Kur var iegūt eļļu. Kā tiek iegūta eļļa (metodes) pasaulē un Krievijā. Strūklakas eļļas iegūšanas metode: lētākais un vienkāršākais

Nosūtīt cilvēku izpētīt kosmosu ir daudz vienkāršāk nekā iegūt naftu no zemes zarnām. Kosmosā nav spēcīga spiediena, mūsu planētas atmosfēra ir gandrīz viendabīga, un galu galā šodien pat caur parastu ikviens var redzēt, kas notiek debesīs. Bet ar naftu, kas slēpjas zem zemes, lietas ir daudz sarežģītākas.

Agrāk naftas ieguve bija vienkāršs process. Dažviet "melnais zelts" izplūda strūklakās tieši uz zemes virsmas, un to uzreiz varēja savākt konteineros. Vēlāk rakstā mēs par to runāsim kā tiek ražota eļļa, par tādiem pamatprocesiem kā sagatavošana izstrādei, urbumu urbšana un ražošanas vadība.

Pieaug naftas ieguves sarežģītība un tehnoloģija

Senajā Ēģiptē skārda balzamēja ar eļļu, Senajā Indijā no naftas veidoja bitumenu un asfaltu, Bizantijā, kā liecina vēstures avoti, eļļa jau tika izmantota kā degviela primitīviem uz kuģiem uzstādītiem liesmu metējiem – šo procesu sauca par "grieķu uguni" .

Pagāja gadi, gadu desmiti, gadsimti. Naftas rezerves, kas atradās ērtās vietās, bija izsmeltas, un cilvēce ar galvu iegrima ogļūdeņražu fāzē, padarot visu pasaules ekonomiku atkarīgu no tik ļoti nepieciešamās gāzes un naftas ražošanas.

Tāpēc, ja kāds no jūsu vides ar entuziasmu runā par portatīvajiem datoriem un iPhone, jūs varat tikai žāvāties un skeptiski smaidīt, jo ir skaidri redzams, ka mūsdienu civilizācija balstās nevis uz gadžetiem, bet gan uz ogļūdeņražiem.

Ne velti eļļu sauc par "melno zeltu" – tā ir 100% taisnība. Nafta ir kuģu, lidmašīnu, automašīnu degvielas pamats, katlus silda ar mazutu un gāzi.

Visur cilvēkus ieskauj plastmasas lietas, un pat zāļu skapī katram ir aspirīns, kas tiek sintezēts no eļļas. Pirms pusgadsimta cilvēkam nebija citas izvēles, kā vien iemācīties iegūt naftu no vietām, kuras vēl nesen tika uzskatītas par praktiski nepieejamām komerciālai attīstībai. Būtisku ieguldījumu naftas ieguvei nepieciešamo "kosmosa tehnoloģiju" attīstībā, ko ir patīkami realizēt, deva mūsu valsts zinātnieki un inženieri.

Kur nafta tiek ražota Krievijā - vadošais uzņēmums Gazpromneft-Khantos

Krievijā darbojas Južno-Priobskoje atradne Gazpromņeftj-Khantos, kas ir nepārtraukti attīstošs naftas uzņēmums, viens no galvenajiem Gazprom Neft meitasuzņēmumiem Hantimansi autonomajā apgabalā Jugrā, kas darbojas kopš 2005. gada.

Šodien uzņēmums ieņem vadošo pozīciju starp uzņēmumiem, kas darbojas Jugrā, naftas ieguves pieauguma tempu ziņā. Ja vēlaties, katrs no jums var apskatīt šo grandiozo inženiertehnisko brīnumu!

Cik daudz naftas ir palicis zem zemes

Uzreiz gribu pastāstīt labās ziņas – pazemē ir daudz naftas. Ja kaut reizi mūžā esi mēģinājis kādu gardu kārtaino kūku, tad tev nebūs grūti iztēloties, kā mūsu planēta “izskatās iekšā”, un tā sastāv no neskaitāmām dažādu akmeņu kārtām.

Un šim pazemes "pīrāgam" ir naftas slānis, ko sauc par Baženova veidojumu, kura platība ir miljons kvadrātkilometru un atrodas zem Rietumsibīrijas.

Tas satur ievērojamu naftas krājumu, kas ļauj patērēt pasaulē no 15 līdz 30 gadiem.

Naftas ieguves tehnoloģijas un to ekonomiskās efektivitātes trūkums

Un tagad nedaudz par skumjām. Mūsdienu cilvēces tehnoloģijas vēl nav pietiekami attīstītas, lai Baženova veidojums varētu pilnībā un ekonomiski efektīvi attīstīties. 2017. gadā Gazprom Neft Hantimansijskā atvēra Bazhen tehnoloģiju centru, bet šobrīd tiek izstrādātas metodes komerciālai naftas ieguvei no šo iežu grupas.

Neskatoties uz to, ka ir sākuši darboties pirmie izmēģinājuma urbumi, Gazprom Neft zinātniekiem vēl ir nepieciešami pāris gadi, lai panāktu ražošanu līdz komerciāli izdevīgam līmenim, kas ir 2,5-4 miljoni tonnu gadā.

Ja nebūvēsim tālejošus plānus, tad tuvākajās desmitgadēs ir pamatota cerība iegūt aptuveni 5% no tur sastopamajiem ogļūdeņražiem pilnvērtīgai un ekonomiski efektīvai Baženova veidojuma attīstībai.

Kā tiek ražota eļļa, izmantojot Gazpromneft-Khantos piemēru

Lai jums būtu skaidrs priekšstats par to, kādas grūtības pastāv, mēs jums pastāstīsim par to, kā darbojas uzņēmums Gazpromneft-Khantos, kas šobrīd ik gadu saražo aptuveni 15 miljonus tonnu naftas ekvivalenta. Vajag iedomāties ķieģeļus, kas iemērc eļļā, paslēpti pazemē 3 kilometru dziļumā. Ķieģeļi tiek presēti plānā kārtā, 15-20 metru augstumā, un citi akmeņi to ierāmē no augšas un apakšas kā pīrāga slāņus.

Lai piekļūtu šiem ķieģeļiem, naftas strādnieki ierīkoja urbšanas vietu. Nepieciešamo punktu Hantimansijskas apkaimē nosaka ģeologi, pēc tam šajā vietā no smiltīm tiek izliets milzīgs no ūdens izolēts laukums. Lai sniegtu jums vizuālu izmēru attēlojumu, tie ir aptuveni divi futbola laukumi.

Apkārt vietai ir izbūvēts smilšu sēklis, un tas tiek darīts ārkārtas gadījumos, lai eļļa nekur nenoplūst. Pašā vietā ir samontēta zvērīga urbšanas iekārta, kas ir daudzstāvu ēka, kas ar apdullinošu rūkoņu pārvietojas no akas uz aku pa sliedēm.

Sākas urbšana, un, urbim virzoties dziļāk zemē, urbums tiek pastiprināts ar caurulēm. Tas tiek darīts tā, lai aka nesabruktu, un pats urbis, tāpat kā gludstobra pistole, brīvi staigā gar stumbru. Starp akmeni un caurulēm brīvā vieta ir “pieslēgta”, citiem vārdiem sakot, piepildīta ar cementu. Protams, ne visi saprot, kā izskatās pati urbjmašīna.

Vairumā gadījumu šī ir iespaidīga izskata sagatave, kas izgatavota no ļoti izturīga materiāla. Urbji piegādā ūdeni šahtai, kas iedarbina sējmašīnu un pēc tam atgriežas atpakaļ gar šahtas sienām. Rotējošais urbis padziļina aku tieši tajā virzienā, kādā tā ir vērsta no augšas.

Iedomāsimies, ka jūs spēlējat biljardu, bet sitat pa metāla bumbiņām, mēģinot tās iedzīt kabatās, nevis ar kiju, bet ar ūdens strūklu no ūdens pistoles. Bet šeit, iegūstot eļļu, jūs ne tikai neredzat bumbu, bet arī atrodaties lielā attālumā no tās, sasniedzot vairākus kilometrus. Krievijas urbēji mūsdienās risina aptuveni līdzīgas problēmas.

Viena urbuma urbšana prasīs vairākas nedēļas. Kā jau teicām iepriekš, urbšanas iekārta atrodas uz sliedēm. Pēc tam, kad darbs pie nākamās urbuma ir pabeigts, urbšanas iekārta pavirzās dažus metrus, lai izurbtu nākamo, tad vēl un vēl vienu, un process turpinās, līdz parādās vesels “krūms” ar 12-18 urbumiem.

Aku urbšana pirmajā kilometrā tiek veikta vairāk vai mazāk vertikāli, bet nākotnē tās vienmērīgi pagriežas dažādos virzienos un praktiski ieplūst horizontālā plaknē, un rezultātā tiek iegūts visīstākais pazemes krūms.

Pateicoties šai urbšanas tehnoloģijai, katrs paliktnis savāc eļļu no pazemes platformas ar rādiusu līdz 4 kilometriem.

