Das neue Gasförderungszentrum auf der Halbinsel Jamal ist für die Entwicklung der russischen Gasbranche im 21. Jahrhundert von maßgeblicher Bedeutung. Gazprom wird hier Gas über 100 Jahre lang fördern.
Anzahl von Lagerstätten der Gazprom-Gruppe: 18.
Gesamtvorräte und –ressourcen sämtlicher Vorkommen der Gazprom-Gruppe auf der Halbinsel Jamal und auf dem Jamal-Schelf der Karasee: 20,4 Billionen Kubikmeter Gas und eine Milliarde Tonnen Gaskondensat und Erdöl.
Die Lagerstätten Bowanenkowskoje und Charassaweiskoje im Gasförderungszentrum Jamal, die von ihren Vorräten her als einzigartig gelten, werden über 100 Jahre lang Verbraucher mit Gas versorgen.
Förderung auf der Halbinsel Jamal:
Im Jahr 2021 – über 100 Milliarden Kubikmeter Gas.
Struktur des Megaprojekts
Bowanenkowo-Gruppe
Diese Gruppe verfügt über das größte Potenzial für die Förderung und umfasst drei Hauptlagerstätten – Bowanenkowskoje, Charassaweiskoje und Krusenschternskoje sowie Satellitenvorkommen – Wostotschno-Bowanenkowskoje, Sewero-Bowanenkowskoje und Juschno-Krusenschternskoje.
Tambei-Gruppe
Diese Gruppe besteht aus den Lagerstätten Tambeiskoje und Malyginskoje, die von ihren Gasvorräten her den Lagerstätten aus der Bowanenkowo-Gruppe vergleichbar sind.
Südliche Gruppe
Diese Gruppe umfasst Lagerstätten Nowoportowskoje, Kamennomysskoje, Malo-Jamalskoje, Blischnenowoportowskoje und Chambateiskoje. Das Industriegebiet gilt als vorrangiges Objekt für Förderung von flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Jamal-Schelf-Gruppe
Umfasst fünf Lagerstätten: Leningradskoje und Russanowskoje sowie die von Gazprom entdeckten Lagerstätten Njarmeiskoje, Dinkow und 75 Jahre des Sieges.
Transportsystem für Kohlenwasserstoffe
Um das Gas von der Halbinsel Jamal in das Einheitliche Gasversorgungssystem Russlands einzuleiten, wurde ein Gastransportkorridor der neuen Generation von der Lagerstätte Bowanenkowskoje nach Uchta errichtet. Erdöl wird ganzjährig über den Seeterminal Arctic Gate versandt.
Infrastruktur
Es wurde eine vollwertige Infrastruktur für Industrie und Lebensversorgung geschaffen: Verkehrsstraßen, Kraftwerke, eine Siedlung für Schichtpersonal, Produktionsstätten, die 572 Kilometer lange Eisenbahnstrecke Obskaja – Bowanenkowo – Karskaja und ein Flughafen.
Umsetzung des Projekts
Bowanenkowskoje ist von den prospektierten Gasvorräten her die größte Lagerstätte auf der Halbinsel Jamal. In der ersten Ausbaustufe wird die Cenoman-Apt-Formation erschlossen. 2012 wurde das erste (GP-2), 2014 das zweite (GP-1) und 2018 das dritte (GP-3) Gasfeld in Betrieb genommen. Die gesamte geplante Kapazität der drei Gasfelder beträgt 115 Milliarden Kubikmeter Gas jährlich. Mit der Ausbeute der Neokom-Jura-Formation wird die Kapazität der Lagerstätte Bowanenkowskoje in Zukunft auf 140 Milliarden Kubikmeter Gas jährlich.
2012 wurde die Ferngasleitung Bowanenkowo – Uchta in Betrieb genommen. Anfang 2017 folgte die Gaspipeline Bowanenkowo – Uchta 2.
2016 wurden das Erdölfeld Nowoportowskoje und der Seeterminal Arctic Gate für die Erdölverladung in Betrieb genommen.
