Де можна добувати нафту. Як видобувають нафту (методи) у світі та у Росії. Фонтанний спосіб видобутку нафти: найдешевший і найпростіший

Надіслати людину досліджувати космічний простір набагато легше, ніж добувати нафту з надр землі. Сильного тиску в космосі немає, атмосфера нашої планети майже однорідна, і, зрештою, сьогодні навіть через звичайний кожен бажаючий може побачити, що відбувається у небі. А ось з нафтою, яка захована під землею справи набагато складніші.

Видобуток нафти у минулому був нехитрий процес. У деяких місцях «чорне золото» проривалося фонтанами прямо на земну поверхню, і його можна було відразу набирати в ємності. Далі у статті поговоримо про те як видобувають нафту, про такі основні процеси як підготовка до розробки, буріння свердловин та управління здобиччю.

Зростання складності та технологій видобутку нафти

У стародавньому Єгипті за допомогою нафти бальзамували трути, в давній Індії з нафти виготовляли бітум і асфальт, у Візантії, як свідчать історичні джерела, нафту використовували вже як паливо для примітивних вогнеметів, встановлених на кораблях – такий процес називався «грецький».

Минали роки, десятиліття, сторіччя. Запаси нафти, розташовані у зручних місцях, виснажилися, а людство з головою занурилося у вуглеводневу фазу, поставивши всю світову економіку у залежність від видобутку таких необхідних газу та нафти.

Тому, якщо хтось із вашого оточення із захопленням розповідає про , ноутбуки та айфони, можна лише позіхнути і скептично усміхнутися, адже чітко ясно, що сучасна цивілізація базується не на гаджетах, а на вуглеводнях.

Недарма нафту називають «Чорним золотом» — це відповідає дійсності на 100%. Нафта – основа палива для кораблів, літаків, машин, а мазутом та газом топлять котельні.

Людей повсюдно оточують пластмасові речі, і навіть в аптечці кожен має аспірин, який синтезується саме з нафти. Півстоліття тому в людини не залишилося іншого вибору, як навчитися вести видобуток нафти з таких місць, які донедавна вважалися фактично недоступними для освоєння з комерційною метою. Істотний внесок у розробку необхідних для видобутку нафти «космічних технологій», що приємно усвідомлювати, зробили вчені та інженери нашої країни.

Де видобувається нафта в Росії — лідируюче підприємство «Газпромнефть-Хантос»

У Росії є діюче Південно-Пріобське родовище «Газпромнефть-Хантос» — нафтове підприємство, що безперервно розвивається, одне з основних добувних дочірніх підприємств компанії «Газпром нафта» в ХМАО-Югри, що функціонує з 2005 року.

На сьогоднішній день підприємство займає лідируючі позиції серед компаній, що працюють на території Югри, за темпами приросту нафтовидобутку. За бажання кожен з вас може побачити це грандіозне інженерне диво!

Скільки залишилось нафти під землею

Одразу хочеться повідомити хорошу новину – під землею нафти багато. Якщо ви хоч раз у житті куштували смачний листковий пиріг, то вам не складно візуалізувати те, як наша планета «виглядає всередині», і складається вона з численних пластів різних порід.

І ось у цього підземного «пирога» є нафтоносний шар під назвою Баженівська свита, що займає площу мільйон квадратних кілометрів, розташовану під західним Сибіром.

У ній міститься суттєвий запас нафти, що дозволяє забезпечити світове споживання на період від 15 до 30 років.

Технології видобутку нафти та їх недостатня економічна ефективність

А ось тепер трохи про сумне. Технології людства на сьогоднішній день поки що недостатньо просунуті для повномасштабного та ефективного з економічного погляду освоєння Баженівської почту. У 2017 році в Ханти-Мансійську "Газпром нафта" відкрила технологічний центр "Бажен", але зараз способи комерційного видобутку нафти з групи цих порід знаходяться на стадії розробки.

Незважаючи на те, що перші тестові свердловини почали функціонувати, вченим «Газпром нафти» потрібно ще кілька років, щоб довести видобуток до комерційного прибуткового рівня, який становить 2,5-4 мільйони тонн на рік.

Якщо не будувати далекосяжних планів, то в найближчі десятиліття є обґрунтована надія витягнути для повноважного та ефективного з економічного погляду освоєння Баженівської світи приблизно 5% вуглеводнів, що там залягають.

