автореферат диссертации по истории, специальность ВАК РФ 07.00.10
диссертация на тему: Становление и развитие нефтегазового комплекса Каспийского региона

Полный текст автореферата диссертации по теме "Становление и развитие нефтегазового комплекса Каспийского региона"

На правах рукописи

СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА

07.00.10 - «История науки и техники»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г1 ноя гт

Уфа-2013

005539435

Работа выполнена на кафедре теоретических основ поисков и разведки нефти и газа ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И. М.

Губкина»

Научный руководитель: Керимов Вагиф Юнусович доктор геолого-минералогических наук, профессор

Официальные оппоненты: Джафаров Керим Исламович доктор технических наук,

ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ», главный научный сотрудник;

Полетаева Ольга Юрьевна- кандидат технических наук, ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», доцент

Ведущая организация: ФБГ УН «Институт истории естествознания и техники» имени С. И. Вавилова РАН

Защита состоится: 18 декабря 2013г, в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д.212.289.01 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул.Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Автореферат разослан Л ноября 201 Зг.

Ученый секретарь диссертационного совета

фГ>

у

Сыркин А.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Территория Каспийского региона и прибрежных государств, благодаря крупным ресурсам углеводородов (УВ) и специфическим особенностям геостратегического, географического, военно-политического положения, на протяжении тысячелетий находилась в центре внимания ведущих цивилизаций, а в последние столетия и мировых держав. Стратегическое значение нефтяных и газовых ресурсов Каспийского моря заключается, кроме их существенной величины, в удачном расположении - как между основными рынками сбыта, находящимися в Европе на западе и в Азии на востоке, так и между основными поставщиками нефти и газа Россией на севере и Ближним Востоком на юге.

Становление и развитие нефтегазовой промышленности Каспийского региона связано с освоением нефтегазовых ресурсов Каспийского моря и прилегающих территорий. Развитие нефтяного дела Каспийского региона берет свое начало в основном с этапа промышленного освоения региона. Именно на этом этапе происходило становление отрасли, положившей начало ускоренному развитию геологии, нефте- и газодобычи, нефтепереработки и нефтехимии в регионе.

Развитие геолого-разведочных работ и крупномасштабной добычи УВ в Каспийской акватории, в будущем приведут к новым серьезным открытиям, новым крупным экономическим проектам и интенсивному развитию нефтегазового комплекса в регионе.

В этой связи изучение истории становления и развития нефтегазового комплекса Каспийского региона является актуальной задачей и, несомненно, анализ истории может способствовать развитию нефтегазового комплекса.

Цель работы: на основе системного подхода проанализировать исторический процесс становления и развития нефтегазового комплекса в Каспийском регионе, оценить современное состояние нефтегазовой промышленности прибрежных государств, разработать научно-практические рекомендации по совершенствованию структуры нефтегазового комплекса и внедрению инновационных нефтегазовых технологий и техники.

Для реализации этой цели были определены следующие задачи:

-проанализировать историю становления и основные этапы развития нефтегазового комплекса, формирования научных знаний, технологий и техники освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского региона.

-выяснить место и роль Российского государства, российских ученых и специалистов в становлении и развитии нефтегазового комплекса Каспийского региона;

-определить современное состояние сырьевой базы разработки и освоения месторождений нефти и газа в Каспийском море, состояние нефтепереработки и нефтехимии в Прикаспии;

-проанализировать передовые технологии и технические средства освоения месторождений УВ, нефтепереработки и нефтехимии в регионе с целью их совершенствования и повышения эффективности;

Научная новизна. На основе системного подхода впервые проанализированы этапы становления и развития научных знаний, технологий и техники освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского бассейна, становления нефтепереработки и нефтехимии в Прикаспии, воссоздана целостная картина трансформационных процессов в нефтегазовом комплексе в историческом развитии и современный период.

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что выводы и рекомендации, сделанные автором, могут быть использованы при решении задач, связанных с разработкой государственных и региональных программ по социально-экономическому развитию Каспийского региона.

Внедрение научно-практических рекомендаций по технико-технологическим особенностям разработки и освоения месторождений нефти и газа в Каспийском море, использованию инновационных нефтегазовых технологий и техники, методов интенсификации добычи нефти и газа, рекомендаций, направленных на повышения эффективности нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности региона, позволят совершенствовать структуру нефтегазового комплекса и рациональное использование углеводородных ресурсов Каспийского региона.

Проведенные исследования являются результатом интеграции гуманитарных и технических наук и образования, могут быть использованы в учебном процессе для студентов, бакалавров, магистрантов и аспирантов, обучающихся по направлениям подготовки 131500 «Нефтегазовое дело» и 240100 «Химическая технология».

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены на: 1-ой международной конференции «Углеводородный потенциал больших глубин: Энергетические ресурсы будущего - реальность и прогноз» (Баку, 2012); XX Губкинских чтениях (Москва.2013); Научных сессиях аспирантов РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (Москва,2012,2013).

Основное содержание работы опубликовано в 14 научных трудах, в том числе: 5 статей в журналах, включенных в перечень ВАК, 2 статьи в других журналах и материалах конференций и 7 тезисов докладов на конференциях.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и списка использованной литературы, включающего 154 источника. Материал изложен на 165 страницах машинописного текста, содержит 23 таблиц и 50 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Основные этапы развития пефтегазовой промышленности в Каспийском регионе

Становление и развитие нефтегазовой промышленности Каспийского региона связаны с освоением нефтегазовых ресурсов Каспийского моря и прилегающих территорий.

В истории становления развития нефтегазового комплекса региона можно выделить четыре основных этапа:

- ранний (античные и средневековые эпохи) этап освоения региона;

- начальный этап промышленного освоения (сХв. и до 1917гХХвека);

- советский этап промышленного освоения;

- современный этап промышленного освоения.

Можно выделить три основных направления развития научных знаний, технологий и техники освоений нефтегазовых ресурсов Каспийского региона: геология и нефтегазоносностъ; добыча нефти и газа, разработка, освоение нефтегазовых ресурсов; переработка нефти и газа и нефтехимия.

Начиная с античной эпохи Каспийский регион являлся объектом изучения древних историков и природоиспытателей. Различные карты Каспийского моря свидетельствуют о большом интересе к региону географов, историков и природоиспытателей разных стран. За свою тысячелетнюю историю'Каспийское море имело около 70 названий. Значение Баку как

порта видно из того, что начиная с XV века у различных средневековых авторов встречается название Бакинское море, которым они обозначали Каспийское море. Свое современное наименование Каспий получил по названию древних племен - каспиев, населявших правый берег Куры близ моря во II тысячелетии до н.э.

После 70-х годов XIX в. началась повсеместная промышленная добыча нефти в Российской империи и за рубежом с одновременным развитием исследований в области нефтяного дела. Огромную роль в обширном исследовании Каспийского региона, ресурсов УВ и переработки каспийской нефти сыграли блестящие исследования российских ученых и специалистов - геологов, инженеров нефтяного дела, химиков и технологов - И.Губкина, Д. Голубятникова, Д. Менделеева, А. Бутлерова, Ф. Бейльштейна, К. Райхенбаха, К. Энглера, К. Шорлеммера, В. Марковникова, В. Оглоблина, Ю. Лермонтовой, К. Лисенко, А. Летнего, А. Никифорова, В. Шухова, С. Квитко, Л. Гурвич и др.

Прямым отражением развития нефтепромышленности в целом являлся техническое совершенствование бурения скважин, добычи и переработки нефти. Ниже представлены графики характеризующие показатели добычи нефти (рис.1), бурения скважин (рис. 2) и переработку нефти ( рис. 3) в Каспийском регионе. До XIX века нефть добывалась, как в старину, из ям и неглубоких колодцев методом тартания. После отмены откупной системы наблюдается интенсивный рост количества буровых скважин.

В 1880 г. была осуществлена реорганизация нефтяной промышленности и установлен централизованный контроль. В особенности необходимо отметить реформы, последовавшие после 1873 г. в организации разработки нефти, когда было создано Бакинское общество производителей нефти, которое вскоре стало исполнительным органом в каспийско-кавказской нефтяной промышленности. Организационные мероприятия общества помогли производителям бакинской нефти завоевать прочные позиции в российской нефтяной индустрии. Создание «Статистической конторы» общества значительно способствовало рационализации нефтяной промышленности в России. В конце XIX - начале XX вв. широкое развитие получила идея добычи нефти с глубин Каспийского моря, и в тот период было разработано и представлено государственным комиссиям около 20 проектов реализации этой идеи. После проведения подготовительных работ в конце 1909 г. началась засыпка песком Биби-Эйбатской бухты. По мнению разработчиков проекта, бухта со стороны моря должна была перекрываться камнями, а освобожденная часть постепенно засыпалась песком. Для выполнения этих работ Сормовскому заводу в России заказали строительство бурильной машины- «каравана». Засыпка бухты песком продолжалась вплоть до 1919 г., и за 7 лет на площадь в 193 га свезли 12 млн. куб. м песка. Потребовалось 20 лет на песчаное покрытие 350 га отведенной площади Биби-Эйбатской бухты. На рубеже XIX-XX вв. бакинская нефть сыграла важнейшую роль и в развитии российского военно-морского флота. Уже в конце XIX в. пароходы Каспийского, Черноморского морских флотов, а тага« речного флота России работали на бакинской нефти. Широкомасштабный переход иностранных флотов, в особенности Англии, США и Германии, на нефтяное топливо оказал значительное влияние на модернизацию и российского флота. Так, с 1908 г. на нем стали применяться дизельные двигатели производства нобелевского завода в Петербурге, работающие на сырой нефти. В первые десятилетия XX в. бакинские нефтепромышленные фирмы продолжали поставлять в больших количествах необходимое военно-морскому флоту России нефтяное топливо. В предвоенные годы и в годы Первой мировой войны бакинская нефть занимала ведущее место в снабжении военно-морского флота России.

