Плавучий СПГ «Прелюд», Prelude FLNG (floating liquefied natural gas platform, с англ. — «плавучая нефтегазовая платформа для добычи и производства сжиженного природного газа») — первый в мире завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) , помещённый на плавучее основание и предназначенный для добычи, подготовки, сжижения природного газа, хранения и отгрузки СПГ в море на газовозы .

На сегодняшний ^{[ когда? ]} день является самым большим плавучим объектом на Земле . Ближайшим по размерам судном был нефтяной супертанкер Knock Nevis длиной 458 м, шириной 69 м и дедвейтом 564 763 т, который порезан на металлолом в 2010 году . В настоящее ^{[ когда? ]} время сравнимые размеры имеет катамаран Pioneering Spirit — плавучий самоходный кран-трубоукладчик. Его длина на 76 м меньше. Но он больше по тоннажу (403 342 т), ширине (124 м) и водоизмещению (900 000 т).

Водоизмещение при полной загрузке 600 000 тонн, что в 6 раз больше, чем водоизмещение самого большого авианосца .

На 26 декабря 2018 года находится в Индийском океане у берегов Северо-западной Австралии над газовым месторождением «Прелюд» .

Идея проекта

Решение о постройке завода Prelude было принято Royal Dutch Shell 20 мая 2011 года . Доли в проекте распределены между Shell 67,5 %, INPEX 17,5 %, CPC 5 %, KOGAS 10 % . В 2013 году ожидаемая стоимость строительства оценивалась от 10,8 до 12,6 млрд долл. США . Плавучее сооружение будет производить 5,3 млн т жидких углеводородов в год: 3,6 млн т СПГ, 1,3 млн т конденсата и 0,4 млн т LPG . Вес сооружения составляет 260 тыс. тонн .

Основная идея реализации столь сложного проекта — открытие новых возможностей для разработки малых шельфовых месторождений природного газа , удалённых от побережья, разработка которых ранее была экономически нерентабельной из-за высокой стоимости подводных и наземных сооружений . Обычный наземный завод по производству СПГ для покрытия капитальных затрат на строительство должен быть соединён с месторождением газа, близким к берегу и достаточным по объёму, чтобы обеспечить полную загрузку технологических линий в течение десятилетий. Однако таких месторождений в мире становится всё меньше и в будущем по мере их истощения энергетическая промышленность для поддержания добычи на достигнутом уровне будет вынуждена заниматься вовлечением в разработку проблемных трудноизвлекаемых запасов , наряду с постепенным увеличением доли возобновляемых источников энергии. В настоящее время ^{[ когда? ]} единственным экономически обоснованным способом разработки малых месторождений является плавучий завод СПГ . Такой плавучий завод по мере истощения пласта может быть сравнительно легко и дёшево перебазирован на следующий лицензионный участок в любом месте мира. Перенос производства в море позволяет сократить расходы и минимизировать политические и экологические риски, сопряжённые со строительством длинных подводных трубопроводов и наземных заводов СПГ . Такая гибкость никогда ещё не была возможной и размещение завода в море открывает совершенно новую страницу в истории нефтегазовой отрасли. Это также важнейший шаг для мировой энергетики в эпоху когда эра легкодоступных природных ресурсов подходит к концу и разработка проблемных месторождений видится наиболее надёжным источником энергии в ближайшем будущем . Так в России в структуре запасов углеводородов нарастает доля трудноизвлекаемых (ТРИЗ), на сегодняшний день ^{[ когда? ]} она превысила 60 % .

Технология производства

Проект технологической линии основан на технологии двойного смешанного хладагента Shell DMR technology (Double Mixed Refrigerant). Первое применение данной технологии было успешно реализовано компанией Shell в России при строительстве и эксплуатации Сахалинского завода СПГ в Пригородном. Завод находится в эксплуатации с 2009 года. Новизна технологии сжижения газа на заводе Prelude обусловлена лишь адаптацией существующего процесса к эксплуатации в море, а значит, повышенной компактностью и надёжностью. Вместо традиционных для наземных заводов газовых турбокомпрессоров в данной версии для сжатия хладагента используются паровые турбины .

Генерация электроэнергии на борту также происходит при помощи паровых турбин и состоит из 3 генераторов мощностью 40 мегаватт каждый. Пар высокого давления вырабатывается 7 морскими котлами Kawasaki . Охлаждение сырьевого газа происходит в две стадии: сначала газ проходит 3 спирально-витых теплообменника секции предварительного охлаждения (pre-cool), где охлаждается до примерно −50 градусов PMR- хладагентом (Precool Mixed Refrigerant), а затем конденсируется в жидкость в главном криогенном теплообменнике (MCHE) MR-хладагентом (Mixed Refrigerant). В свою очередь хладагенты передают полученную от сырьевого газа теплоту морской воде. Водяное охлаждение, в отличие от охлаждения атмосферным воздухом, позволило исключить десятки громоздких вентиляторов и сэкономить площадь для размещения оборудования на палубе. Также морская вода забирается с глубины 150 метров где температура круглый год неизменна, что исключает суточные колебания атмосферных температур, влияющие на КПД газовых турбокомпрессоров на наземных заводах .