Як видобувають нафту з прикладу підприємства «Газпромнефть-Хантос»

Щоб ви мали чітке уявлення, які складності є, розповімо про те, як працює підприємство «Газпромнефть-Хантос», яке на сьогоднішній день видобуває близько 15 мільйонів тонн нафтового еквівалента щорічно. Вам потрібно уявити цеглу, яка просякнута нафтою, захована під землею на глибині 3 кілометри. Цегла спресована в тонкий пласт, висотою в 15-20 метрів, і його зверху і знизу, подібно до шарів пирога, обрамляють інші породи.

Для того, щоб отримати доступ до цієї цегли, нафтовики організують буровий майданчик. Потрібну точку на околицях Ханти-Мансійська позначають геологи, потім на цьому місці з піску відсипають величезний майданчик ізольований від води. Щоб ви наочно представляли розміри – це приблизно два футбольні поля.

Навколо майданчика споруджують вал із піску, і це робиться на випадок аварійних ситуацій, щоби нафта нікуди не втекла. На самому майданчику збирають монструозну бурову установку, що є багатоповерховою будівлею, яка пересувається від свердловини до свердловини по рейках з оглушливим гуркотом.

Починається буріння, і в міру просування бура в глиб землі, стовбур свердловини зміцнюється трубами. Це робиться для того, щоб свердловина не зхлопнулася, а сам бур, подібно до шомпола в гладкоствольній рушниці, вільно ходив по стволу. Між гірською породою та трубами вільний простір «тампонується», простіше кажучи, заливається цементом. Безперечно, не кожен розуміє, як виглядає сам бур.

Це найчастіше значного вигляду болванка, зроблена з дуже міцного матеріалу. У шахту бурильники подають воду, яка приводить бур у обертання, а потім повертається назад на стінки шахти. Бур, що обертається, поглиблює свердловину саме в тому напрямку, який йому вказують зверху.

Давайте уявимо, що ви граєте в більярд, але по металевих кульках, намагаючись загнати їх у лузи, ударяєте не києм, а струменем води з водяного пістолета. Але ось при видобутку нафти ви не тільки не бачите кулі, але й розташовуєтеся від нього на великій відстані, що сягає кількох кілометрів. Російські бурильники сьогодні вирішують приблизно аналогічні завдання.

Щоб пробурити одну свердловину, знадобиться кілька тижнів. Як ми вже говорили вище, бурова установка стоїть на рейках. Після того, як робота над черговою свердловиною завершена, бурова установка зсувається на кілька метрів для буріння чергової свердловини, потім ще однієї і ще, і процес іде доти, доки не з'явиться цілий «кущ» з 12-18 свердловин.

Буріння свердловин на першому кілометрі здійснюється більш-менш вертикально, але надалі вони плавно згортають у різні боки, і практично перетікають у горизонтальну площину, і в результаті виходить найреальніший підземний кущ.

Завдяки такій технології буріння кожен кущ збирає нафту з розташованого під землею майданчика радіусом до 4 кілометрів.

Без відповідного порядку, безумовно, високі технології що неспроможні функціонувати. За всіма об'єктами ретельно стежать, тому вони знаходяться в ідеальній чистоті, все точно підписано та ошильдено.

Скільки отримують бурильники та який у них графік роботи?

Усі співробітники ходять у захисних окулярах та касках, включаючи начальство. Заробітня платау рядових бурильників відповідна – близько 200 тисяч рублів за місячну зміну. Після місяця роботи бурильник місяць відпочиває.

Такий режим має як плюси, і мінуси. Серед плюсів можна відзначити такі:

• Живлення на високому рівні. Якість, як у ресторані;
• Бурильники забезпечуються всім необхідним, тому витрат майже немає. У результаті додому можна привезти незайману зарплату;
• У період вахти дотримується Трудовий кодекс. За зміну вахтовик працює 12 годин, має всі соціальні гарантії.

Мінуси також є:

• Погодні умови бувають досить суворими – дуже холодно;
• Якщо людина має сім'ю, то подібний «рваний» графік місяць за місяць не всім підходить.

Безумовно, для молодого співробітника без сім'ї та дітей така робота підходить ідеально. Висока зарплата та місяць відпочинку перед черговою вахтою дозволяють добре провести час та з'їздити у подорож.

