Kur galima išgauti aliejų. Kaip nafta išgaunama (metodai) pasaulyje ir Rusijoje. Fontano aliejaus gamybos būdas: pigiausias ir lengviausias

Nusiųsti žmogų tyrinėti kosmoso yra daug lengviau nei išgauti naftą iš žemės gelmių. Erdvėje nėra stipraus slėgio, mūsų planetos atmosfera yra beveik vienalytė, o galų gale šiandien net per įprastą visi gali pamatyti, kas vyksta danguje. Tačiau su nafta, kuri yra paslėpta po žeme, viskas yra daug sudėtingiau.

Naftos gavyba praeityje buvo paprastas procesas. Kai kur „juodasis auksas“ išsiverždavo fontanuose tiesiai ant žemės paviršiaus, jį buvo galima iš karto surinkti į konteinerius. Vėliau straipsnyje kalbėsime apie kaip gaminamas aliejus, apie tokius pagrindinius procesus kaip pasirengimas plėtrai, gręžinių gręžimas ir gamybos valdymas.

Didėjantis naftos gavybos sudėtingumas ir technologija

Senovės Egipte skarda buvo balzamuojama aliejaus pagalba, senovės Indijoje iš naftos buvo gaminamas bitumas ir asfaltas, Bizantijoje, kaip liudija istoriniai šaltiniai, nafta jau buvo naudojama kaip kuras primityvioms laivuose montuojamiems liepsnosvaidžiams – šis procesas buvo vadinamas “. Graikijos ugnis“.

Praėjo metai, dešimtmečiai, šimtmečiai. Naftos atsargos, esančios patogiose vietose, buvo išsekusios, o žmonija stačia galva pasinėrė į angliavandenilių fazę, todėl visa pasaulio ekonomika tapo priklausoma nuo labai reikalingų dujų ir naftos gavybos.

Todėl jei kas nors iš jūsų aplinkos entuziastingai kalba apie nešiojamus kompiuterius ir „iPhone“, galite tik žiovauti ir skeptiškai šypsotis, nes akivaizdu, kad šiuolaikinė civilizacija remiasi ne dalykėliais, o angliavandeniliais.

Ne veltui aliejus vadinamas „Juoduoju auksu“ – tai 100% tiesa. Nafta yra laivų, lėktuvų, automobilių kuro pagrindas, o katilai šildomi mazutu ir dujomis.

Žmonės visur apsupti plastikinių daiktų, net vaistinėlėje visi turi aspirino, kuris sintetinamas iš aliejaus. Prieš pusę amžiaus žmogus neturėjo kito pasirinkimo, kaip tik išmokti išgauti naftą iš vietų, kurios iki šiol buvo laikomos praktiškai neprieinamomis komercinei plėtrai. Didelį indėlį į maloniai realizuojamą naftos gavybai būtinų „kosminių technologijų“ kūrimą įnešė mūsų šalies mokslininkai ir inžinieriai.

Kur Rusijoje gaminama nafta – pirmaujanti bendrovė „Gazpromneft-Khantos“.

Rusijoje veikia nuolat besivystančios naftos įmonės „Gazpromneft-Khantos“ Južno-Priobskojė, viena iš pagrindinių „Gazprom Neft“ dukterinių gavybos įmonių Hantimansi autonominiame Jugroje, kuri veikia nuo 2005 m.

Šiandien įmonė užima pirmaujančią vietą tarp Yugros teritorijoje veikiančių įmonių pagal naftos gavybos augimo tempus. Jei norite, kiekvienas iš jūsų gali pamatyti šį grandiozinį inžinerijos stebuklą!

Kiek naftos liko po žeme

Iš karto noriu pasakyti gerą žinią – po žeme yra daug naftos. Jei bent kartą gyvenime bandėte skanų sluoksniuotą pyragą, tuomet jums nebus sunku įsivaizduoti, kaip mūsų planeta „atrodo viduje“, o ji susideda iš daugybės skirtingų uolienų sluoksnių.

Ir šis požeminis „pyragas“ turi naftos nešantį sluoksnį, vadinamą Baženovo formacija, užimantį milijono kvadratinių kilometrų plotą, esantį po Vakarų Sibiru.

Jame yra daug naftos, kurią galima vartoti visame pasaulyje nuo 15 iki 30 metų.

Naftos gamybos technologijos ir jų ekonominio efektyvumo stoka

O dabar šiek tiek apie liūdną. Žmonijos technologijos šiandien dar nėra pakankamai pažengusios, kad būtų galima visapusiškai ir ekonomiškai efektyviai plėtoti Baženovo formaciją. 2017 m. „Gazprom Neft“ Chanty-Mansijske atidarė „Bazhen“ technologijų centrą, tačiau šiuo metu kuriami komercinės naftos gamybos iš šių uolienų grupės metodai.

Nepaisant to, kad pradėjo veikti pirmieji bandomieji gręžiniai, „Gazprom Neft“ mokslininkams dar reikia poros metų, kad gamyba pasiektų komerciškai pelningą lygį – 2,5–4 mln. tonų per metus.

Jei nekursime toli siekiančių planų, tai per ateinančius dešimtmečius yra pagrįsta viltis išgauti apie 5% ten esančių angliavandenilių visavertei ir ekonomiškai efektyviai Baženovo formacijos plėtrai.

Kaip gaminama nafta naudojant „Gazpromneft-Khantos“ pavyzdį

Kad aiškiai suprastumėte, kokie sunkumai iškyla, papasakosime, kaip veikia „Gazpromneft-Khantos“ įmonė, kuri šiuo metu kasmet pagamina apie 15 mln. tonų naftos ekvivalento. Reikia įsivaizduoti plytas, kurios mirkomos aliejuje, paslėptos po žeme 3 kilometrų gylyje. Plytos suspaudžiamos į ploną 15-20 metrų aukščio sluoksnį, o kitos uolos įrėmina jį iš viršaus ir apačios, tarsi pyrago sluoksnius.

Siekdami prieiti prie šių plytų, naftininkai įrengė gręžimo aikštelę. Reikalingą tašką netoli Hantimansijsko paskiria geologai, tada šioje vietoje iš smėlio išpilamas didžiulis nuo vandens izoliuotas plotas. Kad galėtumėte vizualiai pavaizduoti matmenis, tai yra maždaug dvi futbolo aikštės.

Aplink aikštelę nutiestas smėlio krantas, tai daroma esant avarinėms situacijoms, kad nafta niekur nenutekėtų. Pačioje aikštelėje surenkamas siaubingas gręžimo įrenginys, kuris yra kelių aukštų pastatas, kuris kurtinamu ūžimu juda iš šulinio į šulinį palei bėgius.

Prasideda gręžimas, o grąžtui judant gilyn į žemę, gręžinio gręžinys sutvirtintas vamzdžiais. Tai daroma taip, kad šulinys nesugriūtų, o pats grąžtas, kaip lygaus vamzdžio pistoletas, laisvai vaikščiotų palei kamieną. Tarp uolos ir vamzdžių laisva erdvė „užkimšta“, kitaip tariant, užpildyta cementu. Žinoma, ne visi supranta, kaip atrodo pats grąžtas.

Tai daugeliu atvejų įspūdingai atrodantis ruošinys, pagamintas iš labai patvarios medžiagos. Gręžtuvai tiekia vandenį į veleną, dėl kurio gręžtuvas sukasi, o tada grįžta atgal palei veleno sienas. Besisukantis grąžtas gilina gręžinį tiksliai ta kryptimi, kuria jis yra nukreiptas iš viršaus.

Įsivaizduokime, kad žaidžiate biliardą, bet daužote metalinius kamuoliukus, bandydami įsmeigti juos į kišenes ne lazda, o vandens srove iš vandens šautuvo. Tačiau čia, išgaunant naftą, kamuolio ne tik nematai, bet ir atsiduri dideliu atstumu nuo jo, siekia kelis kilometrus. Rusijos gręžėjai šiandien sprendžia maždaug panašias problemas.

Vienam gręžiniui išgręžti prireiks kelių savaičių. Kaip minėjome aukščiau, gręžimo įrenginys yra ant bėgių. Baigus kito gręžinio darbus, gręžimo įrenginys pajuda kelis metrus, kad išgręžtų kitą gręžinį, po to dar ir dar vieną, ir procesas tęsiasi tol, kol atsiranda visas 12-18 gręžinių „krūmas“.

Pirmajame kilometre šuliniai gręžiami daugiau ar mažiau vertikaliai, tačiau ateityje jie sklandžiai sukasi įvairiomis kryptimis ir praktiškai teka į horizontalią plokštumą, todėl gaunamas pats tikriausias požeminis krūmas.

Šios gręžimo technologijos dėka kiekviena trinkelė surenka alyvą iš požeminės platformos, kurios spindulys yra iki 4 kilometrų.