501 1902 1993 (904 1905 ¡996 1907 __В Россия "ф" Америка

^э Всего сквши Е53 Пршшельвш Добыча

Е1 Балами В СііС\нчя РРзчаны § Биов-Зіібаг Я Орашьі □ Бшгади__О Откупоч Ч- Каїс-шшії

О Сев. Кавкаї □ Бгку

250808000-

Рисунок 1- Графики характеризующие добычу нефти в Каспийском регионе: а- добыча нефти в России и Америке (1888 - 1911 гг.); б- Добыча нефти на бакинских нефтяных промыслах 1894-1909; в- добыча нефти в России(1873 - 1911 гг.); г- добыча нефти в Баку крупными фирмами в 1910;д- добыча на месторождениях Апшеронского полуострова(1901 - 1911 гг.) .; е- добыча нефти в Баку (пуд) (1821 - 1872 гг.) (по материалам архивов Бакинских нефтяных фирм,2009г)

Рисунок 2- Графики, характеризующие бурение скважин в Каспийском регионе :а- количество пройденных саженей в Баку(1893 - 1913 гг.); б- средняя глубина всех производительных скважин тартанием и фонтанным способом, Баку, 1901 - 19П гг.; в- количество буровых скважин в Баку и среднегодовая производительность 1 скважины (1887 - 1911 гг.); г- доли тартальной и фонтанной добычи в бакинских промыслах (1893-1911 гг.); д- средняя глубина скважин работающих фонтанным способом в 1901 - 1911 гг.: е- средняя глубина скважин работающих способом тартания, 1901- 1911 гг. .) ( по материалам архивов Бакинских нефтяных фирм,2009г)

о і

1901 1902 категория 9 II кртяорна Р НІ категория

1903

1904

1905

З Всего в России Я Из киї в Баку

В У.к.»иішис(дія) □ Узгзиіцііі»с(шзі)

5і ї- О 7 а й

Ж X 05 В X Я

□ Кероппитплислсяш 0 Мислиш □ Еиншнвых 1 Гулршияыг в др. -*-

Керагошнї

1 нгпшші

Соляр, наш 30%

Мавши. масло 24%

Верет, масло г " в»/ фр.+прамесн

8,0 )%

Цплпп. масло 2%

Рисунок 3- Графики характеризующие нефтепереработку в Каспийском регионе: а- количество керосиновых заводов в Баку(1901 - 1910 гг.); б-процент выхода продуктов из нефти; в- технические показатели нефтепродуктов (колебания удельного веса и температуры вспышки); г- количество нфтеперерабатывающих заводов в России различной категории (1893 - 1905 гг.); д- количество нефтеперерабатывающих заводов в бакинском районе по типам (1893 - 1911 гг.); е- количество нефтеперерабатывающих заводов в России и в.т.ч. в бакинском районе(1893 - 1905 гт.) ( по материалам архивов Бакинских нефтяных фирм,2009г

Место нефти Каспийского региона в России до Первой мировой войны представлено на рис.4. После упадка в 1905 г. добыча бакинской нефти в 1909 г. поднялась до 8.2 млн. т, затем в 1913 г. понизилась до 7.2 млн. т, а в 1914 году дошла до 7.0 млн. т.. В 1918 г. удельный вес Каспийского региона в Российской добыче нефти составлял: - 82,6%.(это, в основном» нефть Азербайджана).

Советский этап развития нефтегазового комплекса Каспийского региона начался после установления советской власти в Азербайджане 7 мая 1920 г. Завоевание крупнейшего порта на Каспии - Баку открывало большие возможности для установления полного контроля над всей акваторией Каспийского моря. Советская Россия придавала чрезвычайно важное значение всему бассейну Каспийского моря.

После принятия первого в истории Советского Союза пятилетнего плана в апреле 1929 г. правительство взяло под контроль каждую деталь разведки, добычи и переработки нефти в отдельных районах. Во время реализации последующих пятилеток в СССР была создана новая география добычи сырья, обеспечивающая тесные взаимосвязи между промышленностью источниками сырья и потребительскими районами. 1920-1930 гг. для советской нефтяной промышленности стали годами важных технологических достижений. Повсеместно стали применяться система турбинного бурения и передовые технологии нефтедобычи и нефтепереработки. В 30-е гг. на разных уровнях продолжались поисковые работы в Биби-Эйбатской бухте и других участках Каспийского моря по предложениям, выдвинутым в 19131914 гг. Д. Голубятниковым и другими учеными. Новые технические средства в морской геофизике и составленные при помощи специальных судов карты геологических изысканий

Рисунок 4-: Графики характеризующие добычу нефти: а- добыча нефти е регионах России в период с 1882 по 1913 год.; б- добыча нефти на бакинских нефтяных промыслах 1894-1909; в - Распределение главных видов топлива по районам России в 1907 гг.- экономическая эффективность нефтяной промышленности в дореволюционной России

Ср«№ КИ* I,шитой Сш*г

ЧфНМЧШИ (алч-и исиипЫ

Я ¡-■ ГГ:П |Ифнифмкетвиа Отпишите»

Мпмнтию* кикшшыя« иро>шиш«1ь нричыигашгсп. црюииыишгп.

подтвердили перспективность нефтедобычи на большей части акватории Каспийского моря. С самого начала определялись участки на море, где проводились работы с последующим проектированием.

Наклонно-направленное бурение для разработки буровых месторождений впервые стало применяться на северо-западе о.Пираллахи. Здесь были сооружены морские основания, с которых осуществлялись буровые работы.

Советское правительство придавало большое значение восстановлению разрушенной за годы войны экономики страны. Начиная с 1946 г. нефтяники успешно работали над вводом в эксплуатацию обнаруженных в Каспийском море нефтяных месторождений. За очень короткий срок были спроектированы и построены корабли с кранами большой грузоподъемности, специальные строительные краны для прокладки эстакад, специализированные строительные платформы для сбора блоков отдельных оснований, созданы предприятия по изготовлению металлических конструкций с антикоррозийными покрытиями, специализированный транспорт и нефтепромысловая флотилия.

Издавна был известен факт естественного выхода нефти по трещинам на дне моря на морскую поверхность в районе Нефтяных Камней. 14 ноября 1948 г. было начато бурение скважины №1 в районе Нефтяных Камней и 7 ноября 1949 г. здесь забил мощный нефтяной фонтан, ежедневный дебит которого составил 100 т, что стало фактом открытия всемирно известного нефтяного месторождения - «Нефтяные Камни» и дало сильный толчок к развитию нефтяной промышленности в регионе.

Впервые в мировой практике в открытом море был заложен уникальный морской промысел на основаниях. Эксплуатация этого крупного нефтяного месторождения в открытом море сыграла решающую роль в увеличении добычи нефти на море. В период разработки месторождений на Нефтяных Камнях и других территориях были проведены металлические эстакады, применены еще более усовершенствованные конструкции морских оснований на глубине моря до 15-20 м. Бурение наклонно-направленных скважин впервые было применено в Советском Союзе также на «Нефтяных Камнях». Этот метод бурения широко использовался и на других месторождениях Каспия.

В 1950-1960 гг. были определены основные нефтегазоносные структуры Каспия. В промышленную разработку вошли нефтяные месторождения: "о. Артема", "Банка Дарвина", "площадь Южная", "Гюргяны-море", "о. Жилой", "Нефтяные Камни", "Грязевая сопка", "Ази Асланова", "Сангачалы-море", "Дуванный-море", "о. Булла", "Песчаный-море", "Южная", "Бахар", "Банка Жданова". Многие из этих нефтегазовых структур были разведаны еще в 19491950 гг., но промышленного притока пефти не удалось получить. Лишь правильно выбранные геолого-геофизические методы разведки нефтяных структур позволяли почти сразу перейти к разработке и оценке вновь открытых месторождений.