Protams, bez atbilstoša pasūtījuma augstās tehnoloģijas nevar darboties. Visi objekti tiek rūpīgi uzraudzīti, tāpēc tie ir ideālā tīrībā, viss ir precīzi parakstīts un apzīmēts.

Cik maksā urbēji un kāds ir viņu darba laiks?

Visi darbinieki, tostarp priekšnieki, valkā aizsargbrilles un ķiveres. Alga parastajiem urbējiem atbilstošais ir aptuveni 200 tūkstoši rubļu mēnesī. Pēc mēneša darba urbējs mēnesi atpūšas.

Šim režīmam ir gan plusi, gan mīnusi. Starp priekšrocībām ir šādas:

• Pārtika augstā līmenī. Kvalitāte kā restorānā;
• Urbji tiek apgādāti ar visu nepieciešamo, tāpēc izmaksas gandrīz nav. Tā rezultātā jūs varat atnest mājās neskartu algu;
• Novērošanas periodā tas tiek ievērots Darba kodekss. Maiņu strādnieks strādā 12 stundas maiņā, viņam ir visas sociālās garantijas.

Ir arī mīnusi:

• Laika apstākļi ir diezgan bargi - šeit ir ļoti auksts;
• Ja cilvēkam ir ģimene, tad šāds “saplēsts” grafiks mēnesi pēc mēneša neder visiem.

Protams, jaunam darbiniekam bez ģimenes un bērniem šāds darbs ir ideāls. Augsta alga un mēnesis atpūta pirms nākamās maiņas ļauj labi pavadīt laiku un doties ceļojumā.

Naftas lauku izstrāde - sagatavošanas un urbšanas process

Parunāsim vēlreiz par to, kā urbuma urbšanas stadijā tiek iegūta eļļa. Daudzi kļūdaini pieņem, ka tad, kad urbis sasniedz veidojumu, var pieslēgt cauruli un izsūknēt eļļu. Tā nav taisnība! Lai urbtu vienu vertikālu urbumu, uzņēmumam ir jāizmaksā 35–45 miljoni rubļu. Teorētiski lielpilsētas iedzīvotājs ar labs bizness, var pārdot īpašumu, kas atrodas centrā un izurbt jaudīgu cauruli savā zemes gabalā ar lauku māju, bet pat tad, ja viņam paveiksies atrast vismaz mazu eļļu zemes iekšienē, viņš nevarēs “izvelciet” to uz virsmas.

Vēlreiz pievērsīsimies tam, ka eļļa ir diezgan blīvos slāņos. Un līdz izskats tie izskatās kā eļļā samērcēts ķieģelis vai smilšakmens. Tāpēc pati eļļa tev netecēs. Piemēram, jūs caurdurat bumbieri ar īlenu - vai no tā bumbieru sula iztecēs glāzē? Protams, nē. Tā tas ir ar eļļu.

Ģeologiem, lai iegūtu eļļu, ir jāveic patiesi rotaslietas operācija, ko sauc par hidraulisko lūzumu. Kā tas notiek?

Zem spēcīgākā spiediena akā tiek iesūknēts ūdens, kas salauž rezervuāru, veidojot plaisas. Tajos tiek iedzītas smiltis, kas neļauj plaisām aizvērties atpakaļ. Gazprom Neft ir vadošās hidrauliskās sašķelšanas tehnoloģijas. 2016. gadā tieši Gazpromneft-Hantos laukā tika veikts rekordliels 30 posmu hidrauliskais lūzums! Pēc viņa akas dibens (apakšgals) kļuva kā birste, ar kuru mazgājam traukus.

Bet tas vēl nav darba beigas! Lai eļļa iet uz augšu, tā ir jāstumj no apakšas ar ūdens spiedienu. Un te ģeologu priekšā ir rūpīgi veikt aprēķinus, norādot, kurās akās nepieciešams iesūknēt un no kurām jau var paņemt naftu, kas tiek līdz urbējiem. Eļļai izsūknējot, mainās spiediens rezervuāros, tāpēc šī ir nepārtraukta darbplūsma: dažās akās tiek iesūknēts ūdens, bet citās apakšā tiek nolaisti sūkņi, kas zem elles spiediena "dzen" eļļu virspusē.

Milzīgais spiediens, kas pavada naftas ieguvi, ir labs iemesls, lai uzturētu kārtību darba vietā un maksāt darbiniekiem augstas algas.

Lai jūs skaidri saprastu, pietiek ar 200 atmosfērām, pieticīgiem eļļas parametriem, lai pat tieva strūkla darbotos kā asākais skalpelis. Viņa spēj sagriezt gabalos un dārgu aprīkojumu un, nedod Dievs, kļūdījušās darbinieces.

Vēršam uzmanību uz to, ka lielākā daļa laukā esošo iekārtu ir pašmāju ražotas ar datorinženierim neparastiem kirilicas uzrakstiem un raksturīgām melnām datu plāksnītēm.

Patīkami apzināties, ka mūsu valsts šodien ir līderis naftas tehnoloģiju attīstībā.

Tātad, apkoposim visus paveiktos darbus:

• Tika izurbtas akas;
• tika veikts hidrauliskās laušanas komplekss;
• izveidota sarežģīta kuģu sistēma, kas sazinās zem augsta spiediena;
• raktuvju šahtas tika attīrītas no svešām atkritumiem un smiltīm.

Naftas ieguves vadība

Tagad virspusē nākusi nafta, un tad darbam pievienojušies operatori. Pirms dažiem gadiem nācās apbraukt visas akas riņķī un savākt veidošanās šķidruma paraugus pudelēs. Šie paraugi ir sava veida saputots tumšās šokolādes kokteilis, un tie smaržo pēc benzīna no jebkuras degvielas uzpildes stacijas. Pagriežot vārstu, operators pudelē iesūknēja putojošu ūdens-eļļas maisījumu un pēc tam, izmantojot īpašu ierīci, nosūtīja akā skaņas vilni. Tas tika darīts, lai noteiktu pašreizējo urbuma dziļumu. Līdz šim, starp citu, ir interesanta tradīcija iesācējiem operatoriem. Kad viņi ir izturējuši pārbaudes laiku, varas iestādes tos pārklāj ar rezervuāra šķidrumu - tas ir naftu strādnieku pārejas rituāls.

Mūsdienās smilšaina teritorija, kas vasarā atgādina izdegušu tuksnesi arābu valstīs, nav bieži jāapmeklē, jo akas ir aprīkotas ar sensoriem. Viņi ņem visus rādījumus reāllaikā un pēc tam nosūta tos vadības centram.

Līdz šim automatizācija būtu aprobežojusies ar to - joprojām ir ērtāk vadīt visus vārstus un ierīces no vadības centra, nevis skraidīt pa akas paliktni, runājot ar operatoriem pa radio. Taču mūsdienu realitāte mudina naftas kompānijas būt nemitīgā attīstībā, jo naftas ieguve gadu no gada kļūst dārgāka, bet efektīvais pieprasījums pēc "melnā zelta" nepieaug tik strauji, kā gribētos.

Lai izmantotu jomu, ir jābūt 15% ienesīgumam, taču, neskatoties uz pieticīgajiem skaitļiem, katru gadu tos sasniegt kļūst arvien grūtāk.

Tagad naftas kompānijas ražo digitālos dvīņus laukiem. Visa informācija plūst uz Ražošanas vadības centru (MCC), kas pēc izkārtojuma ir līdzīgs Kosmosa kuģu misijas vadības centram. Mūsdienu jaudīgie datori, izmantojot neironu tīklus, simulē pazemes procesus un prognozē, cik daudz un kāda veida eļļas katram sūknim katrā akā ir jānogādā virspusē un kas jādara, lai iegūtu maksimālo rezultātu.

Protams, katrs no mums var tikai aptuveni iedomāties, kādi procesi notiek pazemē naftas ieguves laikā, kā pārvietojas šķidrumi, kā darbojas sūkņi. Savukārt digitālais dvīnis visu modelē ārkārtīgi precīzi, ik minūti koriģējot trīsdimensiju attēlu ar svaigiem sensora rādījumiem. Šīs sistēmas izmantošana dod iespēju maksimāli izvilkt no esošā lauka. Un, ja, piemēram, cilvēki bez tehnikas saražotu 6 miljonus tonnu gadā, tad datortehnika palīdz šo skaitli gandrīz dubultot - tas ir 10 miljoni tonnu!

Aku mežizstrāde – atvaskošana

Ir svarīga nianse - eļļai zemes zarnās ir 100-120 grādu temperatūra, un ar to pietiek, lai tā paliktu šķidra. Bet, kad tas tiek pacelts uz virsmas, tas sasalst, un, kad tā temperatūra sasniedz 60 grādus, parafīns, kas ir tā sastāvdaļa, sāk nosēsties uz raktuves sienām. Lai šis process netraucētu naftas ieguvei, šahtā periodiski tiek palaists īpašs apaļš nazis, kas slīd uz augšu un uz leju un nogriež no sienām parafīnu.