Žinoma, be tinkamos tvarkos aukštosios technologijos funkcionuoti negali. Visi objektai yra kruopščiai prižiūrimi, todėl yra idealios švaros, viskas tiksliai pasirašyta ir paženklinta.

Kiek gręžėjai gauna atlyginimą ir koks jų darbo laikas?

Visi darbuotojai, įskaitant viršininkus, dėvi apsauginius akinius ir šalmus. Darbo užmokestis paprastiems gręžėjams atitinkamas yra apie 200 tūkstančių rublių per mėnesį. Po mėnesio darbo gręžėjas mėnesį ilsisi.

Šis režimas turi ir privalumų, ir trūkumų. Tarp privalumų yra šie:

• Maistas aukšto lygio. Kokybė kaip restorane;
• Gręžtuvai aprūpinami viskuo, ko reikia, todėl išlaidų beveik nėra. Dėl to namo galite parsinešti nepaliestą atlyginimą;
• Stebėjimo laikotarpiu jis stebimas Darbo kodeksas. Pamaininis darbuotojas dirba 12 valandų per pamainą, turi visas socialines garantijas.

Taip pat yra minusų:

• Oro sąlygos gana atšiaurios – čia labai šalta;
• Jei žmogus turi šeimą, tai toks „suplėšytas“ grafikas mėnuo po mėnesio netinka visiems.

Žinoma, jaunam darbuotojui, neturinčiam šeimos ir vaikų, toks darbas yra idealus. Didelis atlyginimas ir mėnuo poilsio iki kitos pamainos leidžia gerai praleisti laiką ir išvykti į kelionę.

Naftos telkinių plėtra – paruošimo ir gręžimo procesas

Dar kartą pakalbėkime apie tai, kaip gręžinio gręžimo etape gaminama nafta. Daugelis klaidingai mano, kad kai grąžtas pasiekia formaciją, galima prijungti vamzdį ir išpumpuoti alyvą. Tai netiesa! Norėdami išgręžti vieną vertikalų gręžinį, įmonei reikia pakloti 35–45 milijonus rublių. Teoriškai didmiesčio gyventojas su geras verslas, gali parduoti centre esantį turtą ir išgręžti galingą vamzdį savo sklype su kaimo namu, bet net jei pasiseks rasti bent šiek tiek aliejaus žemės gelmėse, jis negalės "ištraukite" jį į paviršių.

Dar kartą atkreipkime dėmesį į tai, kad aliejus yra gana tankiuose sluoksniuose. Ir iki išvaizda jie atrodo kaip plyta ar smiltainis, suvilgytas aliejumi. Štai kodėl pats aliejus jums nenutekės. Pavyzdžiui, kriaušę pradursite yla – ar iš jos kriaušių sultys ištekės į stiklinę? Žinoma ne. Taip yra su aliejumi.

Geologai, norėdami gauti naftos, turi atlikti tikrai juvelyrinę operaciją, kuri vadinama hidrauliniu ardymu. Kaip tai atsitinka?

Esant stipriausiam slėgiui, į šulinį pumpuojamas vanduo, kuris sulaužo rezervuarą ir susidaro įtrūkimai. Į jas suvaromas smėlis, kuris neleidžia plyšiams užsidaryti atgal. „Gazprom Neft“ turi pirmaujančias hidraulinio ardymo technologijas. 2016 m. būtent Gazpromneft-Khantos lauke buvo atliktas rekordinis 30 etapų hidraulinis ardymas! Po jo šulinio dugnas (apatinis galas) tapo tarsi šepečiu, kuriuo plauname indus.

Tačiau tai dar ne darbo pabaiga! Kad alyva pakiltų aukštyn, ją iš apačios reikia stumti vandens slėgiu. Ir štai geologai susiduria su užduotimi kruopščiai paskaičiuoti, į kokius gręžinius reikia pumpuoti, o iš kurių jau galima paimti naftą, kylančią iki gręžėjų. Išsiurbiant alyvą, keičiasi slėgis rezervuaruose, todėl tai yra nuolatinė darbo eiga: į vienus šulinius įpurškiamas vanduo, o į kitų dugną nuleidžiami siurbliai, kurie pragariškai slėgiu „varo“ alyvą į paviršių.

Monstriškas spaudimas, lydintis naftos gavybą, yra gera priežastis palaikyti tvarką darbo vietoje ir mokėti darbuotojams didelius atlyginimus.

Kad aiškiai suprastumėte, 200 atmosferų, kuklios pagal alyvos parametrus, pakanka, kad net plona srovelė veiktų kaip aštriausias skalpelis. Ji sugeba sukapoti į gabalus ir brangią įrangą ir, neduok Dieve, suklydusį darbuotoją.

Atkreipiame dėmesį į tai, kad didžioji dalis lauko įrangos gaminama šalyje su neįprastais kompiuterių inžinieriui kirilicos užrašais ir būdingomis juodomis vardinėmis lentelėmis.

Malonu suvokti, kad mūsų šalis šiandien yra naftos technologijų plėtros lyderė.

Taigi, sudėkime visus atliktus darbus:

• Buvo išgręžti gręžiniai;
• atliktas hidraulinio ardymo kompleksas;
• sukurta sudėtinga aukšto slėgio indų sistema;
• kasyklų šachtos buvo išvalytos nuo pašalinių šiukšlių ir smėlio.

Naftos gavybos valdymas

Dabar į paviršių iškilo nafta, o tada į darbus įsijungė operatoriai. Prieš keletą metų jiems teko apvažiuoti visus šulinius ratu ir rinkti formavimo skysčio mėginius į butelius. Šie pavyzdžiai yra savotiškas plaktas juodojo šokolado kokteilis ir kvepia benzinu iš bet kurios degalinės. Sukdamas vožtuvą, operatorius į butelį pumpavo putų vandens ir aliejaus mišinį, o tada specialiu prietaisu pasiuntė garso bangą į šulinį. Tai buvo padaryta siekiant nustatyti esamą gręžinio gylį. Iki šiol, beje, yra įdomi tradicija pradedantiesiems operatoriams. Praėjus bandomajam laikotarpiui, valdžia juos aptepa rezervuaro skysčiu – tai naftininkų apeigos.

Šiandien smėlėto ploto, kuris vasarą primena išdegintą dykumą arabų šalyse, dažnai lankytis nereikia, nes šuliniuose įrengti jutikliai. Jie ima visus rodmenis realiu laiku ir perduoda juos valdymo centrui.

Iki šiol tuo automatika būtų apsiribojusi – vis tiek patogiau visus vožtuvus ir įrenginius valdyti iš valdymo centro, nei lakstyti aplink šulinio trinkelę, kalbantis su operatoriais per radiją. Tačiau šiuolaikinės realijos skatina naftos įmones nuolat tobulėti, nes naftos gavyba metai iš metų brangsta, tačiau efektyvi „juodojo aukso“ paklausa neauga taip sparčiai, kaip norėtųsi.

Norint išnaudoti sritį, reikia turėti 15% pelningumą, tačiau, nepaisant kukliai atrodančių skaičių, juos pasiekti kasmet darosi vis sunkiau.

Dabar naftos kompanijos gamina skaitmeninius dvynius laukams. Visa informacija patenka į Gamybos valdymo centrą (MCC), kurio išdėstymas panašus į Erdvėlaivių misijos valdymo centrą. Šiuolaikiniai galingi kompiuteriai, naudodamiesi neuroniniais tinklais, imituoja požeminius procesus ir numato, kiek ir kokios alyvos kiekvienas siurblys kiekviename šulinyje turi tiekti į paviršių ir ką daryti, kad būtų pasiektas maksimalus rezultatas.

Žinoma, kiekvienas iš mūsų gali tik apytiksliai įsivaizduoti, kokie procesai vyksta po žeme naftos gavybos metu, kaip juda skysčiai, kaip veikia siurbliai. Savo ruožtu skaitmeninis dvynys viską modeliuoja itin tiksliai, kas minutę trimatį vaizdą koreguodamas naujais jutiklio rodmenimis. Šios sistemos naudojimas leidžia maksimaliai išgauti iš esamo lauko. Ir jei, pavyzdžiui, žmonės be įrangos pagamintų 6 milijonus tonų per metus, tai kompiuterinė įranga padeda šį skaičių padidinti beveik dvigubai - tai yra 10 milijonų tonų!

Šulinių kirtimas – vaškavimas

Yra svarbus niuansas – žemės viduriuose esantis aliejus yra 100–120 laipsnių temperatūros, ir to pakanka, kad jis išliktų skystas. Tačiau iškeltas į paviršių sušąla, o kai jo temperatūra pasiekia 60 laipsnių, ant kasyklos sienų pradeda nusėsti jo dalis esantis parafinas. Kad šis procesas netrukdytų naftos gavybai, į kasyklą periodiškai įleidžiamas specialus apvalus peilis, kuris slysta aukštyn žemyn ir nupjauna parafiną nuo sienų.