2019 begann Gazprom mit dem umfassenden Aufschluss der Lagerstätte Charassaweiskoje. Die Gasförderung aus dieser Lagerstätte soll im Jahr 2023 starten.
2021 wurde mit einem Partnerunternehmen ein Abkommen zu Konditionen für die Umsetzung eines gemeinsamen Projektes zur Erschließung der Lagerstätte Tambeiskoje unterzeichnet. Nach Maßgabe dieses Abkommens soll die Gasförderung im Jahr 2026 starten.
Fortschrittliche technische Lösungen
Gazprom überwand die schwierigen Natur- und Klimaverhältnisse auf Jamal und machte die Halbinsel zu einer Produktionsstätte, in der hocheffiziente, sichere innovative Technologien und technische Lösungen zum Einsatz kommen.
Das Megaprojekt Jamal hat vom Schwierigkeitsgrad her nicht seinesgleichen. Die Kohlenwasserstoffe sind in einer nahezu unwegsamen Gegend mit extrem schwierigen Klimaverhältnissen konzentriert. Die Halbinsel zeichnet sich durch Dauerfrostboden, einen langen Winter und Niedrigtemperaturen (bis zu minus 50 Grad Celsius) aus. Im Sommer ist die Jamal-Halbinsel zu 80 Prozent mit Seen, Sümpfen und Flüssen bedeckt, wodurch Gelände, auf denen Industrieobjekte errichtet werden können, erheblich beschränkt sind. Gazprom wandte auf der Halbinsel hocheffiziente, sichere innovative Technologien und technische Lösungen an. Viele davon wurden von führenden russischen Forschungsinstituten und einheimischen Betrieben im Auftrag des Konzerns speziell für Jamal entwickelt.
Förderungsverfahren
Auf der Lagerstätte Bowanenkowskoje wird erstmals in Russland eine einheitliche industrielle Infrastruktur für die Gasförderung aus Cenoman- (520–700 Meter tief gelegen) und Apt-Alb-Formation (1.200–2.000 Meter tief gelegen) verwendet. Dieser Ansatz ermöglicht es, Aufschließungskosten erheblich einzusparen, Bauzeiten zu verkürzen und die Betriebseffizienz dieser Lagerstätte zu steigern.
Die Ausbeute der Lagerstätte begann in den unteren Schichten der Gasvorkommen, die unter höherem Schichtdruck stehen. Je nach Druckausgleich werden Formationen ausgebeutet, die höher liegen. Die unter Niederdruck stehende Cenoman-Formation wird zum Schluss ausgebeutet, um den natürlichen Rückgang der Gasförderung aus der Apt-Formation auszugleichen. Dementsprechend werden für verschiedene Ablagerungen getrennte Gruppen von Fördersonden errichtet, die etappenweise an das einheitliche Gassammelnetz angeschlossen werden.
Die komplizierten Landschaftsbedingungen setzten voraus, dass Richtlinien für die Projektierung von Bohrungen aktualisiert werden mussten. Die neuen Vorgaben ermöglichten es, den Abstand zwischen den Sondenköpfen einer Gruppe von 40 Metern auf 15–20 Meter zu verkürzen, Flächen für die Anlage von Sondengruppen und den Umfang von ingenieurtechnischen Geländearbeiten, Zufahrtwege und andere Kommunikationen zu minimieren und dabei das erforderliche Niveau der Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Auf den Gasfeldern der Lagerstätte Bowanenkowskoje wurde ein hoher Automatisierungsgrad der technologischen Prozesse unter Einsatz von Verfahren mit geringem Personalbedarf erreicht. Unter anderem setzte Gazprom erstmals automatisierte Baueinheiten für die technologische Ummantelung von Sonden (MOS-2) ein, die für die Kontrolle und Steuerung der Eruptionsarmatur und für die Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs der Sonden unter Verhältnissen der Hydratbildung bestimmt sind.
