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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 クトのライフサイクルプロジェクトのライフサイクル

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浮体式生産設備とその現況

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石油開発事業の流れ

開発・生産は、商業採算性の

探鉱 探査・探鉱

石油探鉱・採掘権の取得

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

MODECの事業領域開発・生産

商業採算性の評価

試掘

生産・貯蔵

生産設備の建造・設置 陸上油田

海洋油田 浮体式生産設備

FPSO/FSO

TLP

4

販売

貯油・精製

輸送

精製・販売

従来型（固定式）生産設備

Spar

TLP

Semi-sub

3

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

海底パイプライン

貯油基地

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P. 5

Reference:石油開発技術のしおり（石油鉱業連盟

海洋石油・ガス生産設備

FPSOTLPSemi-sub Spar固定式

~300m

6

~2,000m

4

FPSOの主要構成システム

居住区・ヘリポ ト

ガス焼却塔

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

係留システム：Mooringヘリポート

係留索

輸送タンカーへ貯油タンク

波・風・潮流から受ける力に対して、FPSOの位置を保持する

貯蔵設備：Storage生産した石油を貯蔵する

積出設備：Offloading生産した石油を輸送タンカーへ積み出す

石油・ガスの流れ

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P. 7

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

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）

パイプラインが必要

生産開始まで

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生産開始までの期間

早期生産開始が可能 生産開始に時間がかかる

設備の移動、再利用

設備の再利用が可能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

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TLP

プロセス（生産）システ

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

（デッキ部分）

（浮体部分）

浮力

下へ引くテンドン：

船体：強制的に半潜水させ浮力を持たせた船体

プ 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 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

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パイプラインへ

く力

石油・ガスの流れ

テンドン：TLPの船体部と海底を接続する鋼管

浮体式生産設備の発展

MODEC First FPSO

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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)

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浮体式生産設備の分布

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Fig. 1-2 FLOATING PRODUCTION SYSTEMS IN OPERATION

当社の実績FPSO Cuulong MV9

FSO Rong Doi MV12

FSO Ta’Kuntah

FPSO Kakap Natuna

FPSO Anoa Natuna

FPSO Nanhai Sheng Li

FSO Nanhai Sheng Kai

Marco Polo TLP

FSO Vietsovpetro 01

Prince TLP

Shenzi TLP

FSO Rang Dong MV17

FPSO Song Doc

Pride MV19

FPSO Jasmine Venture MV7

FPSO MV 8 Langsa Venture

FSO Pathumabaha

FPSO Cidade do Rio de Janeiro MV14

FPSO Cidade de Niteroi MV18

FSO Cidade de Macae MV15

FPSO Fluminense

FPSO Baobab

Ivoirien MV10

FPSO Cidade de Santos MV20

FPSO Kwame Nkrumah

MV21

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GRAY : Relocated / Decommissioned

： Under construction

FPSO MODEC Venture 11

FPSO Whakaaropai

FSO Kome Kribi 1

Escravos LPG FSO

FSO MadielaTchatamba A MOPU

Oveng TLP &Okume/Ebano TLP

FPSO MODEC Venture 1

FPSO Buffalo Venture

FPSO Stybarrow Venture MV16

FPSO PSVM

FPSO Pyrenees Venture

FPSO Cidade de Sao Paulo

MV23

FPSO Cidade de Angra dos Reis MV22

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設置水深の変化 – より大水深へ

2,500

3,000

Water Depth (m)

1,000

1,500

2,000

13

0

500

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

原油生産能力の変化 – より大きく

250,000

300,000

Oil Production Capacity (bbl/day)

100,000

150,000

200,000

14

0

50,000

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

8

25,000BOPD/198680,000BOPD/2007

生産設備の大型化・複雑化

100,000BOPD/2010

15

31,000BOPD/1996

主要構成システムとMH開発への適用

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– 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

MH開発と共通する主な要素技術

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

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P. 17

産物 払 出• 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?