«Нефтяные Камни» и другие месторождения на Каспии сыграли решающую роль в ежегодном увеличении нефтедобычи в Азербайджане в 1960-е гг. Объем строительных и благоустроительных работ, а также нефтедобычи на месторождении «Нефтяные Камни» интенсивно рос. Это стало возможным благодаря первому в стране массовому бурению наклонно-направленных скважин в виде куста с одной площадки, впоследствии нашедших широкое применение при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.

Интенсивно развивавшиеся в военные и послевоенные годы середины прошлого столетия методы и технические средства геофизической разведки - гравиметрия, сейсмика, электроразведка - позволили кардинальным образом повысить эффективность поиска скоплений углеводородов на шельфе. А с созданием специализированных геофизических

судов, мобильных плавучих буровых установок, плавучих кранов, морских буксиров, а также с внедрением индустриальных методов сооружения буровых платформ были в широких масштабах развернуты планомерная разведка и освоение морских нефтегазовых месторождений. В пятидесятых годах прошлого столетия появились методы, позволяющие бурить глубокие нефтяные и газовые скважины, специализированные буровые суда (БС) и самоподъемные плавучие буровые установки (СПБУ), чуть позже - полупогружные плавучие буровые установки (ППБУ).

Поисково-разведочное и эксплуатационное бурение на Каспии до 1990г велись в основном с гидротехнических сооружений при глубинах моря до 40 м. С помощью ПБУ «Азербайджан», «Хазар», «Бакы», «60 лет Октября» велись поисково-разведочное бурение при глубинах моря до 70 м. Впервые в отечественной практике на глубине моря 84 м была построена и введена в эксплуатацию стационарная платформа для поисково-разведочного бурения 10 скважин, с помощью которой открыто новое нефтяное месторождение им. 28 Апреля.

Планомерное изучение акватории российского сектора было начато в 1972 г. и охватывало дагестанский участок сектора. Поисково-разведочные работы в пределах российского сектора проводились в течение 1972—1990 гт.. Кроме разведочных геофизических работ, в основном сейсморазведочных, проводилось и структурно-поисковое бурение на двух площадях «Инчхе-море» и «Инчхе-море-2». Буровые работы были начаты в 1972 г. и продолжались по 1976 г. Были пробурены 9 структурно-поисковых скважины с общим метражом 13,2 тыс. м. В результате структурно-поискового бурения в 1972 г. открыли нефтяное месторождение «Инчхе-море» в чокракских отложениях среднего миоцена.

Разведочные геофизические работы, начатые в 1975 г. в небольших объемах, провели в калмыцкойи в астраханской частях сектора. В российском секторе провели сморазведочные работы в объеме 10,2 тыс. км. (1975-1990 гг.), в результате которых было изучено геологическое строение акватории, определены направления поисково-разведочных работ, выявлены 23 перспективные структуры и 2 структуры подготовлены к глубокому поисковому бурению.

Регулярная промышленная добыча нефти в Туркмении началась в 1933 году после открытия месторождения Небит-Даг. После Второй мировой войны были открыты месторождения Кум-Даг (1948 г.), Котур-Тепе (1956 г) и Барса-Гельмес (1962 г), составившие основной фонд нефтяной промышленности республики. Добыча росла до середины 1970-х годов, достигнув максимума в 1975 (15,5 млн. Тонн), после чего начала снижаться.

В Казахстане в середине 1960-х гг. был открыт Мангистауский нефтегазаносный бассейн. В нефти его месторождений (Узень, Жетыбай) много парафина, поэтому она становится вязкой даже при комнатной температуре. Для ее транспортировки построили специальный трубопровод с подогревом (единственный в мире). К концу 1970-х гг. геологи разведали все неглубокие месторождения (Каражанбас, Каламкас, Северные Бузачи). Затем были обнаружены нефтяные залежи на большой глубине, под соляными куполами - Кенкиях, Жанажол и месторождения-гиганты: Карачаганак и Тенгиз (месторождение Карачаганак в настоящее время осваивает консорциум «Карачаганак Петролеум Оперейтинг», состоящий из 4 фирм: итальянской «Эни», английской «Бритиш газ», американской «Шеврон-Тексако» и российской «Лукойл»), В Тенгизской нефти много сероводорода, поэтому её очищают: отделяют сероводород и извлекают серу, из которой получают серную кислоту и другие продукты нефтехимии. На Кенкияке, Жанажоле, Карачаганаке добывают газовый конденсат- ценное химическое сырье и нефтехимическаое сырьё. В начале 1980-х гг. в Казахстане была открыта

Южно-Торгайский нефтегазоносный бассейн с крупным месторождением Кумколь. В нем содержатся легкозастывающая нефть и природный газ.

Глава 2. Сырьевая база нефтегазового комплекса Каспийского региона и прогноз добычи углеводородов.

Каспийский регион является южной частью Баренцевоморско-Каспийского нефтегазоносного пояса и включает несколько относящихся к нему нефтегазоносных провинций [Дмитриевский, Волож, 2008]: Волго-Уральскую, Прикаспийскую, Предкавказско-Мангышлакскую, Арало-Каспийскую, Терскую и Южно-Каспийскую. В пределах этих провинций все месторождения УВ распределены по четырем флюидосистемам (нефтегазоносные системы): рифейско-палеозойской (докунгурская), палеозойско-мезозойской (верхнепермско-среднеюрская), мезозойско-кайнозойской (позднеюрско-эоценовая) и кайнозойской (миоцен- плиоценовая). В рельефе Каспия запечатлены контуры частей трех крупных геологических провинций, соответствующих Северному, Среднему и Южному Каспию.

Каспийский регион уникален по геохимическому разнообразию флюидов, обнаруженных в его недрах, - нефтей и конденсатов, свободных и попутных газов. Нефти Каспийского региона характеризуются большим разнообразием физико-химических свойств. Есть нефти легкие и тяжелые, бессернистые и сернистые, парафинистые и практически беспарафинистые, с большим содержанием легких фракций и совсем лишенные их.

Нефти Северного Каспия (южной части Прикаспийского НГБ) залегают в стратиграфическом диапазоне от девонских до меловых отложений включительно. Нефть месторождения Тенгиз (стратиграфический диапазон верхний девон - нижний карбон) легкая, малосернистая, парафинистая, малосмолистая, без асфальтенов. Нефти южной части Прикаспийского НГБ, за отдельными исключениями, легкие и средние по плотности, малосернистые и сернистые, с небольшим или увеличенным количеством парафинов, смол и асфальтенов и значительными вариациями отгона легких и тяжелых фракций. Изучение нефтей с целью их типизации показало, что только в Среднем Каспии и прилегающей суше выделяются не менее пяти групп, в каждой из которых есть 2-3 подгруппы. Исходное ОВ для них установлено в осадочных формациях пермо-триасовых, юрских, палеогеновых и неогеновых (миоценовых) отложений; определенные генетические возможности допускаются и для палеозойских толщ Предкавказья. Комплексное влияние совокупности разнообразных геолого-геохимических факторов формирования состава нефтей мезокайнозоя ЮжноКаспийского НГБ обусловило региональную зональность их распределения по качественным характеристикам и выделение среди них шести основных типов.

I тип: легкие, малосмолистые, малоцикличные, высоковостановленные метановые нефти верхнемеловых отложений, обогащенные низкомолекулярными ароматическими УВ.

II тип: средние, смолистые, метановые, большей частью малоцикличные нефти верхнего мела и палеоген-миоцена.

III тип - преимущественно легкие, смолистые, парафинистые, малоцикличные нефти метанового основания, с незначительным содержанием нафтеновых кислот. Приурочены они к зоне наиболее погруженных структур морских месторождений Абшеронского НГР и Бакинского архипелага.

IV тип - средние нефти небольшой плотности, смолистые, метанового основания и со средними значениями общей циклизации. Распространены в основном в Нижнекуринском НГР, в юго-восточном Гобустане, а также в северной зоне Бакинского архипелага.

V тип - средние и тяжелые смолистые нефти нафтенового основания с повышенной степенью циклизации. Приурочены, главным образом, к северо-восточной части Нижнекуринского НГР, центральной части Абшеронского п-ва и Абшеронского архипелага.

VI тип - тяжелые смолистые и высокосмолистые нефти нафтенового основания, относительно обогащенные нафтеновыми кислотами с максимальной степенью циклизации высокомолекулярных структур и резко пониженным содержанием ароматики и твердых парафинов. Наиболее характерны они для западной и северной части Ашперонского п-ва и архипелага.

В групповом составе УВ нефтей морских месторождений выделяются:

-нефти с преобладающими нафтеновыми (53,0-80,8%) и метановыми (16,7-41,0%) УВ и небольшой ролью ароматических УВ (2,0-6,0%); плотность нефтей, высокая (885-924 кг/мЗ);

глубина залежей менее 1500 м;

-нефти с преобладающими метановыми (44,1-53,3%) и нафтеновыми (33,2-46,8%) УВ и значительной примесью ароматических УВ (8,6-18,8%); плотность нефтей пониженная (850-880 кг/мЗ), легкая (800-850 кг/мЗ), и очень легкая (менее 800 кг/мЗ); глубина залежей более 2000 м.

