, выделяющие их из основной массы танкеров аналогичного дедвейта: грузовой трубопровод для погрузки нефти с носа у отгрузочного терминала, носовые рулевая рубка и подруливающие устройства (ПУ) для управления судном при швартовке к бую, мощные грузовые насосы для ускоренной разгрузки судна в порту (два насоса подачей по 2450 м3/ч с приводом от ДД и один паротурбонасос подачей 3000 м3/ч) и цистерны изолированного балласта в нескольких бортовых танках.
В 1983 г. были введены в эксплуатацию танкеры второго поколения -«Polyviking», «Jarena» и др. эти специально спроектированные танкеры лучше приспособлены для условий маневрирования при волнении (предельная высота волны 5-6 м и ветер со скоростью до 25-30 м/с) за счет применения двухвальной пропульсивной установки с приводом на ВРШ, носовых и кормовых ПУ.
Экономические аспекты освоения ресурсов УВ Тимано-Печорского бассейна
С целью формирования технических требований к ТТС ТПНП выполняется обобщение многочисленных данных по природным условиям района транспортировки нефти, на основе которого выбираются расчетные значения І природных факторов (локальные технические условия по гидрометеорологическому и ледовому режиму) [39]. Выявленные закономерности учитываются при проектировании транспортных систем на различных стадиях проектирования, а также для обеспечения безопасности морских операций [52].
Ледовые прогнозы используются для эффективной эксплуатации технических средств входящих в состав ТТС.
Эксплуатация ЛСП и терминала «Варандей-море» осуществляется круглогодично в связи с этим необходимо решение следующих задач: - принятие оптимальных решений при планировании транспортных операций танкерного флота (выбор оптимальной трассы, расчет затрат времени на путь плавания, необходимость ледокольного обеспечения); - снижение риска при возникновении опасных ледовых явлений в районе платформы и терминала.
Для обеспечения безопасной эксплуатации платформы и швартовки танкеров у терминала необходима следующая информация: - скорость и направление дрейфа льда (приливного и ветрового), - возникновение интенсивных сжатий льда, - смещение ледяных полей повышенной толщины и торосистосте, - экстремально ранние сроки ледообразования и интенсивное нарастание молодого льда, - обледенение конструкций и танкеров [51].
Особое влияние на выбор оптимального варианта ледового танкера для вывоза нефти из ТПНП, формы его обводов, класса Регистра, дедвейта и соотношений главных размерен ий оказывают ледовые условия на пути следования танкера [13].
Транспортировка нефти из ТПНП производится по трассе Варандей-Роттердам (2000 миль) (см. рис.3.Ю.).Отрезок трассы от Варандея до Мурманска характеризуется как участок с тяжелой ледовой обстановкой, остальной путь до Роттердама танкеры проходят по чистой воде.
На основе исследований ЦНИИ им. А.Н. Крылова, представлена характеристика ледовых условий на участке Варандей-Мурманск (600 миль) [79]:
Ледовый покров Баренцева моря состоит из молодых и однолетних льдов местного происхождения с толщинами до 1,1 м. Дрейфующие льды имеют разнообразные формы - от мелкобитого до крупнобитого с обломками полей, которые могут иметь размеры до 500 х 500 м. Печорское море является наиболее ледовитой частью Баренцева моря.
На характер ледовых условий оказывают влияние такие факторы как, замкнутый характер и относительно небольшая площадь; ветровой режим; направление течения; приливно-отливные колебания; рельефные особенности акватории и др. Важнейшими факторами, определяющими ледовую обстановку являются сильные нажимные ветры западных и северо-западных румбов, а также отжимные южных румбов.
В период декабря - февраля в районе мыса Канин Нос штормовые ветры со скоростью 15-20 м/с и более, оказывающие прямое воздействие на динамику льдов Печорского моря, возникают в среднем 54 раза. В районе Варандея такие ветры возникают в среднем 23 раза в год.
Указанные ветры вызывают: дрейф льдов со скоростью до 1 м/с; сильные сжатия (до 3 баллов) при движении массивов к препятствиям (берег, припай); образование стамух, барьеров, гряд и поясов торошения; частичный взлом и обрыв припая; образование заприпайных полыней и зон молодых льдов.
Следствием нажимных ветров является образование тяжелых торосистых ледяных полей размерами до 2-5 миль, толщиной наслоенного льда 4-5 м с включением торосов с килями до 23 м, а также завалов льда высотой 8-10 м на берегу островов Матвеева, Долгий и полуострова Медынский заворот.
В условиях устойчивых отжимных ветров ледяной массив с акватории юго-восточной части Печорского моря уходит в Баренцево море, в ряде случаев акватория на длительный период остается свободной ото льда.
Ледообразование начинается под влиянием восточных ветров, преобладающих в конце октября-ноября и переносящих холодные массы воздуха с берега в восточной части района, перемещается на запад и юго-запад вдоль побережья, а затем значительно медленнее на северо-запад в открытое море. Устойчивое ледообразование начинается с середины октября и продолжается по апрель (7 мес), а период таяния - с мая по июнь (3 мес.) Периодом максимального распространения ледового покрова считаются декабрь-январь, в условиях очень суровых зим его продолжительность увеличивается на 1 мес. Характеристика ледовой обстановки приведена в табл.3.6.