Be to, kasykloje yra daugybė kitų įrenginių, kurie atlieka konkrečią užduotį arba perduoda naftininkams svarbią informaciją. Pavyzdžiui, reguliariai vykdomas „kirtimas“ (žodis kilęs iš prancūzų „Carotte“ – morkos). Šio proceso metu geofizikai į gręžinį nuleidžia kaip morką atrodantį zondą, kurio užduotis – perkelti į paviršių išsamią informaciją apie šulinį supančias uolienas.

Rezervuaro skystis ir jo atskyrimas

Rezervuaro skystis, kuris, kaip minėjome aukščiau, yra vandens, aliejaus mišinys ir, patekęs į paviršių, vamzdžiais patenka į nedidelę priekabą, primenančią vorą. Jame skystis matuojamas iš skirtingų pusių ir siunčiamas toliau į įrenginį preliminariam formavimo vandens išleidimui.

Tegul žodis „preliminarus“ jūsų nesuklaidina, nes, be gręžinių, naftos telkinyje veikia tikra naftos chemijos gamykla. Pagrindinė jo užduotis yra paruošti alyvą kelionei vamzdžiais. Ir kad suprastumėte šio augalo mastą, pateiksime pavyzdį. Južno-Priobskojės lauko veikimui reikia 96 MW elektros energijos – tokio kiekio pakanka mažam miestui maitinti.

Gamykloje rezervuaro skystis dedamas į didžiulį separatorių, kur jis yra atskiriamas į tris didelius sluoksnius – susietas dujas, vandenį ir alyvą.

Susijusios dujos skirstomos į du komponentus – gamtines dujas ir NGL (plačiąją angliavandenilio frakciją). Gamtinės dujos, kurios yra etano ir metano mišinys, naudojamos šildymui ir kitoms buitinėms reikmėms, įskaitant savo elektros energijos gamybą, todėl sutaupoma daug. NGL pumpuojamas į vamzdį ir perkeliamas į gamyklą Tobolske, kur iš jo taip pat gaminamas propilenas. Jei anksčiau susijusios dujos buvo tiesiog deginamos, tai neseniai valstybė pakeitė mokesčių teisės aktus ir dabar dujas perdirbti pelningiau.

Vanduo grąžinamas atgal į šulinius ir pumpuojamas po žeme, kad sistema padidintų slėgį.

Likęs aliejus dar labiau dehidratuojamas, iš jo pašalinamos druskos ir išvalomos nuo mechaninių priemaišų, dėl kurių gali užsikimšti vamzdis.

Naftos laboratorija

Vietinė laboratorija kasdien paima šimtus mėginių, kad patikrintų gaminio kokybę tiek įėjimo, tiek išėjimo vietoje. Laboratorija aprūpinta ne tik buitine įranga, kuri yra maždaug pusė. Tačiau svarbiausią įrenginį – grėsmingai atrodantį trikojį, įdėtą į žiaurų plieninį lagaminą – pagamino vietinis gamintojas.

Daugelis iš jūsų nustebtų sužinoję, kad šio nešiojamo įrenginio kaina yra 2,5 milijono rublių. Bet jei pirktų užsienyje, kaina galėtų būti dešimt kartų didesnė.

Naftos gamybos ekologija

Grįžkime prie kalbų apie naftos gavybą. Kai kalbėjome apie hidraulinį ardymą, tikriausiai įsivaizdavote postapokaliptinį peizažą, primenantį amerikietiškų filmų scenas: nudžiūvę medžiai, išsekę gyvūnai dviem galvomis, sutrūkinėjusi negyvi žemė. Bet iš tikrųjų viskas yra kitaip. Galbūt mūsų šalyje ardymas vykdomas didesniame gylyje, arba naudojami aplinkai draugiškesni chemikalai, kurie leidžia palikti nepaliestą žemės paviršių kasybos teritorijoje. Prie šulinių yra tvenkiniai, kuriuose plaukioja gulbės. Jei atvyksite į ekskursiją, saugumo instruktažo metu jums bus išsamiai pasakyta, kur bėgti, jei pasigirs signalas „meška atėjo“. Lauke nepajusite būdingo cheminio kvapo.

Rusijos lyderio pozicija naftos gavybos technologijų srityje

Jūs didžiuojatės, kad gamybos kultūros srityje per pastaruosius dvidešimt metų padarėme didelę pažangą. Ir jei anksčiau Vokietijos ir Japonijos pramonės lygis mums atrodė nepasiekiamas, tai šiandien mūsų didelis gamybos įmonės gali drąsiai pasigirti, kad atsakingumas ir tikslumas yra jų vizitinė kortelė. Be to, šis lygis pasiektas ne tik tokiose aukštųjų technologijų pramonės šakose kaip naftos chemija ir naftos gavyba. Šiandien Rusija turi visas teises vadintis civilizuota pramonine šalimi ir gali išmokyti daugybę kitų šalių, turinčių angliavandenilių atsargas, kaip išgauti naftą jos atsiradimo giliuose sluoksniuose sąlygomis.

Daugelis žmonių, tarsi ir šiandien, yra tankioje praeityje, galvodami, kad aliejų išgauti taip pat lengva, kaip kriaušes gliaudyti. Surado užstatą, nuleido "siurblį" ir siurblį! Tiesą sakant, viskas yra kitaip, o alyvos gamyba yra labai aukštų technologijų procesas, kurį galbūt galima palyginti su šiuolaikinių mikroprocesorių gamyba. Tiesą sakant, tik kelios valstybės turi galimybę savarankiškai sukurti sudėtingus telkinius. Rusija yra tokia valstybė, ir mes galime pelnytai ja didžiuotis.

Naftos gavyba jūroje kartu su skalūnų ir sunkiai atkuriamų angliavandenilių atsargų plėtra ilgainiui išstums tradicinių „juodojo aukso“ telkinių vystymąsi sausumoje dėl pastarųjų išeikvojimo. Tuo pačiu metu žaliavos jūrinėse zonose gaunamos daugiausia naudojant brangius ir daug darbo reikalaujančius metodus, o naudojami sudėtingiausi techniniai kompleksai - naftos platformos.

Naftos gavybos jūroje specifika

Mažėjantys tradicinių sausumos naftos telkinių ištekliai privertė pirmaujančias pramonės įmones skirti savo jėgas turtingų atviroje jūroje esančių blokų plėtrai. Pronedra anksčiau rašė, kad postūmis šio gavybos segmento plėtrai buvo duotas aštuntajame dešimtmetyje, OPEC šalims įvedus naftos embargą.

Remiantis suderintais ekspertų vertinimais, apskaičiuotos geologinės naftos atsargos, esančios jūrų ir vandenynų nuosėdiniuose sluoksniuose, siekia 70% viso pasaulio tūrio ir gali siekti šimtus milijardų tonų. Apie 60% šio tūrio tenka lentynų plotams.

Iki šiol pusė iš keturių šimtų pasaulio naftos ir dujų baseinų apima ne tik žemynus, esančius sausumoje, bet ir išsikišę ant lentynos. Šiuo metu įvairiose Pasaulio vandenyno zonose plėtojama apie 350 laukų. Visi jie yra lentynų zonose, o gamyba, kaip taisyklė, vykdoma iki 200 metrų gylyje.

Dabartiniame technologijų plėtros etape naftos gavyba jūroje yra susijusi su didelėmis sąnaudomis ir techniniais sunkumais, taip pat su daugybe išorinių neigiamų veiksnių. kliūtis už efektyvus darbas jūroje dažnai būna didelis seismiškumas, ledkalniai, ledo laukai, cunamiai, uraganai ir tornadai, amžinasis įšalas, stiprios srovės ir didelis gylis.

Spartią naftos gavybos jūroje plėtrą stabdo ir brangios įrangos bei telkinių plėtros darbai. Eksploatacijos kaštų dydis didėja didėjant gamybos gyliui, didėjant uolienų kietumui ir storiui, taip pat lauko nutolimui nuo kranto ir dugno topografijos sudėtingumui tarp gavybos zonos ir pakrantės, kurioje tiesiami dujotiekiai. Didelės sąnaudos siejamos ir su naftos nutekėjimo prevencijos priemonių įgyvendinimu.

Vien gręžimo platformos, skirtos veikti gylyje iki 45 metrų, kaina yra 2 mln.

Pagamintos naftos siuntimas į tanklaivį

Mobiliosios gręžimo platformos eksploatavimas penkiolikos metrų gylyje per dieną vertinamas 16 tūkst.$, 40 metrų - 21 tūkst.$, savaeigės platformos, kai naudojama 30-180 metrų gylyje - 1,5-7 mln. kur kalbame apie dideles naftos atsargas.

