Владимир Хомутко

Время на чтение: 4 минуты

А А

Карта мировых нефтяных месторождений достаточно велика, однако везде процесс добычи нефти и газа происходит с помощью скважин, которые бурятся в толще горных пород с помощью буровых установок. Многим они знакомы по кинофильмам, в которых показывали решетчатые конусообразные «нефтяные вышки». Это и есть буровые, которые после организации скважины демонтируют и перевозят на другое место.

Места, на которых происходит такая добыча, называются промыслы или месторождения. Транспортировка нефти и газа с промыслов до перерабатывающих предприятий, занимающихся производством товарных нефтепродуктов, производится посредством трубопроводов.

Бурение скважины может продолжаться несколько дней, а может длиться и несколько месяцев.

Нефтяные и газовые скважины – не просто отверстия в горных породах. Их ствол изнутри обсаживается специальными трубами из стали, называемыми НКТ (насосно-компрессорные трубы). Через них и происходит извлечение углеводородного сырья на поверхность.

Снаружи основную трубную колонну, называемую эксплуатационной, обсаживают другими – обсадными трубами, которые укрепляют ствол скважины и изолируют различные земляные пласты друг от друга. Длина ствола такой выработки может достигать нескольких километров.

Чтобы различные пласты горных пород не сообщались между собой, свободное пространство за обсадными трубами, как правило, цементируют. Это дает возможность предотвратить межпластовую циркуляцию воды, газов и самой нефти.

Цементное кольцо, обустроенное за обсадными колоннами, с течением времени вследствие физических и химических воздействий разрушается, в результате чего возникает заколонная циркуляция. Это явление негативно сказывается на добыче черного золота, поскольку в этом случае, кроме необходимой нефти, из пласта, называемого коллектором, в ствол скважины попадают газы или воды из соседних породных слоев, причём их количество зачастую превышает объем самого нефтяного сырья.

Чтобы добываемый ресурс вообще попал в скважинный ствол, необходимо пробить в обсадной колонне и находящемся за нею цементном слое отверстия, поскольку и обсадные трубы, и цемент изолируют продуктивный пласт от скважины. Такие отверстия проделывают при помощи специальных кумулятивных зарядов, которые пробивают не только цемент и обсадные трубы, но и образуют отверстия в самом нефтяном пласте. Этот процесс называется перфорация.

Способы добычи нефти бывают разными, и зависят от давления в продуктивном пласте. Добыча нефти ведется с помощью использования различных технологий. Нефть может самостоятельно фонтанировать, другими словами – подниматься по стволу из коллектора на поверхность без помощи насосного оборудования, вследствие низкого значения своей плотности.

Если нефть добывается без применения дополнительного насосного оборудования, то такой способ нефтедобычи называют фонтанным.

Суть процесса фонтанирования в том, что гидростатическое (водяное) давление в пласте на глубине достаточно высокое (к примеру, на двух километрах оно составит примерно 200 атмосфер). Этот показатель называется пластовое давление.

Поскольку плотность нефти и газа меньше, чем у воды, то на той же глубине давление в стволе скважины, которое называется забойным, составит (при плотности сырья около 800 килограмм на кубометр) будет примерно 160 атмосфер. В результате возникающей депрессии (перепаде давления) между продуктивным пластом и стволом скважины нефть и поднимается наверх.

Помимо этого, в нефтях, как правило, содержатся лёгкие углеводородные соединения, которые в случае понижения давления становятся газообразными (растворенные в нефтяной смеси газы). Выделение таких газов еще больше уменьшает плотность добываемого сырья, в результате чего описанная нами выше депрессия усиливается. Это процесс можно сравнить с открыванием теплой бутылки шампанского, из которой вылетает мощный газированный фонтан.

Количество получаемого из скважины за сутки сырья специалисты называют дебитом скважины (не путать с бухгалтерским термином «дебет»). Постепенно, особенно при интенсивной добыче, пластовое давление в коллектор снижается, подчиняясь закону сохранения энергии. Как результат – дебит скважины снижается, поскольку перепад давления между пластом и стволом выработки становится незначительным.

Чтобы увеличить внутрипластовое давление, в коллектор с поверхности при помощи нагнетательных скважин закачивается вода.

В некоторых типах коллекторов кроме нефти сразу присутствует большой объем пластовых вод, за счет расширения которых падение внутрипластового давления частично компенсируется, и необходимость дополнительной закачки воды может и не возникнуть.

В любом случае, в разрабатываемые нефтенасыщенные слои коллектора, а через них – и в сами скважины, постепенно просачивается вода. Этот процесс называется обводнением, которое также вызывает снижение дебита. Это объясняется не только сокращением в добываемой смеси доли самой нефти, но и повышением значения плотности обводненной нефтяной смеси. Забойное давление в горных выработках с высокой степенью обводненности возрастает, что приводит к уменьшению депрессии. В конце концов скважина перестает фонтанировать.

Другими словами, дебит любой скважины постепенно снижается. Как правило, максимальное значение этого параметра достигается в самом начале разработки пласта, а затем, по мере выработки нефтяных запасов, дебит уменьшается, причем, чем интенсивнее происходит нефтедобыча, тем это снижение идет быстрее. Если сказать по-другому, то чем выше изначальный дебит, тем быстрее он упадет.

Для того, чтобы вернуть скважине прежнюю производительность, на скважинах проводятся различные работы для того, чтобы интенсифицировать добычу. Проведение таких работ, как правило, приводит к мгновенному приросту дебита, однако после этого они начинает падать более быстрыми темпами. На российских нефтяных скважинах величина падения дебита колеблется от 10-ти до 30-ти процентов в год.

Чтобы увеличить дебит добывающих скважин либо с высокой степенью обводненности, либо с упавшим ниже положенного уровня пластовым давлением, либо с низким уровнем концентрации растворенных газов, используются различные технологии так называемой механизированной нефтедобычи. И главными такими способами являются методики с применением насосов различных типов, производство которых в настоящее время весьма развито.

Наибольшее распространение получили всех хорошо знакомые «качалки», которые называются штанговыми глубинными насосами (сокращенно – ШГН). Также достаточно распространены центробежные насосы с электроприводом (сокращенно – ЭЦН), которые на поверхности не видны. Основная добыча нефти в РФ в настоящее время как раз производится с применением ЭЦН.

Принцип действия всех насосных добывающих методов основан на понижении значения давления в забое, в результате чего повышается депрессия и, как следствие, дебит.

Механизированный технологический процесс не является единственным выходом в случае возникновения искусственного повышения производительности скважины.

К примеру, нередко применяется так называемый гидроразрыв пласта или газлифтная методика, однако это – темы для отдельных статей.

Нефтяные месторождения можно разрабатывать как при высоком значении забойного давления, так и при низком. Если давление в забое – высокое, то понижается депрессия, снижается дебит, и запасы хоть и добываются, но медленными темпами. Если, наоборот, давление в забое – низкое, то повышается депрессия и дебиты значительно возрастают, что приводит к высоким темпам выработки запасов сырья.

Некоторые особенности нефтедобывающей отрасли

Часто при высокой интенсивности выработки месторождений употребляется термин «хищническая эксплуатация» или «хищническая добыча», которые носят ярко выраженный негативный оттенок. При этом подразумевалось, что при такой эксплуатации скважин нефтяные компании, представляющие нефтедобывающую отрасль, как бы «снимали самые сливки» с разрабатываемых промыслов, или добывали легкодоступное сырье, а остальные запасы попросту бросали, и в этом случае оставшуюся нефть становилось уже невозможно поднять на поверхность.

В большинстве случаев такое утверждение является неверным. На большей части нефтяных промыслов остаточные запасы углеводородного сырья никак не зависят от интенсивности их добычи. В доказательство можно привести тот факт, что резкий рост количества добываемой российской нефти произошел в конце двадцатого – начале двадцать первого века, однако с тех пор прошло уже семнадцать лет, а объемы добываемой отечественной нефти снижаться и не думают (уровень 2015-го года, к примеру, сопоставим с уровнем 2000-го).

