JOGMEC Techno Forum 2014 石油 ガス開発分野のいろは Overview of Oil and Gas Industries 2014 年 11 月 27 日 27 November 2014 吉澤実 Minoru Yoshizawa 技術ソリューション事業グループリーダー D

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1 JOGMEC Techno Forum 2014 石油 ガス開発分野のいろは Overview of Oil and Gas Industries 2014 年 11 月 27 日 27 November 2014 吉澤実 Minoru Yoshizawa 技術ソリューション事業グループリーダー Director General, Technical Solutions Project Group

2 本講演のアジェンダ Agenda of This Presentation 油ガス田開発の概要 Overview of Oil & Gas E&P 1 油ガス田開発の現状と課題 Current Situation and Technical Problems on Oil & Gas E&P 世界の石油開発業界の現状 Current Situation of Oil & Gas E&P Industries

3 2 油ガス田開発の概要 Overview of Oil & Gas E&P 正しい認識のためのイントロ Introduction for Right Understanding

4 石油 天然ガスの探鉱 開発 生産の流れ (1) Flow of Oil & Gas E&P (1) 3 Exploration Development Production

5 石油 天然ガスの探鉱 開発 生産の流れ (2) Flow of Oil & Gas E&P (2) 4 鉱区取得 開発承認 埋蔵量評価経済性評価 生産開発施設建設 開発井掘削 追加開発 廃鉱 タンカー 埋蔵量評価経済性評価 物理探査 試掘 評価井掘削 貯油基地 陸上パイプライン 事前調査 海上生産プラットフォーム 海底パイプライン 掘削リグ ガス 物理探査船 石油 Development Exploration ( 参考総事業費見込 ) 東京スカイツリー :650 億円北海道新幹線 :1 兆 5470 億円

6 油ガス田開発の概要 : 基礎的で重要なポイント Overview of Oil &Gas E&P:Basic and Important Points 5 石油やガスは 地下の空洞ではなく 地層岩石の細かな孔隙に入っている 石油 ガスは 数千万年を経て 熟成され 移動し 貯留されている 石油探鉱の基本は 溜まっている可能性のあるところを探し出すこと 数十億円の井戸を掘ってみて はじめて油ガスの存在がわかる 数本の試探掘井の結果で 数百 数千億円の開発投資決定を迫られる 数十キロ四方に数坑井分の直径 10cm の岩石コア 坑井周辺 1m 以内の電気検層データ 広域な地震波データから 年分の生産量を予測する 油層に井戸を掘って自然に生産できるのは 地下にある原油の 30% 程度

7 石油 天然ガス貯留層 Oil & Gas Reservoirs 6 貯留岩のコアサンプル 砂岩 石灰岩 コアの顕微鏡写真

8 地質的成功確率 Geological Chance of Success 7 以下の 5 ファクターにつき それぞれの事象が起こる確率を掛け合わせて 地質的成功確率とする 1. 熟成根源岩の存在 2. 油ガスの移動集積 3. 貯留岩の存在 4. クローシ ャーの存在 5. 炭化水素の保持 ( シール ) 例 : 地質的成功確率 貯留岩 クロージャーシールガス石油移動集積根源岩 = 熟成根源岩の存在 (0.95) 油ガスの移動集積 (0.95) 貯留岩の存在 (0.70) クロージャーの存在 (0.70) 炭化水素の保持 (0.6) =26.5%

9 原始埋蔵量 Original Oil In Place 8 容積法 地下 A 原始埋蔵量 :A h Φ (1-Sw)/B h Sw Φ A h Φ Sw: B : 面積 : 層厚 : 孔隙率 : 水飽和率 : 容積係数 地表 B

10 地震探査 ( 海上 ) Exploration:Geophysical Survey (Offshore) 9 石油探鉱の基本は溜まっている可能性のあるところを探し出すこと 地表や海上で弾性波を発生させ 地下の地層境界面から反射してくる波を地表で記録し 地下の地質構造と地質状況を探査する

11 地震探査 ( 陸上 ) Geophysical Survey (Onshore) バイブロサイス ( バイブレータ ) 10 Photo 新井都生 2010