Розробка родовищ нафти - підготовка та процес буріння

Поговоримо знову про те, як видобувають нафту на етапі буріння свердловини. Багато хто помилково припускають, що коли бур досягає пласта, можна приєднувати трубу і викачувати нафту. Це не так! Щоб пробурити одну вертикальну свердловину, компанії потрібно розщедритися на 35-45 мільйонів рублів. Теоретично, столичний житель з хорошим бізнесом, може продати нерухомість, що знаходиться в центрі, і у себе на ділянці з заміським будинком пробурити вниз потужну трубу, але навіть якщо йому і пощастить знайти в надрах землі хоч трохи нафти, він ніяк не зможе «витягнути» її на поверхню.

Загостримо ще раз увагу, що нафта міститься у досить щільних шарах. І по зовнішньому виглядувони схожі на цеглу або пісковик, просочений нафтою. Саме тому нафту сама по собі не потече до вас. Ось, наприклад, ви протикаєте шилом грушу - чи потече з неї в склянку грушевий сік? Ні звичайно ж. Так і з нафтою.

Геологам, щоб дістати нафту, доводиться робити справді ювелірну операцію, що називається гідророзривом пласта. Як це відбувається?

Під сильним тиском у свердловину закачується вода, яка розриває шар, утворюючи тріщини. Вони заганяється пісок, який дає можливості тріщинам зімкнутися назад. «Газпром нафта» має провідні технології гідророзриву. У 2016 році саме на родовищі «Газпромнефть-Хантоса» було проведено рекордний гідророзрив пласта у 30 стадій! Після нього забій (нижній кінець) свердловини став схожим на йоржик, яким ми миємо посуд.

Але це ще не закінчення робіт! Щоб нафта пішла нагору, її треба знизу підштовхнути натиском води. І тут перед геологами стоїть завдання: зробити ретельні розрахунки, які вказують, у які саме свердловини треба воду закачувати, а з яких вже можна забирати нафту, що йде до бурильників нагору. У міру того, як нафта відкачується, в пластах змінюється тиск, тому це робочий процес, що не припиняється: в одні свердловини нагнітають воду, а на дно інших опускають насоси, які під пекельним тиском «виганяють» нафту на поверхню.

Жахливий тиск, що супроводжує видобуток нафти, є вагомою причиною, щоб підтримувати порядок на виробництві та виплачувати співробітникам високу заробітну плату.

Щоб ви чітко розуміли, скромних за нафтовими параметрами 200 атмосфер вистачає, щоб навіть тоненький струмок працював, подібно до найгострішого скальпеля. Вона здатна розрізати на частини та дороге обладнання і, не дай Боже, що схибив співробітника.

Загострюємо увагу, що на родовищі більшість обладнання вітчизняного виробництва з незвичними для комп'ютерника написами на кирилиці та характерними чорними шильдиками.

Приємно усвідомлювати, що наша країна сьогодні є лідером з розробки нафтових технологій.

Отже, зберемо докупи всі проведені роботи:

• Були пробурені свердловини;
• проведено комплекс гідророзривів;
• створено найскладнішу систему сполучених під високим тиском судин;
• проведено очищення стволів шахт від стороннього сміття та піску.

Управління видобутком нафти

Ось тепер на поверхню пішла нафта, а далі підключилися оператори. Ще кілька років тому їм доводилося обходити всі свердловини по колу та збирати проби пластової рідини у пляшки. Ці зразки являють собою якийсь збитий коктейль із темного шоколаду, а за запахом нагадують бензин із будь-якої заправної станції. Повернувши вентиль, оператор націджував у пляшку пінну водно-нафтову суміш, а потім надсилав у свердловину звукову хвилю за допомогою спеціального пристрою. Це робилося визначення поточної глибини свердловини. Досі, до речі, існує цікава традиція для операторів-початківців. Після того, як вони пройшли випробувальний термін, начальство обмазує їх пластову рідину – це обряд посвяти в нафтовики.

Сьогодні піщаний майданчик, який влітку нагадує випалену пустелю в арабських країнах, часто відвідувати не потрібно, оскільки свердловини оснащені датчиками. Вони знімають усі показання в режимі реального часу, а потім передають їх до управлінського центру.

До цього часу автоматизація цим би і обмежилася - все ж таки керувати всіма вентилями та приладами зручніше з центру управління, ніж бігати по кущовому майданчику, перемовляючись з операторами по рації. Але сучасні реалії стимулюють нафтові компанії перебувати у постійному розвитку, адже видобуток нафти рік у рік дорожчає, тоді як платоспроможний попит на «чорне золото» зростає негаразд стрімко, як хочеться.