Taip pat reikėtų atsižvelgti į tai, kad naftos gavybos savikaina skirtinguose regionuose skirsis. Darbai, susiję su lauko atradimu Persijos įlankoje, vertinami 4 milijonais dolerių, Indonezijos jūrose - 5 milijonais dolerių, o Šiaurės jūroje kainos pakyla iki 11 milijonų dolerių už leidimą plėtoti žemę.

Naftos platformų tipai ir išdėstymas

Išgaudamos naftą iš Pasaulio vandenyno telkinių, veikiančios įmonės paprastai naudoja specialias jūrines platformas. Pastarieji yra inžineriniai kompleksai, kurių pagalba vykdomi ir gręžiniai, ir tiesioginis angliavandenilių žaliavų gavyba iš po jūros dugno. Pirmoji jūrinė naftos platforma buvo paleista JAV Luizianos valstijoje 1938 m. Pirmoji pasaulyje tiesiogiai atviroje jūroje esanti platforma „Naftos uolos“ buvo pradėta eksploatuoti 1949 m. Azerbaidžano Kaspijos jūroje.

Pagrindiniai platformų tipai:

• stacionarus;
• laisvai pritvirtintas;
• pusiau povandeniniai (žvalgyba, gręžimas ir gamyba);
• Pakeliami gręžimo įrenginiai;
• su išplėstomis atramomis;
• plaukiojančios naftos saugyklos.

Plaukiojantis gręžimo įrenginys su ištraukiamomis kojomis "Arctic"

Įvairių tipų platformų galima rasti tiek grynų, tiek kombinuotų formų. Vieno ar kito tipo platformos pasirinkimas siejamas su konkrečiomis indėlių plėtros užduotimis ir sąlygomis. Naudojimas skirtingi tipai platformas taikant pagrindines ofšorinės gamybos technologijas, mes apsvarstysime toliau.

Struktūriškai naftos platforma susideda iš keturių elementų – korpuso, inkarų sistemos, denio ir gręžimo įrenginio. Korpusas yra trikampis arba keturkampis pontonas, sumontuotas ant šešių kolonų. Konstrukcija išlaikoma vandens paviršiuje dėl to, kad pontonas užpildytas oru. Ant denio yra gręžimo vamzdžiai, kranai ir sraigtasparnių nusileidimo aikštelė. Bokštas tiesiai nuleidžia grąžtą į jūros dugną ir pagal poreikį pakelia.

1 - gręžimo įrenginys; 2 - sraigtasparnių nusileidimo aikštelė; 3 - inkaro sistema; 4 - korpusas; 5 - denis

Kompleksą laiko inkarų sistema, kurią sudaro devynios gervės išilgai platformos šonų ir plieniniai trosai. Kiekvieno inkaro svoris siekia 13 tonų. Šiuolaikinės platformos tam tikrame taške stabilizuojamos ne tik inkarų ir polių pagalba, bet ir pažangiomis technologijomis, įskaitant padėties nustatymo sistemas. Platforma gali būti švartuojama toje pačioje vietoje kelerius metus, nepriklausomai nuo oro sąlygų jūroje.

Povandeniniais robotais valdomas grąžtas surenkamas sekcijomis. Vienos sekcijos ilgis, susidedantis iš plieniniai vamzdžiai, yra 28 metrai. Grąžtai gaminami su gana plačiomis galimybėmis. Pavyzdžiui, platformos EVA-4000 grąžtas gali apimti iki trijų šimtų sekcijų, o tai leidžia gilintis 9,5 kilometro.

Naftos platformos gręžimo įrenginys

Gręžimo platformų statyba atliekama pristatant į gamybos zoną ir užliejant konstrukcijos pagrindą. Jau ant gauto „pamato“ pastatyti likę komponentai. Pirmosios naftos platformos buvo sukurtos suvirinant iš profilių ir vamzdžių nupjautos piramidės formos grotelių bokštus, kurie poliais buvo tvirtai prikalti prie jūros dugno. Ant tokių konstrukcijų buvo sumontuota gręžimo įranga.

„Troll“ naftos platformos statyba

Poreikis plėtoti telkinius šiaurinėse platumose, kur reikalingos ledui atsparios platformos, paskatino inžinierius parengti projektą, skirtą statyti kasetinius pamatus, kurie iš tikrųjų buvo dirbtinės salos. Kesonas užpildytas balastu, dažniausiai smėliu. Savo svoriu pamatai prispaudžiami prie jūros dugno.

Stacionari platforma "Prirazlomnaya" su kesono pagrindu

Palaipsniui didėjant platformų dydžiui, reikėjo peržiūrėti jų dizainą, todėl kūrėjai iš Kerr-McGee (JAV) sukūrė plūduriuojančio objekto projektą su navigacijos etapo forma. Konstrukcija yra cilindras, kurio apatinėje dalyje yra balastas. Cilindro dugnas yra pritvirtintas prie apatinių inkarų. Šis sprendimas leido sukurti gana patikimas tikrai ciklopinių matmenų platformas, skirtas darbui itin dideliame gylyje.

Plaukiojantis pusiau povandeninis gręžimo įrenginys „Polyarnaya Zvezda“

Tačiau reikia pažymėti, kad naftos gavybos ir transportavimo procedūrose nėra didelio skirtumo tarp atviroje jūroje ir sausumoje esančių gręžimo įrenginių. Pavyzdžiui, fiksuoto tipo atviroje jūroje platformos pagrindiniai komponentai yra identiški sausumoje esančios naftos platformos komponentams.

Jūros gręžimo platformoms pirmiausia būdingas savarankiškumas. Norint pasiekti šią kokybę, gamyklose įrengti galingi elektros generatoriai ir vandens gėlinimo įrenginiai. Platformų atsargų papildymas vykdomas aptarnaujančių laivų pagalba. Be to, jūrų transportas taip pat naudojamas konstrukcijoms perkelti į darbo vietas, gelbėjimo ir gaisrų gesinimo veikloje. Natūralu, kad gautos žaliavos transportuojamos vamzdynais, tanklaiviais ar plaukiojančiomis saugyklomis.

Offshore technologija

Dabartiniame pramonės vystymosi etape nedideliais atstumais nuo gamybos vietos iki pakrantės gręžiami pasvirieji gręžiniai. Tuo pačiu metu kartais naudojama pažangi plėtra - nuotolinio tipo horizontalaus gręžinio gręžimo procesų valdymas, kuris užtikrina aukštą valdymo tikslumą ir leidžia duoti komandas gręžimo įrangai kelių kilometrų atstumu.

Šelfo gyliai ties jūros riba paprastai siekia apie du šimtus metrų, bet kartais siekia ir pusę kilometro. Priklausomai nuo gylio ir atstumo nuo kranto, naftos gręžimui ir išgavimui naudojamos skirtingos technologijos. Sekliose vietose statomi įtvirtinti pamatai, savotiškos dirbtinės salos. Jie naudojami kaip gręžimo įrangos montavimo pagrindas. Daugeliu atvejų operatorės darbų vietą apjuosia užtvankomis, po kurių iš susidariusios duobės išsiurbiamas vanduo.

Jei atstumas iki pakrantės yra šimtai kilometrų, tokiu atveju priimamas sprendimas statyti naftos platformą. Paprasčiausios konstrukcijos stacionarios platformos gali būti naudojamos tik kelių dešimčių metrų gylyje, sekliame vandenyje konstrukciją galima pritvirtinti betoniniais blokais ar poliais.

Stacionari platforma LSP-1

Maždaug 80 metrų gylyje naudojamos plūduriuojančios platformos su atramomis. Įmonės gilesnėse vietose (iki 200 metrų), kur platformos tvirtinimas yra problemiškas, naudoja pusiau povandeninius gręžimo įrenginius. Tokių kompleksų laikymas vietoje atliekamas naudojant padėties nustatymo sistemą, kurią sudaro povandeninės varymo sistemos ir inkarai. Jei kalbame apie ypač didelius gylius, tai šiuo atveju yra gręžimo laivai.

Gręžimo laivas Maersk Valiant

Šuliniai įrengti tiek pavieniais, tiek su klasteriniais metodais. Pastaruoju metu pradėtos naudoti mobilios gręžimo bazės. Tiesioginis gręžimas jūroje atliekamas naudojant stovus - didelio skersmens vamzdžių kolonas, kurios nuleidžiamos į dugną. Pabaigus gręžimą, apačioje sumontuotas kelių tonų sveriantis blokatorius (išpūtimo blokatorius) ir šulinio galvutės jungiamosios detalės, kurios leidžia išvengti alyvos nutekėjimo iš naujo gręžinio. Taip pat paleidžiama gręžinio būklės stebėjimo įranga. Pradėjus gamybą, alyva į paviršių pumpuojama lanksčiais vamzdynais.

