Проектное обоснование транспортно-технологической системы доставки нефти из Тимано-Печорской провинции на перспективу до 2025 года

Перспективы долгосрочного экономического развития России определяются сосредоточением в Арктике огромных стратегических запасов углеводородов (УВ). По существующим оценкам 80% разведанных запасов нефти России находятся на шельфах северных морей [58].

Очевиден значительный вклад нефтяной отрасли в формирование валютных ресурсов страны на. основе экспорта нефти и продуктов ее переработки. Сегодняшние валютные резервы Центрального Банка, в конечном счете, обеспечивают относительное благополучие России и, пусть умеренные, но поступательные темпы ее экономического роста. Столь высокая значимость добычи и транспортировки нефти в жизни нашего государства делает необходимым рассмотрение социально-экономических и технических аспектов формирования ТТС ее доставки с шельфа северных морей.

Формирование ТТС заключается в проектном обосновании её составных элементов, которыми являются танкеры нескольких типов, ледоколы, резервуарные и погрузочные составляющие. С позиций теории проектирования судов важной задачей является как обоснование составных элементов ТТС и способов их экспрессного проектирования, так и определение рациональной совокупности. В обоих случаях необходимо найти пути повышения эффективности за счет проектных мер.

Освоение огромных богатств Арктики в сложных природных условиях требует активного развития Арктической транспортной системы, к которой предъявляются следующие требования [39]:

— не должна отрицательно влиять на экологию Арктической зоны;

— должна обеспечивать транспортными услугами потребителей в пределах прогнозного периода (жизненного цикла системы);

— должна быть надежной и обеспечивать бесперебойную доставку грузов потребителю;

— должна включать экономически обоснованные транспортно-технологические схемы доставки нефти.

Правительство готовится принять Федеральную программу освоения нефтегазовых ресурсов ТПНП. Минэнерго РФ одобрило проект Федеральной программы по комплексному освоению нефтегазовых ресурсов ТПНП и планирует передать его в Минэкономразвития. В результате осуществления программы Тимано-Печорский бассейнпоследний крупный практически нетронутый резерв на севере европейской части России — должен превратиться в новый центр добычи нефти с уровнем в 38,3 млн. тонн в 2010 году [39].

В современных экономических условиях освоение и рациональное использование углеводородных: ресурсов шельфа Тимано-Печорского бассейна является одним из приоритетных направлений государственной экономической политики России. Создание новой ТТС доставки нефти из ТПНП, как элемента межокеанической транснациональной транспортной системы, связывающей Россию с мировым рынком, безусловно, упростит задачу экспорта российской нефти и положительно повлияет на развитие экономики Арктических территорий и России в целом [42].

Прогнозируемый уровень добычи нефти на шельфе Тимано-Печорского бассейна может составить от 6 млн. т. по Приразломному месторождению и до 15 млн. т. и больше при вводе последующих структур. Очерёдность и сроки ввода месторождений в освоение должны основываться на комплексном подходе к созданию промышленных объектов в районе [66].

Учитывая слаборазвитую промышленную и социальную инфраструктуру, создание в районе нефтедобывающего комплекса из нескольких месторождений положительно повлияет на экономику каждого из них. Сооружение платформ, объектов промысловой подготовки нефти, энергоснабжение терминала для хранения и отгрузки нефти, строительство танкеров для арктического шельфа стоит значительно дороже, чем в незамерзающих морях. Стоимость работ на шельфе в 8−10 раз больше, чем на материке [27]. Поочерёдное или совместное использование этих объектов несколькими проектами по освоению месторождений сократит уровень удельных затрат по каждому из них.

При решении пространственного размещения производственных сооружений основываются на сроках службы каждого объекта и сроках разработки месторождений. Построение модели комплексного освоения Печорского шельфа будет способствовать деятельности инвесторов и рациональному распределению ресурсов [42].

Рассматривая существующие сегодня прогнозы динамики добычи и транспортировки нефти из ТПНП на ближайшие 10−15 лет, можно выделить их два варианта: 4,0−5,0 млн. тонн в год (ближняя перспектива) и 15−20 млн. тонн в год (дальняя перспектива). Естественно, что такое различие требует своих оценок и обоснований.