Расход морской воды на охлаждение составит 50 млн литров в час . Вся производственная линия разделена на модули, собранные отдельно на земле, а потом поднятые и установленные на корпус. В целом удалось сжать площадь до 25 % от площади, занимаемой наземной технологической линией СПГ .

Для увеличения эффективности и для уменьшения эффекта плескания от волнения на море сжижение проходит под давлением 90 бар, тогда как на наземных заводах около 60 бар. Так как танки для хранения СПГ расположены в корпусе непосредственно под технологической линией, Prelude FLNG не имеет продуктовых насосов и готовый СПГ под атмосферным давлением дренируется вниз самотёком. СПГ хранится в 6 призматических танках общей ёмкостью 220 000 м³. Такой ёмкости достаточно для интервалов отгрузки в 1 неделю с расходом 10 000 м³/ч. Пары́, образующиеся при постоянном кипении СПГ в отпарной колонне и резервуарах хранения, компримируются и используются в качестве топливного газа для морских бойлеров. Для безопасной отгрузки и швартовки газовозов при неблагоприятных погодных условиях плавучий завод Prelude имеет в задней части корпуса 3 электрических двигателя производства Rolls-Royce USL 455 azimuth общей мощностью 6700 л. с.

Двигатели предназначены для постоянного позиционирования корпуса относительно направления ветра и течения путём вращения вокруг поворотной причальной каретки в носовой части корпуса. Такая конструкция позволит безостановочное производство даже при тропических циклонах 5-й категории ветер более 55 м/c, порывы до 78 м/c, которые нередки в Тиморском море .

Ход строительства

Так как ни одна компания в мире не имеет опыта строительства подобных сооружений, был создан консорциум компаний Samsung Heavy Industries и — TCS (Technip/Samsung consortium). Судостроительное подразделение компании Samsung отвечает за строительство плавучего двойного корпуса , а Technip за проектирование и монтаж верхних строений (технологических модулей) . Резка первого листа стали произошла в октябре 2012 года на судоверфи Samsung Heavy Industries на острове Кодже недалеко от города Пусан в Южной Корее . Это одно из немногих предприятий на Земле, имеющее сухой док подходящих размеров.

Prelude спущен на воду 30 ноября 2013 года . В настоящее время ^{[ когда? ]} на судоверфи осуществляется его достройка — монтаж оборудования и технологических производственных модулей. Около 5000 человек работают на борту каждый день .

Вращающаяся на 360 градусов якорная система построена компанией в , ОАЭ. Подводное оборудование — коллектор, соединяющий 7 скважин, подводный блок управления и гибкие линии для подъёма газа со дна производятся в Малайзии в Куала-Лумпуре компаниями FMC Technologies , а Emerson является основным поставщиком систем автоматизации и управления . Массивные цепи для якорей, которые будут удерживать завод над скважинами, изготовлены в Испании. Тем временем в Австралии буровая платформа Noble Clyde Boudreaux осуществляет бурение 7 добывающих скважин .

В декабре 2015 года Shell опубликовала видео, показывающее текущее состояние строительства .

Эксплуатация

По завершении строительства и морских испытаний у берегов Кореи завод был отбуксирован в Тиморское море и закреплён якорями на глубине 250 м над газоконденсатным месторождением Prelude , от которого он и получил своё название. Запасы месторождения оцениваются в 84,9 млрд м3 газа . Здесь в 200 км от берега северо-восточнее австралийского города Брум плавучий завод будет эксплуатироваться в течение 25 лет без заходов в сухой док .

По мере истощения месторождения Prelude для поддержания подачи сырья на заданном уровне производство будет подключено подводными трубопроводами к соседним месторождениям Concerto и Crux, разработка которых начнётся исходя из анализа геологических данных пластов Prelude во время разработки .

Газ месторождения Prelude является жирным с повышенным содержанием тяжёлых углеводородов, в то время как целевой продукт СПГ — чистый метан. Поэтому в процессе производства на заводе Prelude будут также получать побочные продукты — стабильный конденсат и СУГ (бутан-пропан). Производство конденсата также принесёт значительную прибыль.

