Интеллектуальные буровые: как будут добывать газ через десять лет

В последнее десятилетие потребление нефти стагнирует в отличие от потребления природного газа. Увеличение спроса на газ обусловлено многими факторами, включая потребности электроэнергетики, поскольку киловатт-час электроэнергии из природного газа стоит дешевле, чем угольная или несубсидируемая солнечная генерация. Дополнительным преимуществом являются экологические свойства газа. С точки зрения множества рынков, включая топливо для автотранспорта, природный газ — это большая перспектива, и Россия, как страна с крупнейшими запасами, должна в ближайшие 10–15 лет стать одним из центров газовых технологий.

Экономия через прогресс

Сегодня глобальная нефтегазовая индустрия взяла курс на снижение капитальных и операционных затрат. В российском O&G (oil and gas) секторе я выделю несколько трендов:

1) снижение издержек, включая стоимость O&G сервиса. Нефтегазодобывающим компаниям интересны технологии, позволяющие снижать затраты на сервис при различных ценах на энергоносители;
2) поддержание темпов бурения, объемов добычи для сохранения доли мирового рынка. Увеличение скорости и качественных характеристик бурения — одно из приоритетов сегодня;
3) укрепление и развитие собственной технологической базы. В России наземные запасы легкоизвлекаемых нефти и газа заканчиваются, тогда как включение в оборот трудноизвлекаемых запасов требует новых технологий;
4) усовершенствование технологий off-shore добычи (добычи на шельфе), комплекса технологий интеллектуального месторождения, а также высокая динамика развития направления повышения нефтеотдачи.

Отдельный интерес для инвесторов в современных реалиях представляют методы стимуляции добычи на старых скважинах, количество которых в мире превышает 200 тыс. При ценах на нефть $50 и ниже бурение новых скважин, шельфовые проекты или добыча трудноизвлекаемых запасов на больших глубинах или с низкими температурами сложны. Экономически целесообразно поддерживать добычу на действующих месторождениях.

Нефтегазовые стартапы

Стоит отдельно отметить развитие направления «интеллектуальное месторождение». Над этим сейчас работают ведущие компании в мире, Chevron — проект iFields, BP — проект Field of the Future, Shell — проект Smart Fields. Однако центром развития данных технологий остаются стартапы. Ведущие мировые независимые и корпоративные венчурные фонды, среди которых Energy Ventures, Lime Rock Partners, Altira и многие другие, осуществляют инвестиции именно в этот сектор.

В фокусе венчурной отрасли находятся следующие технологические направления:

Instrumentation & Field Capture — сбор данных с помощью сенсоров с объектов наземной, подземной и подводной O&G инфраструктуры;

Data Integration & Analytics — интерпретация и анализ данных, в том числе в реальном времени, для геологического моделирования, оптимизации буровых операций и пр.;

Networking & Communications — технологии удаленного мониторинга объектов инфраструктуры месторождения.

Генерация электроэнергии​

Известно, что природный газ является основным топливом для «большой» генерации в США и других странах. Установившаяся низкая цена в диапазоне $2–3 за 1 Mmbtu (миллион британских термических единиц) превратила газ в хорошую альтернативу углю. Многие страны проводят политику ликвидации или перепрофилирования под газ угольных генерирующих мощностей для снижения выбросов в атмосферу. Глобальный рынок генерации на природном газе уже в 2012 году превысил $34 млрд и по прогнозам превысит $41 млрд к 2017 году. Наибольший рост наблюдается в Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР).

Связанный с генерацией рынок подземного хранения газа в 2015 году превысил $370 млрд. По объему хранилищ Россия занимает второе место в мире, что позволяет рассчитывать на развитие данного технологического сектора и в нашей стране.

Распределенная генерация

Следует выделить тренд на развитие технологий распределенной электро- и теплогенерации на природном газе. Это характерно для стран, отказывающихся от атомной энергетики (Япония, Германия), а также стран с обширной территорией. Автономная генерация позволяет избежать крупных капиталовложений в электросетевую и теплопроводную инфраструктуру. Сегодня этот тренд особенно заметен в США. При таком способе энергию можно получать около месторождений с помощью небольших стационарных генерирующих станций.