Įvairių jūrinės gamybos sistemų taikymas: 1 - pasvirieji šuliniai; 2 - stacionarios platformos; 3 - plūduriuojančios platformos su atramomis; 4 - pusiau povandeninės platformos; 5 - gręžimo laivai

Ofšorinių plėtros procesų sudėtingumas ir aukštosios technologijos yra akivaizdūs net neįsigilinus į technines smulkmenas. Ar patartina plėtoti šį gamybos segmentą, atsižvelgiant į didelius su tuo susijusius sunkumus? Atsakymas vienareikšmis – taip. Nepaisant kliūčių plėtojant atviroje jūroje esančius blokus ir didelių sąnaudų, palyginti su darbu sausumoje, vis dėlto Pasaulio vandenyno vandenyse išgaunama nafta yra paklausa, esant nuolatiniam paklausos pertekliui virš pasiūlos.

Primename, kad Rusija ir Azijos šalys planuoja aktyviai didinti gamybos jūroje pajėgumus. Tokią poziciją drąsiai galima laikyti praktiška – išsenkus „juodojo aukso“ atsargoms krante, darbas jūroje taps vienu pagrindinių naftos žaliavos gavimo būdų. Net ir atsižvelgiant į technologines problemas, gavybos jūroje sąnaudas ir darbo intensyvumą, tokiu būdu išgaunama nafta ne tik tapo konkurencinga, bet jau seniai ir tvirtai užėmė savo nišą pramonės rinkoje.

Žavingame žurnale vl_ad_le_na Perskaičiau puikų įrašą apie naftos gamybą. Skelbiu su autoriaus leidimu.

Kas yra aliejus?
Aliejus yra skystų angliavandenilių mišinys: parafinai, aromatinės medžiagos ir kt. Tiesą sakant, aliejus ne visada būna juodas – gali būti ir žalias (devoninis, turėjau stiklainyje, atsiprašau, išmečiau), rudas (dažniausiai) ir net baltas (skaidrus, atrodo, rasta Kaukaze).

Alyva pagal kokybę skirstoma į kelias klases, priklausomai nuo cheminės sudėties – atitinkamai kinta jos kaina. Susijusios dujos labai dažnai ištirpsta aliejuje, kuri taip ryškiai dega fakelėse.

Kubiniame metre naftos galima ištirpinti dujas nuo 1 iki 400 kubinių metrų. Tai yra dofiga. Šios dujos daugiausia susideda iš metano, tačiau dėl jų paruošimo sudėtingumo (jos turi būti išdžiovintos, išgrynintos ir pristatytos pagal GOST Wobbe numerius - kad būtų griežtai apibrėžta kaloringumas), susijusios dujos labai retai naudojamos buityje. . Grubiai tariant, jei į butą dujinėje viryklėje įpilamos dujos iš lauko, pasekmės gali būti nuo suodžių ant lubų iki mirtinai sugadintos krosnies ir apsinuodijimo (pavyzdžiui, vandenilio sulfidu).

O taip. Kitas aliejuje susietas purvas yra ištirpęs vandenilio sulfidas (nes aliejus yra organinė medžiaga). Jis yra labai toksiškas ir labai ėsdinantis. Tai kelia savų sunkumų naftos gavybai. Naftos gamybai. Profesionalumas, kurio aš, beje, nenaudoju.

Iš kur atsirado aliejus?
Yra dvi teorijos apie tai (daugiau informacijos). Vienas iš jų yra neorganinis. Pirmiausia tai pareiškė Mendelejevas ir slypi tame, kad vanduo tekėjo pro karštus metalų karbidus ir taip susidarė angliavandeniliai. Antroji – organinė teorija. Manoma, kad nafta „brendo“, kaip taisyklė, jūrinėmis ir lagūninėmis sąlygomis, irstant organinėms gyvūnų ir augalų liekanoms (dumbloms) esant tam tikroms termobarinėms sąlygoms (aukštam slėgiui ir temperatūrai). Iš esmės tyrimai patvirtina šią teoriją.

Kodėl reikalinga geologija?
Tikriausiai verta paminėti mūsų Žemės sandarą. Mano nuomone, nuotraukoje viskas gražu ir aišku.

Taigi naftos geologai užsiima tik žemės pluta. Jį sudaro kristalinis pamatas (nafta ten labai reta, nes tai magminės ir metamorfinės uolienos) ir nuosėdinė danga. Nuosėdinė danga susideda iš nuosėdinių uolienų, bet į geologiją nesigilinsiu. Pasakysiu tik tiek, kad gelmės naftos gręžiniai paprastai apie 500 - 3500 m. Būtent tokiame gylyje slypi nafta. Viršuje dažniausiai tik vanduo, apačioje – kristalinis pagrindas. Kuo giliau uola, tuo anksčiau ji buvo nusodinta, o tai logiška.

Kur yra nafta?
Priešingai kažkodėl plačiai paplitusiems mitams apie „naftos ežerus“ po žeme, nafta yra spąstuose. Supaprastinus, spąstai vertikalioje dalyje atrodo taip (vanduo yra amžinas aliejaus palydovas):

(Rankstė, išlenkta „atgal“ į viršų, vadinama antikline. O jei atrodo kaip dubuo – tai sinklinas, sinklinuose aliejus neužsibūna).
Arba taip:

Ir pagal planą jie gali būti apvalūs arba ovalūs. Matmenys – nuo ​​šimtų metrų iki šimtų kilometrų. Vienas ar daugiau iš šių netoliese esančių spąstų yra naftos telkiniai.

Kadangi aliejus yra lengvesnis už vandenį, jis plūduriuoja. Bet kad alyva niekur kitur (į dešinę, kairę, aukštyn ar žemyn) nenutekėtų, rezervuaras su juo turi būti apribotas akmenine padanga iš viršaus ir apačios. Paprastai tai yra molis, tankūs karbonatai arba druskos.

Iš kur atsiranda kreivės žemės plutos viduje? Juk uolos nusėdusios horizontaliai ar beveik horizontaliai? (jei jie nusėda grupėmis, tai šias grupes dažniausiai greitai išlygina vėjas ir vanduo). O vingiai – pakilimai, nusileidimai – atsiranda dėl tektonikos. Ar matėte paveikslėlyje žodžius „turbulentinė konvekcija“ su Žemės pjūviu? Ta pati konvekcija judina litosferos plokštes, o tai lemia plokščių įtrūkimų susidarymą, taigi, blokų poslinkį tarp įtrūkimų ir vidinės Žemės struktūros pokyčius.

Kaip nusodinama nafta?
Nafta savaime nemeluoja, kaip jau minėta, naftos ežerų nėra. Aliejus yra uolienoje, būtent jos tuštumose - porose ir įtrūkimuose:

Uolos pasižymi tokiomis savybėmis kaip poringumas yra uolienoje esančių tuštumų tūrio dalis – ir pralaidumas- uolienų gebėjimas prasiskverbti per skystį ar dujas. Pavyzdžiui, paprastas smėlis pasižymi labai dideliu pralaidumu. Betonas yra daug blogesnis. Bet drįstu patikinti, kad 2000 m gylyje esanti aukšto slėgio ir temperatūros uoliena savo savybėmis daug artimesnė betonui nei smėliui. Aš pajaučiau. Tačiau iš ten išgaunama nafta.
Tai yra šerdis – išgręžtas uolos gabalas. Tankus smiltainis. Gylis 1800 m. Jame nėra naftos.

Kitas svarbus priedas – gamta nepakenčia tuštumos. Beveik visos porėtos ir laidžios uolienos, kaip taisyklė, yra prisotintos vandeniu; jų porose yra vandens. Sūrus, nes tekėjo per daug mineralų. Ir logiška, kad dalis šių mineralų kartu su vandeniu išsineša ištirpusioje formoje, o tada, pasikeitus temperatūros ir slėgio sąlygoms, iškrenta būtent šiose porose. Taigi uolienų grūdelius sulaiko druskos ir šis procesas vadinamas cementavimu. Štai kodėl gręžimo metu šuliniai iš karto netrupa, nes uolos yra sucementuotos.

Kaip randamas aliejus?
Paprastai pirmiausia pagal seisminius tyrimus: vibracijos pradedamos paviršiuje (pavyzdžiui, nuo sprogimo), o jų sugrįžimo laikas matuojamas imtuvais.

Toliau pagal bangos sugrįžimo laiką skirtinguose paviršiaus taškuose apskaičiuojamas vieno ar kito horizonto gylis ir sudaromi žemėlapiai. Jei žemėlapyje aptinkamas pakilimas (=antiklininis spąstai), patikrinama, ar nėra naftos, gręžiant gręžinį. Ne visuose spąstuose yra aliejaus.