При экономическом обосновании первого варианта прогноза рассмотрены две схемы транзитных перевозок по трассе Варандей — Роттердам (НК «ЛУКОЙЛ»): перевалочная (фидерная) и смешанная[39].

В первом варианте перевозка грузов между портами Варандей и Мурманск осуществляется танкерами ледового класса и обычными (в зависимости от времени года) (DW ~ 20 тыс. т). Перевалка грузов производится в Мурманске, а затем — по трассе Мурманск — Роттердам грузы доставляются линейными танкерами (DW ~ 80−90 тыс. т).

Смешанная схема транспортировки нефти предполагает перевозку из Варандея в Мурманск в ледовый период и напрямую Варандей — Роттердам — в безледовый период. Годовой объем перевозок — 4,158 млн. т. нефти.

Результаты, полученные при обосновании названных выше двух альтернативных ТТС, имеют ограниченный характер:

1. не учитывается рост перевозок нефти в перспективе;

2. не рассматривалась возможная третья схема доставки нефти из Варандея в Роттердам — напрямую и круглогодично.

Именно третья схема доставки нефти является предметом данного диссертационного исследования, и все разработки его базируются на этой схеме, которая включает все неотъемлемые компоненты формирования ТТС доставки нефти с шельфа ТПНП на перспективу.

Показанная выше теоретическая и практическая значимость формирования ТТС, недостаточная: разработанность ее основных аспектов с позиций проектирования судов и выбора состава технических средств и определяет актуальность темы диссертационного исследования.

Предметом исследования являются проектные и технико-экономические аспекты прямой круглогодичной доставки нефти по трассе Варандей — Роттердам. Наряду с рассмотрением внешней задачи теории проектирования судов особое внимание в работе уделено исследованию методов проектирования крупнотоннажных ледовых танкеров. Исследуются основные характеристики ледовых танкеров, отвечающие условиям выполнения основных эксплуатационных требований к судну для обеспечения эффективной эксплуатации в составе ТТС ТПНП.

Целью диссертационной работы является разработка методических основ проектного формирования ТТС прямой доставки нефти из ТПНП по трассе Варандей-Роттердам с учетом ее развития на дальнейшую перспективу.

Для достижения этой цели в работе решены следующие задачи:

— выполнен анализ методов проектирования судов, входящих в ТТС, разработаны алгоритмы проектирования ТТС на базе методов функционально-структурного проектирования (ФСП);

— сформулирована и решена оптимизационная задача выбора основных элементов танкеров, способных обеспечить прогнозируемый объем перевозок нефти из ТПНП;

— оценено значение Арктической зоны и Северного морского пути (СМП) в сегодняшнем мире, рассмотрены актуальные типы судов, исследованы основные характеристики типов судов для перевозки грузов в Арктике;

— выполнен анализ современного состояния и развития перевозок грузов по СМП;

— исследованы рациональные схемы доставки нефти из ТПНП;

— оценено значение ТПНП в социально — экономическом развитии региона и страны;

— проанализированы современные методы проектирования ледовых танкеров;

— обоснован выбор состава ТТС доставки нефти;

— разработана методика выбора грузоподъемности крупнотоннажных танкеров на начальных стадиях проектирования;

— разработана система страхования создания и эксплуатации ТТС доставки нефти;

— выполнен анализ и обоснование денежных потоков и других параметров, необходимых для проведения, экономических расчетов по инвестиционному проекту;

— произведена экономическая оценка эффективности инвестиционного проекта ТТС по основным показателям действующих в настоящее время рекомендаций.

Решение перечисленных задач создает необходимую теоретическую основу для реализации предложенного варианта ТТС. Содержание работы диктуется достижением поставленной цели.