Персонал завода будет работать вахтовым методом по графику 3 недели работа — 4 недели отдых — 3 недели работа — 5 недель отдых, с 12-часовыми сменами без выходных. Все перелёты оплачиваются. Таким образом персоналу предоставлена возможность жить в любом городе Австралии. Большая часть будет добираться из городов Восточного побережья Австралии регулярными рейсами в Брум, со стыковкой в Перте. Далее для доставки рабочих смен на борт в настоящее время используются вертолёты Sikorsky S-92 . Перелёт из Брума с остановкой для дозаправки в местечке на северной оконечности полуострова занимает около 3 часов.

Для приёма вертолётов плавучий завод имеет две посадочные площадки. Береговой центр поддержки и управления располагается в городе Перт , столице штата Западная Австралия , и соединён с заводом оптоволоконным кабелем. База снабжения, с которой вспомогательные суда будут доставлять расходные материалы и продукты, расположена в городе Дарвин в штате . Одновременно жилые помещения завода рассчитаны на 240 человек при одиночном размещении и 340 в период остановочных ремонтов.

Развитие концепции

Имеются планы по разработке крупного месторождения Browse, расположенного также в Тиморском море, с помощью концепции FLNG. В сентябре 2013 владельцем лицензии на разработку Woodside Petroleum было принято решение отказаться от строительства завода на суше и использовать 3 плавучих модуля сходных с Prelude по проекту Shell. Концепция «запроектируй один — построй множество» в будущем возможно позволит окупить затраты на разработку концепта .

13 мая 2016 года на верфи Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) так же расположенной на острове Кожде было завершено строительство плавучего завода PFLNG1 для малайзийской компании Petronas . Плавучий завод PFLNG1 имеет меньшие размеры и проектную мощность 1,2 млн т. СПГ в год и будет эксплуатироваться на газовом месторождении Кановит (Малайзия, штат Саравак, 180 км от берега). 365-метровый корпус был спущен на воду 5 апреля 2014 года . Первоначально завод планировалось запустить в эксплуатацию в конце 2015.

Оба проекта имеют значительные задержки по срокам строительства. Как Shell, так и Pertonas стараются успеть стать первой компанией, производящей СПГ в море. 11 июня 2015 года в том же сухом доке, в котором строился корпус Prelude, состоялась закладка второго плавучего завода Petronas PFLNG2 . Компания Golar LNG совместно с камерунской Société Nationale des Hydrocarbures (SNH) и французской Perenco заявила о намерении переоборудовать обычный газовоз Hilli в минизавод СПГ . Проект Cameroon FLNG реализуется на верфи Keppel в Сингапуре, завершение строительства ожидается в середине 2017 года. Эксплуатация будет вестись на шельфе Камеруна. Газпром подписал 8-летний контракт на покупку всего объёма СПГ с этого проекта (1,2 млн тонн СПГ в год) с последующей перепродажей во Вьетнам . Кроме того имеются планы переоборудования ещё трёх газовозов. В том числе речь идёт о проекте Fortuna оператора Ophir у берегов Экваториальной Гвинеи (2,2 млн тонн СПГ в год) и принадлежащем итальянской Eni заводе Coral на шельфе Мозамбика (2,5 млн тонн СПГ в год) .

Компания Shell также ведёт дальнейшую доработку Базового проекта плавучего завода СПГ (Generic FLNG) для достижения большей производительности и со способностью сжижать более сухой газ других месторождений — FLNG Lean с мощностью 6 млн т СПГ в год и низким выходом конденсата и СУГ. Это естественное развитие дизайна, использованного для завода Prelude, в котором будут учтены возможные ошибки, нереализованные возможности и новейшие технические разработки .

Компания Exmar реализует проект Caribbean FLNG. Строительство ведётся на верфи Wison в Китае и по состоянию на Май 2016 года на 95 % завершено . Технологические модули размещены на барже длиной 140 м шириной 32 м и высотой борта 18 метров. Цилиндрические резервуары в корпусе баржи рассчитаны на хранение 16100 кубических метров СПГ .

Перспективы в России

В феврале 2013 года на форуме «Открытый мир инноваций», организованном компанией Shell, крупнейшая российская судоходная компания Совкомфлот предлагала Shell изучить возможность строительства плавучих СПГ-заводов для работы на простаивающих месторождениях газа российского шельфа . В настоящее ^{[ когда? ]} время Совкомфлот является оператором газовозов доставляющих продукцию с Сахалинского завода СПГ компании «Сахалинская Энергия» , а также участвует в проекте Ямал СПГ для доставки груза из порта Сабетта по Северному Морскому Пути .

Примечания

Ссылки

• Тим Скоренко // Популярная механика , № 6, 2014, стр. 52-56
• Sullivan, Robert (2014-10-31). . The New York Times .
• на YouTube