А такой срок для месторождений нефти является достаточно большим. В связи с этим, если бы скорость выработки нефтяных запасов приводила бы к потере остающегося в пластах ещё не добытого сырья, то объемы давно уже начали уменьшаться, а этого – не происходит.

Высокая интенсивность эксплуатация повышает риски, связанные с возможностью возникновения аварийных ситуаций, к примеру, из-за разрушения цементного слоя вокруг ствола скважины, которое приводит к возникновению нежелательной циркуляции в заколонном пространстве и к преждевременным прорывам пластовых вод. Однако в общем случае такой режим выработки почти всегда экономически оправдан, причем при почти любом уровне нефтяных котировок. Для наглядного примера можно сравнить это с ситуацией дорожного движения.

Если, к примеру, ограничить скорость автомобилей за городом значением двадцать километров в час, а затем с помощью драконовских мера заставить это ограничение неукоснительно соблюдать, то с высокой долей вероятности количество аварий будет минимальным (если они вообще будут). Но зачем тогда будут нужны эти дороги с экономической точки зрения?

Как мы уже сказали ранее, увеличение интенсивности российской нефтедобычи произошло на рубеже двадцатого и двадцать первого века.

В большинстве случаев добыча велась с помощью снижения давления в забое (соответственно, увеличивалась депрессия) на эксплуатируемых скважинах. Для этого в фонтанирующие выработки опускали насосы, а скважины, на которых уже было установлено насосное оборудование, его заменяли на более производительное.

И ничего однозначно плохого в этом не было и нет, ни с технической, ни с экономической точек зрения. К негативным последствиям такого метода добычи можно отнести разве что стратегический фактор, поскольку увеличение депрессии хотя и приводит к увеличению скорости добычи нефти, но, с другой стороны, ускоряется падение дебитов на уже разбуренных продуктивных площадях.

Так как дебиты нефтяных скважин падают постоянно, для того, чтобы поддерживать нефтедобычу на определенном уровне, возникает необходимость бурения новых скважин, и чем быстрее падают дебиты, тем большее количество таких горных выработок необходимо пробуривать каждый год. Другими словами, интенсивная добыча приводит к тому, что поддерживать некий постоянный объем нефтедобычи с каждый годом становится всё сложнее.

С другой стороны, если эксплуатация скважин интенсивностью не отличается (из-за высокого давления в забое), то для таких промыслов существует возможность в нужный момент повысить объемы добычи (с помощью различных способов снизив значение давления в забое). Именно так и происходит регулирование объемов добываемого сырья в Саудовской Аравии и в Кувейте. В связи с этим со стратегической точки зрения невысокая интенсивность выработки нефти является более безопасной.

10

• Запасы: 13 986 млн барр.
• Добыча: 2 624 тыс бар/день

Не смотря на занимемое 10 место в нашем списке, потребности в нефти Бразилия обеспечивает только наполовину и вынуждена импортировать её. Годовая потребность в нефти составляет 75 млн. тонн. Главными отраслями обрабатывающей промышленности Бразилии являются нефтепереработка и химическая промышленность. Обрабатывающая промышленность занимает свыше четверти в ВВП.

9

• Запасы: 104 000 млн барр.
• Добыча: 3 000 тыс бар/день

Кувейт - один из важных экспортёров нефти, является членом ОПЕК. 19 июня 1961 года Кувейт стал независимым государством. Свод законов был составлен приглашённым эмиром египетским юристом. В 1970-1980-е годы благодаря экспорту нефти Кувейт превратился в одно из богатейших государств мира, уровень жизни в этой стране был одним из самых высоких в мире. По собственной оценке Кувейта, он обладает крупными запасами нефти - около 104 миллиардов баррелей, то есть 6 % мировых запасов нефти. Нефть даёт Кувейту около 50 % ВВП, 95 % доходов от экспорта и 95 % доходной части государственного бюджета. В 2014 году ВВП Кувейта составил около 172,35 млрд долл., на душу населения - 43 103 долл.

8 Объединенные Арабские Эмираты

• Запасы: 97 800 млн барр.
• Добыча: 3 188 тыс бар/день

1 декабря 1971 года шесть из семи эмиратов Договорного Омана объявили о создании федерации под названием Объединённые Арабские Эмираты. Седьмой эмират, Рас-эль-Хайма, присоединился к ней в 1972 году. Предоставление независимости совпало с резким скачком цен на нефть и нефтепродукты, вызванным жёсткой энергетической политикой Саудовской Аравии, что облегчило новому государству самостоятельные шаги в области экономики и внешней политики. Благодаря доходам от нефти и умелому вложению средств в развитие промышленности, сельского хозяйства, образованию многочисленных свободных экономических зон Эмираты в самые короткие сроки смогли достигнуть относительного экономического благополучия. Получили значительное развитие сфера туризма и финансов.

Большая часть добычи производится в эмирате Абу-Даби. Другие нефтяные производители по важности: Дубай, Шарджа и Рас аль-Хайма.

В последнее время доля доходов от добычи и переработки нефти в общем объёме ВВП снижается, что связано с мерами правительства по диверсификации экономики

7

• Запасы: 173 625-175 200 млн барр.
• Добыча: 3 652 тыс бар/день

Канада является одной из самых богатых стран мира с высоким доходом на душу населения и состоит членом Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и Большой семёрки. Однако в связи с очень низкой плотностью населения некоторыми государствами причисляется к развивающимся странам. Канада - крупнейший в мире производитель урана, находится в числе крупнейших производителей гидроэлектроэнергии, нефти, природного газа и угля. В начале 2010-х годов большинство нефти Канады добывается в западных провинциях Альберта (68,8%) и Саскачеван (16,1%) В стране 19 НПЗ, 16 из которых производят полный спектр нефтепродуктов.

6

• Запасы: 157 300 млн барр.
• Добыча: 3 920 тыс бар/день

Иран располагается в стратегически важном регионе Евразии и располагает крупными запасами нефти и природного газа, является индустриальной страной с развитой нефтяной промышленностью. Имеются нефтеперерабатывающие, нефтехимические предприятия. Добыча нефти, угля, газа, медных, железных, марганцевых и свинцово-цинковых руд. Согласно иранской конституции, запрещается продажа иностранным компаниям акций национальных нефтедобывающих предприятий или предоставление им концессий на добычу нефти. Разработку нефтяных месторождений ведёт государственная Иранская национальная нефтяная компания (ИННК). С конца 1990-х, однако, в нефтяную отрасль пришли иностранные инвесторы (французские Total и Elf Aquitaine, малайзийская Petronas, итальянская Eni, Китайская национальная нефтяная компания, а также белорусский «Белнефтехим»), которые по компенсационным контрактам получают часть добытой нефти, а по истечении срока контракта передают месторождения под контроль ИННК.

Несмотря на свои колоссальные запасы углеводородов Иран испытывает дефицит электроэнергии. Импорт электричества на 500 млн киловатт-часов превышает экспорт.

5

• Запасы: 25 585 млн барр.
• Добыча: 3 938 тыс бар/день

Важным источником энергоресурсов для Китая является нефть. По запасам нефти Китаю заметно выделяется среди стран Центральной, Восточной и Юго-Восточной Азии. Месторождения нефти обнаружены в различных районах, но наиболее значительны они в Северо-Восточном Китае (равнина Сунгари-Нонни), прибрежных территориях и шельфе Северного Китая, а также в некоторых внутренних районах - Джунгарской котловине, Сычуани.