Щоб експлуатувати родовище, потрібно мати рентабельність у 15%, але, незважаючи на скромні на вигляд цифри, вийти на них з кожним роком стає все важче.

Наразі нафтовики роблять цифрові двійники для родовищ. Вся інформація стікається до Центру управління видобуванням (ЦУД), який має схожість з облаштування з Центром управління польотами космічних кораблів. Сучасні потужні комп'ютери симулюють за допомогою нейромереж процеси, що відбуваються під землею, і дають прогноз, скільки і якої нафти повинен видавати на поверхню кожен насос на кожній свердловині, і що треба зробити для отримання максимального результату.

Безумовно, кожен із нас може лише приблизно уявити, які процеси відбуваються під землею під час видобутку нафти, як рухаються рідини, працюють насоси. У свою чергу цифровий двійник моделює все гранично точно, щохвилини коригуючи тривимірну картину зі свіжими показаннями датчиків. Застосування цієї системи дає можливість витягувати з діючого родовища максимум. І якби, наприклад, люди без техніки видобули б 6 мільйонів тонн на рік, то комп'ютерне обладнання допомагає збільшити цей показник майже вдвічі – це 10 мільйонів тонн!

Каротаж свердловини – очищення від парафіну

Є важливий нюанс – нафту, що знаходиться в надрах землі, має температуру 100-120 градусів, і цього вистачає, щоб вона залишалася рідкою. Але в міру того, як її піднімають на поверхню, вона застигає, і коли її температура сягає 60 градусів, парафін, що входить до її складу, починає осідати на стінах шахти. Щоб цей процес не заважав видобутку нафти, в шахту періодично запускають спеціальний круглий ніж, який ковзає вгору-вниз і зрізає зі стін парафін.

До того ж, у шахті є безліч інших приладів, що виконують певне завдання або передають нафтовикам якісь важливі відомості. Наприклад, регулярно здійснюється «каротаж» (слово походить від фр. Carotte – морквина). Під час цього процесу геофізики опускають у ствол зонд, що на вигляд нагадує морквину, завдання якого – передати на поверхню детальні відомості про породи, які облягають свердловину.

Пластова рідина та її поділ

Пластова рідина, що є, як ми вже говорили вище, суміш води, нафти і, вийшовши на поверхню, йде трубами в невеликий вагончик, що нагадує павука. У ньому рідина з різних боків вимірюється і прямує далі, на встановлення попереднього скидання пластової води.

Нехай слово «попередній» не водить вас в оману, так як на нафтовому родовищі, крім свердловин функціонує справжнісінький нафтохімічний завод. Його головне завдання – підготовка нафти для подорожі трубами. І щоб ви розуміли масштаб цього заводу, наведемо приклад. Для роботи Південно-Пріобського родовища потрібно 96МВт електрики – такого обсягу вистачить для того, щоби запитати невелике місто.

На заводі пластова рідина міститься у величезний сепаратор, у якому вона поділяється на три великі шари – попутний газ, воду та нафту.

Попутний газ поділяється на дві складові – природний газ та ШФЛУ (широка фракція вуглеводнів). Природний газ, який представлений сумішшю етану та метану використовується для опалення та інших господарських потреб, у тому числі, і на вироблення власної електроенергії, що дозволяє заощаджувати серйозні суми. ШФЛУ закачується в трубу і рухається на завод у Тобольськ – там із нього виготовляють і пропілен. Якщо раніше попутний газ просто спалювали, то нещодавно держава внесла зміну до податкового законодавства і тепер вигідніше переробляти газ.

Вода повертається назад до свердловин і закачується під землю для підвищення тиску в системі.

Нафту, що залишилася, піддають ще більшому зневодненню, з неї видаляють солі і очищають від механічних домішок, через які може статися засмічення труби.

Лабораторія нафти

Місцева лабораторія щодня робить паркани сотень проб, щоб перевірити якість продукту як на вході, так і на виході. Лабораторія оснащена не лише вітчизняним обладнанням, якого приблизно половина. Але найголовніший прилад - загрозливого виду тринога, поміщена в сталеву брутальну валізу, - випущений вітчизняним виробником.

Багато хто з вас здивувався б, дізнавшись, що вартість цього переносного приладу становить 2,5 мільйона рублів. Але якби він куплений за кордоном, то ціна могла б бути вдесятеро більшою.