Kaip gręžiami šuliniai?
Šulinys yra vertikali kasykla, kurios ilgis yra daug kartų didesnis nei jo plotis.
Du faktai apie šulinius: 1. Jie yra gilūs. 2. Jie siauri. Vidutinis šulinio skersmuo prie įėjimo į rezervuarą yra apie 0,2-0,3 m. Tai yra, žmogus vienareikšmiškai nepralįs. Vidutinis gylis – kaip jau minėta, 500-3500 m.
Gręžimo šuliniai iš gręžimo įrenginių. Yra toks uolienų šlifavimo įrankis kaip kaltas. Atkreipkite dėmesį, ne gręžtuvas. Ir tai visiškai skiriasi nuo to paties varžto formos prietaiso iš „Teenage Mutant Ninja Turtles“.

Antgalis pakabinamas ant gręžimo vamzdžių ir sukasi – tų pačių vamzdžių svoriu jis prispaudžiamas prie šulinio dugno. Grąžto paleidimo principai yra skirtingi, tačiau dažniausiai visa vamzdžių grąžta sukasi taip, kad antgalis sukasi ir dantimis sutraiško akmenį. Taip pat gręžimo skystis nuolat pumpuojamas į šulinį (gręžimo vamzdžio viduje) ir išpumpuojamas (tarp šulinio sienelės ir išorinės vamzdžio sienelės), kad visa ši konstrukcija būtų atvėsinta ir su ja nuneštos susmulkintos uolienos dalelės.
Kam skirtas bokštas? Ant jo pakabinti tuos pačius gręžimo vamzdžius (juk gręžiant nuleidžiamas viršutinis virvelės galas, prie kurio reikia prisukti naujus vamzdžius) ir pakelti vamzdžio virvelę antgaliui pakeisti. Vieno gręžinio išgręžimas trunka apie mėnesį. Kartais naudojamas specialus žiedinis antgalis, kurį gręžiant paliekama centrinė uolienų kolona – šerdis. Šerdis paimama tiriant uolienų savybes, nors tai brangu. Šuliniai taip pat yra pasvirę ir horizontalūs.

Kaip sužinoti, kur kuris sluoksnis yra?
Žmogus negali nusileisti į šulinį. Bet mes turime žinoti, ką mes ten išgręžėme, ar ne? Išgręžus gręžinį, į jį ant kabelio nuleidžiami geofiziniai zondai. Šie zondai veikia pagal visiškai skirtingus fizikinius veikimo principus – savipoliarizacija, indukcija, varžos matavimas, gama spinduliuotė, neutroninė spinduliuotė, gręžinio skersmens matavimas ir kt. Visos kreivės įrašytos į failus, pasirodo toks košmaras:

Dabar dirba geofizikai. Žinodami kiekvienos uolienos fizines savybes, jie išskiria sluoksnius pagal litologiją – smiltainius, karbonatus, molius – ir atlieka pjūvio skaidymą pagal stratigrafiją (ty kokiai epochai ir laikui priklauso sluoksnis). Manau, visi yra girdėję apie Juros periodo parką:

Tiesą sakant, yra kur kas detalesnis skyriaus suskirstymas į etapus, akiratį, narius ir t.t. Bet mums dabar nerūpi. Svarbu, kad naftos rezervuarai (dariniai, galintys išleisti naftą) būtų dviejų tipų: karbonatiniai (kalkakmeniai, pavyzdžiui, kreida) ir terigeniniai (smėlis, tik cementuotas). Karbonatai yra CaCO3. Terigeninis – SiO2. Taip yra, jei tai nemandagu. Neįmanoma pasakyti, kuris geresnis, jie visi skirtingi.

Kaip gerai pasiruošęs darbui?
Išgręžus šulinį, jis aptaisomas. Tai reiškia, kad nuleidžiama ilga plieninių korpusų vamzdžių virtinė (beveik kaip šulinio skersmuo), o tada į tarpą tarp šulinio sienelės ir išorinės vamzdžio sienelės pumpuojamas paprastas cemento skiedinys. Taip daroma, kad šulinys nesutrupėtų (juk ne visos uolos gerai sucementuotos). Šulinio kontekste dabar atrodo taip:

Bet mums reikalingą darinį uždarėme apvalkalo styga ir cementu! Todėl kolonos perforavimas atliekamas priešais darinį (o kaip sužinoti, kur yra norimas darinys? Geofizika!). Vėlgi perforatorius su jame įtaisytais sprogstamais užtaisais nusileidžia ant kabelio. Ten suveikia krūviai ir susidaro skylės bei perforavimo kanalai. Dabar nesijaudiname dėl vandens iš kaimyninių sluoksnių – šulinį perforavome priešais tą, kurio mums reikėjo.

Kaip gaminamas aliejus?
Įdomiausia dalis, manau. Aliejus yra daug klampesnis nei vanduo. Manau, kad toks klampumas yra suprantamas intuityviai. Pavyzdžiui, kai kurie naftos bitumai savo klampumu yra panašūs į sviestą.
Aš eisiu iš kito galo. Darinyje esantys skysčiai yra spaudžiami – juos stumia viršutiniai uolienų sluoksniai. O kai gręžiame šulinį, niekas nespaudžia iš šulinio pusės. Tai yra, šulinio srityje slėgis sumažėja. Susidaro slėgio kritimas, vadinamas depresija, ir būtent dėl ​​šio slėgio alyva pradeda tekėti šulinio link ir jame atsiranda.
Naftos srautui apibūdinti yra dvi paprastos lygtys, kurias turėtų žinoti visi naftininkai.
Darcy lygtis tiesiniam srautui:

Plokščiojo radialinio srauto Dupuis lygtis (tik skysčio įtekėjimo į šulinį atveju):

Tiesą sakant, mes stovime ant jų. Neverta gilintis į fiziką ir rašyti nestacionarios įplaukos lygtį.
Techniniu požiūriu dažniausiai naudojami trys naftos gavybos būdai.
Fontanas. Tai yra tada, kai rezervuaro slėgis yra labai aukštas, o alyva ne tik patenka į šulinį, bet ir pakyla iki pat jo viršaus ir persipila (na, iš tikrųjų neperpila, o toliau į vamzdį).
Siurbliai SHGN (stypų giluminis siurblys) ir ESP (elektrinis išcentrinis siurblys). Pirmasis atvejis yra įprasta supamoji mašina.

Antrojo visai nesimato:

Atkreipkite dėmesį, kad bokštų nėra. Bokštas reikalingas tik vamzdžiams šulinyje nuleisti/pakelti, bet ne gamybai.
Siurblių veikimo esmė paprasta: papildomo slėgio sukūrimas, kad į šulinį patekęs skystis per šulinį pakiltų į žemės paviršių.
Verta prisiminti įprastą stiklinę vandens. Kaip mes iš jo geriame? Mes pakreipiame, tiesa? Tačiau šulinio negalima pakreipti. Bet jūs galite įdėti šiaudelį į stiklinę vandens ir gerti per ją, įtraukdami skystį į burną. Taip veikia šulinys: jo sienelės yra stiklo sienelės, o vietoj vamzdžio į šulinį nuleidžiama vamzdelių (vamzdžių) virvelė. Alyva pakyla per vamzdžius.

SRP atveju siurbimo agregatas atitinkamai judina savo „galvą“ aukštyn ir žemyn, paleisdamas juostą. Strėlė, kildama aukštyn, tempia siurblį su savimi (atsidaro apatinis vožtuvas), o judant žemyn siurblys nusileidžia (atsidaro viršutinis vožtuvas). Taigi po truputį skystis kyla aukštyn.
ESP veikia tiesiai iš elektros (žinoma, su varikliu). Ratai (horizontalūs) sukasi siurblio viduje, turi angas, todėl alyva kyla į viršų.

Turiu pridurti, kad atviras naftos tryškimas, kurį mėgsta rodyti animaciniuose filmuose, yra ne tik ekstremali situacija, bet ir aplinkos katastrofa bei milijoninės baudos.

Ką daryti, kai aliejus gaminamas prastai?
Laikui bėgant aliejus nustoja išspausti iš uolienų, kai sveria viršutiniai sluoksniai. Tada pradeda veikti RPM sistema – rezervuaro slėgio palaikymas. Išgręžiami įpurškimo šuliniai ir į juos aukštu slėgiu pumpuojamas vanduo. Natūralu, kad įpurškiamas arba formavimo vanduo anksčiau ar vėliau pateks į gamybinius šulinius ir kils aukštyn kartu su nafta.
Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad kuo didesnė alyvos dalis sraute, tuo ji greičiau teka ir atvirkščiai. Todėl kuo daugiau vandens teka su aliejumi, tuo aliejus sunkiau išeina iš porų ir patenka į šulinį. Naftos pralaidumo dalies priklausomybė nuo vandens dalies sraute pateikta žemiau ir vadinama santykinėmis fazių pralaidumo kreivėmis. Tai taip pat labai reikalinga sąvoka naftininkui.