В первой главе диссертации дается оценка современного состояния добычи и транспортировки нефти в Арктике. Приводятся данные о запасах УВ на Российском шельфе и прогнозы нефтегазоносности Тимано-Печорского бассейна. Анализ ведется последовательно, начиная с общих, но неотъемлемых от характера исследования вопросов, таких, как роль нефти в мировой экономике и кончая рассмотрением транспортно-технологических схем и анализом флота для обеспечения перевозок грузов в Арктике. Проведенный анализ создает все предпосылки для постановки цели исследования. Прогнозы увеличения объемов добычи нефти на шельфе ТПНП и экспорт за рубеж, определяют необходимость расширения мощности существующей ТТС. В связи с этим, необходимо формирование ТТС транспортировки нефти с шельфа ТПНП на перспективу до 2025 года, что является содержанием второй главы диссертации.

Вторая глава диссертации посвящена проектному формированию ТТС доставки нефти из ТПНП. В ней представлена общая стратегия освоения на перспективу, рассмотрены и оценены альтернативные способы доставки нефти из ТПНП. Обоснован состав комплекса морской техники по танкерной, ледокольной и перегрузочной составляющим ТТС ТПНП. Разработана функционально-структурная модель транспортной системы. Проанализировано современное состояние и перспективы развития ТТС ТПНП.

На. базе функционально-структурного подхода разработаны алгоритмы проектирования ТТС ТПНП. Разработаны методические основы выбора грузоподъемности танкеров для ТПНП и возможные варианты доставки нефти по трассе Варандей — Роттердам.

Рассматриваемые альтернативные варианты ТТС ТПНП отличаются в основном по транспортной составляющей, поэтому задача обоснования основных элементов танкеров имеет особое значение, чему посвящена третья глава.

В ней обоснованы основные технико-эксплуатационные требования к танкеру для ТТС ТПНП. Выполнен общий анализ танкерного флота по типам судов. Особое внимание уделено челночным танкерам для перевозок нефти с месторождений северных морей. Выявлены конструктивные особенности, проанализированы мореходные качества арктических челночных танкеров типа «Shuttle», а также основные проектные решения, выделяющие их из основной массы танкеров аналогичного дедвейта.

Для оценки проектных характеристик была создана база данных по танкерам ледового и неледового класса постройки 1994;2002 г. г. построенным по правилам Ведущих Классификационных Обществ: Американское Бюро Судоходства (ABS, 1991), Бюро Веритас (BV, 2000), Дет Норске Веритас (DNV, 1993), Регистр Ллойда (LRS, 1993), Российский Морской Регистр Судоходства (RMR, 1999,2003).

Сформулированы рекомендации по применению общей методики проектирования ледовых танкеров применительно к ТТС ТПНП.

Обоснованы основные характеристики танкеров предложенных для проектирования в первом приближении. На основе требований Правил Регистра, сформулированы рекомендации по их применению при выборе ледовой категории арктических судов. В связи с этим для обоснования ледовой категории оценено влияние класса ледовых подкреплений на массу корпуса танкера, рекомендованного для использования в составе ТТС ТПНП.

На основе анализа методики определения оптимальной мощности транспортных судов ледового плавания на стадии предварительного обоснования основных характеристик: получена формула для приближенного определения требуемой мощности ледового танкера в первом приближении от заданной, либо расчетной ледопроходимости. Рассчитан уровень цены серийно-освоенного танкера.

Итоги и оценки, полученные в трех предыдущих главах работы послужили основой для ТЭО ТТС доставки нефти с шельфа ТПНП,. что выразилось в формировании системы страховой защиты использования ТТС и выполнении экономического обоснования в трех вариантах динамики российской экономики.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нем проведено комплексное исследование теоретических, методических и практических вопросов создания ТТС по транспортировке нефти с шельфа арктических морей.

На основе выполненных исследований в работе получен ряд новых научных результатов:

1. Сформулированы рекомендации по применению общей методики проектирования ледовых танкеров применительно к ТТС ТПНП.

2. Разработаны методические основы для обоснования выбора грузоподъемности танкеров. В качестве критерия эффективности предложена себестоимость круглогодичной перевозки 1 т. нефти танкерами различной грузоподъемности.

3. В качестве альтернативы существующим двум схемам доставки нефти по трассе Варандей — Роттердам предложена третья: прямая круглогодичная транспортировка, что потребовало разработки соответствующей ТТС и прогноза перевозок нефти на долгосрочную перспективу (до 2025 года) годовым объемом 20 — 25 млн. тонн.