Первая нефть была добыта в Китае в 1949 году; с 1960 года началась разработка месторождения Дацина. 1993 год стал поворотным для китайской энергетики, обозначив окончание эпохи самообеспечения. Китай впервые с 1965 года испытал нехватку нефти. До 1965 года КНР также испытывал недостаток этого вида топлива, импортируя его из СССР. Однако после разработки крупных месторождений Дацина Китай смог к началу 70-х обеспечивать нефтью не только себя, но и своих соседей. Впоследствии также был открыт и ряд других месторождений на востоке страны. Экспорт нефти, кроме того, был одним из основных источников иностранной валюты. С начала же 1980-х, из-за нехватки инвестиций в нефтяную отрасль, истощения старых месторождений и недостатка новых, темпы роста производства нефти начинают падать. Последствия неэффективности осуществления стратегии самообеспечения проявились в том, что Китай, на который «нефтяные шоки» 1973 и 1978 годов не оказали никакого влияния, не стал, подобно западным странам, разрабатывать энергосберегающие технологии и концентрировать внимание на проблемах энергетической безопасности, в том числе эффективной добычи при нанесении минимального вреда окружающей среде. Тем не менее разведка нефтяных месторождений в КНР велась очень активно - за 1997-2006 гг. открыто 230 месторождений. Доказанные запасы нефти в Китае на начало 2006 года составили 18,3 млрд баррелей. К 2025 году эта цифра увеличится ещё на 19,6 млрд баррелей. При этом неразведанные запасы составляют 14,6 млрд баррелей.

4

• Запасы: 140 300 млн барр.
• Добыча: 4 415 тыс бар/день

Основными полезными ископаемыми Ирака являются нефть и газ, месторождения которых протягиваются с северо-запада на юго-восток страны вдоль Месопотамского передового прогиба и относятся к нефтегазоносному бассейну Персидского залива. Основная отрасль экономики - нефтедобыча.

Иракские государственные компании North Oil Company (NOC) и South Oil Company (SOC) обладает монопольным правом на разработку местных месторождений нефти. Они подчиняются министерству нефти. Южные месторождения Ирака, находящиеся в управлении SOC, добывают порядка 1,8 миллиона баррелей нефти в день, что составляет почти 90 % всей добываемой в Ираке нефти. Доходы Ирака от экспорта нефти с начала 2009 года по состоянию на 1-е августа 2009 года составили 20 миллиардов долларов. 10 августа 2009 года об этом заявил генеральный директор отдела маркетинга в министерстве нефти Джасем аль-Мари. Ирак располагает третьими в мире разведанными запасами углеводородов. Их экспорт дает около 98 процентов дохода в госбюджет страны.

3 Соединенные Штаты Америки

• Запасы: 36 420 млн барр.
• Добыча: 8 744 тыс бар/день

Нефть - ключевой источник энергии для США. В настоящее время она обеспечивает около 40 % общей потребности в энергии. В Министерстве энергетики Соединённых Штатов существует подразделение по управлению минеральными энергетическими ресурсами, в компетенцию которого входят важнейшие вопросы, касающиеся нефти - готовность реагировать на нарушения поставок и поддержание работы американских месторождений. На случай, если США столкнутся с проблемами в добыче или перебоями в поставках нефти существует так называемый стратегический нефтяной резерв, созданный после нефтяного кризиса 1973-1974 годов, который в настоящее время составляет примерно 727 млн баррелей нефти. Сейчас запасов стратегического нефтяного резерва хватает на 90 дней.

В добыче нефти лидируют Техас, Аляска (Северный склон), Калифорния (бассейн реки Сан-Хоакин), а также континентальный шельф Мексиканского залива. Однако, добыча нефти на остающихся в Соединённых Штатах месторождениях становится всё дороже, так как большая часть недорогой в производстве, доступной нефти уже добыта. По статистике, на каждый добытый баррель на американских месторождениях, 2 барреля остаются в земле. Эти данные свидетельствуют о том, что необходимо развитие технологий в бурении, производстве нефти, а также поиск и разработка новых месторождений. Использование нефтеносных сланцев и песков и производство синтетической нефти могут значительно увеличить запасы американской нефти.

2

• Запасы: 80 000 млн барр.
• Добыча: 10 254 тыс бар/день

По запасам нефти РФ занимает восьмое место. Запасы нефти оцениваются в 80 000 млн барр. Большая часть этих ресурсов сосредоточена в восточных и северных районах страны, а также на шельфах арктических и дальневосточных морей. В начале XXI века с 2152 открытых в России нефтяных месторождений в разработку вовлечено менее половины, а запасы эксплуатируемых месторождений выработаны в среднем на 45 %. Однако начальный потенциал ресурсов нефти России реализован примерно на треть, а в восточных районах и на российском шельфе - не более чем на 10 %, так что возможно открытие новых крупных запасов жидких углеводородов, в том числе в Западной Сибири.

1

• Запасы: 268 350 млн барр.
• Добыча: 10 625 тыс бар/день

В марте 1938 года в Саудовской Аравии были открыты колоссальные нефтяные месторождения. Из-за начала Второй мировой войны их разработка началась лишь в 1946, и к 1949 в стране уже была хорошо налаженная нефтяная индустрия. Нефть стала источником богатства и процветания государства. Сегодня Cаудовская Аравия с её колоссальными запасами нефти - основное государство Организации стран-экспортёров нефти. Экспорт нефти составляет 95 % экспорта и 75 % доходов страны, давая возможность поддерживать государство всеобщего благосостояния.Экономика Саудовской Аравии базируется на нефтяной промышленности, которая составляет 45% валового внутреннего продукта страны. Разведанные запасы нефти составляют 260 миллиардов баррелей (24 % разведанных запасов нефти на Земле). Саудовская Аравия играет ключевую роль «стабилизирующего производителя» в Организации стран-экспортеров нефти, с помощью которой регулирует мировые цены на нефть.

Нефть и продукты её переработки транспортируются в том числе и по морю - с помощью специальных кораблей, которые входят в категорию танкеров. Нефтеналивные суда - это настоящие монстры коммерческого флота, получившие статус мировых рекордсменов по своим габаритам и грузоподъёмности.

Особенности конструкции танкеров

На современном этапе судостроения нефтяной танкер представляет собой судно однопалубного типа со встроенными резервуарами (танками), способное перевозить сотни тысяч тонн груза. Первый в мире нефтеналивной самоходный танкер «Зороастр» имел гораздо более скромные характеристики и мог транспортировать максимум 250 тонн сырья.

«Зороастр» был построен в Швеции по заказу российской компании «Товарищество нефтяного производства братьев Нобель». Корабль вышёл в море в 1877 году. До его постройки для перевозки нефти во всём мире использовались обычные парусные суда, при этом груз заливался в деревянные бочки.

Сейчас же корпуса танкеров, как и для большинства других судов, строятся на основе каркаса, к которому крепится обшивка из металла. Специфика заключается в том, что внутри корпус танкера разделяется на несколько резервуарных отсеков - танков, которые при погрузке заполняются нефтью и нефтепродуктами. Объём одного такого резервуара составляет минимум 600 кубометров, в судах крупного тоннажа - более 10 тыс. кубометров.

Проекты танкеров, которые разрабатывались до семидесятых годов, предусматривали постройку трёхосных судов со средней надстройкой с рулевой рубкой, удлинённым ютом и баком. Сейчас танкеры выпускаются без средней надстройки. Жилые помещения и посты управления размещаются на юте увеличенной высоты.

Грузовые помещения занимают до 70% длины корабля. Количество дополнительных продольных переборок в секторе танков достигает двух-трёх единиц. Переборки устанавливаются во избежание перетекания груза. В настоящее время все танкеры грузоподъёмностью более тысячи тонн оснащены подогревателями для нефти высокой вязкости или застывающего сырья, работающими на пару, электричестве или на теплоте газов от двигателей корабля.

В проектах танкеров предусматривается реализация современных судостроительных решений - установки подруливающих носовых и кормовых устройств, винтов регулируемого шага, систем дистанционного управления работой энергетических установок и грузовыми операциями.

Безопасность эксплуатации

В значительной степени на конструктивные особенности танкеров влияют требования к безопасности перевозок нефтяных грузов. С 1996 года по условиям Международной морской организации (International Maritime Organization, IMO) танкеры оборудуются двойными корпусами, объём танков также ограничивается.

С одной стороны, выполнение таких требований даёт возможность снизить угрозу загрязнения морской среды, с другой - делает корпус тяжелее, что в итоге приводит к нецелесообразности строительства кораблей с дедвейтом выше 450 тыс. тонн. Одна из новейших популярных концепций постройки танкера высокой степени безопасности и надёжности предусматривает конструкцию с двойными системами - не только корпусом, но и двумя двигателями, машинными отделениями, винтами и рулями.