12 地震探査断面図 解釈 Seismic Interpretation 11

13 坑井の掘削 Drilling 12 坑井は油ガス田開発の要 油ガスの確認 油ガス田データの取得 そして 油ガス生産のための地下への重要な窓 油ガス田開発費の大きな割合を占める 数 km~10km 以上離れたターゲットに掘削することもある 坑井内での遠隔制御 / 計測 坑井掘削に求められることは : コスト削減 / 掘削効率改善 / 安全性と環境への配慮 油ガス層に届く坑井の径は 10-20cm

14 掘削リグ Drilling Rig 13 四本場 ( セカンドプラットホーム ) クラウンブロック 櫓 ( デリック ) シェルシェーカー トラベリングブロック ドリルフロア マッドポンプ ドローワークス マッドタンク

15 傾斜坑井 水平坑井 Directional Well Horizontal Well 14

16 掘削コスト Drilling Cost 15 地域 日本陸上 日本海洋 オーストラリア海洋 水深 (m) 掘削深度 (m) 掘削コスト 日割り単価 - 5, 億円 15 百万円 860 4, 億円 47 百万円 600 4, 百万米ドル 700 千米ドル メキシコ湾 1,000 5, 百万米ドル 900 千米ドル 東南アジア陸上 ( ジャングル ) - 3, 百万米ドル 450 千米ドル

17 坑井タイプ別成功率 Success Rate of Well Class 16 Well Class Percentage Successful Development wells % All exploratory wells % Extensions (outposts) % In-field wildcats % New-field wildcats % 1980 年代に米国陸上 海上で掘削された坑井のタイプ別成功確率 (Rose, 1992 より )

18 油層特性 : 排油機構 Reservoir Property:Drainage Mechanism 17 油田 ( 油層 ) のもつエネルギー ( 圧力 ) の強さ ガス 油 水 エネルギーサポート強 岩盤 ガス 油 油 水 エネルギーサポート弱 エネルギーサポート弱 岩盤

19 排油機構と回収率 Drainage Mechanism & Recovery Factor 18 回収率 (%) の比較 範囲 平均 溶解ガス 12~25 18 ガスキャップ 20~40 30 水 端水 35~60 45 底水 20~40 30 重力 50~70 60 実際の油層においては これらが複合している ただし これらの 1 次エネルギーでは不足な場合が多く 水圧入 ガス圧入を行うケースが多い

20 原油回収法 Recovery Methods 一次回収法 (Primary Recovery) 油層が持っている自然のエネルギーによる生産 二次回収法 (Secondary Recovery) 油層にエネルギーを与えることによって 生産量 ( 回収率 ) を増加させる手法 水やガスを圧入 一次回収自噴採油二次回収水攻法 人工採油 ポンプ採油ガスリフト採油 ガス攻法 19 三次回収法 (Tertiary Recovery) または増進回収法 (Enhanced Oil Recovery) 熱 界面活性剤 高圧ガスなどを圧入し 油層内で原油の性状を変化させ それによって原油の流動性を高める手法 三次回収熱攻法ガスミシブル攻法ケミカル攻法微生物攻法

21 油ガス層 埋蔵量の評価 Reservoir Modelling Reserves Evaluation 油ガス層の評価のための油ガス層モデリング 油ガス層シミュレーションとは? 油ガス層モデリング技術 20 どれだけ生産できるか? どの様な生産挙動をするのか? を評価する 油ガス生産挙動評価は不確実性を伴うものであるが 高い精度が求められる

22 開発計画策定 : 貯留層シミュレーション Field Development Planning:Reservoir Simulation 21 1 生産開始前 生産井生産井 ガス飽和率分布 2 5 年後 生産井生産井 ガス飽和率分布 浸透率 :300md 3 10 年後 生産井生産井 4 20 年後 生産井生産井

23 石油 ガスの生産挙動 Production Performance of Oil & Gas 22 石油 ガスの生産に伴い 油ガス層の圧力が低下するとともに 生産量は次第に減退する 一方で油からは遊離したガスが生産 更に水が生産され増加する 自然に生産できる石油は 地下にある量の 30% 程度 追加の坑井掘削 増進回収法の適用によって回収率は向上し 油田の寿命を延長することが可能となる

24 Mean Mean Mean 可採埋蔵量の確率分布 Probability Distribution of Reserves 23 Statistical Parameters Development Well Step-Out/ Extension Wildcat in Known Productive Trend Wildcat in Proven Trend Wildcat in New Play or New Basin P10/P Probability range in which Mean typically P44 - P33 P38 - P26 P33- P17 P22 - P14 P17 - P10 Variance P44 P38 P25 P10/P90 =