Turklāt raktuvēs atrodas milzīgs skaits citu ierīču, kas veic konkrētu uzdevumu vai pārraida kādu svarīgu informāciju naftiniekiem. Piemēram, regulāri tiek veikta "mežizstrāde" (vārds cēlies no franču karotītes - burkāns). Šī procesa laikā ģeofiziķi urbumā nolaiž zondi, kas izskatās pēc burkāna un kuras uzdevums ir pārnest uz virsmu detalizētu informāciju par akmeņiem, kas ieskauj aku.

Rezervuāra šķidrums un tā atdalīšana

Rezervuāra šķidrums, kas, kā teicām iepriekš, ir ūdens, eļļas maisījums un, nonācis virspusē, pa caurulēm nonāk nelielā piekabē, kas atgādina zirnekli. Tajā šķidrums tiek mērīts no dažādām pusēm un nosūtīts tālāk uz iekārtu formējuma ūdens iepriekšējai novadīšanai.

Neļaujiet vārdam "iepriekšējais" jūs maldināt, jo papildus urbumiem naftas atradnē darbojas īsta naftas ķīmijas rūpnīca. Tās galvenais uzdevums ir sagatavot eļļu pārvietošanai pa caurulēm. Un, lai jūs saprastu šī auga mērogu, sniegsim piemēru. Južno-Priobskoje lauka darbībai nepieciešami 96 MW elektroenerģijas - ar šo daudzumu pietiek, lai darbinātu nelielu pilsētu.

Rūpnīcā rezervuāra šķidrums tiek ievietots milzīgā separatorā, kur tas tiek sadalīts trīs lielos slāņos - saistītajā gāzē, ūdenī un eļļā.

Saistītā gāze ir sadalīta divās komponentēs – dabasgāzē un NGL (plašā ogļūdeņraža frakcijā). Dabasgāze, kas ir etāna un metāna maisījums, tiek izmantota apkurei un citām mājsaimniecības vajadzībām, tostarp pašai elektroenerģijas ražošanai, kas ietaupa nopietnus apjomus. NGL tiek iesūknēts caurulē un pārvietots uz rūpnīcu Tobolskā, kur no tā arī ražo propilēnu. Ja agrāk saistītā gāze tika vienkārši sadedzināta, tad nesen valsts veica izmaiņas nodokļu likumdošanā un tagad gāzi pārstrādāt ir izdevīgāk.

Ūdens tiek atgriezts atpakaļ akās un sūknēts pazemē, lai sistēmā radītu spiedienu.

Atlikusī eļļa tiek pakļauta vēl lielākai dehidratācijai, no tās tiek noņemti sāļi un attīrīti no mehāniskiem piemaisījumiem, kuru dēļ var rasties caurules aizsērēšana.

Eļļas laboratorija

Vietējā laboratorija katru dienu ņem simtiem paraugu, lai pārbaudītu produkta kvalitāti gan pie ieejas, gan pie izejas. Laboratorija ir aprīkota ne tikai ar sadzīves tehniku, kas ir aptuveni puse. Taču pašu svarīgāko ierīci - draudīga izskata statīvu, kas ievietots brutālā tērauda koferī, ražojis pašmāju ražotājs.

Daudzi no jums būtu pārsteigti, uzzinot, ka šīs pārnēsājamās ierīces izmaksas ir 2,5 miljoni rubļu. Bet, ja pirktu ārzemēs, cena varētu būt desmitreiz lielāka.

Naftas ieguves ekoloģija

Atgriezīsimies pie runām par naftas ieguvi. Kad mēs runājām par hidraulisko sašķelšanu, jūs droši vien iedomājāties postapokaliptisku ainavu, kas atgādina amerikāņu filmu ainas: nokaltuši koki, novājējuši dzīvnieki ar divām galvām, saplaisājusi nedzīva zeme. Bet patiesībā viss ir savādāk. Iespējams, mūsu valstī plaisāšana notiek lielākā dziļumā vai tiek izmantotas videi draudzīgākas ķimikālijas, kas ļauj atstāt neskartu zemes virsmu ieguves teritorijā. Pie akas atrodas dīķi, kuros peld gulbji. Ja nāksi ekskursijā, tad drošības instruktāžas laikā tiks detalizēti pastāstīts, kur jāskrien, ja atskan “lācis atnācis” signāls. Uz lauka jūs nejutīsiet raksturīgo ķīmisko smaku.

Krievijas vadošā pozīcija naftas ieguves tehnoloģijā

Jūs jūtaties lepns, ka ražošanas kultūras ziņā pēdējo divdesmit gadu laikā mēs noteikti esam tikuši tālu uz priekšu. Un, ja agrāk Vācijas un Japānas rūpniecības līmenis mums šķita nesasniedzams, tad šodien mūsu lielais ražošanas uzņēmumi var drosmīgi lielīties, ka atbildība un precizitāte ir viņiem vizīt karte. Turklāt šāds līmenis ir sasniegts ne tikai tādās augsto tehnoloģiju nozarēs kā naftas ķīmija un naftas ieguve. Šodien Krievijai ir visas tiesības saukties par civilizētu industriālu valsti un tā var iemācīt daudzām citām valstīm ar ogļūdeņražu rezervēm iegūt naftu tās rašanās apstākļos dziļos slāņos.

Daudzi cilvēki, it kā pat šodien, atrodas blīvā pagātnē, domājot, ka eļļas ieguve ir tikpat vienkārša kā bumbieru lobīšana. Atrada depozītu, nolaida "sūkni" un sūkni! Patiesībā lietas ir savādākas, un naftas ieguve ir ļoti augsto tehnoloģiju process, ko varbūt var salīdzināt ar mūsdienu mikroprocesoru ražošanu. Faktiski tikai dažās valstīs ir iespēja patstāvīgi attīstīt sarežģītas atradnes. Krievija ir tikai tāda valsts, un mēs varam pamatoti ar to lepoties.

Naftas ieguve jūrā, kā arī slānekļa un grūti atgūstamo ogļūdeņražu krājumu attīstība galu galā aizstās tradicionālo “melnā zelta” atradņu attīstību uz sauszemes, jo tās izsīkst. Tajā pašā laikā izejvielu ieguve ārzonas teritorijās galvenokārt tiek veikta, izmantojot dārgas un darbietilpīgas metodes, savukārt tiek iesaistīti vissarežģītākie tehniskie kompleksi - naftas platformas.

Jūras naftas ieguves specifika

Tradicionālo piekrastes naftas atradņu krājumu samazināšanās ir likusi nozares vadošajiem uzņēmumiem veltīt savus spēkus bagātu ārzonas bloku attīstībai. Pronedra jau iepriekš rakstīja, ka impulss šī ražošanas segmenta attīstībai tika dots septiņdesmitajos gados, pēc tam, kad OPEC valstis noteica naftas embargo.

Pēc saskaņotām ekspertu aplēsēm, aplēstās ģeoloģiskās naftas rezerves, kas atrodas jūru un okeānu nogulumiežu slāņos, sasniedz 70% no kopējā pasaules apjoma un var sasniegt simtiem miljardu tonnu. Apmēram 60% no šī apjoma ietilpst plauktu zonās.

Līdz šim puse no četrsimt pasaules naftas un gāzes baseiniem aptver ne tikai kontinentus uz sauszemes, bet arī stiepjas uz plaukta. Šobrīd dažādās Pasaules okeāna zonās tiek attīstīti aptuveni 350 lauki. Tie visi atrodas plauktu zonās, un ražošana parasti tiek veikta dziļumā līdz 200 metriem.

Pašreizējā tehnoloģiju attīstības stadijā naftas ieguve jūrā ir saistīta ar augstām izmaksām un tehniskām grūtībām, kā arī vairākiem ārējiem nelabvēlīgiem faktoriem. šķēršļi priekš efektīvs darbs jūrā bieži ir augsts seismiskuma līmenis, aisbergi, ledus lauki, cunami, viesuļvētras un viesuļvētras, mūžīgais sasalums, spēcīgas straumes un liels dziļums.

Straujo naftas ieguves attīstību jūrā bremzē arī augstās iekārtu izmaksas un lauku attīstības darbi. Ekspluatācijas izmaksu apjoms palielinās, palielinoties ieguves dziļumam, iežu cietībai un biezumam, kā arī lauka attālumam no krasta un grunts topogrāfijas sarežģītībai starp ieguves zonu un krastu, kur tiek ievilkti cauruļvadi. Nopietnas izmaksas ir saistītas arī ar naftas noplūdes novēršanas pasākumu īstenošanu.

Tikai urbšanas platformas izmaksas, kas paredzētas darbam dziļumā līdz 45 metriem, ir 2 miljoni USD. Iekārtas, kas paredzētas dziļumam līdz 320 metriem, var maksāt pat 30 miljonus USD. pie 113 miljoniem USD

Saražotās naftas nosūtīšana uz tankkuģi

Mobilās urbšanas platformas darbība piecpadsmit metru dziļumā tiek lēsta USD 16 tūkstošu dienā, 40 metru - 21 tūkstotis USD, pašgājējas platformas darbība, ja to izmanto 30–180 metru dziļumā, tikai 1,5–7 miljoni USD. kur mēs runājam par lielām naftas rezervēm.