В целях обеспечения пожарной безопасности пространство танков, которое не занято нефтью, заполняется инертными газами. Если возгорание всё же происходит, то в резервуары подаются пар и пена для ликвидации пожара. В ряде моделей кораблей предусмотрено тушение огня путём подачи в зону пожара отработанных газов двигателя, бедных кислородом.

В силу того, что ряд нефтепродуктов, в том числе их пары, обладают проникающей способностью, грузовые отделения отделяются от остальных модулей корабля специальными контрольными отсеками - метровыми вертикальными коффердамами.

В случае наличия на танкере средней надстройки она также отделяется от танков двухметровым отсеком горизонтального типа. Предохранительные отсеки постоянно открыты и проветриваются. Они используются как места хранения шлангов для погрузки.

Для предотвращения скопления нефтяных газов в грузовых зонах нет двойного дна. Тем не менее, такое конструктивное решение не отражается на высоком уровне непотопляемости танкеров, поскольку их корпус оснащён большим количеством переборок, а танки герметично закрываются. Хранилища для запасов горючего и воды размещаются в концевых частях корпуса, в том числе в зоне двойного дна машинного отделения.

Несмотря на серьёзные конструктивные решения для обеспечения безопасности эксплуатации танкеров, чрезвычайные происшествия с ними всё же случаются - как вследствие поломок, так и по причине ошибок экипажа. Вспомним недавние случаи: в декабре 2016 года из-за неисправности танкера было заблокировано движение через пролив Босфор, а в феврале текущего года сел на мель танкер из Панамы.

Как танкеры загружают нефтью

Загрузка танкеров осуществляется с использованием нефтеналивных комплексов. Строительство нефтеналивных причалов стартовало в начале прошлого века, что было связано с бурным развитием танкерного флота и прокладкой нефтепроводов. Первый нефтеналивной причал в России возвели в Батуми в 1906 году. Через его мощности осуществлялась погрузка керосина на суда.

Современные причалы являются глубоководными, обеспечивают налив и учёт сырья, бункеровку и другие операции с танкерами в автоматическом режиме. Инфраструктура причальных комплексов включает стендеры, учётные узлы, арматуру предохранительного, регулирующего и запорного назначения, блоки предотвращения аварий при наливе и системы пожаротушения.

С помощью насосных установок нефть и продукты её переработки перекачиваются по трубопроводным системам, в том числе подводным, к стационарным или плавающим нефтеналивным причалам, после чего поступают в танкер. В свою очередь, разгрузка судна производится с применением судовых насосов через трубопроводы, проложенные в танках или по палубе. Сырьё откачивается из резервуаров танкера и поступает в ёмкости морских и речных перевалочных пунктов и баз, в состав которых входят и причалы.

При порожнем ходе (без груза) в танки судов закачивается водяной балласт. Перед приёмом груза он перемещается в очистные портовые сооружения или на нефтебазы. Существуют танкеры (такие модификации строились в том числе в СССР), конструкция которых предусматривает наличие балластных танков между двойными корпусами. Такое решение позволяет не загрязнять воды балласта нефтепродуктами. При этом балластные воды не требуют очистки перед сбросом.

Классификация нефтеналивных судов

Танкеры классифицируются по разным критериям, в числе которых дедвейт (грузоподъёмность), габариты и осадка. Разделение по дедвейту - это специализированная классификация нефтеналивных танкеров, которая применяется только к этому классу судов.

По дедвейту танкеры подразделяются на категории:

1. General Purpose (GP) - танкеры малотоннажные и общего назначения, рассчитанные на перевозку от 6 тыс. до 24,999 тыс. тонн нефти или нефтепродуктов, включая битумы.
2. Medium Range (MR) - среднетоннажные (от 25 тыс. до 44,999 тыс. тонн).
3. Large/Long Range1 (LR1) - крупнотоннажные первого класса (от 45 тыс. до 79,999 тыс. тонн).
4. Large/Long Range2 (LR2) - крупнотоннажные второго класса (от 80 тыс. до 159,999 тыс. тонн).
5. Very Large Crude Carrier (VLCC) - крупнотоннажные танкеры 3 класса (от 160 тыс. до 320 тыс. тонн).
6. Ultra Large Crude Carrier (ULCC) - супертанкеры дедвейтом от 320 тыс. тонн, которые используются для перевозок нефти, добытой в странах Среднего Востока и в акватории Мексиканского залива.
7. Floating Storage and Offloading unit (FSO) - супертанкеры дедвейтом более 320 тыс. тонн, применяющиеся только для выгрузки сырья в море на танкеры более малых классов.

Классификация по габаритам и осадке осуществляется по критерию возможности прохождения танкеров через проливы, каналы, остальные водные объекты и гидротехнические сооружения. Данная классификация применима не только к танкерам, но и к судам других типов.

По габаритам и осадке танкеры классифицируются следующим образом:

1. Seawaymax - могут пройти через североамериканский морской путь Святого Лаврентия.
2. Panamax способны пройти через Панамский канал.
3. Aframax предназначены для использования в черноморской, средиземноморской акваториях, Восточно-Китайском и Карибском морях, на каналах и в портах, неспособных принять танкеры более крупного класса.
4. Suezmax - класс, присваивающийся только нефтяным танкерам и обозначающий их способность проходить через Суэцкий канал.
5. Танкеры класса Malaccamax транспортируют нефть из стран Персидского залива в Китай, следуя через Малаккский пролив между Малайзией и Индонезией. Ограничение для осадки достигает 25 метров.
6. Post-Malaccamax, осадка которых больше, чем у кораблей предыдущего класса, вынуждены брать курс на Китай через глубоководный Ломбокский пролив (Индонезия).
7. В класс Capesize входят танкеры категорий VLCC и ULCC, которые в силу своих габаритов не в состоянии проходить через Панамский и Суэцкий каналы. Они идут по маршрутам вдоль мыса Горн (Чили) или мыса Доброй Надежды (ЮАР).

Танкеры-гиганты

Среди танкеров, которые ввиду своих внушительных габаритов являются настоящими кораблями-исполинами, есть свои рекордсмены. Самым знаменитым представителем супертанкеров являлось судно класса ULCC Knock Nevis (называвшееся в разное время также Jahre Viking, Happy Giant, Seawise Giant и Mont), сменившее за период своей эксплуатации нескольких владельцев.

Knock Nevis до сих пор считается крупнейшим кораблём в истории человечества по показателю дедвейта - 564,763 тыс. тонн. Длина танкера составляла 458,45 метра, тормозной путь превышал десять километров. При полной загрузке осадка танкера не давала ему возможности прохождения через пролив Па-де-Кале (Ла-Манш) и Суэцкий канал. Кроме того, в силу своих габаритов корабль был не в состоянии пройти через Панамский канал.

Корабль был построен японской компанией Oppama, введён в эксплуатацию в 1976 году. До переделки длина танкера составляла 376,7 метра, дедвейт - 418,610 тыс. тонн. Три года спустя, после смены владельца на гонконгскую корпорацию Orient Overseas Line, он подвергся перестройке, в ходе которой дедвейт был увеличен почти на 150 тыс. тонн. После модернизации танкер обрёл статус самого большого судна на планете.

Судно курсировало вокруг мыса Доброй Надежды, перевозя нефть из ближневосточных стран в США. В мае 1986 года, когда между Ираном и Ираком шла война, Knock Nevis был атакован иранским истребителем в Ормузском проливе. Возник пожар, погибли трое людей. Танкер сел на мель. Был поднят и восстановлен норвежской компанией Norman International только через два года.

После того как заходы в американские и европейские порты танкеров без двойного корпуса были запрещены, транспортная «карьера» судна закончилась, и оно использовалось в качестве хранилища нефти на катарском месторождении Al Shaheed. Последний рейс корабль совершил к побережью Индии, где в течение 2010 года его разделали на металл в связи с окончанием срока эксплуатации. От танкера остался лишь один из 36-тонных якорей, который стал экспонатом Морского музея Гонконга.