25 開発計画検討の重要性 : コストインパクト Importance of Development Planning:Cost Impact 24 坑井 1 本の重み 10 年間 2000BBL/D の生産能力を持つ坑井を 5 年で止めてしまったら? (10-5) 年 X 365 日 X 2000BBL/D X 85$/BBL X 115 円 /$ = 約 357 億円の損 回収率 1% の重み 10 億 BBL の原始埋蔵量を持つ油田の回収率を 1% 上げることができたら? 10 億 BBL X 0.01 X 85$/BBL X 115 円 /$ = 約 978 億円の得

26 陸上生産施設 Onshore Production Facilities 25 パイプライン 生産井 貯油タンク パイプラインの敷設 油 ガス 水分離装置 油 ガス 水処理施設の建設出荷設備の建設 原油 天然ガス 水の分離 ( セパレーター エマルジョン処理 ) 原油処理 ( 蒸気圧低下 脱塩 脱硫 ) 天然ガス処理 ( 脱湿 脱酸性ガス NGL(LPG コンデンセート) 回収 ) 水処理 ( 廃水処理 圧入水処理 ) 計量 貯蔵

27 海洋生産施設 Offshore Production Facilities 26 浮遊式生産システム 人工島 ジャケット モノコラムハル型 FPSO Petrobras と共同開発 Shuttle Tanker Chirag カスピ海 Hibernia カナダ ニューファンドランド

28 海底生産システム Subsea Production System 27 Source: Oil & Gas News No.3 August 2003 DNV Omen Lange ノルウェー領北海 Source: Offshore April 2004 ( 利点 ) 海洋プラットフォームが不要厳しい海象条件 流氷域にも対応 ( 欠点 ) 海底機器は高コスト機器のメンテナンスが困難多相流体挙動の予測が困難

29 海洋生産システムの現状 : 最大適用水深 Offshore Production System:Maximum Water Depth タイプ海域フィールド 28 水深 (m) 年 Gravity 北海 Horda Jacket メキシコ湾 Bullwinkle CPT メキシコ湾 Petronius TLP メキシコ湾 Magnolia 1, FPSO メキシコ湾 Cascade Chinook 2, SPAR メキシコ湾 Perdido 2, FPS メキシコ湾 Independence Hub 2, SPS メキシコ湾 Tobago 2, (2013 年前半時点データ )

30 29 油ガス田開発の現状と課題 Current Situation and Technical Problems on Oil & Gas E&P 油ガス田開発はどのような方向に進むのか? Where is oil & gas development going toward? そこに求められる課題解決のための技術は? Which technologies are necessary to solve the problems?

31 油ガス田開発の現状 : より厳しい条件下の開発へ Oil & Gas development is going toward more severe condition. 30 より厳しい探鉱 開発 操業環境 : 極地 ( 北極海 グリーンランド等 ) 大水深(>2000m) 大深度 (>5000m) 等 大規模油ガス田の生産減退 : 中東 北海等 成熟油田の開発 : 回収率増加 油田寿命延長 非在来型資源の開発 : シェールガス オイル 重質油 炭層ガス等 環境対策への配慮

32 油ガス田開発における課題 Technical Problems of Oil & Gas E&P 31 国際石油 ガス市場及び EPC 市場動向に左右される探鉱 開発 操業計画と事業採算性 石油開発事業の本質的課題 高い技術的不確実性の低減 究極の目標 :100% の探鉱成功率と 100% の回収率 探鉱成功率及び回収率の改善 より安価な開発 操業 苛酷な操業条件下での作業対応 :HSE の観点から 環境保全

33 油ガス田開発の現状 : いくつかのキーワード Technical Problems:Several Key Words 石油ガスの増産 精度の高い探鉱 予測 評価技術 環境保全 ( 水 CO2 マネジメント等 ) との共存 開発コスト 操業コストの低減 成熟油田 ( ブラウンフィールド ) の延命 苛酷環境下での安全な探鉱 開発 老朽施設の改善 近代化 生産操業無人化 IT 化 省エネ 高効率化 etc. 32

34 33 世界の石油開発業界の現状 Current Situation of Oil & Gas E&P Industries 石油探鉱 開発契約とは? What is Oil & Gas E&P contract? 国営石油会社とメジャーとの立ち位置は? What is the position of NOCs & IOCs? 国営石油会社 メジャーとサービス会社との関係は? How is the relationship of NOCs, IOCs and service contractors? 日本企業の規模は? How big are Japanese E&P companies?