Tāpat jāņem vērā, ka naftas ieguves izmaksas dažādos reģionos būs atšķirīgas. Darbs, kas saistīts ar lauka atklāšanu Persijas līcī, tiek lēsts 4 miljonu dolāru vērtībā, Indonēzijas jūrās - 5 miljoni dolāru, bet Ziemeļjūrā cenas pieaug līdz 11 miljoniem dolāru par atļauju attīstīt zemi.

Naftas platformu veidi un izvietojums

Iegūstot naftu no Pasaules okeāna laukiem, strādājošie uzņēmumi parasti izmanto īpašas ārzonas platformas. Pēdējie ir inženiertehniskie kompleksi, ar kuru palīdzību tiek veikta gan urbšana, gan tieša ogļūdeņražu izejvielu ieguve no jūras gultnes. Pirmā naftas platforma atklātā jūrā tika uzsākta ASV Luiziānas štatā 1938. gadā. Pasaulē pirmā tieši ārzonas platforma ar nosaukumu "Oil Rocks" tika nodota ekspluatācijā 1949. gadā Azerbaidžānas Kaspijas jūrā.

Galvenie platformu veidi:

• stacionārs;
• brīvi fiksēts;
• daļēji iegremdējamie (izpēte, urbumi un ražošana);
• domkrata urbšanas iekārtas;
• ar pagarinātiem balstiem;
• peldošās naftas krātuves.

Peldošā urbšanas iekārta ar izvelkamām kājām "Arctic"

Dažāda veida platformas var atrast gan tīrā, gan kombinētā veidā. Viena vai cita veida platformas izvēle ir saistīta ar konkrētiem uzdevumiem un nosacījumiem noguldījumu attīstībai. Lietošana dažādi veidi platformas galveno ārzonas ražošanas tehnoloģiju pielietošanas procesā, mēs apsvērsim tālāk.

Strukturāli naftas platforma sastāv no četriem elementiem - korpusa, enkuru sistēmas, klāja un urbšanas iekārtas. Korpuss ir trīsstūrveida vai četrstūrveida pontons, kas uzstādīts uz sešām kolonnām. Konstrukcija tiek noturēta uz ūdens, pateicoties tam, ka pontons ir piepildīts ar gaisu. Uz klāja atrodas urbšanas caurules, celtņi un helikopteru laukums. Tornis tieši nolaiž sējmašīnu jūras gultnē un paceļ to pēc vajadzības.

1 - urbšanas iekārta; 2 - helikopteru laukums; 3 - enkuru sistēma; 4 - korpuss; 5 - klājs

Kompleksu notur enkuru sistēma, kas ietver deviņas vinčas platformas malās un tērauda troses. Katra enkura svars sasniedz 13 tonnas. Mūsdienu platformas tiek stabilizētas noteiktā punktā ne tikai ar enkuru un pāļu palīdzību, bet arī ar progresīvām tehnoloģijām, tostarp pozicionēšanas sistēmām. Platformu var pietauvoties vienā un tajā pašā vietā vairākus gadus neatkarīgi no laikapstākļiem jūrā.

Sējmašīna, kuru vada zemūdens roboti, ir salikta pa sekcijām. Vienas sadaļas garums, kas sastāv no tērauda caurules, ir 28 metri. Urbji tiek ražoti ar diezgan plašu iespēju klāstu. Piemēram, platformas EVA-4000 urbis var ietvert līdz trīs simtiem sekciju, kas ļauj iedziļināties par 9,5 kilometriem.

Naftas platformas urbšanas iekārta

Urbšanas platformu izbūve tiek veikta, nogādājot uz ražošanas laukumu un appludinot konstrukcijas pamatni. Jau uz saņemtā "pamata" tiek būvētas pārējās sastāvdaļas. Pirmās naftas platformas tika izveidotas, metinot no profiliem un caurulēm režģu torņus nošķeltas piramīdas formā, kas ar pāļiem bija stingri pienagloti jūras dibenā. Uz šādām konstrukcijām tika uzstādītas urbšanas iekārtas.

Troll naftas platformas būvniecība

Nepieciešamība izveidot atradnes ziemeļu platuma grādos, kur ir nepieciešamas ledus izturīgas platformas, lika inženieriem nākt klajā ar projektu, lai izveidotu kasešu pamatus, kas patiesībā bija mākslīgas salas. Kesons ir piepildīts ar balastu, parasti smiltīm. Ar savu svaru pamats tiek piespiests jūras dibenam.

Stacionāra platforma "Prirazlomnaya" ar kesona bāzi

Pakāpeniski palielinot platformu izmērus, radās nepieciešamība pārskatīt to dizainu, tāpēc izstrādātāji no Kerr-McGee (ASV) izveidoja peldoša objekta projektu ar navigācijas pavērsiena formu. Dizains ir cilindrs, kura apakšējā daļā ir ievietots balasts. Cilindra apakšdaļa ir piestiprināta pie apakšējiem enkuriem. Šis lēmums ļāva izveidot salīdzinoši uzticamas platformas ar patiesi ciklopiskiem izmēriem, kas paredzētas darbam īpaši lielos dziļumos.

Peldošā daļēji zemūdens urbšanas iekārta "Polyarnaya Zvezda"

Tomēr jāņem vērā, ka naftas ieguves un nosūtīšanas procedūrās nav lielas atšķirības starp jūras un sauszemes urbšanas platformām. Piemēram, fiksētā tipa atklātā jūrā esošās platformas galvenās sastāvdaļas ir identiskas sauszemes naftas platformas sastāvdaļām.

Jūras urbšanas iekārtas galvenokārt raksturo darbības autonomija. Lai sasniegtu šo kvalitāti, rūpnīcas ir aprīkotas ar jaudīgiem elektriskajiem ģeneratoriem un ūdens atsāļošanas iekārtām. Platformu krājumu papildināšana tiek veikta ar servisa kuģu palīdzību. Turklāt jūras transportu izmanto arī konstrukciju pārvietošanai uz darba vietām, glābšanas un ugunsdzēsības pasākumos. Dabiski, ka saņemto izejvielu transportēšana tiek veikta, izmantojot cauruļvadus, tankkuģus vai peldošās noliktavas.

Ārzonas tehnoloģija

Pašreizējā nozares attīstības stadijā nelielos attālumos no ražošanas vietas līdz krastam tiek urbti slīpi urbumi. Tajā pašā laikā dažreiz tiek izmantota uzlabota attīstība - horizontālas urbuma urbšanas procesu tālvadības kontrole, kas nodrošina augstu vadības precizitāti un ļauj dot komandas urbšanas iekārtām vairāku kilometru attālumā.

Dziļums pie šelfa jūras robežas parasti ir aptuveni divsimt metri, bet dažkārt sasniedz pat puskilometru. Atkarībā no dziļuma un attāluma no krasta naftas urbšanai un ieguvei tiek izmantotas dažādas tehnoloģijas. Seklās vietās tiek būvēti nocietināti pamati, sava veida mākslīgās salas. Tie kalpo par pamatu urbšanas iekārtu uzstādīšanai. Vairākos gadījumos operatoru firmas apņem darbu vietu ar aizsprostiem, pēc tam no izveidotās bedres tiek izsūknēts ūdens.

Ja attālums līdz krastam ir simtiem kilometru, tad šajā gadījumā tiek pieņemts lēmums būvēt naftas platformu. Stacionārās platformas, pēc konstrukcijas vienkāršākās, var izmantot tikai vairāku desmitu metru dziļumā, sekls ūdens ļauj konstrukciju nostiprināt ar betona blokiem vai pāļiem.

Stacionāra platforma LSP-1

Apmēram 80 metru dziļumā tiek izmantotas peldošās platformas ar balstiem. Uzņēmumi dziļākās vietās (līdz 200 metriem), kur platformas nostiprināšana ir problemātiska, izmanto daļēji iegremdējamās urbšanas iekārtas. Šādu kompleksu noturēšana vietā tiek veikta, izmantojot pozicionēšanas sistēmu, kas sastāv no zemūdens vilces sistēmām un enkuriem. Ja mēs runājam par superlieliem dziļumiem, tad šajā gadījumā ir iesaistīti urbšanas kuģi.

Urbšanas kuģis Maersk Valiant

Akas ir aprīkotas gan ar viena, gan klastera metodēm. Nesen sāka izmantot mobilās urbšanas bāzes. Tiešā urbšana jūrā tiek veikta, izmantojot stāvvadus - liela diametra cauruļu kolonnas, kas nogrimst apakšā. Pēc urbšanas pabeigšanas apakšā ir uzstādīts vairāku tonnu smags aizsargs (izplūdes bloķētājs) un akas galviņas armatūra, kas ļauj izvairīties no eļļas noplūdes no jaunas urbuma. Tiek palaists arī aprīkojums urbuma stāvokļa uzraudzībai. Pēc ražošanas uzsākšanas eļļa pa elastīgiem cauruļvadiem tiek sūknēta uz virsmu.