4. Разработаны алгоритмы проектирования, а также функционально-структурная модель ТТС ТПНП.

5. Получены формулы для приближенного определения основных проектных характеристик и требуемой мощности арктического ледового танкера в первом приближении, предложенного для круглогодичного использования в составе ТТС ТПНП.

6. Сформулированы рекомендации по применению современных методов экономической оценки технических решений для обоснования предложенной ТТС. Проведены расчеты экономической эффективности принятой схемы ТТС транспортировки нефти по трем вариантам (пессимистический, оптимистический, наиболее вероятный) двух экономических параметров: налога на прибыль и транспортного тарифа, определенных с учетом их сегодняшних уровней и возможной динамики.

7. Обоснован и сформирован комплекс страховых рисков, связанных с эксплуатацией ТТС ТПНП.

8. Сформулированы методические принципы по определению дисконтной ставки — неотъемлемого параметра приведения денежных потоков в сопоставимый вид, что позволило провести расчеты, приняв во внимание реальный уровень рисков, базисную кредитную ставку и инфляционный процесс.

Практическая значимость диссертационного исследования обеспечена прикладной направленностью работы и разработкой методики обоснования состава ТТС доставки нефти из Арктики.

Результаты работы могут быть использованы в практике работы научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, на этапе предварительных проработок проектов танкеров, а также в исследовательском проектировании систем транспортировки нефти.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ажеганова Н. Ю. Обоснование и выбор состава комплекса технических средств для добычи нефти и газа в арктических условиях. // 4-я Международная конференция по морским интеллектуальным технологиям «МОРИНТЕХ» 2001. сборник докладов, Т.2.

2. Ажеганова Н. Ю. Особенности добычи нефти и газа в Тимано-Печорском бассейне. // Научно-Техническая конференция СПбГМТУ, 1999., 4.2.

3. Ажеганова Н. Ю., Разуваев В. Н. Моделирование при выборе состава комплекса морской техники. // 4-я Международная конференция по морским интеллектуальным технологиям «МОРИНТЕХ» 2001., сборник докладов, Т.1.

4. Ажеганова Н. Ю. Анализ основных элементов танкеров для вывоза нефти из Тимано-Печорской провинции. // 5-я Международная конференция и выставка по морским интеллектуальным технологиям. Материалы конференции «МОРИНТЕХ-2003». Т.2.

5. Ажеганова Н. Ю. Экономическая оценка обеспечения экологической безопасности эксплуатации морской техники для добычи и транспортировки нефти.// 7-ая Всероссийская Научно-практическая конференция «Актуальные проблемы защиты и безопасности». СПб., 2004.

6. Ажеганова Н. Ю. Экономическая оценка эффективности инновационных проектов морской техники. // «Морской вестник» № 3 (9) 2004.

Предметом защиты является совокупность теоретических, методических и практических вопросов, связанных с формированием ТТС транспортировки нефти с шельфа ТПНП изложенные в выводах и заключениях к соответствующим главам.

Выводы.

1. Исследование анализов прогнозов транспортировки нефти из ТПНП показало, что к 2010 году объем вывоза нефти превысит 16 млн. тонн, а в дальнейшем должна достигнуть 20 -25 млн. тонн.

2. Рассмотрены методы экономической оценки обеспечения экологической безопасности ТТС ТПНП.

3. Разработана система страхования создания и эксплуатации ТТС доставки нефти. Представлена классификация объектов страхования ТТС ТПНП и проанализированы существующие здесь риски.

4. Исследованы методы определения страховых тарифов для страхования транспортных судов, фрахта, морских грузов и ответственности за загрязнение окружающей среды.

5. Сформулированы рекомендации по применению современных методов экономической оценки технических решений для обоснования рассматриваемой ТТС.

6. Для проведения экономических расчетов обоснована ставка дисконтирования затрат с учетом ее базовой величины, темпов инфляции и существующих рисков.