Die Aufbereitung von gefördertem Gas für den Transport erfolgt im hochmodernen und umweltfreundlichen Separationsverfahren bei Niedrigtemperaturen unter Einsatz von einheimischen Expansionsturbinen.
Transportverfahren
Das Gas von der Halbinsel Jamal wird in das Einheitliche Gasversorgungssystem Russlands durch Gaspipelines der neuen Generation unter einem Druck von 11,8 Megapascal (120 Atmosphären) eingeleitet. Dieser Rekorddruck für Onshore-Pipelines konnte vor allem dank Einsatz von einheimischen Rohren aus Stahl der Marke K65 (Х80) mit einem Durchmesser von 1.420 Millimetern mit korrosionsbeständiger Innenbeschichtung erreicht werden. Sie wurden im Auftrag der Gazprom hergestellt.
Der technisch schwierigste Bauabschnitt des Gastransportsystems war die Unterquerung unter der Baidarazkaja-Bucht. Sie zeichnet sich durch ganz besondere Natur- und Klimaverhältnisse aus: Trotz geringer Tiefe herrscht dort häufig Sturmwetter, die Bucht weist komplizierte Bodensedimente auf, wobei das Wasser in der Winterzeit bis zum Boden gefriert. Hier kamen mit Beton verkleidete Rohre mit einem Durchmesser von 1.219 Millimetern zum Einsatz, die für einen Druck von 11,8 Megapascal ausgelegt sind. Erfahrungen mit der Verlegung einer Gaspipeline unter dermaßen schwierigen Naturbedingungen und mit diesen technischen Daten wurden nicht nur in Russland, sondern auch in der weltweiten Praxis erstmals gemacht.
Der Seeterminal Arctic Gate für die Erdölverladung, der im Wasserbecken des Obbusens liegt, ist ebenfalls ein einzigartiges Bauwerk. Der Terminal ist für den Betrieb unter extremen Bedingungen ausgelegt: Die Temperaturen sinken in dieser Region bis unter minus 50 Grad Celsius, die Eisschicht kann über zwei Meter dick werden. Der Terminal hat ein zweistufiges Schutzsystem und wird auch noch so strengen Auflagen im Bereich Betriebssicherheit und Umweltschutz gerecht. Die Ausrüstung des Terminals ist vollautomatisiert und gegen Druckstöße zuverlässig gesichert. Ein spezielles System ermöglicht es, Terminal und Öltanker in Sekundenschnelle zu entkoppeln, wobei die getrennten Elemente hermetisch verschlossen bleiben. Die Null-Ausstoß-Technologie schließt jegliche Ausscheidung fremder Stoffe ins Gewässer des Obbusens aus, was für den Schutz der arktischen Umwelt äußerst wichtig ist. Darüber hinaus ist die Unterseerohrleitung zwischen dem Terminal und dem Tanklager an der Küste durch eine zusätzliche Betonhülle geschützt.
Verfahren bei Errichtung der Infrastruktur
Für eine sichere Verbindung zwischen der Halbinsel Jamal und dem Festland, unabhängig von den Witterungsverhältnissen, und für den ganzjährigen Güter- und Personenverkehr sorgt die von Gazprom speziell gebaute Eisenbahnstrecke Obskaja – Bowanenkowo – Karskaja (572 Kilometer lang). Diese Eisenbahnlinie hat hinsichtlich der Klimaverhältnisse, unter denen sie betrieben wird, weltweit nicht ihresgleichen.
Um die Tragfähigkeit des Dauerfrostbodens zu bewahren, wurden die Kernobjekte nur bei Minustemperaturen errichtet. Für den Eisenbahndamm wurde feuchter Schluffsand aufgeschüttet, der unter Einwirkung von Niedrigtemperaturen die benötigte Festigkeit erreicht. Damit die Anschüttung in den Sommermonaten fest bleibt, wurde ein einzigartiges mehrschichtiges Wärmedämmungssystem entwickelt und angewandt (auf gefrorenen Sand wurde Geofoam gelegt und es wurden Decken aus Geotextilien errichtet).
