石油 ガス田開発市場における日本の関連産業の競争力と MH 開発への一視点 ~ 2012 年 6 月 14 日三井海洋開発株式会社島村好秀 概 要 浮体式生産設備とその現況主要構成システムとMH 開発への適用プロジェクトのライフサイクル 2 1
鉱開発 生産は 商業採算性の探発MODECの事業領域開 生産輸送精製 販売浮体式生産設備とその現況 3 石油開発事業の流れ 石油探鉱 採掘権の取得 探査 探鉱 試掘 商業採算性の評価 開発生産は 商業採算性の評価が得られた後に行なわれる安定した事業 生産設備の建造 設置 陸上油田 生産 貯蔵 海洋油田 浮体式生産設備 FPSO/FSO TLP 貯油 精製 従来型 ( 固定式 ) 生産設備 Semi-sub Spar 販売 4 2
海洋石油開発とは? 海洋生産プラットフォーム 輸送用タンカー 物理探査船 掘削リグ 貯油基地 海底パイプライン P. 5 Reference: 石油開発技術のしおり ( 石油鉱業連盟 5 海洋石油 ガス生産設備 固定式 Semi-sub Spar TLP FPSO ~300m ~2,000m 6 3
FPSO の主要構成システム プロセス ( 生産 ) システム :Production 生産井からの原油に含まれる水や不純物を分離して 石油 ガスを生産する 居住区 ヘリポート ガス焼却塔 係留システム :Mooring 波 風 潮流から受ける力に対して FPSOの位置を保持する 輸送タンカーへ 貯油タンク 積出設備 :Offloading 生産した石油を輸送タンカーへ積み出す 貯蔵設備 :Storage 生産した石油を貯蔵する 石油 ガスの流れ 係留索 ライザー ( 出井油 ガス導入ライン ) 係留索 アンカー アンカー P. 7 7 なぜ FPSO なのか FPSO 固定式 水深あらゆる水深に適用可能 300m が限界 海象条件 厳しい海象条件に対応 海象条件に比例してコストが高くなる パイプライン 生産開始までの期間 設備の移動 再利用 遠隔 離岸 既存の施設から離れた油田の開発 ( パイプラインが不要 ) 早期生産開始が可能 設備の再利用が可能 パイプラインが必要 生産開始に時間がかかる 設備のリサイクルは不可能撤去には莫大なコストがかかる 8 4
下へ引くテンドン : パイプラインへ力石油 ガスの TLP 掘削リグ : 井戸のメンテナンスや新規生産井の掘削が可能 プロセス ( 生産 ) システム : 生産井からの原油に含まれる水や不純物を分離して 石油 ガスを生産する 船体 : 強制的に半潜水させ浮力を持たせた船体 テンドン : TLP の船体部と海底を接続する鋼管 ( デッキ部分 ) 浮力( 浮体部分 ) TLP のメリット 大水深の開発に適用 揺れが少ない 坑口装置を海面上に設置可能 流れ 9 浮体式生産設備の発展 MODEC First FPSO Fig. 1-1 Growth of Floating Production Systems Source: FLOATING PRODUCTION SYSTEMS assessment of the outlook for FPSOs, Semis, TLPs, Spars and FSOs March 2008 (IMA) 10 5
浮体式生産設備の分布 Fig. 1-2 FLOATING PRODUCTION SYSTEMS IN OPERATION 11 当社の実績 FSO Rong Doi FSO Rang FPSO FSO Nanhai FPSO Nanhai FPSO Kakap FPSO Anoa Marco Polo MV12 Dong MV17 Cuulong MV9 Sheng Kai Sheng Li Natuna Natuna Prince TLP TLP FSO Vietsovpetro 01 Shenzi TLP FPSO Song Doc Pride MV19 FSO Ta Kuntah FPSO Jasmine Venture MV7 FPSO Fluminense FSO Pathumabaha FPSO Cidade do Rio de Janeiro MV14 FPSO MV 8 Langsa Venture FSO Cidade de Macae MV15 FPSO Baobab Ivoirien MV10 FPSO Cidade de Niteroi MV18 FPSO Kwame Nkrumah MV21 FPSO Cidade de Santos MV20 Escravos LPG FSO FPSO Cidade de Angra dos Reis MV22 FSO Kome Kribi 1 FPSO Cidade de Sao Paulo MV23 FPSO PSVM Oveng TLP & Okume/Ebano TLP FSO Madiela Tchatamba A MOPU FPSO Stybarrow FPSO Pyrenees FPSO MODEC FPSO MODEC FPSO Venture MV16 Venture Venture 11 Venture 1 Whakaaropai FPSO Buffalo Venture : Under construction GRAY : Relocated / Decommissioned 12 6
3,000 設置水深の変化 より大水深へ 2,500 2,000 Water Depth (m) 1,500 1,000 500 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 13 300,000 原油生産能力の変化 より大きく 250,000 Oil Production Capacity (bbl/day) 200,000 150,000 100,000 50,000 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 14 7
生産設備の大型化 複雑化 25,000BOPD/1986 80,000BOPD/2007 100,000BOPD/2010 31,000BOPD/1996 15 主要構成システムと MH 開発への適用 16 8
MH 開発と共通する主な要素技術 係留に関連した技術 台風の中でも定位置にとどまるための技術 洋上での据付け工事 大水深での海洋工事 水中作業 流体を扱うフローライン 海底と水面をつなぐホース プロセス技術 可燃性ガス 副産物の安全な処理 生産物の払い出し 陸上への安全かつ経済的な輸送方法 浮体としての船体構造 プラントを支える機能 貯蔵機能? P. 17 17 設計上の要求事項 - 安全第一可燃性ガスを扱うため 爆発などへの安全対策 - 長期連続運転 定期的に入渠して修理できない洋上でのメンテナンスを考慮 - 避けられない台風 100 年に一度の海気象条件で設計 - 洋上での補給 ヘリコプター 補給船による人員 物資の輸送 18 9