Проведенные исследования степени зрелости нефтей разновозрастных резервуаров Южно- Каспийской мегавпадины, позволяют сделать следующие основные выводы:

- в целом установлена невысокая степень зрелости нефтей ЮКМВ, не превышающая

R° =0.73% , что существенно повышает перспективы обнаружения нефтей более зрелых стадий;

- исходя из того, что наиболее зрелые нефти известных месторождений генерированы в диатомовой свите в центральной части ЮКВ, с учетом ее геологического строения можно утверждать о приуроченности пика генерации нефти (R°=0.8-0.9%) к палеоген-

нижнемиоценовым отложениям;

- изотопное утяжеление нефтей продуктивной толщи с одновременным увеличением степени их зрелости является следствием вовлечения в зону нефтегенерации диатомовых отложений, продуцирующих изотопно-тяжелые нефти.

Потенциальные ресурсы углеводородов. Каспийский регион характеризуется высокими потенциальными ресурсами углеводородов, которые достигают в морской части осадочных бассейнов 65 млрд. т.у.т., что определяет приоритетное морское направление работ на ближайшую перспективу. Распределение суммарных потенциальных ресурсов углеводородов между нефтегазоносными бассейнами, условньми государственными секторами, континентом и морем весьма неравномерно. Наибольшей концентрацией ресурсов выделяются Южно-Каспийский и юг Северо-Каспийского бассейнов, где сосредоточено соответственно 42 и 24 млрд. т условного топлива. Далее по концентрации ресурсов в 20 млрд. тонн условного топлива следует Среднекаспийский бассейн. Наименьшие ресурсы в 4 млрд. т у .т. сосредоточены на западе Северо-Устюртского бассейна (рис.5 а,б)

Прогноз добычи углеводородов Общие запасы месторождений в акватории Каспийском море оцениваются в 4,7 миллиарда баррелей. Прогноз объемов добычи углеводородов на шельфе Каспийского моря показан на рис. 5 (в,г).

Объем разведочного бурения на Каспийском море значительно возрастет- в целом в Каспийском море до 2020 года объем проходки в разведочном бурении составит 172-180 тыс. м, а в эксплуатационном бурении - от 2,3-2,5 млн м. а при благоприятной ситуации 3,0-3,2 млн м. Наибольший объем в казахстанском секторе (47%) и российском (28%).

Рисунок 5 - Распределение потенциальных ресурсов углеводородов (в млрд т.): а- между нефтегазоносными бассейнами; б- между государственными секторами Каспийского региона и прогноз объемов добычи углеводородов на шельфе Каспийского моря: в -нефть и конденсат,( млн.т. в год) г-газ, (млрд.куб.м. в год)

Таким образом, можно констатировать, что бассейн Каспийского моря по уровню своих извлекаемых ресурсов и перспективам добычи может выступать в качестве достаточно значительного регионального агента на мировом рынке УВ. Очевидно, развитие геолого-разведочных работ и начало крупномасштабной морской добычи в Каспийской акватории в целом, в будущем приведут к новым серьезным открытиям, новым крупным экономическим проектам и интенсивному развитию нефтегазового комплекса в регионе.

Глава 3. Современное состояние разработки и освоения месторождений нефти и газа в Каспийском море

Современное состояние разработки и освоения месторождений нефти и газа в Каспийском море на российском, азербайджанском, казахстанском, туркменском и иранском секторах весьма различное (табл. 1). Если в азербайджанском секторе идет интенсивная добыча УВ, то в российском ведется подготовка к промышленной разработке открытых

месторождений, а в казахстанском и туркменском секторах проводятся в основном геологоразведочные работы. Подходы к привлечению компаний - разработчиков морских

проектов в этих странах также различные. Если Россия делает упор на участии в проектах отечественных крупных нефтегазовых компаний, то Азербайджан, Казахстан и Туркмения активно сотрудничают с иностранными компаниями.

Таблица 1- Распределение потенциальных ресурсов углеводородов (в млрд т )между нефтегазоносными бассейнами и государственными секторами, континентом и морем

Государственные сектора Континент Море Итого

Южно-Каспийский бассейн

Азербайджана 9.0 15.0 24.0

Туркменистана 4.0 7.0 11.0

Ирана 2.0 5.0 7.0

Итого по бассейну 15.0 27.0 42.0

Среднекаспйиский бассейн

Азербайджана — 3.0 3.0

Туркменистана _ — —

России 6.0 5.0 11.0

Казахстана 2.0 4.0 6.0

Итого по бассейну 8.0 12.0 20.0

Северо-Успортский бассейн

России — —

Казахстана 3.0 1.0 4.0

Итого по бассейну 3.0 1.0 4.0

Северо-Каспийский бассейн

России 6.0 — 6.0

Казахстана 6.0 12.0 18.0

Итого по бассейну 12.0 12.0 24.0

Итого по государствам

России 12.0 5.0 17.0

Казахстана 11.0 17.0 28.0

Азербайджана 9.0 18.0 27.0

Туркменистана 4.0 7.0 11.0

Ирана 2.0 5.0 7.0

ВСЕГО 38.0 52.0 90.0

Российский сектор. Россия начата промышленную добычу нефти в Каспийском море в 2010 году. В акватории Каспийского моря было открыто 6 месторождений с запасами более 2 млрд тонн у. т. (месторождение им. В. Филановского, месторождение им. Ю. Корчагина, месторождение 170 км, Хвалынское, Сарматское и Ракушечное месторождения). При этом открытое в 2006 году месторождение им. В. Филановского является крупнейшим месторождением, открытым в России за последние 20 лет, - его извлекаемые запасы превышают 200 млн тонн нефти. Наиболее близкими к стадии промышленной разработки являются месторождения, расположенные в пределах лицензионного блока Северный и разрабатываемые компанией «ЛУКОЙЛ» . К настоящему времени на лицензионных участках ЛУКОЙЛа в Каспийском море открыто 8 крупных месторождений нефти и газа, а также выявлено 16 перспективных структур.

В настоящее время в этом секторе работают следующие компании -.«ЛУКОЙЛ»; «Роснефть» (акционер «Каспийской нефтяной компании»); «Газпром» (является акционером «ЦеюпрКаспнефтегаза» и ООО «Каспийская нефтяная компания») ;Gunvor (акционер «Петроресурса») Wintershall (Германия); Lundin Petroleum (Швеция, акционер

«Петроргсурса»); Total (Хвалынское месторождение); GDF Suez (Хвалынское месторождение); Timan Oil and Gas.

Каспийское море определено основным регионом морской нефтегазодобычи «ЛУКОЙЛа» на ближайшие годы и на перспективу. В целях оптимизации комплексного освоения месторождений «ЛУКОЙЛом» разработана «Концепция обустройства месторождений и структур Северного и Центрального Каспия», которая корректируется по результатам геологоразведочных работ. С учетом последних результатов ГРР, гидрометеорологических, сейсмических и других условий региона определены основные объемы работ по обустройству месторождений Северного Каспия: строительство морских ледостойких стационарных платформ доя бурения и добычи на глубинах моря до 40 м (всего более 30 сооружений) и создание единой системы транспорта нефти и газа протяженностью более 1000 км. В ближайшие годы можно ожидать интенсификации процесса освоения месторождений, находящихся в российском секторе Каспийского моря.

Азербайджанский сектор. В настоящее время в этом секторе имеется 18 месторождений. По информации Госнефтекомпании Азербайджана (ГНКАР), запасы нефти в азербайджанском секторе Каспия оцениваются в 3-5 млрд. тонн нефти и 5 трлн. куб. метров газа. В 2012 году было добыто 43 миллиона тонн нефти. Согласно прогнозам на 2013 год, в стране планируется добыть 43,2 миллиона тонн нефти и 28,8 миллиарда кубометров природного газа. В 2011 году в стране было добыто 45,6 миллиона тонн нефти и 25,7 миллиарда кубометров газа. Углеводороды в основном добываются на месторождениях Азери-Чираг-Гюнешпи и Шах-Дениз. В случае если начнется освоение месторождения Апшерон, добыча нефти и конденсата 2020 году может возрасти до 51 млн т в год, добыча газа увеличится до 41 млрд куб. м в год.