Впрочем, ряд специалистов ставят под сомнение звание рекордсмена Knock Nevis, присваивая статус не только самого большого танкера, но и крупнейшего корабля выпущенному в тот же год нефтеналивному судну класса ULCC Batillus. Дело в том, что свои выдающиеся характеристики Knock Nevis получил только после перестройки. Batillus же изначально по проекту имел длину 414,22 метра и дедвейт 553,662 тыс. тонн. Таким образом, сразу после схода со стапелей он превосходил по характеристикам Knock Nevis. Танкер построила французская компания Chantiers de l’Atlantique по заказу Shell (Великобритания–Нидерланды).

После запуска Batillus совершил 25 рейсов, в основном из Персидского залива в Северную Европу. Танкер не раз простаивал в портах продолжительное время. Руководство компании не было удовлетворено низкой частотой рейсов и в 1985 году приняло решение продать танкер на слом. В том же году корабль был утилизирован в Тайване.

После утилизации самых больших танкеров Knock Nevis и Batillus статус самых крупных действующих кораблей данного типа перешёл к четырём однотипным судам ULCC-класса - TI Oceania, TI Asia, TI Africa и TI Europe, построенных силами южнокорейской Daewoo Heavy в рамках проекта Hellespont в 2002–2004 годах.

Данные корабли имеют дедвейт 441,585 тыс. тонн и длину корпуса 380 метров. Владельцем TI Oceania и TI Africa (первоначальные названия - Hellespont Fairfax и Hellespont Tapa соответственно) стала канадская судоходная компания Shipholding Group, а TI Asia и TI Europe (Hellespont Alhambra и Hellespont Metropolis соответственно) приобрёл оператор Euronav (Бельгия).

Танкерная отрасль эффективно работает и зарабатывает не только благодаря большим транспортным возможностям, но и сложившимся традициям и даже некоторым хитростям. Перевозкам на нефтеналивных судах, как и любой другой крупной экономической сфере, присущи впечатляющие показатели и свои уникальные особенности:

• На танкерный флот приходится треть тоннажа торговых судов всего мира. Суммарная грузоподъёмность танкеров достигает 489 млн тонн. Сейчас во всём мире насчитывается 9435 танкеров разного класса.
• В связи с низкой ценой фрахта перевозки нефти морем характеризуются высокой экономической эффективностью. Такая схема транспортировки уступает по данному критерию лишь поставкам сырья по трубопроводам.
• Преобладающее большинство владельцев танкеров - компании из Греции. Это же характерно и для коммерческого флота в целом. Рынок танкерных перевозок является крайне непрозрачным, операторы часто прибегают к схеме «удобного флага» (обычно - Мальты, Багамских и Маршалловых островов, Либерии или Панамы).
• Экологические угрозы при перевозках танкерами практически отсутствуют благодаря высокой степени безопасности и технологическому совершенству судов.
• Основные риски отрасли связаны с геополитикой. Кораблям приходится проходить сквозь каналы и проливы, перекрытие которых может не просто сорвать контракты, но и повлиять на стоимость нефти. Так, в случае конфликта между Саудовской Аравией и Ираном может быть прекращено движение танкеров через Ормузский пролив. Сейчас по этому маршруту перемещается до 17 млн баррелей «чёрного золота» в сутки. Ещё один пример - перекрытие Малаккского пролива полностью лишит Китай нефти, доставляемой морским путём.
• В последние годы наращивает обороты тенденция использования нефтекомпаниями танкеров в качестве хранилищ сырья в ожидании более выгодной ситуации на рынке. Сейчас одновременно на них хранится до 180 млн баррелей нефти, что более чем в два раза превышает показатель 2014 года. В портах Сингапура стоят до четырёх сотен танкеров-хранилищ.
• Экипажи при совершении противоправных операций, связанных с незаконной переливкой нефти в море на другие суда (как это делали иранцы во время действия международных санкций), отключают транспондеры, что позволяет скрыть местонахождение и осадку танкеров-нарушителей, то есть по сути сделать недоступными данные об изменении веса их груза. Такие корабли приходится отслеживать при помощи альтернативных способов, в том числе путём спутниковой съёмки. Пронедра писали ранее, что Иран, в частности, продаёт нефть прямо с танкеров.
• Степень автоматизации современных танкеров настолько высока, что даже самыми крупными судами такого типа может управлять один человек. Капитаны супертанкеров негласно причисляются к морской элите.
• С целью предотвращения нагрева и испарения груза внешняя часть палубы нефтяных танкеров иногда окрашивается в белый цвет, при этом во избежание вредного воздействия на зрение экипажа яркого отражённого света морякам выдаются солнцезащитные очки.
• Средний срок службы супертанкера - 40 лет.

Танкерные перевозки - не просто отдельный сегмент нефтяной логистики, но и мощнейший самостоятельный экономический сектор, целый мир неторопливых стальных гигантов, доставляющих колоссальные объёмы «чёрного золота» в разные точки земного шара. Вклад судостроителей, создающих танкеры, не только в развитие нефтебизнеса и сырьевого рынка, но и в прогресс инженерной мысли, совершенствование морской транспортной системы и повышение степени экологической безопасности сложно переоценить.

Трагедия в Мексиканском заливе показала, как человек своими руками может в течение нескольких недель уничтожить природу с помощью природы. Пока ВР экстренно ищет деньги на восстановление акватории Мексиканского залива, а власти США решают, что делать с бурением на шельфе, мы предлагаем вспомнить 10 крупнейших разливов черного золота на воде в истории человечества.

1.В 1978 году танкер Amoco Cadiz сель на мель неподалеку от побережья Бретани (Франция). Из-за штормовой погоды спасательную операцию провести было невозможно. На тот момент эта авария была крупнейшей экологической катастрофой в истории Европы. Подсчитано, что погибли 20 тыс. птиц. В спасательных работах принимали участие более 7 тыс. человек. В воду вылилось 223 тысячи тонны нефти, образовав пятно размером в две тысячи квадратных километров. Нефть распространилась также на 360 километров побережья Франции. По мнению некоторых ученых, экологическое равновесие в этом регионе не восстановилось до сих пор.

2. В 1979 году произошла крупнейшая в истории авария на мексиканской нефтяной платформе Ixtoc I. В результате, в Мексиканский залив вылилось до 460 тыс. тонн сырой нефти. Ликвидация последствий аварии заняла почти год. Любопытно, что впервые в истории были организованы специальные рейсы по эвакуации морских черепах из зоны бедствия. Утечку остановили лишь через девять месяцев, за это время в Мексиканский залив попало 460 тыс. тонн нефти. Общая сумма ущерба оценивается в $1,5 млрд.

3. Также в 1979 году произошел крупнейший в истории разлив нефти, вызванный столкновением танкеров. Тогда в Карибском море столкнулись два танкера: Atlantic Empress и Aegean Captain. В результате аварии в море попало почти 290 тыс. тонн нефти. Один из танкеров затонул. По счастливому стечению обстоятельств, катастрофа произошла в открытом море, и ни одно побережье (ближайшим был остров Тринидад) не пострадало.

4. В марте 1989 года нефтяной танкер "Экссон Валдез" американской компании Exxon сел на мель в заливе Принц Уильямс у побережья Аляски. Через образовавшуюся в судне пробоину в океан вылилось свыше 48 тысяч тонн нефти. В результате пострадало свыше 2,5 тысяч квадратных километров морской акватории, под угрозой исчезновения оказались 28 видов животных. Район аварии был труднодоступным (туда можно добраться только по морю или на вертолётах) что сделало невозможным быструю реакцию служб и спасателей. В результате катастрофы около 10,8 миллионов галлонов нефти (около 260 тыс. баррелей или 40,9 миллионов литров) вылилось в море образовав нефтяное пятно в 28 тысяч квадратных километров. Всего танкер перевозил 54,1 миллиона галлонов нефти. Было загрязнено нефтью около двух тысяч километров береговой линии.