Dažādu ārzonas ražošanas sistēmu pielietojums: 1 - slīpakas; 2 - stacionāras platformas; 3 - peldošās platformas ar balstiem; 4 - daļēji iegremdējamās platformas; 5 - urbšanas kuģi

Ofšoru izstrādes procesu sarežģītība un augstā tehnoloģija ir acīmredzama, pat neiedziļinoties tehniskās detaļās. Vai ir ieteicams attīstīt šo ražošanas segmentu, ņemot vērā ar to saistītās ievērojamās grūtības? Atbilde ir nepārprotama – jā. Neskatoties uz šķēršļiem piekrastes bloku attīstībā un augstajām izmaksām, salīdzinot ar darbu uz sauszemes, pasaules okeāna ūdeņos ražotā nafta tomēr ir pieprasīta apstākļos, kad pieprasījums nepārtraukti pārsniedz piedāvājumu.

Atgādinām, ka Krievija un Āzijas valstis plāno aktīvi palielināt ārzonas ražošanā iesaistītās jaudas. Šādu nostāju var droši uzskatīt par praktisku - tā kā "melnā zelta" rezerves krastā ir izsīkušas, darbs jūrā kļūs par vienu no galvenajiem naftas izejvielu ieguves veidiem. Pat ņemot vērā tehnoloģiskās problēmas, ārzonas ražošanas izmaksas un darbaspēka intensitāti, šādā veidā iegūtā nafta ir ne tikai kļuvusi konkurētspējīga, bet ilgstoši un stingri ieņēmusi savu nišu nozares tirgū.

Burvīgā žurnālā vl_ad_le_na Es izlasīju lielisku ziņu par eļļas ražošanu. Publicēju ar autora atļauju.

Kas ir eļļa?
Eļļa ir šķidru ogļūdeņražu maisījums: parafīni, aromātiskie un citi. Patiesībā eļļa ne vienmēr ir melna - tā var būt arī zaļa (devona, man kādreiz bija burciņā, atvainojiet, izmetu), brūna (visparastākā) un pat balta (caurspīdīga, šķiet, ka ir atrasts Kaukāzā).

Eļļu pēc kvalitātes iedala vairākās klasēs atkarībā no ķīmiskā sastāva – attiecīgi mainās tās cena. Saistītā gāze ļoti bieži tiek izšķīdināta eļļā, kas tik spilgti deg uzliesmojumos.

Kubikmetrā naftas gāzi var izšķīdināt no 1 līdz 400 kubikmetriem. Tā ir dofiga. Pati šī gāze galvenokārt sastāv no metāna, taču tās sagatavošanas sarežģītības dēļ (tā ir jāizžāvē, jāattīra un jānogādā GOST Wobbe cipariem - lai būtu stingri noteikta siltumspēja), saistīto gāzi ļoti reti izmanto sadzīves vajadzībām. . Aptuveni runājot, ja gāze no lauka tiek ielaista dzīvoklī gāzes plītī, sekas var būt no sodrējiem uz griestiem līdz nāvējoši sabojātai plīts un saindēšanās (piemēram, sērūdeņradis).

O jā. Vēl viens saistīts netīrums eļļā ir izšķīdis sērūdeņradis (jo eļļa ir organiska viela). Tas ir ļoti toksisks un ļoti kodīgs. Tas rada savas grūtības naftas ieguvei. Eļļas ražošanai. Profesionālisms, ko es, starp citu, neizmantoju.

No kurienes nāca eļļa?
Par to ir divas teorijas (sīkāka informācija -). Viens ir neorganisks. To pirmais norādīja Mendeļejevs, un tas slēpjas apstāklī, ka karstajiem metālu karbīdiem garām plūda ūdens un līdz ar to veidojās ogļūdeņraži. Otrā ir organiskā teorija. Tiek uzskatīts, ka eļļa "nobriedusi", kā likums, jūras un lagūnu apstākļos, sabrūkot dzīvnieku un augu organiskajām atliekām (dubļiem) noteiktos termobariskos apstākļos (augstā spiedienā un temperatūrā). Principā pētījumi apstiprina šo teoriju.

Kāpēc ir vajadzīga ģeoloģija?
Droši vien ir vērts pieminēt mūsu Zemes uzbūvi. Manuprāt, bildē viss ir skaisti un skaidri.

Tātad naftas ģeologi nodarbojas tikai ar zemes garozu. Sastāv no kristāliskā pagraba (nafta tur ir ļoti reti sastopama, jo tie ir magmatiskie un metamorfie ieži) un nogulumiežu seguma. Nogulumu segumu veido nogulumieži, bet ģeoloģijā neiedziļināšos. Teikšu tikai to, ka dziļumi naftas akas parasti apmēram 500 - 3500 m. Tieši šajā dziļumā atrodas nafta. Augšā parasti ir tikai ūdens, zemāk ir kristālisks pamats. Jo dziļāks iezis, jo agrāk tas tika nogulsnēts, kas ir loģiski.

Kur atrodas eļļa?
Pretēji nez kāpēc plaši izplatītajiem mītiem par "naftas ezeriem" pazemē, nafta atrodas lamatās. Vienkāršojot, slazdi vertikālā griezumā izskatās šādi (ūdens ir mūžīgais eļļas pavadonis):

(Roku, izliektu "aizmuguri" uz augšu, sauc par antiklīnu. Un, ja tas izskatās pēc bļodas - šī ir sinhronizācija, eļļa sinhronās nekavējas).
Vai arī šādi:

Un plānā tie var būt apaļi vai ovāli paaugstinājumi. Izmēri - no simtiem metru līdz simtiem kilometru. Viens vai vairāki no šiem slazdiem, kas atrodas netālu, ir naftas lauks.

Tā kā eļļa ir vieglāka par ūdeni, tā uzpeld. Bet, lai eļļa nekur citur neizplūstu (pa labi, pa kreisi, uz augšu vai uz leju), rezervuārs ar to ir jāierobežo ar akmens riepu no augšas un apakšas. Parasti tie ir māli, blīvi karbonāti vai sāļi.

No kurienes rodas izliekumi zemes garozā? Galu galā ieži ir nogulsnēti horizontāli vai gandrīz horizontāli? (ja tās ir nogulsnētas grupās, tad šīs grupas parasti ātri nolīdzina vējš un ūdens). Un līkumi - pacēlumi, nolaišanās - rodas tektonikas rezultātā. Vai attēlā ar Zemes griezumu redzējāt vārdus "turbulentā konvekcija"? Tieši šī konvekcija pārvieto litosfēras plāksnes, kas noved pie plaisu veidošanās plāksnēs un līdz ar to bloku pārvietošanās starp plaisām un izmaiņām Zemes iekšējā struktūrā.

Kā tiek nogulsnēta eļļa?
Nafta pati par sevi nemelo, kā jau minēts, naftas ezeru nav. Eļļa atrodas klintī, proti, tā tukšumos - porās un plaisās:

Akmeņiem raksturīgas tādas īpašības kā porainība ir tukšumu tilpuma daļa klintī - un caurlaidība- iežu spēja iziet cauri šķidrumam vai gāzei. Piemēram, parastajām smiltīm ir raksturīga ļoti augsta caurlaidība. Betons ir daudz sliktāks. Bet es uzdrošinos jums apliecināt, ka 2000 m dziļumā ar augstu spiedienu un temperatūru esošais iezis pēc īpašībām ir daudz tuvāks betonam nekā smiltīm. ES jutu. Taču no turienes tiek iegūta nafta.
Tas ir kodols – izurbts akmens gabals. Blīvs smilšakmens. Dziļums 1800 m. Naftas tajā nav.

Vēl viens svarīgs papildinājums – daba necieš tukšumu. Gandrīz visi porainie un caurlaidīgie ieži, kā likums, ir piesātināti ar ūdeni; viņiem ir ūdens porās. Sāļš, jo plūda cauri daudzām minerālvielām. Un loģiski, ka daži no šiem minerāliem tiek aiznesti kopā ar ūdeni izšķīdinātā veidā un tad, mainoties termobariskajiem apstākļiem, tie izkrīt šajās pašās porās. Tādējādi iežu graudi tiek turēti kopā ar sāļiem, un šo procesu sauc par cementēšanu. Tāpēc kopumā akas urbšanas procesā nedrūp uzreiz - jo ieži ir cementēti.

Kā tiek atrasta eļļa?
Parasti vispirms, saskaņā ar seismisko izpēti: vibrācijas tiek iedarbinātas uz virsmas (piemēram, ar sprādzienu), un to atgriešanās laiku mēra uztvērēji.