К разработке нефтегазовых месторождений широко привлечены иностранные компании-инвесторы при сохранении контроля над ситуацией за государством. Контроль за участниками проектов организован за счет присутствия в их числе ГНКАР. Доля ГНКАР в крупнейших проектах: Азери-Чираг-Гюнешли^) 41) -11,65%, и Шах Дениз - 10%.Привлечение крупных транснациональных компаний решает проблемы инвестиций и технологий при разработке месторождений, причем на территории Азербайджана весьма часто применяется режим СРП. Основными участниками проектов являются: BP (Азери-Чираг-Гюнешли, Шах Дениз); Chevron (АЧГ); ExxonMobil (АЧГ); Amerada Hess (АЧГ); lex Coip (АЧГ); Itochu Oil (АЧГ); StatoilHydro (АЧГ, Шах-Дениз) ;TPAO (АЧГ. Шах Дениз); «ЛУКОЙЛ» (Шах Дениз) ;Total (Шах-Дениз, AnuiepoH).NICO (бывшая OIEC, Иран, Шах Дениз);

Казахстанский сектор. В этом секторе на условиях СРП реализуется семь проектов по разведке и добыче углеводородов: Северо-Каспийский; Жамбай; Жемчужины; Бузачи Нефть (Северо-Восточный Каратурун); проект «Н» (Нурсултан); Жамбыл; Сатпаев.

Для реализации перечисленных проектов широко привлечены иностранные компании. Их деятельность достаточно детально контролируется казахстанскими властями путем участия в них государственной компании «КазМунайГаз», Российская компания «ЛУКОЙЛа» участвует только в проекте Жамбай. В самом Северо-Каспийском проекте задействованы крупнейшие мировые компании: Total, ExxonMobil, Agip, Royal Dutch/Shell, ConocoPhillips, Inpex. Данная особенность объясняется как стремлением привлечь иностранные инвестиции, так и желанием казахстанской стороны получить доступ к передовым технологиям. В проекте «Жемчужины» участвуют (через свои дочерние предприятия) Royal Dutch/Shell и OmanOil, в рамках проекта Жамбай работает Repsol, в проекте Жамбыл задействована Korean National Oil Company (KNOC).

Супергигантское нефтегазовое месторождение Кашаган расположенное на севере Каспийского моря, относится к Прикаспийской нефтегазоносной провинции. Является одним из самых крупных месторождений в мире, открытых за последние 40 лет, Геологические запасы Кашагана оцениваются в 6,4 млрд. тонн нефти, более 1 трлн. куб. метров природного газа. Добыча нефти началась в конце 2012 г. Объёмы добычи нефти на Кашагане должны составить до 50 млн. тонн в год к концу следующего десятилетия.

Туркменский сектор. Являясь одной из стран с уникальными потенциальными запасами углеводородов, Туркменистан обладает реальными возможностями в ближайшие годы значительно нарастить объемы их добычи и поставки на международные рынки. Национальная программа Туркменистана предусматривает доведение уровня добычи нефти в 2020 году до 100 млн. тонн в год, и добычу газа до 240 млрд. куб. м в год. К настоящему времени в Туркменском секторе открыто 11 газовых и газоконденсатных месторождений. На шельфе Каспийского моря расположены месторождения Пречелекенский купол, банка Жданова, банка Лам, банка Губкина, банка Ливанова-восточная и им. Баринова. Большинство выявленных месторождений размещается на краях плиты: в пределах шва столкновения плит (Апшероно-Прибалханская зона поднятий) или в пределах швов скольжения плит (Гограньдаг-Окаремская зона поднятий). Для работы в этом секторе наряду с государственной нефтегазовой кампанией привлечены зарубежные нефтегазовые компании: Dragon Oil (Челекен); Petronas Charigali); RWE.

В настоящее время на шельфе Каспийского моря ведется интенсивное бурение разведочных и эксплуатационных скважин. Для бурения и освоения месторождения УВ компании -недропользователи пользуются различными технологиями и техническими средствами: ППБУ, СПБУ, морские основания, буровые судна и баржи. В акватории Каспийского моря в последние десять лет складывалась весьма неоднозначная ситуация с обеспечением проектов технологическим буровым оборудованием. В отдельные годы наблюдался дефицит установок, предназначенных для разведочного бурения, который затем сменялся их простоями. Так, при реализации проектов Жамбай и Жамбыл в течение 2009-2011 годов в казахстанском секторе Каспийского моря возник дефицит буровых установок, способных вести бурение при глубинах моря до 5 м.

Такт1 образом, на основе проведенного анализа выявлены основные факторы, определяюгцие специфику развития и процессов, необходимых для функционирования нефтегазового комплекса, для решения проблем его современного состояния и перспектив развития. К основным рекомендациям по внедрению рациональных технологий и методов интенсификации добычи нефти и газа можно отнести следующие:

-создание, специальных гидротехнических сооружений и плавучих технических средств для проведения геофизических, поисково-оценочных работ и бурения разведочных и эксплуатационных скважин, новых плавучих краново-монтажных судов, судов обслуживания, трубоукладочных барж и других специальных судов и использования существующих видов морского транспорта для строительства нефтепромысловых объектов непосредственно на море и их обслуживание в процессе поисково-разведочных работ, обустройства, бурения, эксплуатации и ремонта скважин, а также при сборе и транспорте их продутой;

-бурение наклонно-направленных кусттовых скважин с индивидуальных стационарных платформ, с приэстакадных площадок, на искусственно создаваемых островках, с самоподъемных и полупогружных плавучих установок и других сооружений как над водой, так и под водой. Форсирование строительства скважин путем создания надежной техники и прогрессивной технологии для бурения наклонно-направленных скважин с необходимым

отклонением от вертикали и обеспечения автономности работы буровых бригад (чтобы их работа не зависела от гидрометеорологических условий моря) в стесненных условиях платформ, приэстакадных и других площадок;

•выбор рациональной конструкции и количества стационарных платформ, приэстакадных площадок, плавучих эксплуатационных палуб и других сооружений для размещения на них оптимального числа скважин, при этом отклонение стволов наклонно-направленных скважин от вертикали должно быть выбрано таким, чтобы обеспечить их нормальную эксплуатацию за весь период службы;

- обеспечение платформами для бурения и освоения месторождения УВ на шельфе Каспийского морей, где в настоящее время ведется интенсивное бурение разведочных и эксплуатационных скважин. Потребность в платформах для Каспийского моря в целом в период до 2022 года в целом оценивается 71-87 единиц. Емкость рынка платформ в таком случае составить $22-26 млрд.

Глава 4. Современное состояние нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности в Каспийском регионе

Многие существующие в этом регионе нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) продолжают работать по технологиям 1950-60 -годов. Устаревшие процессы переработки нефти функционируют по топливно-масляному варианту, основу которого составляет процесс прямой перегонки сырья для получения «светлых», т.е. фракций бензина, лигроина, керосина, дизельного топлива, газойля (перечень может варьироваться в зависимости от качества нефти и потребностей рынка), используемых далее в качестве базовых для получения товарных продуктов. Мазут посылается на вакуумную перегонку для получения базовых смазочных масел. После распада СССР, для получения «быстрых» денег мазуты экспортировались за рубеж в качестве сырья для переработки, а также использовались как топливо.

Россия. Российская нефтеперерабатывающая промышленность и сейчас одна из крупнейших в мире. По общему объему переработки нефти Россия занимает третье место, уступая лишь США и Китаю. Это место Россия напрямую унаследовала от бывшего СССР - все крупнейшие НПЗ были построены до 1991 года. Сейчас российская нефтепереработка объединяет более 30 крупных заводов с объемами переработки более I млн тонн нефти и несколько десятков мелких.(рис5) Если по объемам перерабатываемой нефти Россия в числе лидеров, то по структуре производства нефтепродуктов и технической оснащенности заводов она до сих пор отстает от стран Запада. Выход мазута в российской нефтепереработке в 2012 году составил 29% объема переработанной нефти, автобензина -14,3%, дизельного топлива -27,8%. Для сравнения: в США выход бензина составляет более 46%, дизельного топлива - 27%, мазута -всего 4%. В странах ЕС выход бензина около 25%, дизельного топлива - 44%, мазута -14%.

Российская нефтепереработка ориентируется в первую очередь на производство мазута и дизельного топлива при сравнительно небольшом выходе бензиновых фракций, что во многом объясняется советским наследием: дешевая собственная нефть позволяла плодить самые примитивные НПЗ, без процессов вторичной и третичной переработки, которое особо и не требовались, ведь основным потребителем моторных топлив в СССР был грузовой транспорт.

Ciii.viciypu переработки исфтн ц России о 2012 году,

<П»»ром» ЕИ --.IVKofiJ... ш «Oprj^liC4>Tm nTi» ЩЭ «imiipsw Нефть» □ "Рочпе

Рисунок 5 - Графики характеризующие нефтепереработку в России: а- структура переработки нефти ; б-уровень внедрения сложных процессов нефтепереработки в НПЗ ; в- инвестиции в российскую нефтепереработку ;

Азербайджан. В настоящее время нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) вошли в состав (ГНКАР) действуют двух нефтеперерабатывающих заводов - Бакинский нефтеперерабатывающий завод (БНЗ) имени Гейдара Алиева и "Азернефтяг" ("Азернефтьмасло") суммарной мощностью переработки нефти в 22 миллиона тонн в год. В 2010 году переработали около 6,22 миллиона тонн сырой нефти.