Jei dugno angų formavimosi zona yra užteršta (smulkiomis uolienų dalelėmis, nuneštomis alyva, arba iškrito kietieji parafinai), atliekami rūgštiniai apdorojimai (šulinys sustabdomas ir į jį pumpuojamas nedidelis kiekis druskos rūgšties) - tai Šis procesas yra naudingas karbonatiniams dariniams, nes jie ištirpsta. O terigeniniams (smiltainiams) rūgštis nerūpi. Todėl juose atliekamas hidraulinis ardymas - gelis pumpuojamas į šulinį esant labai aukštam slėgiui, kad šulinėlio srityje pradėtų trūkinėti darinys, po to pumpuojamas atramos (keraminiai rutuliukai arba šiurkštus smėlis, kad įtrūkimas nesusidarytų). Uždaryti). Po to gręžinys pradeda veikti daug geriau, nes pašalinamos kliūtys tekėti.

Kas atsitiks su aliejumi po jo pagaminimo?
Pirma, nafta pakyla į žemės paviršių vamzdžiu, kuris eina iš kiekvieno šulinio. 10-15 šalia esančių šulinių šiais vamzdžiais sujungti į vieną apskaitos prietaisą, kuriame matuojama, kiek išgaunama naftos. Tada aliejus siunčiamas paruošti pagal GOST standartus: iš jo pašalinamos druskos, vanduo, mechaninės priemaišos (smulkios uolienų dalelės), jei reikia, vandenilio sulfidas, taip pat aliejus, visiškai išdujinamas iki atmosferos slėgio (atmenate, kad aliejuje gali būti dofigos dujų?). Prekinė nafta patenka į perdirbimo gamyklą. Tačiau gamykla gali būti toli, o tada pradeda veikti bendrovė „Transneft“ – magistraliniai gatavos naftos vamzdynai (priešingai nei žalios naftos su vandeniu lauko vamzdynai). Dujotiekiu nafta pumpuojama lygiai tais pačiais ESP, tik paklota ant jų šono. Jose vienodai sukasi sparnuotės.
Nuo naftos atskirtas vanduo pumpuojamas atgal į rezervuarą, dujos deginamos arba patenka į dujų perdirbimo įmonę. O nafta arba parduodama (užsienyje vamzdynais ar tanklaiviais), arba patenka į naftos perdirbimo gamyklą, kur distiliuojama kaitinant: lengvosios frakcijos (benzinas, žibalas, pirminis benzinas) naudojamos kurui, sunkiosios vaško frakcijos – žaliavoms. plastikų ir kt., o sunkiausias mazutas, kurio virimo temperatūra viršija 300 laipsnių, dažniausiai tarnauja kaip kuras katilams.

Kaip visa tai reguliuojama?
Yra du pagrindiniai naftos gavybos projektiniai dokumentai: atsargų skaičiavimo projektas (ten pateisinama, kad rezervuare yra tik tiek naftos, o ne daugiau ir ne mažiau) ir plėtros projektas (ten aprašyta telkinio istorija ir įrodyta, kad plėtoti reikia taip, o ne kitaip).
Rezervams apskaičiuoti statomi geologiniai modeliai, o plėtros projektui - hidrodinaminiai (ten skaičiuojama, kaip laukas veiks vienu ar kitu režimu).

Kiek visa tai kainuoja?
Turiu iš karto pasakyti, kad visos kainos, kaip taisyklė, yra konfidencialios. Bet galiu apytiksliai pasakyti: šulinys Samaroje kainuoja 30–100 milijonų rublių. priklausomai nuo gylio. Prekinio (neperdirbto) aliejaus tona kainuoja skirtingai. Kai skaičiavau pirmąjį diplomą, jie davė apie 3000 rublių vertę, kai antrasis - apie 6000 rublių, laiko skirtumas yra metai, bet tai gali būti ne tikros vertės. Dabar aš nežinau. Mokesčiai sudaro ne mažiau kaip 40% pelno, pridėjus nekilnojamojo turto mokestį (priklausomai nuo turto buhalterinės vertės) ir naudingųjų iškasenų gavybos mokestį. Pridėkite pinigus, reikalingus darbuotojų atlyginimams, elektrai, gręžinių remontui ir lauko plėtrai – vamzdynų ir naftos surinkimo bei perdirbimo įrangos tiesimui. Labai dažnai plėtros projektų ekonomika nukrenta į minusą, todėl reikia sugalvoti dirbti nenaudingai.
Pridėsiu tokį reiškinį kaip diskontavimas - tona naftos pagaminta kitais metais, yra mažiau vertingas nei tona jame pagaminto aliejaus. Todėl turime intensyvinti naftos gavybą (tai irgi kainuoja).

Taigi, apibendrinau tai, ką mokiausi 6 metus. Visas procesas, nuo naftos atsiradimo rezervuare, žvalgymo, gręžimo, gamybos, perdirbimo ir transportavimo iki pardavimo – matote, kad tam reikalingi visiškai skirtingo profilio specialistai. Tikiuosi, kad bent kas nors perskaitė šį ilgą įrašą – ir aš apvaliau sąžinę bei išsklaidžiau bent kelis su nafta susijusius mitus.

Rusija šiandien turi apytiksliai 13% tyrinėjo naftos telkinius pasaulyje. Pagrindinis mūsų šalies valstybės biudžeto papildymo šaltinis yra atskaitymai iš naftos ir dujų pramonės rezultatų.

Naftą turintys sluoksniai, kaip taisyklė, yra giliai žemės gelmėse. Naftos masės laukuose kaupiasi porėtos struktūros uolienose, kurias supa tankesni sluoksniai. Natūralaus rezervuaro pavyzdys yra kupolo formos smiltainio sluoksnis, iš visų pusių užblokuotas tankaus molio sluoksniais.

Ne kiekvienas išžvalgytas telkinys tampa pramonės plėtros ir gamybos objektu. Sprendimai dėl kiekvieno priimami tik remiantis išsamiu verslo atveju.

Pagrindinis indėlio rodiklis- naftos išgavimo koeficientas, po žeme esančios naftos tūrio ir tūrio, kurį galima gauti perdirbti, santykis. Plėtrai tinkamas laukas yra laukas, kurio numatomas naftos išgavimo koeficientas 30% ir aukščiau. Tobulėjant gamybos technologijoms šioje srityje, šis rodiklis priartėja prie 45% ir daugiau.

Požeminėje saugykloje visada yra žalios naftos, gamtinių dujų ir vandens tuo pačiu metu, esant didžiuliam žemės plutos sluoksnių slėgiui. Slėgio parametras turi lemiamos įtakos renkantis gamybos būdą ir technologiją.

Naftos regeneravimo būdai

Alyvos gamybos būdas priklauso nuo slėgio rezervuare dydžio ir jo palaikymo būdo. Galima išskirti tris būdus:

1. Pirminis– alyva teka iš gręžinio dėl didelio slėgio alyvos rezervuare ir nereikalauja sukurti papildomo dirbtinio slėgio didinimo, alyvos atgavimo koeficientas yra 5-15%;
2. Antrinės- kai natūralus slėgis gręžinyje nukrenta ir naftos pakilimas neįmanomas be papildomo slėgio padidėjimo dėl vandens ar gamtinių / susijusių dujų įpurškimo į rezervuarą, alyvos atgavimo koeficientas yra 35-45%;
3. Tretinis- naftos išgavimo iš rezervuaro padidėjimas sumažinus jos gamybą antriniais metodais, alyvos išgavimo koeficientas yra 40 - 60%.

sintezės dujos

Kasybos metodų klasifikacija

Pagal fizinio poveikio skysto aliejaus kūnui principą, šiandien yra tik du pagrindiniai gamybos būdai: tekantis ir mechanizuotas.

Savo ruožtu galima priskirti mechanizuotus dujų pakėlimo ir siurblio kėlimo būdai.
Jei aliejus iš žarnyno į žemę išspaudžiamas tik veikiant natūraliai alyvą turinčio darinio energijai, tada ištraukimo būdas vadinamas fontanu.

Tačiau visada ateina momentas, kai rezervuaro energijos atsargos išsenka, o šulinys nustoja tekėti. Tada pakėlimas atliekamas naudojant papildomą galios įrangą. Šis išgavimo būdas yra mechanizuotas.