5. В 1990 году Ирак захватил Кувейт. Войска антииракской коалиции, образованной 32 государствами, разбили иракскую армию и освободили Кувейт. Однако, готовясь к обороне, иракцы открыли задвижки на нефтяных терминалах и опорожнили несколько нагруженных нефтью танкеров. Этот шаг был предпринят для того, чтобы затруднить высадку десанта. До 1.5 млн. тонн нефти (различные источники приводят разные данные) вылилось в Персидский залив. Так как шли боевые действия, с последствиями катастрофы некоторое время никто не боролся. Нефть покрыла примерно 1 тыс. кв. км. поверхности залива и загрязнила около 600 км. побережий. Для того, чтобы предотвратить дальнейший разлив нефти, авиация США разбомбила несколько кувейтских нефтепроводов.

6 В январе 2000 года крупный разлив нефти произошел в Бразилии. В воды бухты Гуанабара, на берегу которой расположен Рио-де-Жанейро из трубопровода компании "Петробраз" попало свыше 1,3 миллиона литров нефти, что привело к крупнейшей за всю историю мегаполиса экологической катастрофе. По мнению биологов, природе потребуется почти четверть века, чтобы полностью восстановить экологический ущерб. Бразильские биологи сравнили масштабы экологического бедствия с последствиями войны в Персидском заливе. К счастью нефть удалось остановить. Она прошла по течению четыре срочно построенных заградительных барьера и "застряла" лишь на пятом. Часть сырья уже удалили с поверхности реки, часть разлилась по вырытым в экстренном порядке специальным отводным каналам. Оставшиеся же 80 тысяч галлонов из миллиона (4 млн. литров), попавших в водоем, рабочие вычерпывали вручную.

7. В ноябре 2002 года у побережья Испании разломился и затонул танкер Prestige. В море попали 64 тыс. тонн мазута. На ликвидацию последствий аварии затрачено €2,5 млн. После этого случая ЕС закрыл однокорпусным танкерам доступ в свои воды. Возраст затонувшего судна 26 лет. Оно было построено в Японии и принадлежит зарегистрированной в Либерии компании, которая, в свою очередь, управляется греческой фирмой, зарегистрированной на Багамах и получившей сертификат от американской организации. Корабль был зафрахтован функционирующей в Швейцарии российской компанией, которая занимается перевозками нефти из Латвии в Сингапур. Правительство Испании подало судебный иск на $5 миллиардов к американскому мореходному бюро за ту роль, которая его невнимательность сыграла в катастрофе танкера «Престиж» у берегов Галисии в ноябре прошлого года.

8. В августе 2006 года потерпел аварию танкер на Филиппинах. Тогда оказались загрязнены 300 км побережья в двух провинциях страны, 500 гектаров мангровых лесов и 60 га плантаций водорослей. Пострадал и морской резерват Таклонг, на территории которого обитали 29 видов кораллов и 144 вида рыб. В результате разлива мазута пострадали около 3 тысяч филиппинских семей. Танкер "Солар 1" (Solar 1) компании Sunshine Maritne Development Corporation, был нанят для перевозки 1800 т мазута филиппинской государственной компании "Петрон" (Petron). Местные рыбаки, которые раньше за день могли выловить до 40-50 кг рыбы, сейчас с трудом ловят до 10 кг. Для этого им приходится уходить далеко от мест распространения загрязнений. Но даже эту рыбу невозможно продать. Провинция, которая только что вышла из списка 20 беднейших регионов Филиппин, похоже, на долгие годы опять возвращается в нищету.

9. 11 ноября 2007 года шторм в Керченском проливе стал причиной беспрецедентного чрезвычайного происшествия в Азовском и Черном морях - за один день затонули четыре судна, еще шесть сели на мель, получили повреждения два танкера. Из разломившегося танкера "Волгонефть-139" в море вылилось более 2 тысяч тонн мазута, на затонувших сухогрузах находилось около 7 тысяч тонн серы. Росприроднадзор оценил экологический ущерб, причиненный в результате крушения нескольких судов в Керченском проливе, в 6,5 миллиарда рублей. Ущерб только от гибели птицы и рыбы в Керченском проливе оценивался приблизительно в 4 миллиарда рублей.

10. 20 апреля 2010 года в 22:00 по местному времени на платформе Deepwater Horizon произошел взрыв, вызвавший сильный пожар. В результате взрыва семь человек получили ранения, четверо из них находятся в критическом состоянии, без вести пропали 11 человек. Всего на момент ЧП на буровой платформе, которая по размерам больше, чем два футбольных поля, работали 126 человек, и хранилось около 2,6 миллиона литров дизельного топлива. Производительность платформы составляла 8 тысяч баррелей в сутки. По оценкам, в Мексиканском заливе в воду выливается до 5 тысяч баррелей (около 700 тонн) нефти в сутки. Однако специалисты не исключают, что в ближайшее время эта цифра может достигнуть 50 тысяч баррелей в день из-за появления в трубе скважины дополнительных мест протечки. В начале мая 2010 года Президент США Барак Обама назвал происходящее в Мексиканском заливе «потенциально беспрецедентной экологической катастрофой». В толще вод Мексиканского залива обнаружены пятна нефти (одно пятно длиной 16 км толщиной 90 метров на глубине до 1300 метров). Нефть,возможно,будет вытекать из скважины до августа.

Нефть - самый продаваемый ресурс в мире. Нефть - это инструмент политического и экономического влияния. Нефть - это драйвер технологического развития. Причем огромные средства вкладываются не только в создание новых методов добычи и переработки черного золота. Для транспортировки сырья создаются сложнейшие инженерные сооружения, такие как супертанкеры и магистральные трубопроводы

Вывозить нефть с Новопортовского месторождения танкерам помогают ледоколы

Биржевой инструмент

Путь нефти к потребителям начинается задолго до того, как она попадет из пласта в скважину - в момент заключения контракта на поставку сырья. Для продажи нефти сегодня используется два механизма: фьючерсный и спотовый. Фьючерсные контракты (как правило, биржевые) заключаются на поставку партии сырья в будущем. При этом объем одного контракта и качество сырья установлены заранее и известны всем игрокам рынка. А в момент заключения сделки стороны договариваются лишь о цене и сроках поставки.

Стоимость немаркерных сортов нефти рассчитывается с дисконтом или с премией к эталонам. Например, нефть Новопортовского месторождения «Газпром нефти» благодаря своему высокому качеству торгуется с премией к эталонной североморской смеси Brent.

Практика работы по фьючерсам впервые была применена в начале 80-х на Нью-Йоркской товарно-сырьевой бирже (NYMEX) и очень быстро стала основной, так как позволила упорядочить механизмы ценообразования. Для фьючерсных контрактов на нефть объем одного контракта, как правило, составляет 1 тыс. баррелей, а качество сырья определяется сортом нефти. В мире определено несколько эталонных (или маркерных) сортов нефти, типичных для основных центров переработки (см. врез на стр. 7). Стоимость немаркерных сортов нефти рассчитывается с дисконтом или с премией к эталонам. Например, российская экспортная марка Urals торгуется с дисконтом к Brent. Заключение фьючерсного контракта на покупку или продажу нефти практически никогда не означает поставку конкретного физического объема сырья. Сегодня это скорее инструмент биржевой игры, основанной на разнонаправленной реакции котировок на мировые экономические и политические события. Например, на Лондонской бирже (ICE) в день совершается порядка 70–100 тыс. фьючерсных контрактов, на NYMEX - порядка 150 тыс., однако от всего этого гигантского объема, часто превышающего реальный суточный объем добычи, физические поставки не превышают 1–3%.

Реальные сделки заключаются на спотовом рынке. Его главная особенность в том, что новые права собственности возникают в момент совершения сделки. Что касается физических поставок сырья, то на них отводится двое суток, хотя чаще всего речь идет только о занесении имени нового владельца в базы данных.

Примерно 50% объема всей нефти мира продается в рамках долгосрочных контрактов, которые нефтедобывающие компании заключают с переработчиками (иногда через посредников-трейдеров). Такие сделки - главный механизм торговли и российской нефтью. В этом случае цена нефти определяется по определенной формуле, которая время от времени синхронизируется с рыночными котировками.