Казахстан. Функционируют три нефтеперерабатывающих завода общей мощностью 18 млн. тонн нефти в год: ОАО "Атырауский НПЗ" (АНПЗ), ЗАО "Павлодарский нефтехимический завод" (ПНХЗ) и ОАО "Шымкентнефтеоргсинтез" (ШНОС). Важной проблемой для казахстанских нефтеперерабатывающих заводов является технологически устаревшее оборудование и, как результат, низкая глубина переработки нефти и низкое качество продукции. Из-за устаревшей инфраструктуры и в связи с низкой загруженностью отечественных НПЗ увеличиваются удельные затраты на переработку нефти и конечная

стоимость самой продукции.

Туркменистан приоритетно ориентируется на расширение нефтеперерабатывающих мощностей и, как следствие, объемов экспорта ГСМ. Так, уже к 2020 году ожидается увеличение переработки нефти до 20 млн тонн, к 2025 году - до 22 млн тонн, а к 2030 году - до 30 млн тонн, большая часть из которых будет поставляться на внешние рынки.На сегодня Туркменбашинский комплекс нефтеперерабатывающих заводов и Сейдинский НПЗ проектной мощностью 9 и 6 млн тонн соответственно, ввиду ресурсных и технологических ограничений,

mipnta 0 ляяарнш« Q К»

В ПршпипыМТО О ГгаресткьаСптши g Гщумч«

способны перерабатывать не более 7,5 и 2 млн тонн нефти в год соответственно. В 2015 году, начнется строительство НПЗ примерной стоимостью до 4 млрд долларов и мощностью до 5 млн тонн нефти в год в находящемся на побережье Каспия порту Экерем.

Таким образом анализ состояния нефтеперерабатывающей промышленности в Каспийском регионе свидетельствует, что для изменения прежнего профиля НПЗ, необходимо увеличить глубину переработки нефти внедрением процессов каталитического крекинга, каталитического реформинга, пиролиза, висбрекинга, коксования и других термокаталитических процессов. Ближайшей задачей нефтегазового комплекса региона должен стать коренная перестройка перерабатывающей отрасли, главной целью которой будет замещение экспорта сырой нефти экспортом высококачественных нефтепродуктов.

Для организации нефтехимических процессов необходимо оперировать индивидуальными углеводородами. Основным источником их получения, является процесс пиролиза природного газа или нефтяных фракций (керосин, низкооктановый прямогонный бензин), осуществляемый на установках ЭП-300, ЭП-600 и т.д. (этилен, пропилен производительностью ЗООтыс. т. в год и т.д.), с последующим разделением газовых фракций на компоненты низкотемпературной ректификации, абсорбционно-ректификадионным методом или гиперсорбцией. Одновременно возросли требования к качеству современных топлив, которые должны отвечать повышенным экологическим требованиям, в частности, обеспечивать минимальное содержание в выбросах в атмосферу 50г и ароматических углеводородов.

Сегодня предпочтение отдается изопарафиновым углеводородам, обладающих высоким октановым числом и полностью сгорающих в двигателе. В этой связи, на первый план выступают установки изомеризации и алкилирования, как процессы получения изопарафиновых углеводородов. Нельзя забывать, что для обеспечения условий, необходимых для полного сгорания углеводородов в двигателе, топливо должно содержать также оксигенаты (компоненты, содержащие кислород, например, спирт). Поэтому для производства бензинов, отвечающих современным экологическим требованиям, нужно предусмотреть производство оксигенатов. Все это скорректировало структуру сектора производства топлив на современном НПЗ.

Поскольку большинство месторождений нефти и газа этого региона (Россия, Казахстан) сернистые, то, прежде всего, необходимо решать проблему удаления серы и ее соединений и их переработку, т.к. их присутствие вызывает коррозию аппаратуры, резко снижает товарные качества готовых продуктов, а иногда делает невозможным их использование. Так, в соответствии с современными требованиями на моторные топлива содержание общей серы в бензине не должно превышать 10мг./л., а в дизельном топливе 5мг./л. Обессеривание жидких нефтяных углеводородов производят обработкой водородом при повышенной температуре в присутствие катализатора, что приводит к образованию НгЭ. а из углеводородных газов, содержащих сероводород, последний извлекается растворами этаноламиновБез решения проблемы удалепия сероводорода, его квалифицированной утилизации, организация современного производства высоко- качественных топлив, отвечающих европейским экологическим требованиям, и нефтехимических продуктов невозможно. Для России и КазахстанаЛуркменистана эти проблемы реализованы.

Перед Азербайджаном, не обладающего месторождениями нефти и газа, содержащих серу, эта проблема отсутствует.

Таким образом, на основе анализа выявлены основные факторы, определяющие специфику развития и процессов, необходимых для функционирования нефтегазоперерабатывающей промышленности в регионе, для решения проблем его

современного состояния и перспектив развития. Основными рекомендациями по повышению эффективности нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностями региона можно отнести следующие:

- создание программ стратегического развития и коренной перестройка нефтегазоперерабатывающей отрасли, целью которой будет замещение экспорта сырой нефти экспортом высококачественных нефтепродуктов. Разработка программ повышения качества в государствах региона моторных видов топлива и продуктов нефтепереработки и нефтехими. Оценка необходимых инвестиций для решения этой задачи;

- совершенствование процессов нефтепереработки и нефтехими, разработка катализаторов для основных каталитических процессов с высокой гидрообессеривающей активностью и гидрокрекирующей способностью, внедрение новых катализаторов риформинга, изомеризации и каталитической депарафинизации. Разработка стандартов и другой нормативной документации для производства и применения нефтепродуктов, продуктов нефтехимии современного уровня качества.

Выволы

1. Проанализирована история становления и основные этапы развития нефтегазового комплекса, научных знаний, технологий и техники освоения нефтегазовых ресурсов, нефтепеработки и нефтехимии в Каспийском регионе, воссоздана целостная картина трансформационных процессов в нефтегазовом комплексе в историческом развитии, изучены узловые вопросы структурных преобразований в нефтегазовом комплексе. Анализ истории нефтяного дела в Каспийском регионе, имеющие глубокие корни показал, что в процессе развития нефтегазового комплекса выделяются четыре основных этапа: ранний этап освоения региона; начальный, советский и современный этапы промышленного освоения.

2. Установлено, что истинное развитие нефтяного дела в Каспийском регионе берет свое начало с этапа промышленного освоения месторождений нефти. Выделены три основных направления исследований: геология и нефтегазоностность; добыча нефти и газа, разработка и освоение нефтегазовых ресурсов; переработка нефти и нефтехимия.

3. Показаны место и роль Российского государства, российских ученых, инженеров и предпринимателей в становлении и развитии нефтегазового комплекса в Каспийском регионе, и нефтегазового дела.

4. Проведенные исследования развития нефтегазового комплекса, основанные на системном и инновационном подходах, направлены на рациональное использование углеводородных ресурсов Каспийского региона на основе применения новейших технологий. Если в азербайджанском секторе идет интенсивная добыча УВ, в российском подготовка к промышленной разработке открытых месторождений, то в казахстанском и туркменском секторах поводятся в основном геологоразведочные работы.

5. Установлен различный подход к привлечению компаний - разработчиков морских проектов в странах Каспийского региона. Если Россия делает упор на участие в проектах отечественных крупных нефтегазовых компаний, то Азербайджан, Казахстан и Туркмения активно сотрудничают с иностранными компаниями.

6. Показано, что бассейн Каспийского моря по уровню своих извлекаемых ресурсов и перспективам добычи может выступать в качестве достаточно значительного регионального агента на мировом рынке УВ. Развитие геолого-разведочных работ и начало крупномасштабной морской добычи в Каспийской акватории в целом, в будущем приведут к

новым серьезным открытиям, новым крупным экономическим проектам и интенсивному развитию нефтегазового комплекса в регионе.