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

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- 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

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係留技術

xy

z30 m

Riser Systems

Swivel

19P. 19Turret Swivels

Disconnectable System

係留技術 － 水深と海象条件

海象

条件

Internal TurretTower Soft Yoke

波高10m

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P. 20

水深

External Turret

30m

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大水深施工技術

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Flexible Riser

Flexible Riserの構造

Riser Arrangement

Umbilicalの構造

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原油処理(プロセス)の原理

Oil● ● ● ● ●● ● ● ● ●

原油として払い出し

◆

●

＊

＊＊

◆

◆

●

●●◆

＊●

●

● ●

●

◆◆

◆

● Gas◆ ◆ ◆ ◆◆ ◆ ◆ ◆

Water 油分濃度を

燃やす

海底へ戻す

Pipelineへ

圧力

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P. 23

海底/Flowlineから

Water

＊＊＊＊

油分濃度を環境基準まで下げて

海洋へ戻す比重

Flare

T bi

随伴ガスの処理

Gas Turbine Generator

Boiler Turbine Generator

CompressorElect Motor

Gas Turbine

Fuel G

as

Compressor

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Gas Lift

Export Gas

Gas Injection

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発電システム

Inert Gas Cargo Pump

FuelBi P d t

Boiler

Alternator

Steam Turbine

Diesel Engine

Steam

Fuel Oil

MDO

Bi-Products

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P. 25

Gas Engine

Fuel Gas

Alternator(generator)

Gas Turbine

Crude

FLNG

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Gas RecycleLocal

Natural Gas

GTL – Gas To Liquid

Steam Reforming

CO / H2Products

JP8 orH2 H2O

Steam

Fischer Tropsch

Gas

Hydro-Cracking

272727

JP8 or Diesel FuelAir

Natural Gas

GTL only viable in low cost natural gas areas

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

Floating Offloading Hose

- 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

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Mooring Hawser

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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

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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

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– 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

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

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P. 30

大波高

– 環境規制

現地据付工事が難しくなる

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日本の関連産業の現状と課題船体建造 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

プラント 設計、建造能力ともにあり

係留 設 事 大水 設計 事実績な係留、設置工事 大水深での設計、工事実績なし

ライザー管 古河電工、実績が少ない

掘削、坑口仕上 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

運航 実績なし

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運航 実績なし

資金調達 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

プロジェクトのライフサイクル

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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

造船所

Topside

Project Managementコスト／工程管理

オペレーション

Commissioning

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調達

Mooringコスト

時間

Commissioning

オペレーションリースというビジネスモデル

Oil Company

Own unitsEPCI

MODEC SPCMODECBare Boat Charter

Oil Companies(Downstream)

Oil Companies(Upstream)

TransportProcess Storage OffloadingWell Tanker

BBC ＋ O&M = Time Charter

Operation and Maintenance

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g g

Reservoir

Refinery

Sales

MODEC SPC

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オペレーション契約

設計設計

契約 態 所有権 航者

オペレーションオペレーション建造建造

オペレーションからの経験を設計・建造にFeedback⇒ Technical Integrity

35P 35

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

FPSO/FSO TIME CHARTER / O&M PERIOD

20y

10y

15y

FPSO Cidade de Sao Paulo MV23

FPSO Kwame Nkrumah MV21

FPSO Cidade de Angra dos Reis MV22

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

＊＊＊

Option periodFixed period

Time Charter Contract

Fixed period Option period

O&M Contract

12y

15y

9y

9y

5y

10y

20y

8y

7y

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

＊－＊＊＊＊＊＊＊

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1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

3y (FPSO Buf falo Venture)

10y

5y

13y

10y

2.5y

5y

FPSO Jasmine Venture MV7

FPSO Baobab Ivoirien MV10

FPSO MODEC Venture 11

FPSO Fluminense

FSO Ta'Kuntah

＊＊＊－＊

* Consolidated Subsidiary* Affiliates accounted for by the Equity Method

May 2012

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プロジェクトのフィージビリティ

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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 GTLなどの液化2) LNG,GTL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

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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

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Q&A

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