Tālāk, pēc viļņa atgriešanās laika, dažādos virsmas punktos tiek aprēķināts viena vai otra horizonta dziļums un veidotas kartes. Ja kartē tiek konstatēts pacēlums (=pretklinālais lamatas), tiek pārbaudīts, vai tajā nav naftas, urbjot aku. Ne visi slazdi satur eļļu.

Kā tiek urbtas akas?
Aka ir vertikāla raktuves, kuras garums ir daudzkārt lielāks par tās platumu.
Divi fakti par akām: 1. Tās ir dziļas. 2. Tie ir šauri. Akas vidējais diametrs pie ieejas ūdenskrātuvē ir aptuveni 0,2-0,3 m Tas ir, cilvēks tur viennozīmīgi neizlīsīs. Vidējais dziļums - kā jau minēts, 500-3500 m.
Urbšanas akas no urbšanas iekārtām. Ir tāds instruments akmens slīpēšanai kā kalts. Ņemiet vērā, nevis urbis. Un tas ir pilnīgi atšķirīgs no tās pašas skrūves formas ierīces no Teenage Mutant Ninja Turtles.

Uzgalis ir piekārts uz urbšanas caurulēm un griežas - to piespiež pie akas dibena ar šo pašu cauruļu svaru. Uzgaļa iedarbināšanai ir dažādi principi, taču parasti visa cauruļu urbja virkne griežas tā, ka uzgalis griežas un ar zobiem sasmalcina akmeni. Arī urbšanas šķidrums tiek pastāvīgi iesūknēts akā (urbšanas caurules iekšpusē) un izsūknēts (starp akas sienu un caurules ārējo sienu), lai atdzesētu visu šo konstrukciju un aizvestu līdzi šķembu daļiņas.
Kam paredzēts tornis? Uzkarināt uz tā šīs pašas urbjcaurules (galu galā urbšanas procesā auklas augšējais gals ir nolaists, un tam jāpieskrūvē jaunas caurules) un pacelt cauruļu auklu, lai nomainītu uzgali. Viena urbuma urbšana aizņem apmēram mēnesi. Dažreiz tiek izmantots īpašs gredzenveida uzgalis, kas, urbjot, atstāj centrālo akmens kolonnu - serdi. Kodols tiek ņemts, lai pētītu iežu īpašības, lai gan tas ir dārgi. Akas ir arī slīpas un horizontālas.

Kā uzzināt, kur atrodas kāds slānis?
Cilvēks nevar iekāpt akā. Bet mums taču jāzina, ko mēs tur izurbām, vai ne? Kad urbums ir urbts, tajā uz kabeļa tiek nolaistas ģeofizikālās zondes. Šīs zondes strādā pēc pavisam citiem fizikāliem darbības principiem – pašpolarizācija, indukcija, pretestības mērīšana, gamma starojums, neitronu starojums, urbuma diametra mērīšana u.c. Visas līknes ir ierakstītas failos, izrādās tāds murgs:

Tagad ģeofiziķi strādā. Zinot katra iežu fizikālās īpašības, viņi izšķir slāņus pēc litoloģijas - smilšakmeņus, karbonātus, mālus - un veic griezuma sadalījumu pēc stratigrāfijas (ti, kuram laikmetam un laikam slānis pieder). Es domāju, ka visi ir dzirdējuši par Jurassic Park:

Patiesībā ir daudz detalizētāks sadaļas iedalījums posmos, apvāršņos, biedros utt. Bet mums tagad ir vienalga. Ir svarīgi, lai naftas rezervuāri (veidojumi, kas spēj izdalīt eļļu) būtu divu veidu: karbonāti (kaļķakmeņi, piemēram, krīts, piemēram) un terigēni (smiltis, tikai cementēti). Karbonāti ir CaCO3. Terigēns - SiO2. Tas ir, ja tas ir rupji. Nav iespējams pateikt, kurš ir labāks, tie visi ir atšķirīgi.

Kā labi sagatavots darbam?
Pēc tam, kad urbums ir urbts, tas ir apvalkots. Tas nozīmē, ka tiek nolaista gara tērauda apvalka cauruļu virkne (gandrīz kā akas diametrā), un pēc tam telpā starp akas sienu un caurules ārējo sienu tiek iesūknēta parasta cementa java. Tas tiek darīts, lai aka nesadrūpētu (galu galā ne visi ieži ir labi sacementēti). Akas kontekstā tagad izskatās šādi:

Bet mums vajadzīgo veidojumu noslēdzām ar apvalka auklu un cementu! Tāpēc kolonnas perforēšana tiek veikta pretī veidojumam (un kā uzzināt, kur ir vēlamais veidojums? ģeofizika!). Atkal uz kabeļa nolaižas perforators ar tajā iestrādātiem sprādzienbīstamiem lādiņiem. Tur tiek iedarbināti lādiņi un veidojas caurumi un perforācijas kanāli. Tagad mūs neuztrauc ūdens no kaimiņu slāņiem - mēs perforējām aku tieši pretī vajadzīgajai.

Kā tiek ražota eļļa?
Interesantākā daļa, manuprāt. Eļļa ir daudz viskozāka nekā ūdens. Es domāju, ka šāda viskozitāte ir saprotama intuitīvi. Piemēram, daži naftas bitumeni pēc viskozitātes ir līdzīgi sviestam.
Es iešu no otra gala. Veidojumā esošie šķidrumi ir zem spiediena – pret tiem spiežas pārklājošie iežu slāņi. Un, kad mēs urbjam aku, nekas nespiež no akas puses. Tas ir, urbuma zonā spiediens tiek samazināts. Tiek radīts spiediena kritums, ko sauc par depresiju, un tieši šis spiediens liek eļļai plūst pret aku un parādās tajā.
Lai aprakstītu naftas plūsmu, ir divi vienkārši vienādojumi, kas jāzina visiem naftiniekiem.
Darcy vienādojums taisnvirziena plūsmai:

Dipuisa vienādojums plakanai radiālai plūsmai (tikai šķidruma ieplūšanas gadījumā urbumā):

Patiesībā mēs stāvam uz tiem. Nav vērts iedziļināties fizikā un rakstīt nestacionāras pieplūdes vienādojumu.
No tehniskā viedokļa visizplatītākās ir trīs eļļas ieguves metodes.
Strūklaka. Tas ir tad, kad rezervuāra spiediens ir ļoti augsts, un eļļa ne tikai iekļūst akā, bet arī paceļas līdz pašai augšai un plūst pāri (labi, tā faktiski nepārplūst, bet tālāk caurulē).
Sūkņi SHGN (stieņu dziļais sūknis) un ESP (elektriskais centrbēdzes sūknis). Pirmais gadījums ir parasta šūpošanas mašīna.

Otrais vispār nav redzams:

Ņemiet vērā, ka nav torņu. Tornis vajadzīgs tikai cauruļu nolaišanai/pacelšanai akā, bet ne ražošanai.
Sūkņu darbības būtība ir vienkārša: papildu spiediena radīšana, lai šķidrums, kas nonāk akā, varētu pacelties pa aku līdz zemes virsmai.
Ir vērts atcerēties parastu glāzi ūdens. Kā mēs no tā dzeram? Mēs noliecam, vai ne? Bet aku nevar sagāzt. Bet jūs varat ielikt salmiņu glāzē ūdens un dzert caur to, ievelkot šķidrumu mutē. Aka darbojas šādi: tās sienas ir stikla sienas, un caurules vietā akā tiek nolaista cauruļu virkne (caurule). Eļļa paceļas pa caurulēm.

SRP gadījumā sūknēšanas iekārta pārvieto savu "galvu" attiecīgi uz augšu un uz leju, iedarbinot stieni. Virzoties uz augšu, izlice velk sūkni sev līdzi (atveras apakšējais vārsts), savukārt, virzoties uz leju, sūknis nolaižas (augšējais vārsts atveras). Tātad šķidrums pamazām ceļas uz augšu.
ESP darbojas tieši no elektrības (ar motoru, protams). Riteņi (horizontāli) griežas sūkņa iekšpusē, tiem ir spraugas, tāpēc eļļa paceļas uz augšu.

Jāpiebilst, ka atklātā naftas šļakstīšana, ko viņi labprāt demonstrē karikatūrās, ir ne tikai ārkārtas situācija, bet arī vides katastrofa un miljonu naudas sodi.

Ko darīt, ja eļļa ir slikti ražota?
Laika gaitā eļļa pārstāj izspiesties no akmeņiem zem pārklājošo slāņu svara. Tad iedarbojas RPM sistēma - rezervuāra spiediena uzturēšana. Iesmidzināšanas akas tiek urbtas un tajās zem augsta spiediena tiek iesūknēts ūdens. Dabiski, ka iepludinātais vai veidošanās ūdens agri vai vēlu nonāks ražošanas akās un celsies augšā kopā ar eļļu.
Jāņem vērā arī tas, ka jo lielāks eļļas īpatsvars plūsmā, jo ātrāk tā plūst, un otrādi. Tāpēc, jo vairāk ūdens plūst ar eļļu, jo grūtāk eļļai ir izkļūt no porām un iekļūt akā. Eļļas caurlaidības proporcijas atkarība no ūdens proporcijas plūsmā ir parādīta zemāk un tiek saukta par relatīvās fāzes caurlaidības līknēm. Tas ir arī ļoti nepieciešams jēdziens naftiniekam.