7. Ближайшей задачей нефтегазового комплекса региона должна стать коренная перестройка перерабатывающей отрасли, главной целью которой будет замещение экспорта сырой нефти экспортом высококачественных нефтепродуктов. Для изменения прежнего профиля НПЗ в предприятие нефтехимического направления, необходимо увеличить глубину переработки нефти внедрением процессов каталитического крекинга, каталитического риформинга, пиролиза, висбрекинга, коксования и других термо-каталитических процессов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих публикациях:

1. Серикова У.С., Зульфугарова Н.И., История становления и основные этапы развития нефтегазовой промышленности в Каспийском регионе // История и педагогика естествознания.-2013.-№ 2.- С.15-21

2. Серикова У.С. Роль российских ученых и специалистов в становлении и развитии нефтегазового комплекса Каспийского региона // История и педагогика естествознания,-2013.-№ 3.- С. 26-29

3. Серикова У.С. Углеводородные ресурсы и перспективы развития нефтегазового комплекса Каспийского региона // Нефть, газ и бизнес. - 2013.-№ 6.- С.47-55

4. Серикова У.С. Состояние сырьевой базы нефтегазового комплекса Каспийского региона и прогноз добычи углеводородов. // Нефть, газ и бизнес. - 2013.-№ 7.- С. 34-41

5. Серикова У.С. Становление и развитие научных знаний и техники освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского региона// Нефть, газ и бизнес. - 2013.-№ 8.- С.34-39

6. Керимов В.Ю. Алиева С.А. Серикова У.С. Региональные особенности генерации и аккумуляции УВ в бассейнах Среднего и Южного Каспия по результатам моделирования. //Теоретические основы и технологии поисков и разведки нефти и газа. -2012.- № 2. С. 29-38

7. Керимов В.Ю., Рачинский М.З., Серикова У.С., Мукашева Н.В. Прогноз и поиски месторождений нефти и газа в глубокозалегающих отложениях акватории Южного Каспия //Теоретические основы и технологии поисков и разведки нефти и газа.-2012.- № 3.-С.4-13

8. Серикова У.С., Бисембаева А.Б. Геотектоника и геодинамическое развитие Каспийской впадины // Труды РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.- 2011. -С. 15-17

9. Сысоева E.H., Серикова У.С. Седиментационно-фациальные модели подсолевых отложений Оренбургской области //Нефтегазовая геология, геофизика. - 20Ю.-№4.-С. 17-25

10. Серикова У.С. История становления и основные этапы развития нефтегазовой промышленности в Каспийском регионе // Тезисы докладов XX Губкинских чтений. М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2013.-С. 109-110

11. Серикова У.С. И.М. Губкин - основатель нефтегазовой геологической науки и образования в России. // Тезисы докладов XX Губкинских чтений.М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2013.-С.110-112

12. Мустаев Р.Н., Серикова У.С., Мухтарова X. 3. Опыт моделирования УВ систем в Каспийской впадине. . // Тезисы докладов XX Губкинских чтений. М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2013.-С.76-80

13. Мустаев Р.Н., Серикова У.С., Мухтарова X. 3. Перспективные направления поисково-разведочных работ на нефть и газ в Каспийской впадине . // Тезисы докладов XX Губкинских чтений.М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2013.-С.80-84

14. Гаджи-Касумов. A.C., Мустаев Р.Н., Мукашева Н.В, Серикова У.С., Енилин A.C. Особенности генерации УВ в Южно-Каспийском бассейне // Сборник тезисов 1-й международной конференции «Углеводородный потенциал больших глубин: Энергетические ресурсы будущего - реальность и прогноз». Баку, 2012,- С. 47-55

Подписано в печать 07.11.2013. Бумага офсетная. Формат 60x84 7іб Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 90. Заказ 180

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Текст диссертации на тему "Становление и развитие нефтегазового комплекса Каспийского региона"

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.

Губкина»

На правах рукописи

0420145297?

Серикова Ульяна Сергеевна

СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА

Специальность 07.00.10 - «История науки и техники»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель : д. г.-м. наук профессор Керимов В. Ю.

Москва -2013

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ..............................................................................................................................................................................2

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................................................................3

Глава 1. Основные этапы развития нефтегазовой промышленности в Каспийском

регионе..................................................................................................................................................................................................6

1.1 История становления и развития научных знаний, технологий и техники освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского региона......................................................6

1.2 Добыча нефти и газа, разработка, освоение нефтегазовых ресурсов 26 Каспийского региона.......................................................................

1.3 Нефтехимия и переработка нефти и газа..............................................................................................40

1.4 Экспорт и транспорт нефти................................................................................................................................50

Глава 2. Сырьевая база нефтегазового комплекса Каспийского региона и прогноз

добычи углеводородов............................................................................................................................................................55

2.1 Геохимические условия нефтегазоносности Каспийского региона................................55

2.2 Потенциальные ресурсы УВ..............................................................................................................................66

2.3 Прогноз добычи углеводородов......................................................................................................................74

Глава 3. Современное состояние разработки и освоения месторождений нефти и газа

в Каспийском море......................................................................................................................................................................109

3.1 Русский сектор..............................................................................................................................................................109

3.2 Азербайджанский сектор........................................................................................................................................117

3.3 Казахстанский сектор..............................................................................................................................................121

3.4 Туркменский сектор..................................................................................................................................................127

Глава 4. Современное состояние нефтеперерабатывающей и нефтехимической

промышленности в Каспийском регионе..............................................................................................................134

Заключение........................................................................................................................................................................................151

Выводы........................................................................................................................................................153

Список литературы......................................................................................................................................................................155

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Территория Каспийского региона и прибрежных государств, благодаря крупным ресурсам углеводородов (УВ) и специфическим особенностям геостратегического, географического, военно-политического положения, на протяжении тысячелетий находилась в центре внимания ведущих цивилизаций, а в последние столетия и мировых держав. Стратегическое значение нефтяных и газовых ресурсов Каспийского моря заключается, кроме их существенной величины, в удачном расположении - как между основными рынками сбыта, находящимися в Европе на западе и в Азии на востоке, так и между основными поставщиками нефти и газа Россией на севере и Ближним Востоком на юге.

Становление и развитие нефтегазовой промышленности Каспийского региона связано с освоением нефтегазовых ресурсов Каспийского моря и прилегающих территорий. Развитие нефтяного дела Каспийского региона берет свое начало в основном с этапа промышленного освоения региона. Именно на этом этапе происходило становление отрасли, положившей начало ускоренному развитию геологии, нефте- и газодобычи, нефтепереработки и нефтехимии в регионе.

Каспийское море по уровню своих извлекаемых ресурсов и перспективам добычи может выступать в качестве достаточно значительного регионального агента на мировом рынке УВ. Развитие геолого-разведочных работ и крупномасштабной добычи УВ в Каспийской акватории, в будущем приведут новым серьезным открытиям, новым крупным экономическим проектам и интенсивному развитию нефтегазового комплекса в регионе. В этой связи изучение истории становления и развития нефтегазового комплекса Каспийского региона является актуальной задачей и, несомненно, анализ истории может способствовать развитию нефтегазового комплекса.

Цель исследования: на основе системного подхода проанализировать исторический процесс становления и развития нефтегазового комплекса в Каспийском регионе, оценить современное состояние нефтегазовой промышленности прибрежных^ государств, разработать научно-практические рекомендации по совершенствованию структуры нефтегазового комплекса и внедрению инновационных нефтегазовых технологий и техники.

Для реализации этой цели были определены следующие задачи: -проанализировать историю становления и основные этапы развития нефтегазового комплекса, научных знаний, технологий и техники освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского региона;

-выяснить место и роль Российского государства, российских ученых и специалистов в становлении и развитии нефтегазового комплекса УВ Каспийского региона;

-определить современное состояние сырьевой базы нефтегазового комплекса разработки и освоения месторождений нефти и газа в Каспийском море и нефтепереработки в регионе;

-проанализировать передовые технологии и технические средства освоения месторождений УВ в Каспийском море, нефтепереработки и нефтехимии в регионе с целью их совершенствования и повышения их эффективности.

Научная новизна. На основе системного подхода впервые проведены исследования становления и развития нефтегазового комплекса Каспийского региона, истории развития научных знаний, технологий и техники освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского бассейна, воссоздана целостная картина трансформационных процессов в нефтегазовом комплексе в историческом развитии и современный период. На основе системно-структурного и системно-функционального анализов в работе впервые рассматриваются узловые вопросы структурных преобразований в нефтегазовом комплексе, показаны место и роль Российского государства и российских ученых, инженеров и предпринимателей в становления и развития нефтегазового комплекса, в развитии нефтяного дела в регионе, в создании научных и образовательных центров, внесших неоценимый вклад в подготовку высококвалифицированных специалистов-геологов, нефтяников, газовиков и химиков для нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности прибрежных государств Каспийского региона.

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что выводы и рекомендации, сделанные автором, могут быть использованы при решении задач, связанных с разработкой государственных и региональных программ по социально-экономическому развитию Каспийского региона.

Внедрение научно-практических рекомендаций по технико-технологическим особенностям разработки и освоения месторождений нефти и газа в Каспийском море, использованию инновационных нефтегазовых технологий и техники, методов интенсификации добычи нефти и газа, рекомендаций, направленных на повышения эффективности нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности региона позволят совершенствовать структуру нефтегазового комплекса и рациональное использование углеводородных ресурсов Каспийского региона.

Проведенные исследования являются результатом интеграции гуманитарных и технических наук и образования, могут быть использованы в учебном процессе для студентов, бакалавров, магистрантов и аспирантов направлений подготовки «Нефтегазовое дело» и «Химическая технология».