35 石油探鉱 開発契約 ( サンプル ) Oil & Gas E&P Contract (Sample) 34 産油国 石油の探鉱 開発契約 ( 鉱業権付与 / 生産分与契約等 ) 事業実施に関する規制等 石油会社 ( 共同操業協定 ) 石油会社 A 石油会社 B 石油会社 C ( 出資 / 債務保証 ) 本邦企業 JOGMEC ( オペレーター ) ( パートナー ) ( パートナー ) ( 出資 / 債務保証 ) 作業請負契約傭船契約原油売買契約 サービス会社 海運会社 石油精製会社 サービス会社

36 埋蔵量 & 生産量ランキング : トップ 10 Reserves & Production Ranking:Top 企業ランキング石油 天然ガス埋蔵量 億バレル 1.NIOC( イラン ) 3,466 2.PDVSA( ベネズエラ ) 3,290 3.Saudi Aramco( サウジ ) 3,117 4.Gazprom( ロシア ) 1,212 5.QP( カタール ) 1,177 6.KPC( クウェート ) 1, INOC( イラク ) 1,115 8.ADNOC( アブダビ ) Turkmengas( トルクメ ) NNPC( ナイジェリア ) 402 企業ランキング石油 天然ガス生産量 百万バレル / 日 1.Saudi Aramco( サウジ ) Gazprom NIOC ExxonMobil( 米 ) CNPC ( 中国 ) BP( 英 ) Pemex( メキシコ ) PDVSA( ベネズエラ ) Shell( 英 オランダ ) KPC( クゥエート ) 2.8 下線 & 赤字 :OPEC 加盟国の国営企業 斜字 & 緑字 : 欧米メジャー データ :Energy Intelligence

37 存在感を増す国営石油会社 (NOC) NOCs are increasing the share of reserves and production. 石油 ガス生産の 6 割 : 国営石油会社 (NOC) 36 残り 4 割 : 民間 国営との共同事業 輸出規制のある北米

38 存在感の薄れるメジャー IOCs are decreasing the share of reserves and production. 37 データ :BP 統計 各石油会社 メジャー 6 社 :ExxonMobil Shell BP Chevron Total ConocoPhillips

39 競争状況 / 案件別によるプレーヤー棲み分け NOCs & IOCs are living apart by the category of projects. 38 新規油 ガス田 新規 大規模中小規模 既存油 ガス田 技術リスク案件 商業リスク案件 政治リスク案件 案件の規模別に案件の規模 成熟度別に新規 大規模 =S =メジャー中規模 =メジャー 準小規模 = 準 ニッチ 中小規模 = 中小 国営企業 リスク別に商業 技術リスク大 =メジャー政治リスク大 = 地元 国営企業 産油国系メジャーパートナーシップ 生産後の成熟油 ガス田 メシ ャー 地元 中小 国営企業 JOGMEC 作成

40 メジャー & 国営石油会社の投資規模 Investment Scale of NOCs & IOCs 39 メジャーの投資規模 国営石油会社の投資規模 各社のアニュアルレポートより

41 国営石油会社とメジャー サービス会社の関係 Relationship of NOCs, IOCs and Service Contractors 40 JOGMEC 作成

42 日本企業の生産量と投資規模 Production & Investment Scale of Japanese E&P Companies 41 精製 販売 商社 開発会社 電力 ガス JX 13 万 BOE/D 出光 3 万 BOE/D 大阪ガス東京ガス東京電力中部電力他 三井物産 (MOECO) 三菱商事伊藤忠商事丸紅住友商事双日豊田通商 21 万 BOE/D 14 万 BOE/D 3.5 万 BOE/D 3.6 万 BOE/D INPEX 43 万 BOE/D JAPEX 3.9 万 BOE/D 生産量 :100 万 boe/d 年間投資 :1.5~2 兆円

43 御清聴 ありがとうございました Thank you very much for your attention! 42

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