Отдельно отмечу технологию топливных элементов, суть которой в получении электричества из природного газа с помощью электрохимической реакции, минуя малоэффективные процессы горения. Высокотемпературные топливные элементы позволяют снабжать инфраструктурные и жилые объекты электричеством и теплом с КПД до 80%. Пока это один из самых дорогих источников энергии по показателю затрат на 1 кВт мощности. Но с учетом развития промышленности, длительного срока службы, высокой автономности шансы данной технологии завоевать широкий рынок в горизонте 10–15 лет высоки. Например, Bloom Energy (США), производитель твердооксидных ТЭ, является компанией-единорогом с капитализацией более $2,5 млрд, общий объем инвестиций в компанию превышает $1 млрд, среди инвесторов top-tier венчурные фонды Kleiner Perkins Caufield & Byers, New Enterprise Associates и пр. Для России с самой большой территорией в мире технологии распределенной генерации — это грядущий тренд.

Попутный газ​​

Россия является лидером по выбросу попутного нефтяного газа в атмосферу, опережая Нигерию и Иран. Это отражается на экологическом балансе страны и мира и является, по сути, нереализованным энергетическим ресурсом. Ежегодный объем сжигания попутного нефтяного газа в России примерно равен объему газа, необходимого для энергетического обеспечения Москвы.

В ближайшее десятилетие ключевым трендом в России будет развитие и промышленное внедрение технологий переработки попутного нефтяного газа, включая получение газа для использования в электроэнергетике и получения широкой фракции легких углеводородов для нефтехимического применения.

Проблема СПГ

Технологии сжижения природного газа позволяют уменьшить объем газа в 600 раз. В этом состоянии газ не имеет цвета и запаха, при утечке быстро испаряется, не оставляя следов на воде или почве. Кроме того, это экологически чистое, безопасное топливо, имеющее высокие энергетические характеристики и показатели октанового числа.

К основным драйверам развития рынка и технологий СПГ можно отнести:

дешевое сырье, возможно использование сжигаемого попутного нефтяного газа;
высокий экспортный потенциал;
появление новых, более эффективных катализаторов и развитие других технологий СПГ;
рост мирового потребления дизельного топлива высокого качества;
экологическая политика, направленная на утилизацию попутного нефтяного газа.

Рынок продуктов, созданных в ходе производства СПГ, в 2015 году превысил $5 млрд. Уже сегодня с помощью сжиженного природного газа производится экологичный синтетический дизель с низким содержанием серы, который используется в текущих конфигурациях двигателей внутреннего сгорания. Развитие данного вида топлива и отсутствие необходимости менять инфраструктуру может сильно повлиять на рынок электромобилей, распространение водорода и биотоплива для транспортных применений.

Капитальные затраты на создание мощностей для получения СПГ по существующим технологиям исчисляются миллиардами долларов. Фактор высокой капиталоемкости, а также тот факт, что для процесса сжижения нужно сравнительно небольшое количество сырья, подстегнул тренд развития малых СПГ-заводов. Появляются компании, развивающие технологии мобильные, on-shore, off-shore СПГ-установок с диапазоном от 1000 барр. СПГ в сутки.

Что касается России, то большая территория и рассредоточение газодобывающих активов выливаются в высокие затраты на логистику газа, в том числе строительство трубопроводов. В связи с этим развитие технологий СПГ позволит снизить логистическую нагрузку и открыть рынок для сжиженного природного газа небольшим распределенным месторождениям.

К барьерам, тормозящим внедрение СПГ на данных момент, безусловно, относится закрепившаяся на низких значениях цена на энергоносители. При цене ниже $40 за баррель сырой нефти, к которой привязана стоимость сжиженного газа, рынок СПГ не получит импульса для роста, и такие компании, как, например, Shell, будут продолжать откладывать ввод новых мощностей СПГ.

Точка зрения авторов, статьи которых публикуются в разделе «Мнения», может не совпадать с мнением редакции.