Ja grunts urbuma veidošanās zona ir piesārņota (ar nelielām iežu daļiņām, kas aiznestas ar eļļu, vai ir izkrituši cietie parafīni), tad tiek veikta skābes apstrāde (urbums tiek apturēts un tajā tiek iesūknēts neliels sālsskābes daudzums) process ir labs karbonātu veidojumiem, jo ​​tie izšķīst. Un terigēnai (smilšakmeņiem) skābei ir vienalga. Tāpēc tajos tiek veikta hidrauliskā laušana - akā ar ļoti augstu spiedienu tiek iesūknēts gēls, lai urbuma zonā sāk plaisāt veidojums, pēc kā tiek sūknēts propents (keramikas lodītes vai rupjas smiltis, lai plaisa neveidotos. aizvērt). Pēc tam aka sāk strādāt daudz labāk, jo tiek novērsti šķēršļi plūsmai.

Kas notiek ar eļļu pēc tās iegūšanas?
Pirmkārt, eļļa paceļas uz zemes virsmu caurulē, kas iet no katras akas. 10-15 tuvumā esošās akas ar šīm caurulēm savienotas ar vienu mērierīci, kur tiek mērīts, cik daudz naftas tiek saražots. Pēc tam eļļu nosūta sagatavošanai saskaņā ar GOST standartiem: no tās tiek noņemti sāļi, ūdens, mehāniskie piemaisījumi (smalkas iežu daļiņas), ja nepieciešams, sērūdeņradis, kā arī eļļa tiek pilnībā degazēti līdz atmosfēras spiedienam (atcerieties, ka eļļa var saturēt dofigas gāzi?). Tirgojama eļļa nonāk pārstrādes rūpnīcā. Taču rūpnīca var būt tālu, un tad sāk darboties uzņēmums Transņeftj - maģistrālie cauruļvadi gatavās naftas ražošanai (pretstatā lauka cauruļvadiem jēlnaftai ar ūdeni). Pa cauruļvadu eļļu sūknē tieši tie paši ESP, tikai uzlikti uz sāniem. Tajos lāpstiņriteņi griežas vienādi.
No eļļas atdalītais ūdens tiek iesūknēts atpakaļ rezervuārā, gāze tiek sadedzināta vai nonāk gāzes pārstrādes rūpnīcā. Un naftu vai nu pārdod (ārzemēs pa cauruļvadiem vai tankkuģiem), vai arī nonāk naftas pārstrādes rūpnīcā, kur to destilē karsējot: vieglās frakcijas (benzīns, petroleja, ligroīns) izmanto degvielai, smagās vaskveida frakcijas izmanto izejvielām. plastmasu u.c., un par kurināmo katliem parasti kalpo smagākās mazutas ar viršanas temperatūru virs 300 grādiem.

Kā tas viss tiek regulēts?
Naftas ieguvei ir divi galvenie projekta dokumenti: rezerves aprēķina projekts (tur ir pamatots, ka rezervuārā ir tieši tik daudz naftas, nevis vairāk un ne mazāk) un attīstības projekts (tur ir aprakstīta atradnes vēsture un ir pierādīts, ka tas ir jāattīsta šādā veidā, nevis citādi).
Rezervju aprēķināšanai tiek veidoti ģeoloģiskie modeļi, bet attīstības projektam - hidrodinamiskie (tur tiek aprēķināts, kā lauks darbosies vienā vai otrā režīmā).

Cik tas viss maksā?
Uzreiz jāsaka, ka visas cenas, kā likums, ir konfidenciālas. Bet aptuveni varu teikt: aka Samarā maksā 30-100 miljonus rubļu. atkarībā no dziļuma. Tirgojamas (neapstrādātas) naftas tonna maksā savādāk. Kad es skaitīju pirmo diplomu, viņi deva vērtību ap 3000 rubļu, kad otrais - apmēram 6000 rubļu, laika starpība ir gads, bet tās var nebūt reālas vērtības. Tagad es nezinu. Nodokļi ir vismaz 40% no peļņas, plus īpašuma nodoklis (atkarībā no īpašuma uzskaites vērtības), plus derīgo izrakteņu ieguves nodoklis. Pieskaita naudu, kas nepieciešama strādnieku algām, elektrībai, aku remontam un lauku attīstībai - cauruļvadu un naftas savākšanas un pārstrādes iekārtu izbūvei. Ļoti bieži attīstības projektu ekonomika nonāk mīnusā, tāpēc jums ir jāizdomā, lai strādātu ar peļņu.
Pievienošu tādu parādību kā diskontēšana - naftas tonna saražotā gadā nākamgad, ir mazāk vērtīga nekā tajā saražotā tonna eļļas. Tāpēc mums ir jāintensificē naftas ieguve (kas arī maksā naudu).

Tātad, es apkopoju to, ko es mācījos 6 gadus. Viss process, sākot no naftas parādīšanās rezervuārā, izpētes, urbšanas, ražošanas, pārstrādes un transportēšanas līdz pārdošanai - redziet, ka tam ir nepieciešami pilnīgi dažādu profilu speciālisti. Es ceru, ka vismaz kāds izlasīs šo garo ierakstu - un es iztīrīju savu sirdsapziņu un kliedēju vismaz dažus mītus, kas saistīti ar eļļu.

Krievijai šodien ir aptuveni 13% izpētītas naftas atradnes pasaulē. Galvenais mūsu valsts valsts budžeta papildināšanas avots ir atskaitījumi no naftas un gāzes nozares rezultātiem.

Eļļu saturošie slāņi, kā likums, atrodas dziļi zemes zarnās. Naftas masu uzkrāšanās laukos notiek iežos ar porainu struktūru, ko ieskauj blīvāki slāņi. Dabas rezervuāra piemērs ir kupolveida smilšakmens slānis, ko no visām pusēm bloķē blīva māla slāņi.

Ne katrs izpētītais atradums kļūst par rūpniecības attīstības un ražošanas objektu. Lēmumi par katru tiek pieņemti, tikai pamatojoties uz rūpīgu biznesa gadījumu.

Galvenais depozīta rādītājs- naftas atgūšanas koeficients, pazemē esošās naftas tilpuma attiecība pret tilpumu, ko var iegūt pārstrādei. Attīstībai piemērots lauks ir lauks ar prognozējamo naftas atgūšanas koeficientu 30% un augstāk. Uzlabojoties ražošanas tehnoloģijām jomā, šis rādītājs tiek pietuvināts 45% un vairāk.

Pazemes krātuvē vienmēr vienlaikus atrodas jēlnafta, dabasgāze un ūdens zem zemes garozas slāņu milzīga spiediena. Spiediena parametram ir izšķiroša ietekme uz ražošanas metodes un tehnoloģijas izvēli.

Eļļas atgūšanas metodes

Eļļas ieguves metode ir atkarīga no spiediena lieluma rezervuārā un tā uzturēšanas veida. Var izdalīt trīs metodes:

1. Primārs– nafta plūst no urbuma sakarā ar augstu spiedienu naftas rezervuārā un neprasa papildu mākslīgā spiediena palielinājuma izveidi, eļļas atgūšanas koeficients ir 5-15%;
2. Sekundārais- ja dabiskais spiediens urbumā pazeminās un naftas kāpums nav iespējams bez papildu spiediena palielināšanās ūdens vai dabas/saistītās gāzes ievadīšanas dēļ rezervuārā, eļļas atgūšanas koeficients ir 35-45%;
3. Terciārais- naftas ieguves pieaugums no rezervuāra pēc tās ražošanas samazināšanās ar sekundārajām metodēm, eļļas atgūšanas koeficients ir 40 - 60%.

sintēzes gāze

Kalnrūpniecības metožu klasifikācija

Saskaņā ar fiziskās ietekmes uz šķidrās eļļas ķermeni principu mūsdienās ir tikai divas galvenās ražošanas metodes: plūstošā un mehanizētā.

Savukārt uz mehanizēto var attiecināt gāzes pacelšanas un sūkņa pacelšanas metodes.
Ja eļļa no zarnām tiek izspiesta zemē tikai naftu nesošā veidojuma dabiskās enerģijas ietekmē, tad ekstrakcijas metodi sauc par strūklaku.

Taču vienmēr pienāk brīdis, kad rezervuāra enerģijas rezerves ir izsīkušas, un aka pārstāj tecēt. Pēc tam kāpums tiek veikts, izmantojot papildu jaudas aprīkojumu. Šī ekstrakcijas metode ir mehanizēta.

Mehanizēts veids notiek gāzes pacēlājs un sūknēšana. Savukārt gāzes lifts var veikt kompresors un nekompresors metodi.