係留技術 Swivel 30 m y z x Riser Systems P. Turret 19 Swivels 19 係留技術 - 水深と海象条件 Disconnectable System 波高 10m 海象条件 Tower Soft Yoke Internal Turret External Turret P. 20 30m 水深 20 10
大水深施工技術 21 Flexible Riser の構造 Flexible Riser Riser Arrangement Umbilical の構造 22 11
原油処理 ( プロセス ) の原理 Oil 圧力 Gas 原油として払い出し燃やす海底へ戻す Pipelineへ 海底 /Flowline から 比重 Water 油分濃度を環境基準まで下げて海洋へ戻す P. 23 23 随伴ガスの処理 Flare Fuel Gas Boiler Turbine Generator Gas Turbine Generator Elect Motor Compressor Gas Turbine Compressor Gas Lift Gas Injection Export Gas 24 12
発電システム Fuel MDO Fuel Oil Inert Gas Bi-Products Boiler Diesel Engine Cargo Pump Steam Steam Turbine Crude Gas Engine Alternator (generator) P. 25 Fuel Gas Gas Turbine 25 FLNG 26 13
GTL Gas To Liquid Local Natural Gas Steam Gas Recycle Steam Reforming CO / H 2 Fischer Tropsch Products Hydro- Cracking Air H 2 Natural Gas H 2 O JP8 or Diesel Fuel GTL only viable in low cost natural gas areas 27 27 生産物の陸上への輸送 FPSO では生産した原油は タンカーに払出 ガスの場合の可能性 - パイプライン輸送 - 液化し LNGとして払い出す - NGHとして輸送 Floating Offloading Hose Mooring Hawser 28 14
船体構造 - 新造と改造 新造 改造 納期 長い 短い 建造工程 Dock の Availability 次第 Flexible CAPEX 高い 安い 最適設計 可能 限界あり 設計寿命 有利 不利 29 FPSO の要素技術における課題 設計条件原油の低質化 高粘度 ガス成分大 硫化水素 炭酸ガス厳しい環境条件 大水深 大波高 環境規制 課題原油処理システムが複雑化プラントの規模が大きくなるより高い信頼性メンテナンスへの考慮 現地据付工事が難しくなる P. 30 30 15
日本の関連産業の現状と課題 船体建造 プラント 造船技術の蓄積 建造能力はある過去 10 年以上本格的海洋構造物の建造実績なし設計 建造能力ともにあり 係留 設置工事大水深での設計 工事実績なし ライザー管掘削 坑口仕上運航資金調達 古河電工 実績が少ない JGC 及び石油開発会社の実績坑口装置などは海外メーカのみ 実績なし あり 最適な技術を組合せるプロジェクトマネージメント力 31 プロジェクトのライフサイクル 32 16
コストプロジェクトのライフサイクル 引合応札受注 設計建造据付運転 Project Management コスト / 工程管理 オペレーション 造船所 Topside Mooring 調達 Commissioning 時間 33 オペレーションリースというビジネスモデル EPCI MODEC Own units MODEC SPC Bare Boat Charter Oil Company BBC + O&M = Time Charter Oil Companies (Upstream) Well Operation and Maintenance Process Storage Offloading Transport Oil Companies (Downstream) Tanker Reservoir MODEC SPC Refinery Sales 34 17
オペレーション契約 設計 オペレーションからの経験を設計 建造に Feedback Technical Integrity オペレーション 建造 契約形態 所有権 運航者 Bare Boat Charter コントラクタ 石油会社 Time Charter Contract コントラクタ コントラクタ Operation Contract 石油会社 コントラクタ P 35 35 FPSO/FSO TIME CHARTER / O&M PERIOD Time Charter Contract O&M Contract Fixed period Option period Fixed period Option period FPSO Cidade de Sao Paulo MV23 FPSO Kwame Nkrumah MV21 FPSO Cidade de Angra dos Reis MV22 FPSO Cidade de Santos MV20 FPSO Pyrenees Venture FPSO Cidade de Niteroi MV18 FSO Rang Dong MV17 FPSO Song Doc Pride MV19 FPSO Stybarrow Venture MV16 FSO Cidade de Macae MV15 FPSO Cidade do Rio de Janeiro MV14 FSO Rong Doi MV12 FPSO Jasmine Venture MV7 FPSO Baobab Ivoirien MV10 FPSO MODEC Venture 11 FPSO Fluminense FSO Ta'Kuntah - - 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 20y 10y 15y 12y 15y 9y 9y 5y 10y 20y 8y 7y 3y (FPSO Buffalo Venture) 2.5y 10y 5y 13y 10y 5y 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Consolidated Subsidiary Affiliates accounted for by the Equity Method May 2012 36 18
プロジェクトのフィージビリティ 37 設計条件の確定 生産物の陸上への輸送方法 1) パイプライン 2) LNG,GTLGTL などの液化 3) NGH( ハイドレート ) 4) GTW - 電力として送電 3) 以外では貯蔵機能が不要なので 船型が変わる 生産井の配置 開発計画 1) 係留方式の選択 2) ライザーの本数 3) 掘削装置の要否 上記の条件が決まれば 概略の検討は可能 38 19
Q&A 39 20