Завод автономного плавания

Если просмотреть календарь бесчисленных нефтегазовых конференций и выставок, проходивших в последние годы по всему миру, очевидным станет факт: третьей по популярности темой вслед за освоением ресурсов Арктики и производством нефти и газа из сланцев стала разработанная специалистами концерна Shell в партнерстве с Technip и Samsung технология производства сжиженного природного газа на плавучем комплексе (floating liquefied natural gas — FLNG). Это технологическое решение обеспечивает подготовку, сжижение, хранение и отгрузку СПГ непосредственно в море, что является новой вехой в развитии газовой промышленности.

Разрезана первая сталь

18 октября 2012 года на верфи Geoje shipyard (Samsung Heavy Industries) в Южной Корее прошла церемония резки стали для пилотного плавучего комплекса FLNG, которому предстоит работать на австралийском месторождении Прелюд. Всего для постройки комплекса потребуется около 260 тыс. тонн стали. Вес полностью оборудованного и загруженного судна превысит 600 тыс. тонн, что в шесть раз больше водоизмещения крупнейшего в мире авианосца. Австралийский завод Prelude FLNG, превосходящий по площади четыре футбольных поля (длиной 488 м, шириной 74 м), станет крупнейшей плавучей конструкцией за всю историю человечества. Несмотря на столь впечатляющие габариты, платформа по своим размерам соответствует лишь четверти территории сухопутного завода сопоставимой мощности.

Для проведения строительных работ на верфи консорциум Samsung и Technip привлек более 5 тыс. человек, еще 1 тыс. специалистов занимаются системами швартовки и буровым оборудованием для плавучего комплекса на других предприятиях по всему миру.

После сдачи в эксплуатацию и проведения необходимых испытаний Prelude FLNG установят в 200 км от северо-западного побережья Австралии. Согласно планам Shell, добыча и производство сжиженного природного газа должны начаться на месторождении не позднее 2017 года. Суммарная производительность плавучего комплекса Prelude FLNG составит 5,3 млн тонн в год, из которых производство СПГ — 3,6 млн тонн в год (этого количества с лихвой хватит, чтобы удовлетворить годовые потребности Гонконга в природном газе). Остальная продукция — сжиженный нефтяной газ и конденсат.

Внедрение новой технологии открывает доступ к запасам природного газа, которые ранее считались трудноизвлекаемыми, потому что их разработка была слишком дорогой или сложной при условии размещения мощностей по производству СПГ на берегу. А при использовании плавучих комплексов нет необходимости вкладывать средства в дорогостоящие инфраструктурные проекты — строить протяженные трубопроводы и обустраивать портовые сооружения, что также помогает предотвратить нанесение ущерба морской среде и береговой линии. FLNG — принципиально новое техническое решение, которое позволит нефтегазовым компаниям вывести на рынки продукцию из новых источников углеводородного сырья. Для Shell реализация этой концепции нацелена на рост числа проектов и объемов производства СПГ, что позволит гибко управлять поставками газа и удовлетворять спрос на энергоносители в течение ближайшего столетия.

Универсальный конструктор

Как предполагается, плавучий комплекс будет находиться на якорной стоянке до завершения добычи на Прелюд непосредственно над газовым месторождением и соединяться с коллектором и скважинным оборудованием гибкими райзерами. Управление всеми системами контроля параметрами коллектора, подводными системами, а также подготовкой газа, хранением и отгрузкой продукции будет осуществляться непосредственно с судна. Танкеры для транспортировки СПГ будут швартоваться к платформе, принимать груз и доставлять его потребителям. Конструкция плавучего комплекса по производству сжиженного природного газа, предложенная специалистами концерна, позволяет использовать его даже при ураганах пятой категории. Поэтому при ухудшении погодных условий нет нужды отсоединять платформу от устьевого оборудования и уводить ее в безопасное место.

Срок эксплуатации Prelude FLNG составляет 25 лет для верхних строений и 50 лет — для корпуса платформы. Через четверть века с момента ввода в строй плавучего комплекса планируется постановка судна в сухой док для проведения капитального ремонта и модернизации, чтобы продлить срок его службы.