Глава 1. Основные этапы развития нефтегазовой промышленности в Каспийском регионе

Становление и развитие нефтегазовой промышленности Каспийского региона связаны с освоением нефтегазовых ресурсов Каспийского моря и прилегающих территорий. Исторический экскурс свидетельствует, что, впервые в мире добыча нефти на море началась в Каспийском регионе.[ 7,59,60,71,73,75,82,85,91,98,111,114,122. ] Примечательно, что во многих странах мира использовался опыт, накопленный в этой области в Каспийском регионе.

В истории становления и развития нефтегазового комплекса Каспийского региона можно выделить четыре основных этапа:

- ранний (античные и средневековые эпохи) этап освоения региона;

- начальный этап промышленного освоения (Х-Х1Х вв. и до 1917г XX век);

- советский этап промышленного освоения;

-современный этап промышленного освоения.

Античная эпоха раннего этапа охватывает время с IV в. до н.э. до II в. н.э.

Еще в VI в. до Рождества Христова на Апшероне были храмы огнепоклонников, в которых горели неугасаемые огни, выходившие из-под земли. Нефтяные источники на Апшеронском полуострове с горящими газами служили последователям Зороастра (Заратуштры) предметом религиозного почитания. По сведениям древнегреческого историка Плутарха, описавшим походы Александра Македонского, уже в IV веке до нашей эры его воины для освещения применяли нефть с Апшеронского полуострова, перевозя ее в бурдюках или глиняных сосудах.

В I в. до н.э. Кавказско-Каспийский регион стал объектом экспансии Рима на Востоке. Готовившийся в 68 г. поход римского императора Нерона на Каспий должен был воплотить в жизнь планы Александра Македонского и Юлия Цезаря о торговых путях на восток через Западный Прикаспий. Римское войско должно было сомкнуть клещи с севера и с юга в «Каспийских воротах» - Дербентском проходе, перекрыв, таким образом, путь проникновения в страны Передней Азии северокавказских кочевников (сарматов, аланов). В 80-90 гг. римский император Домициан совершил разведывательный поход на Каспий в район нынешнего Гобустана, однако Риму так и не удалось надолго закрепиться на западном побережье Каспия.

Средневековая (111-Х вв.) эпоха раннего этапа характеризуется насыщенностью военно-политических событий, вызванных стремлением соперничающих сил установить свой контроль над магистральными торговыми путями, протянувшимися из Европы с одной стороны и из Китая, Индии и Средней Азии - с другой, которые перекрещивались в Каспийском регионе. В этой связи чрезвычайно важное военно-стратегическое и экономическое значение приобрела одна из ветвей Великого Шелкового пути - Прикаспийский путь. В период раннего средневековья разворачивается ожесточенная борьба двух могущественных в военном отношении сил - гуннов и Сасанидской империи. В VI - начале IX вв. важные торговые пути,

соединяющие страны Ближнего Востока и Юго-Восточной Европы с Нижним Поволжьем и Северным Кавказом, переместились в бассейн Каспийского моря.

Начиная с VIII в. известные путешественники и ученые, побывавшие на Кавказе (на Апшероне): арабы - Истахри Исхак (VIII в.), Ахмед Баладзори или Аль-Белазури, Масуди Абдул Гусейн (первая половина X в.), Абу Дулаф (942г.), Хамдуллах Казвини (1339г.), Амин Ахмед ар-Рази (1601г.); венецианец Марко Поло (первая половина XIV в.); немец Адам Олеарий (1636г.); турок Эвлия Челеби (1647г.); швед Эгельберт Кемпфер (1683г.) и др. показали, что политическая и экономическая жизнь в этом регионе издавна была связана с нефтью.[3,4,11,12,21,52,73,82,83,85,123.]

В начале XIII в. арабский историк Мухаммед Бекран, посетивший Апшерон, в своей книге отмечал колодезную добычу нефти в Балаханах; т.е. колодцы представляли собой первые нефтяные источники (месторождения) Апшерона. Арабский географ Масуди в своих записках говорит о сураханской белой нефти и о сураханских «вечных огнях». Сураханский храм огнепоклонников «Аташкях» и подобные храмы, построенные на местах выхода нефти и газа (в селении Шубаны, на о. Пираллахи) были разрушены во время похода на Азербайджан Александра Македонского (356 - 323 гг. до н.э.), а затем и византийского императора Ираклия в 624г. н.э. В 636г. храм был восстановлен местными и изгнанными из Персии огнепоклонниками.

Марко Поло сообщал об использовании на Апшероне нефти в медицинских целях и для освещения, а также подтверждал вывоз нефти из Баку в страны Ближнего Востока. В своей книге «Нузхатал-Кулуб» (1339г.) X. Казвини писал: «Величайшее месторождение нефти - в Баку. И есть там местность, где копают колодцы, дабы нефть выходила наружу... и ее извлекают из тех источников». По данным Амина Ахмеда ар-Рази в начале XVII в. на Апшероне было около 500 колодцев, из которых добывалась черная и белая нефть. С появлением в IX-X вв. независимых феодальных государств, в особенности, с усилением государства Ширваншахов в X-XIII вв., значительно возросла роль города Баку. Именно в этот период Баку превращается в крупный порт и центр международной транзитной торговли на Каспийском море. В целом в XI-XII вв. и позже мировая торговля, связывающая Азербайджан с Индией и Китаем, осуществлялась по сухопутной южной магистрали через Среднюю Азию и Иран и по северной дороге вдоль берега Каспийского моря мимо Дербентского прохода в страну хазар и далее.

Плавание руссов по Каспию в IX в. было обычным явлением и до середины X в. предпринималось с целью торговли и лишь иногда носило характер военных походов. Затем руссы начали стремиться к прочному обоснованию в западных прикаспийских областях. Первый крупный поход состоялся в 880 г. на Абаскун. Последующие походы совершались в 909-910, 912-913, 943-944, 987, 1030, 1032 и 1175 гг.

Начальный этап промышленного освоения (X-XIX вв. и до 1917г XX век) т.е. становление нефтегазовой промышленности в Каспийском регионе начинается в X в

Этот этап можно разделит на две стадии: колодезная добыча нефти до 1871 года и добыча нефти с применением механического способа бурения с 1871 года до национализации нефтяной промышленности в 1920 году.[10,14,16,27,30,41,46,60,70,76-81,85-88,92,96,99,102,103,108-110,120,126,129,131,132,134,135.]

Сведения о добыче нефти на Апшеронском полуострове можно найти в рукописях многих арабских и иранских авторов: Ибн Мискавейха (X в.), Абу Дулафа (X в.), Якута аль-Хамави (XIII в.), Хамдуллаха Газвини (XIV в.) и др. Записи о промышленной добыче нефти в регионе и экспорта нефти появляются в X в., когда на Апшеронском полуострове уже рылись колодцы до глубины 10-12 м. Масуди, посетивший Баку около 915 г., пишет: «Суда плывут в Баку, где находятся источники белой нефти... Нет другого места в мире, производящего белую нефть... Она лежит на берегу царства Ширван...».

Более подробная информация появляется тремя веками позже, когда Якут аль-Хамави пишет:«В городе по соседству с Дербентом, в области, принадлежащей Ширвану, есть большой источник нефти, ежедневная средняя плата достигает тысячи дирхемов (драхм) в день, а возле него-другой источник, изливающий беспрерывно днем и ночью...».

Важным геополитическим фактором стало усиление роли России в Каспийском регионе, благодаря завоеваниям Казанского (1552 г.) и Астраханского (1556 г.) ханств, в результате чего Россия вышла к берегам Каспия и установила полный контроль над Волжско-Каспийским водным торговым путем, что, естественно, беспокоило Османскую империю. В середине XVI в., обеспечивая себе свободный выход к Каспийскому морю, Россия активизирует свою экспансионистскую политику в Каспийском регионе. В этот же период начинается освоение Волжско-Каспийского водного торгового пути, проходящего через Восточную Европу (от Белого моря по Северной Двине, Волге и Каспийскому морю через Азербайджан и Иран) в Индию. Этот путь в XVII в. становится наиболее экономически выгодным маршрутом в европейско-азиатской транзитной торговле.

Начиная с первой половины XVII в. и далее появляются свидетельства, указывающие на то, что нефть широко использовалась как топливо, а также и как растворитель для уничтожения пятен с тканей. Энгельберд Кемпфер в 1684 г. писал по этому поводу: «Из многочисленных камней, светящихся от огня, выходило наружу яркое пламя, поражающее воображение. Некоторые трещины горят очень сильно, и языки пламени расползались далеко вокруг них, _ вызывая ужас у свидетелей этого явления; но они соглашались пойти чуть дальше, к менее сильным источникам огня, выходившего из других трещин.

Мы стали свидетелями источника черной нефти, разгоравшегося на расстоянии около 100 шагов с запада на восток. Вся поверхность земли была черного цвета из-за нефти, которая протягивалась наружу или же была покрыта смолой, так как нефть, высыхая, загрубевала до такой консистенции... Некоторые из беспорядочно разбросанн