Sūknēšanas metode tiek īstenota, izmantojot jaudīgus dziļurbumu sūkņus: stieni, elektrisko centrbēdzes zemūdens sūkni.
Sīkāk apsvērsim katru metodi atsevišķi.

Strūklakas eļļas iegūšanas metode: lētākais un vienkāršākais

Jaunu atradņu izstrāde vienmēr tiek veikta, izmantojot plūstošo ražošanas metodi. Šī ir vienkāršākā, efektīvākā un lētākā metode. Tas neprasa papildu enerģijas resursu un sarežģītu iekārtu izdevumus, jo produkta pacelšanas process uz virsmas notiek pārmērīga spiediena dēļ pašā naftas atradnē.

Galvenās priekšrocības

Galvenās strūklakas metodes priekšrocības:

• Vienkāršākais akas aprīkojums;
• Minimālās elektroenerģijas izmaksas;
• Elastība sūknēšanas procesu vadībā līdz pat pilnīgas pabeigšanas iespējai
  pieturas;
• Iespēja attālināti vadīt procesus;
• Ilgs iekārtu darbības starptehnoloģiju intervāls;

Lai darbinātu jaunu urbumu, jums ir jāizveido pilnīga kontrole pār to. Strūklakas pieradināšana tiek veikta, uzstādot īpašus slēgvārstus, kas pēc tam ļauj kontrolēt plūsmu, kontrolēt darbības režīmus, veikt pilnīgu blīvēšanu un, ja nepieciešams, konservāciju.
Akas aprīkot pacelšanas caurules dažādu diametru atkarībā no paredzamā ražošanas ātruma un in situ spiediena.

Ar lieliem ražošanas apjomiem un labu spiedienu tiek izmantotas liela diametra caurules. Marginālās akas plūstoša procesa ilgstošai saglabāšanai un ražošanas izmaksu samazināšanai tie ir aprīkoti ar maza diametra pacelšanas caurulēm.

Starp citu, izlasi arī šo rakstu: Smagās eļļas apstrādes iezīmes

Pēc plūstošā procesa pabeigšanas, pie akas tiek izmantotas mākslīgās pacelšanas metodes.

Gāzes lifts eļļas ieguves metode

Gāzes lifts ir viena no mehanizētajām naftas ieguves metodēm un loģisks plūstošās metodes turpinājums. Kad rezervuāra enerģija kļūst nepietiekama, lai iespiestu eļļu, pacelšana sāk tikt veikta, iesūknējot tvertnē. saspiesta gāze. Tas var būt vienkāršs gaiss vai saistīta gāze no tuvējā lauka.

Izmanto gāzes saspiešanai augstspiediena kompresori. Šo metodi sauc par kompresoru. Bezkompresora gāzes pacelšanas metode tiek veikta, padodot gāzi veidojumā jau zem augsta spiediena. Šāda gāze tiek piegādāta no tuvākā lauka.

Gāzes pacelšanas akas aprīkošana tiek veikta ar plūsmas akas pabeigšanas metodi, uzstādot īpašus vārstus saspiestās gāzes padevei dažādos dziļumos ar projektā noteikto intervālu.

Galvenās priekšrocības

Gāzes liftam ir savas priekšrocības salīdzinājumā ar citām mākslīgā pacelšanas metodēm:

• nozīmīgu apjomu paraugu ņemšana no dažādiem dziļumiem jebkurā lauka attīstības stadijā ar pieņemamu izmaksu rādītāju;
• spēja ražot pat ar ievērojamu izliekumu
  akas;
• strādāt ar stipri gāzētiem un pārkarsušiem veidojumiem;
• pilnīga kontrole pār visiem procesa parametriem;
• automatizēta kontrole;
• augsta aprīkojuma uzticamība;
• vairāku slāņu vienlaicīga darbība;
• parafīna un sāls nogulsnēšanās procesu vadāmība;
• vienkārša apkopes un remonta tehnoloģija.

Galvenais gāzes pacēlāja trūkums ir augsta cena metāla iekārtas.
Zemā efektivitāte un augstās aprīkojuma izmaksas liek izmantot gāzes pacēlāju galvenokārt tikai vieglās eļļas ar augstu gāzes saturu celšanai.

Mehanizētā eļļas ieguves metode - sūknēšana

Sūknēšanas darbība nodrošina eļļas izcelšanu caur urbumu ar atbilstošu sūknēšanas aprīkojumu. Sūkņi ir bez stieņiem. Bezstieņa - zemūdens tipa elektriskā centrbēdzes.

Visizplatītākā eļļas sūknēšanas shēma piesūcekņu sūkņi. Šī ir salīdzinoši vienkārša, uzticama un lēta metode. Šai metodei pieejamais dziļums ir līdz 2500 m Viena sūkņa produktivitāte ir līdz 500 m3 dienā.

Starp citu, izlasi arī šo rakstu: Iekārtu korozija

Galvenie konstrukcijas elementi ir sūkņa caurules un tajās uz stingru stieņu stūmējiem piekārtie virzuļi. Ir nodrošināta virzuļu virzuļu kustība sūknēšanas iekārta virs akas. Pati mašīna saņem griezes momentu no elektromotora, izmantojot daudzpakāpju pārnesumkārbu sistēmu.

Sakarā ar stieņu virzuļsūkņu zemo uzticamību un veiktspēju, mūsu laikā arvien vairāk tiek izmantotas zemūdens sūkņu iekārtas - elektriskie centrbēdzes sūkņi (ESP).

Galvenās priekšrocības

Elektrisko centrbēdzes sūkņu priekšrocības:

• apkopes vienkāršība;
• ļoti laba veiktspēja 1500 m3 dienā;
• stabils kapitālā remonta periods līdz pusotram gadam vai ilgāk;
• iespēja apstrādāt slīpas akas;
• sūkņa darbību regulē posmu skaits, kopējais garums
  montāža var atšķirties.

Centrbēdzes sūkņi ir labi piemēroti vecām nogulsnēm ar augstu ūdens saturu.

Smagās eļļas celšanai Vislabāk ir piemēroti skrūvju tipa sūkņi. Šādiem sūkņiem ir lieliskas iespējas un paaugstināta uzticamība augsta efektivitāte. Viens sūknis viegli paceļ 800 kubikmetru naftas dienā no dziļuma līdz pat trīs tūkstošiem metru. Tam ir zems korozijas izturības līmenis agresīvā ķīmiskā vidē.

Secinājums

Katrai no iepriekš aprakstītajām tehnoloģijām ir tiesības pastāvēt, un nevienai no tām nevar viennozīmīgi pateikt, vai tā ir laba vai slikta. Tas viss ir atkarīgs no parametru kopas, kas raksturo konkrētu lauku. Metodes izvēle var būt balstīta tikai uz rūpīgas ekonomiskās izpētes rezultātiem.

TEVI INTERESĒS:

Eļļas ražošanas izmaksas OPEC valstis šogad panāk vienošanos par naftas ieguvi Naftas mucu pārvēršana tonnās un otrādi Jēlnaftas pārstrādes apjoms 2018. gadā Krievijas naftas pārstrādes rūpnīcās saglabāsies 280 miljonu tonnu līmenī.

Naftu sauc par "melno zeltu", jo tā ir ogļūdeņradis, bez kura nav iedomājama modernas rūpnieciskās ražošanas attīstība. Nafta un gāze ir degvielas un enerģijas kompleksa pamatā, kurā tiek ražota degviela, smērvielas, eļļas komponenti tiek izmantoti celtniecības materiāli, kosmētika, pārtika, mazgāšanas līdzekļi. Šīs izejvielas tiek pārdotas par valūtu un nes labklājību valstīm un tautām, kurām ir milzīgas tās rezerves.

Kā tiek atrastas naftas atradnes?

Kalnrūpniecība sākas ar atradņu izpēti. Ģeologi iespējamo naftas horizontu rašanos zarnās nosaka, vispirms pēc ārējām pazīmēm - reljefa ģeogrāfijas, naftas plankumu atsegumiem uz virsmas, naftas pēdu esamības gruntsūdeņos. Eksperti zina, kuros nogulumiežu baseinos var pieļaut naftas rezervuāru klātbūtni, profesionāļi ir bruņoti ar dažādām izpētes un meklēšanas metodēm, tostarp iežu atsegumu virsmas izpēti un griezumu ģeofizisko vizualizāciju.

Iespējamo depozīta rašanās zonu nosaka pazīmju kombinācija. Bet pat ja tie visi ir klāt, tas nenozīmē, ka detalizēta izpēte atklās naftas baseinu ar lielām rezervēm, kas nepieciešamas komerciālās ražošanas uzsākšanai. Bieži gadās, ka izpētes urbumi neapstiprina atradnes komerciālo vērtību. Šie riski naftas izpētē pastāv vienmēr, taču bez tiem nav iespējams noteikt struktūras (slazdus), kurās nafta uzkrājas attīstībai nepieciešamajā daudzumā.