Трансаляскинская магистраль спроектирована так, чтобы выдержать землетрясение силой до 8,5 баллов. Ее трасса идет по зигзагообразной ломаной линии для компенсации напряжений, вызываемых смещением почвы при очень сильных продольных сейсмических колебаниях.

Около трети мировой нефти реализуется разовыми партиями. Главные площадки спотовой торговли - Роттердам, Сингапур, Нью-Йорк, то есть экономические и портовые центры, где расположены мощные нефтяные терминалы, а также территории, где проходят магистральные нефтепроводы.

Морские пути

Так уж сложилось, что основные мировые центры добычи и потребления нефти разделяют тысячи километров. Больше всего черного золота сегодня добывают Россия (10,11 млн барр./сутки в 2015 году) и Саудовская Аравия (9,74 млн барр./сутки). В то же время самая высокая потребность в нефти у США (19 млн барр./сутки) и Китая (10,12 млн барр./сутки). Огромные объемы потребляют и Индия с Японией, у которых, в отличие от тех же США и Китая, своих запасов нефти практически совсем нет.

Как переправить сырье с Ближнего Востока и из Африки в США, Европу или Японию? Конечно, по морю. На танкерные перевозки сегодня приходится около 60% от всего нефтяного грузопотока.

Супертанкер Knock Nevis

Согласно археологическим данным, первые «танкеры» появились более 8 тыс. лет назад. Нефть, добытая на берегу Евфрата, доставлялась вниз по реке к городу Ур в специальных наливных сосудах грузоподъемностью до 5 тонн. Но эта практика впоследствии была забыта - вплоть до последней трети XIX века нефть перевозили в бочках и амфорах на борту обычных судов. Так продолжалось, пока человечество не поняло, насколько ценно это сырье, и не начало его добывать и использовать в промышленных масштабах.

Из заполярья в Европу

Уникальная схема транспортировки добытой нефти потребителям создана на Новопортовском месторождении «Газпром нефти». Сырье с месторождения до побережья Обской губы доставляется по напорному нефтепроводу протяженностью более 100 км. Созданная на месторождении и на берегу инфраструктура позволяет осуществлять перевалку до 8,5 млн тонн нефти в год. Круглогодичные отгрузки сырья обеспечивает нефтеналивной терминал «Ворота Арктики» - единственное в мире подобное сооружение, расположенное в пресных водах за Полярным кругом. Далее нефть среднетоннажными танкерами в сопровождении атомных ледоколов доставляется по Обской губе и Северному морскому пути в Кольский залив. Там через плавучий накопитель «Умба» нефть перегружается на крупнотоннажные танкеры и отравляется потребителям в Северную Европу. Для организации этой логистической схемы «Газпром нефть» сегодня занимается формированием собственного танкерного флота.

Первым нефтеналивным судном стала деревянная парусная шхуна «Александр», переоборудованная для этих целей в 1873 году астраханскими купцами, братьями Николаем и Дмитрием Артемьевыми. Эффективность нового способа можно оценить по динамике перевозок нефти из Баку в Астрахань. В 1874 году, когда нефть еще доставляли в бочках, объем транспортировки сырья составил 10 млн пудов, в 1884-м - уже 50 млн пудов, а в 1894-м - 208 млн пудов.

657 тыс. тонн - грузоподъемность самого большого танкера в мире Knock Nevis, построенного в Японии

Первое в мире металлическое нефтеналивное судно - пароход «Зороастр» грузоподъемностью 250 тонн - в 1877–1878 годах было построено на Линдхольменской верфи в Гетеборге по заказу российского «Товарищества братьев Нобель». Оно ходило по Каспийскому морю и стало настоящим прообразом современных танкеров даже с точки зрения обеспечения безопасности. Например, в противопожарных целях грузовые трюмы «Зороастра» отделялись от машинного отделения двойной перегородкой, внутрь которой заливалась вода. А у русского парового танкера «Спаситель» грузоподъемностью 670 тонн, построенного в 1882 году, машинное отделение впервые в мировой практике было вынесено на корму - так, как это делается у современных судов.

Грузоподъемность танкеров для перевозки нефти увеличивалась очень медленно. В середине 1950-х она составляла порядка 15 тыс. тонн, в 1960-х - 30 тыс. тонн. Эра супертанкеров (ULCC, Ultra Large Crude Carrier) началась в следующем десятилетии. С 1976 по 1980 год было построено 126 гигантских нефтеналивных судов, способных перевозить по две сотни тысяч тонн черного золота. Самый большой танкер в мире был построен в Японии - это Knock Nevis водоизмещением 657 тыс. тонн.

Однако время гигантских танкеров продлилось недолго. Их появление во многом стало ответом на нестабильную политическую ситуацию на Ближнем Востоке, которая привела к закрытию Суэцкого канала. Огромный поток нефти в Европу и Америку требовалось перенаправить в обход африканского континента через мыс Доброй Надежды.

Как только шестидневная война между Израилем и Египтом закончилась, необходимость в таком количестве судов-гигантов, неспособных из-за большой осадки двигаться через мелководный Суэцкий канал, отпала. Более того, нефтяные кризисы 80-х и рост цен на сырье сократили потребление углеводородов в развитых странах, параллельно с этим вводились в эксплуатацию крупные месторождения в Северном море и Северной Африке, и в итоге лишней оказалась вообще треть мирового танкерного флота. Большая часть супертанкеров была переоборудована в стационарные плавучие хранилища нефти и воды.

Основной экспортный маршрут ближневосточной нефти по-прежнему проходит через мыс Доброй Надежды. Еще один мощный нефтяной поток направляется из портов Средиземного моря и Северной Африки в страны Западной Европы через Гибралтар. Такой крупный потребитель углеводородов, как Япония, получает сырье также морем из стран Ближнего Востока, Малайзии и Индонезии.

Нефтепродукты с Московского НПЗ поступают в магистральный нефтепродуктопровод протяженностью 380 км, кольцом охватывающий столицу

Однако, чтобы нефть погрузить на танкеры, ее еще необходимо доставить от месторождений в порты. Самый дешевый способ для этого - использование нефтепроводов.

Нефть в трубе

Различными трубопроводами или их подобиями люди пользуются уже несколько тысяч лет. Однако впервые использовать трубу для транспортировки нефти предложил русский ученый Дмитрий Менделеев. В 1863 году, посетив нефтеперегонный завод Василия Кокорева вблизи Баку, он предложил перекачивать сырье по трубам с промыслов на завод и керосин с завода - до отгрузочного причала на Каспии. Но, как это неоднократно случалось в истории, в России идея не была воплощена в жизнь, и пальму первенства перехватили американцы.

Первый в мире нефтепровод диаметром 50 мм и длиной 6 км построила в 1865 году в Пенсильвании фирма Standard Oil. Он позволил Джону Рокфеллеру сбить цены на железнодорожные перевозки нефти.

В России же первый нефтепровод появился лишь в 1879 году. С его помощью инженер Василий Шухов соединил Балаханское месторождение на Апшеронском полуострове с нефтеперегонными заводами в Баку, расстояние между которыми составляло 12 км. По проекту Василия Шухова в 1907 году был построен и первый отечественный магистральный трубопровод, длиной 813 км, соединивший Баку и Батуми. Принципиально магистрали начала века мало отличались от современных аналогов.

Первые «танкеры» появились более 8 тыс. лет назад. Нефть, добытая на берегу Евфрата, доставлялась вниз по реке к городу Ур в специальных наливных сосудах грузоподъемностью до 5 тонн. Впоследствии, вплоть до последней трети XIX века, нефть перевозили в бочках на борту обычных судов.

Магистральные нефтепроводы прокладывают для доставки нефти от мест добычи до пунктов перевалки и переработки, и отличаются они от внутренних нефтепроводов на промыслах своими значительными рабочими характеристиками. Протяженность магистральных нефтепроводов может составлять тысячи километров, а нефть движется по трубам со скоростью до 3 м/сек. за счет разницы в давлении, создаваемой насосными станциями, которые располагаются через каждые 70–150 км. Диаметр труб магистралей колеблется от 219 до 1400 мм, а избыточное давление от 1,2 до 10 МПа.