При проектировании первого в истории FLNG специалистам концерна Shell пришлось использовать весь накопленный за долгие годы опыт строительства и эксплуатации плавучих установок для добычи, хранения и отгрузки нефти, заводов по производству СПГ и организации морских перевозок.

Как рассказывают специалисты Shell, плавучий комплекс по производству СПГ представляет собой стандартизированную конструкцию. Однако проектное решение предусматривает возможность его оптимизации для использования на самых различных месторождениях. Некоторые из модулей обязательны для применения, другие носят вспомогательный характер. Если для разработки месторождения не требуется наличия того или иного модуля, то их и не устанавливают, что позволяет существенно улучшить экономику проекта.

Холодное сердце FLNG

Особенности морской платформы (ограниченное пространство, высокие требования к безопасности) исключают применение обычных технологических процессов сжижения природного газа, которые широко используются на суше. Специалистами концерна был сделан выбор в пользу процесса, который позволяет сократить количество единиц установленного оборудования, предусматривает ограниченную сырьевую базу и использование вертикальных теплообменников. Речь идет о процессе производства СПГ с использованием двойного смешанного хладагента (DMR), который был разработан специалистами концерна и успешно применяется на заводе по производству сжиженного природного газа в рамках проекта «Сахалин-2», который был запущен в марте 2009 года.

Процесс сжижения газа — сердце плавучего комплекса по производству СПГ. Использование двойного смешанного хладагента может применяться в широком диапазоне температур окружающей среды, так как всегда можно скорректировать состав смешанного хладагента предварительного охлаждения с учетом местных условий. Такая гибкость технологии позволяет сделать процесс сжижения природного газа на плавучих комплексах по производству СПГ не зависящим от климатических условий в районе дислокации комплекса.

Этот созданный в Shell процесс, успешно используемый на Дальнем Востоке РФ, может применяться и в других регионах с субарктическим климатом. Он позволяет уменьшить размеры технологической линии и сократить количество необходимого оборудования. Еще одно преимущество этого процесса заключается в том, что использование двойного смешанного хладагента позволяет уменьшить энергопотребление. В процессе DMR, разработанном специалистами концерна, для предварительного охлаждения газа используется смешанный хладагент, а не пропан, что повышает эксплуатационную гибкость производства в субарктических условиях острова Сахалин и позволяет сократить расходы.

Время мегапроектов

Очевидны значительные изменения, происходящие в мировой газовой промышленности. На смену обычным проектам по разработке традиционных запасов природного газа приходят технически сложные в реализации мегапроекты. Начало освоения крупнейших по объемам запасов природного газа глубоководных месторождений выводит на первый план необходимость решения сложных технологических проблем. Компании наращивают экспорт сжиженного природного газа, производство и транспортировка которого также предполагают реализацию мегапроектов стоимостью в несколько миллиардов долларов.

Согласно прогнозам Douglas-Westwood, в период 2013-2019 годов на создание флота FLNG в мире будет потрачено более $28 млрд. «С начала строительства Shell первого FLNG-судна мы рассматриваем эту технологию как приемлемое решение. Рынок АТР станет целевым регионом для строительства СПГ-терминалов в 2013-2019 годах. В этот период сюда будет направлено примерно 35% из прогнозируемых $47,4 млрд инвестиций в сектор СПГ. Однако пока сохраняется неопределенность относительно ввода в строй ряда проектов и требуется значительная осторожность в оценке долгосрочных перспектив. Тем не менее в будущем именно сегмент разработки месторождений природного газа открывает большие возможности для роста поставок оборудования, техники и услуг»,— считает Мюррей Дормер, аналитик Douglas-Westwood.

Разработанные в последние годы в концерне Shell технологии позволяют использовать высокопроизводительные линии СПГ в сложных климатических условиях, а также обеспечивать проектирование судов для морской транспортировки сжиженного природного газа. Все это существенно повышает конкурентоспособность, а в некоторых случаях делает поставки СПГ гораздо более привлекательными по сравнению с поставками газа по международным трубопроводам, которые пересекают множество государственных границ.