Der Brückenübergang über die Talaue des Flusses Juribei wurde zum schwierigsten Abschnitt der Eisenbahnstrecke. Er hat sowohl hinsichtlich der besonderen Bauweise als auch der klimatischen und geokryologischen Bau- und Betriebsbedingungen in der Praxis des Brückenbaus nicht seinesgleichen und gehört zu den weltweit längsten Brücken jenseits des Polarkreises (3,9 Kilometer lang).
Es ist gelungen, diese Brücke auf einem Boden zu errichten, der für Bauarbeiten praktisch ungeeignet ist: Dauerfrostboden mit Einsprenglingen in Form von Kryopegen (Salzstaublösungen, die im Dauerfrostboden enthalten sind und selbst bei Minustemperaturen zwischen minus 10 und minus 30 Grad Celsius nicht gefrieren). Die Brückenfelder und –träger sind auf Stützen aus Metallrohren mit einem Durchmesser von 1,2 bis 2,4 Metern, ausgefüllt mit bewehrtem Beton, errichtet. Die Stützen sind in den Dauerfrostboden 20 bis 40 Meter tief abgesenkt. Dank moderner Technologien und eines speziellen Gefrierverfahrens (Thermostabilisierung) frieren die Stützen buchstäblich mit dem Eis (Dauerfrostboden) zusammen, was der Brücke zusätzliche Beständigkeit verleiht.
Naturschutz
Die Gazprom sorgt beim Bau ihrer Objekte in erster Linie für die Erhaltung der einzigartigen Natur auf der Halbinsel Jamal. Für technologische Objekte werden mindestmögliche Flächen in Anspruch genommen. Dabei verringern thermische Dampf-Flüssigkeits-Stabilisatoren und wärmeisolierte Rohre für Bohrlöcher die Einwirkung auf den Dauerfrostboden. Geschlossene Wasserversorgungssysteme schließen die Verunreinigung von Gewässern und Böden aus. Es erfolgt ein fortlaufendes Umweltmonitoring.
Beim Bau von Gasbohrlöchern wurde ein Aushärtungsverfahren für die Verarbeitung von Bohrabfällen angewandt, bei dem Baustoffe hergestellt werden. Dieser Technologie liegt die Verkapselung von Bohrschlamm in einer speziellen Mischanlage zugrunde. Verkapseltes Baumaterial kommt beim Aufschluss der Lagerstätte Bowanenkowskoje zum Einsatz, und zwar beim Aufschütten von Bohrgeländen sowie bei der Errichtung und Pflege von Straßenböschungen.
Die Lagerstätten auf der Halbinsel Jamal liegen in Gebieten, in denen seit jeher nomadisierende Rentierzüchter leben, deshalb übt Gazprom ihre Produktionstätigkeit unter Berücksichtigung der Interessen von Bewohnern der Tundra aus. Besonderes Augenmerk des Konzerns gilt der Organisation und Durchsetzung von Maßnahmen, die zur sozialen und wirtschaftlichen Entwicklung sowie zur Wahrung der Kulturtraditionen der indigenen kleinen Völker des Nordens beitragen. Unter anderem wurden Standorte der Rentierzüchter und Routen der Rentierwanderung aufgesucht, wo Übergänge für Rentiere über ingenieurtechnische Anlagen errichtet wurden.
Ein Programm zur Vergrößerung der Population von nördlichen Nutzfischen wird umgesetzt.
Alexey Miller, Vorstandsvorsitzender der PAO Gazprom: „Kein Land der Welt schuf etwas Ähnliches in arktischen Breiten. Dies ist ein beispielloses Projekt in der Weltgeschichte der Gasindustrie. Russland hat ein grundsätzlich neues Gasförderungszentrum jenseits des Polarkreises geschaffen und somit bewiesen, dass uns in der Arktis niemand gleichkommen kann.“