Современный нефтепровод - это высокотехнологичное сооружение. Перекачка нефти и управление его системами осуществляется дистанционно, с помощью компьютеров. О состоянии трубы информацию собирают множество датчиков, запорная арматура позволяет оперативно перекрыть аварийный участок нефтепровода. Внутренняя очистка трубы также осуществляется с помощью современных интеллектуальных роботизированных комплексов. Сами трубы, как правило, производятся из высокопластичных сталей, способных выдержать температурные, механические и химические воздействия.

Арктический опыт

В ходе освоения Восточно-Мессояхского месторождения на севере ЯНАО «Газпром нефть» построила нефтепровод в сложнейших условиях Заполярья. Для доставки нефти от месторождения до системы «Транснефти» компания построила напорный трубопровод длиной 98 км и мощностью 8,5 млн тонн нефти в год. При его проектировании учитывались не только суровые климатические условия региона (зимой температура воздуха на Гыдане нередко переваливает за отметку -50 °C), но и сложный рельеф местности, а кроме того - влияние проекта на жизнь коренного населения и на окружающую среду. Маршрут нефтяной трубы не пересекает священных для коренных жителей мест и угодий для выпаса оленей. На пути миграции оленьих стад сооружены специальные переходы, а крупные реки Мудуйяху и Индикъяху, по руслам которых зимой также перемещаются оленьи стада, а летом двигаются маломерные суда, труба пересекает под землей. Это самые северные в России подводные переходы, выполненные методом наклонно-направленного бурения.

Трубопроводная география

Самая протяженная в мире система магистральных трубопроводов сегодня принадлежит российской «Транснефти» - свыше 70 тыс. км, по трубе проходит более 90% всей добываемой российской нефти. К системе, которая начала формироваться в СССР в послевоенные годы, подключены все крупные НПЗ стран СНГ. Советскому Союзу принадлежит и заслуга строительства первого трансъевропейского нефтепровода: нефтепровод «Дружба» вывел советскую нефть на европейский рынок, сделав страну ключевым поставщиком для соцлагеря.

После развала Советского Союза и соцлагеря в целом, «Дружба» потеряла свое стратегическое и, главное, политическое значение. Более того, прокачка нефти по ней стала нести достаточно серьезные транзитные риски, которые «Транснефть» снизила за счет прокладки Балтийской трубопроводной системы (БТС), обеспечившей прямой выход в российский порт Приморск. Первая часть БТС была введена в строй в 2006 году, а в 2012 году запущена БТС-2, связавшая нефтепровод «Дружбу» (в районе Унечи на российско-белорусской границе) с балтийским портом Усть-Луга.

Другой важный фактор развития российской нефтепроводной системы - поиск новых рынков сбыта. Бурно развивающаяся экономика стран Азиатско-Тихоокеанского региона сделала этот рынок лакомым куском для всех поставщиков энергоносителей. Заинтересованность России в новых потребителях вылилась в строительство трубопроводной системы Восточная Сибирь - Тихий океан (ВСТО). Первый 1100-километровый участок нефтепровода был запущен в 2009 году, а сегодня нефтепровод соединяет Тайшет (Иркутская область) с городом Сковородино на российско-китайской границе и далее идет до порта Козьмино в Приморском крае.

США также располагают мощной и разветвленной системой трубопроводов, которая сегодня получила новый импульс к развитию. Рост объемов добычи нефти в Соединенных Штатах, сокращение импорта вызвали дефицит транспортных мощностей, и, по информации консалтинговой компании Wood Mackenzie, объем инвестиций в строительство новых нефтепроводов в ближайшие годы превысит $40 млрд.

Основные направления транспортировки российской нефти по трубопроводам

Впрочем, один из самых известных в Америке (да и в мире) нефтепроводов уже построен - Трансаляскинская магистраль. Труба диаметром 1220 мм предназначена для перекачивания нефти, добываемой на месторождении Прадхо-Бей на севере Аляски, в порт города Валдиз на юге штата. Его длина 1288 км - не рекордная, но все дело в условиях, в которых велось строительство нефтепровода: низкой температуре и труднопроходимой, изолированной местности. Это один из самых защищенных трубопроводов в мире - он спроектирован так, чтобы выдержать землетрясение силой до 8,5 баллов. Для этого труба проложена над землей на специальных опорах с компенсаторами, позволяющими ей скользить по специальным металлическим рельсам в горизонтальном направлении почти на 6 м и на 1,5 метра вертикально за счет специальной гравийной подушки. Кроме того, трасса нефтепровода проложена по зигзагообразной ломаной линии для компенсации напряжений, вызываемых смещением почвы при очень сильных продольных сейсмических колебаниях и при температурном расширении металла.

В конце 2016 года магистральный нефтепровод в сложнейших северных условиях построен и в России. Трубопровод Заполярье - Тайшет связывает с системой «Транснефти» новые месторождения на севере Ямало-Ненецкого автономного округа, в том числе Мессояхскую группу «Газпром нефти».

Гибкость и универсальность

Конечно, используется для перевозки нефти и нефтепродуктов железнодорожный и автомобильный транспорт. По железным дорогам нефть доставляют в удаленные от месторождений регионы, где нет ответвлений магистральных трубопроводов, например из Западной Сибири на Дальний Восток, а с Урала - на юг: в Новороссийск, на Северный Кавказ.

Автоцистернами нефть перевозят с удаленных нефтепромыслов до пунктов сбора, а иногда и на «большую землю». Как правило, происходит это на ранней стадии разработки месторождений, до ввода в строй нефтепромысловых трубопроводов. Так, например, вывозилась нефть с Новопортовского и Восточно-Мессояхского месторождений «Газпром нефти» в период опытно-промышленной эксплуатации.

Однако эффективность железнодорожных составов и автоцистерн гораздо ниже, чем у танкеров и труб. Например, трудозатраты, необходимые для транспортировки нефти по железной дороге, в 10 раз выше, чем для перекачки по нефтепроводу, а автомобильные перевозки еще дороже. Зато для перевозки нефтепродуктов железнодорожный и автомобильный транспорт используется очень активно. Железнодорожные партии оптимальны для транспортировки нефтепродуктов с НПЗ до нефтебаз.

Впрочем, трубопроводный транспорт успешно используется и здесь.

Уникальная транспортная система построена в московском регионе. Это магистральный нефтепродуктопровод (МНПП) в три нитки протяженностью 380 км (1151 км в однониточном исчислении), кольцом охватывающий столицу. Коридор МНПП проходит примерно в 50 км от Московской кольцевой автодороги. Наличие трех ниток позволяет раздельно транспортировать автомобильный бензин, дизельное топливо и авиационный керосин. Примером при организации московской системы нефтепродуктотранспорта послужила Северная столица, где трубопровод от ближайшего нефтеперерабатывающего завода в Киришах был сдан в 1971 году и решал задачу снабжения города, области и аэропорта Пулково нефтепродуктами.

Сорта нефти

Для Европы и Азии эталонный сорт нефти - Brent. Он представляет собой смесь сырой нефти с 15 месторождений Северного моря. Американский эталон - WTI (West Texas Intermediate). Ближний Восток имеет свой маркерный сорт Middle East (смесь нефти марок Dubai и Oman). Организация стран экспортеров нефти (ОПЕК) в качестве эталона создала «корзину» из семи сортов: легкой нефти из Саудовской Аравии (Saudi Arabian Light crude), дубайской (Dubai crude) из ОАЭ, нигерийской легкой (Nigerian Bonny Light crude), смеси Saharan Blend из Алжира, индонезийской Minas, венесуэльской Tia Juana и мексиканской Isthmus. Основная российская экспортная марка Urals - смесь в системе трубопроводов «Транснефти» тяжелой, высокосернистой нефти Урала и Поволжья. После начала добычи на платформе «Приразломная» в России появился новый сорт нефти - Arctic Oil (ARCO).