7. Выполнено экономическое обоснование ТТС доставки нефти по трассе Варандей — Роттердам на перспективу. Расчеты выполнены на 23 — летний период, до 2025 года, в 3-х вариантах: пессимистическом, наиболее вероятном и оптимистическом двух экономических параметров: налога на прибыль и транспортного тарифа, определенных с учетом их сегодняшних уровней и возможной динамики.

8. Показано, что значения основных экономических критериев: суммарной дисконтированной прибыли, рентабельности инвестиций и внутренней нормы прибыли на вложенный капитал для принятых условий транспортировки нефти являются допустимыми.

9. Проведенное экономическое обоснование ТТС ТПНП по трассе ВарандейРоттердам в целом свидетельствует о целесообразности прямой круглогодичной транспортировки нефти крупнотоннажными танкерами.

Заключение

.

На основании выполненных исследований, а также собственных разработок диссертанта, можно заключить, что поставленные в работе задачи решены и получены следующие основные результаты:

1. Сформулированы рекомендации по применению комплексной методики проектирования ледовых танкеров применительно к ТТС ТПНП. Разработаны алгоритмы проектирования ТТС ТПНП.

2. Создана база данных по современным ледовым и неледовым танкерам, дедвейтом 3778 — 312 600 т.т., построенных с 1994 по 2002 г. г. на основе которой получены формулы для приближенного определения главных размерений ледовых и неледовых танкеров, а также получены формулы для определения требуемой мощности арктического ледового танкера в первом приближении. Проанализированы характеристики и особенности архитектурно-конструктивных типов судов.

3. Разработана методика выбора грузоподъемности танкеров для круглогодичной доставки нефти на начальных стадиях проектирования, а также доказана целесообразность применения крупнотоннажных танкеров ледового класса в составе КМТ ТТС ТПНП.

4. На основе требований Правил Регистра, сформулированы рекомендации по их применению при выборе ледовой категории арктических судов. В связи с этим для обоснования ледовой категории оценено влияние класса ледовых подкреплений на массу корпуса танкера, рекомендованного для использования в составе ТТС ТПНП.

5. В качестве альтернативы существующим схемам доставки нефти из ТПНП по трассе Варандей — Роттердам предложена третья: прямая круглогодичная транспортировка, что потребовало разработки соответствующей ТТС и анализа прогнозов перевозок нефти на долгосрочную перспективу (до 2025 года) годовым объемом 20 — 25 млн. тонн.

6. Сформулированы рекомендации по применению современных методов экономической оценки технических решений для обоснования рассматриваемой ТТС. Выполнено экономическое обоснование ТТС доставки.

193 нефти по трассе Варандей — Роттердам на перспективу. Расчеты выполнены на 23 — летний период, до 2025 года, в 3-х вариантах: пессимистическом, наиболее вероятном и оптимистическом двух экономических параметров: налога на прибыль и транспортного тарифа, определенных с учетом их сегодняшних уровней и возможной динамики.

7. Сформулированы методические принципы по определению дисконтной ставки — неотъемлемого параметра приведения денежных потоков в сопоставимый вид, что позволило провести расчеты, приняв во внимание реальный уровень рисков, базисную кредитную ставку и инфляционный процесс.

8. Разработана система страхования создания и эксплуатации ТТС доставки нефти.

На основе проведенного анализа предлагается включить в состав ТТС ТПНП крупнотоннажные ледовые танкеры (DW 120 тыс. т) в количестве 15 ед., для круглогодичной их эксплуатации по прямой схеме доставки (по трассе Варандей-Роттердам).

Возможность постройки таких танкеров на российских предприятиях пока исключена, однако их постройка м.б. осуществлена на заводе «Океан» г. Николаев. Постройка танкеров в количестве 15 ед. потребует огромных капиталовложений с российской стороны и не обеспечит рентабельности проекта новой ТТС ТПНП, поэтому, в такой ситуации необходимо фрахтовать танкеры с аналогичными технико-экономическими характеристиками за рубежом.

В перспективе, можно поставить вопрос об отказе от фрахта судов и использовании для транспортировки собственных танкеров, но это связано с очень значительными инвестициями в их постройку и немалыми сроками создания. Для обеспечения в составе ТТС ТПНП 15-ти танкеров необходимые затраты составят 1,25 $ млрд.