Mechanizuotas būdas atsitinka dujų pakėlimas ir siurbimas. Savo ruožtu dujinis keltuvas galima atlikti kompresorius ir ne kompresorius metodas.

Siurbimo būdas įgyvendinamas naudojant galingus giluminius siurblius: strypą, elektrinį išcentrinį panardinamąjį.
Išsamiau apsvarstykime kiekvieną metodą atskirai.

Fontano aliejaus gamybos būdas: pigiausias ir lengviausias

Naujų telkinių kūrimas visada vykdomas naudojant srautinį gamybos metodą. Tai pats paprasčiausias, efektyviausias ir pigiausias būdas. Tai nereikalauja papildomų energijos išteklių ir sudėtingos įrangos, nes gaminio pakėlimas į paviršių vyksta dėl per didelio slėgio pačiame naftos telkinyje.

Pagrindiniai privalumai

Pagrindiniai fontano metodo privalumai:

• Paprasčiausia šulinio įranga;
• Minimali elektros kaina;
• Siurbimo procesų valdymo lankstumas iki visiško užbaigimo
  sustoja;
• Galimybė nuotoliniu būdu valdyti procesus;
• Ilgas tarptechnologinis įrangos veikimo intervalas;

Norėdami eksploatuoti naują gręžinį, turite visiškai jį kontroliuoti. Fontano sutramdymas atliekamas įrengiant specialius uždarymo vožtuvus, kurie vėliau leidžia valdyti srautą, valdyti darbo režimus, atlikti pilną sandarinimą ir, jei reikia, konservavimą.
Šulinių įrengimas kėlimo vamzdžiai skirtingo skersmens, priklausomai nuo numatomo gamybos greičio ir in situ slėgio.

Esant didelėms gamybos apimtims ir geram slėgiui, naudojami didelio skersmens vamzdžiai. Kraštiniai šuliniai ilgalaikiam tekančio proceso išsaugojimui ir gamybos savikainos mažinimui juose sumontuoti mažo skersmens kėlimo vamzdžiai.

Beje, perskaitykite ir šį straipsnį: Sunkiosios naftos perdirbimo ypatybės

Pasibaigus tekėjimo procesui, šulinyje naudojami dirbtiniai pakėlimo metodai.

Alyvos gamybos dujinio pakėlimo būdas

Dujinis liftas yra vienas iš mechanizuotų naftos gavybos būdų ir logiška tekėjimo metodo tąsa. Kai rezervuaro energijos nebeužtenka alyvai išstumti, pakėlimas pradedamas siurbiant į rezervuarą. suslėgtų dujų. Tai gali būti paprastas oras arba susijusios dujos iš netoliese esančio lauko.

Naudojamas dujoms suspausti aukšto slėgio kompresoriai. Šis metodas vadinamas kompresoriumi. Nekompresinis dujų pakėlimo metodas atliekamas tiekiant dujas į formaciją jau esant aukštam slėgiui. Tokios dujos tiekiamos iš artimiausio telkinio.

Dujų pakėlimo gręžinio įrengimas atliekamas tėkmės gręžinio užbaigimo būdu, įrengiant specialius vožtuvus suslėgtoms dujoms tiekti įvairiuose gyliuose su projekto nustatytu intervalu.

Pagrindiniai privalumai

Dujinis pakėlimas turi pranašumų prieš kitus dirbtinio pakėlimo būdus:

• didelių kiekių mėginių ėmimas iš skirtingų gylių bet kuriame lauko plėtros etape su priimtinu sąnaudų rodikliu;
• galimybė gaminti net esant dideliam kreivumui
  šuliniai;
• dirbti su stipriai dujomis ir perkaitusiomis formomis;
• visiška visų proceso parametrų kontrolė;
• automatizuotas valdymas;
• didelis įrangos patikimumas;
• kelių sluoksnių veikimas vienu metu;
• parafino ir druskų nusodinimo procesų valdymas;
• paprasta techninės priežiūros ir remonto technologija.

Pagrindinis dujinio lifto trūkumas yra auksta kaina metalinė įranga.
Mažas efektyvumas ir didelės įrangos kaina verčia dujinį keltuvą naudoti daugiausia tik šviesiajai alyvai, turinčiai daug dujų, kelti.

Mechanizuotas alyvos gamybos būdas – siurbimas

Siurbimo operacija užtikrina alyvos pakėlimą per gręžinį su atitinkama siurbimo įranga. Siurbliai yra be strypų. Strypas - panardinamas tipo elektrinis išcentrinis.

Dažniausia alyvos siurbimo schema siurbtukų siurbliai. Tai gana paprastas, patikimas ir nebrangus būdas. Šio metodo gylis yra iki 2500 m. Vieno siurblio našumas yra iki 500 m3 per dieną.

Beje, perskaitykite ir šį straipsnį: Įrangos korozija

Pagrindiniai konstrukciniai elementai yra siurblio vamzdžiai ir juose ant standžių strypų stūmikų pakabinami stūmokliai. Numatytas stūmoklių judesys atgal siurbimo agregatas virš šulinio. Pati mašina sukimo momentą gauna iš elektros variklio per daugiapakopių pavarų dėžių sistemą.

Dėl mažo strypinių stūmoklinių siurblių patikimumo ir našumo mūsų laikais vis dažniau naudojami povandeniniai siurbliniai - elektriniai išcentriniai siurbliai (ESP).

Pagrindiniai privalumai

Elektrinių išcentrinių siurblių pranašumai:

• priežiūros paprastumas;
• labai geras našumas 1500 m3 per dieną;
• ilgalaikis kapitalinio remonto laikotarpis iki pusantrų metų ar daugiau;
• galimybė apdoroti pasvirusius šulinius;
• siurblio veikimą reguliuoja etapų skaičius, bendras ilgis
  surinkimas gali skirtis.

Išcentriniai siurbliai puikiai tinka senoms nuosėdoms, kuriose yra daug vandens.

Sunkios alyvos kėlimui Geriausiai tinka sraigtiniai siurbliai. Tokie siurbliai pasižymi didelėmis galimybėmis ir padidina jų patikimumą didelis efektyvumas. Vienas siurblys per dieną lengvai pakelia 800 kubinių metrų naftos iš iki trijų tūkstančių metrų gylio. Jis turi žemą atsparumo korozijai lygį agresyvioje cheminėje aplinkoje.

Išvada

Kiekviena iš aukščiau aprašytų technologijų turi teisę egzistuoti ir nė viena negali vienareikšmiškai pasakyti, ar ji gera, ar bloga. Viskas priklauso nuo tam tikrą indėlį apibūdinančių parametrų rinkinio. Metodo pasirinkimas gali būti pagrįstas tik kruopštaus ekonominio tyrimo rezultatais.

JUMS SUSIDOMĖS:

Naftos gamybos kaina OPEC šalys šiemet susitarė dėl naftos gavybos Naftos barelių pavertimas tonomis ir atvirkščiai Žalios naftos perdirbimo apimtys 2018 metais Rusijos naftos perdirbimo gamyklose išliks 280 mln. tonų lygyje.

Nafta vadinama „juoduoju auksu“, nes tai angliavandenilis, be kurio neįsivaizduojama šiuolaikinės pramoninės gamybos plėtra. Nafta ir dujos yra kuro ir energijos komplekso pagrindas, kuriame gaminamas kuras, naudojami tepalai, alyvos komponentai. Statybinės medžiagos, kosmetika, maistas, plovikliai. Šios žaliavos parduodamos už valiutą ir atneša klestėjimą šalims ir tautoms, kurios turi didžiulius jos atsargas.

Kaip randami naftos telkiniai?

Kasyba prasideda nuo telkinių tyrinėjimo. Geologai galimą naftos horizontų atsiradimą žarnyne nustato pirmiausia pagal išorinius požymius – reljefo geografiją, naftos dėmių atodangas į paviršių, naftos pėdsakų buvimą požeminiame vandenyje. Ekspertai žino, kuriuose nuosėdiniuose baseinuose galima daryti prielaidą, kad yra naftos rezervuarų, profesionalai yra apsiginklavę įvairiais žvalgymo ir žvalgymo metodais, įskaitant uolienų atodangų paviršiaus tyrimus ir atkarpų geofizinę vizualizaciją.

Numatomas indėlio atsiradimo plotas nustatomas pagal savybių derinį. Tačiau net jei jie visi yra, tai nereiškia, kad atlikus išsamų tyrimą bus atskleistas naftos telkinys su dideliais atsargomis, reikalingomis komercinei gamybai pradėti. Dažnai atsitinka taip, kad žvalgomieji gręžimai nepatvirtina telkinio komercinės vertės. Šios rizikos visada yra žvalgant naftą, tačiau be jų neįmanoma nustatyti struktūrų (spąstų), kuriose naftos susikaupia tiek, kiek reikia plėtrai.