Екологія видобутку нафти

Повернімося до розмови про видобуток нафти. Коли ми говорили про гідророзрив, ви напевно представили постапокаліптичний пейзаж, що нагадує кадри з американських фільмів: загиблі дерева, виснажені тварини з двома головами, потріскана млява земля. Але насправді все інакше. Можливо, в нашій країні гідророзрив здійснюється на більшій глибині або застосовуються більш екологічні хімікати, що дозволяє залишити земну поверхню в районі видобутку незайманої. Поряд із свердловинами розташовуються ставки, в яких плавають лебеді. Якщо ви приїдете на екскурсію, то при проходженні інструктажу з техніки безпеки вам детально розкажуть, куди бігти, якщо прозвучить сигнал «ведмідь прийшов». На родовищі ви не відчуєте характерний хімічний запах.

Лідируючі позиції Росії у технології видобутку нафти

Випробовуєш гордість, що в плані культури виробництва, ми, безумовно, за останні двадцять років просунулися далеко вперед. І якщо раніше нам здавався недосяжним рівень німецької та японської промисловості, то сьогодні наші великі виробничі підприємстваможуть сміливо похвалитися тим, що відповідальність та акуратність – їх візитна картка. Причому такий рівень досягнуто не тільки на таких високотехнологічних виробництвах, як нафтохімія та нафтовидобуток. Сьогодні Росія має повне право називатися цивілізованою індустріальною країною і може багато інших країн із запасами вуглеводнів повчити як видобувають нафту в умовах її залягання у глибоких пластах.

Багато людей, начебто й сьогодні перебувають у дрімучому минулому, думаючи, що добувати нафту простіше простого. Знайшов родовище, опустив «насос» та хитай! Насправді справи інакше, і видобуток нафти є дуже високотехнологічним процесом, який, можливо, можна порівняти з виробництвом сучасних мікропроцесорів. Фактично лише деякі держави мають можливість самостійно займатися розробкою складних родовищ. Росія – саме така держава, і ми можемо по праву пишатися цим.

Морський видобуток нафти, поруч із освоєнням сланцевих і важковидобуваних вуглеводневих запасів, згодом витіснити освоєння традиційних родовищ «чорного золота» суші з виснаження останніх. У той самий час, отримання сировини на морських ділянках здійснюється переважно із застосуванням дорогих і трудомістких методів, у своїй задіяні найскладніші технічні комплекси - нафтові платформи

Специфіка видобутку нафти у морі

Скорочення запасів традиційних нафтових родовищ суші змусило провідні компанії галузі кинути свої сили розробці багатих морських блоків. Пронедра писали раніше, що поштовх до розвитку даного сегмента видобутку було дано в сімдесяті роки, після того, як країни OPEC запровадили нафтове ембарго.

За узгодженими оцінками фахівців, передбачувані геологічні нафтові запаси, що у осадових шарах морів і океанів, досягають 70% від сукупних світових обсягів і може становити сотні мільярдів тонн. З цього обсягу близько 60% припадає на шельфові ділянки.

На цей час із чотирьох сотень нафтогазоносних басейнів світу половина охоплює як континенти на суші, а й простягається на шельфі. Наразі розробляються близько 350 родовищ у різних зонах Світового океану. Усі вони розміщуються у межах шельфових районів, а видобуток виробляється, зазвичай, на глибині до 200 метрів.

На актуальному етапі розвитку технологій видобуток нафти на морських ділянках пов'язаний із великими витратами та технічними складнощами, а також із низкою зовнішніх несприятливих факторів. Перешкодами для ефективної роботина морі найчастіше служать високий показник сейсмічності, айсберги, льодові поля, цунамі, урагани та смерчі, мерзлота, сильні течії та великі глибини.

Бурхливому розвитку нафтовидобутку на морі також перешкоджає дорожнеча обладнання та робіт із облаштування родовищ. Розмір експлуатаційних витрат збільшується в міру нарощування глибини видобутку, твердості та товщини породи, а також віддаленості промислу від узбережжя та ускладнення рельєфу дна між зоною вилучення та берегом, де прокладаються трубопроводи. Серйозні витрати пов'язані і з виконанням заходів щодо запобігання витоку нафти.

Вартість однієї бурової платформи, призначеної для роботи на глибинах до 45 метрів, становить $2 млн. Техніка, яка розрахована на глибину до 320 метрів, може коштувати вже $30 млн. У середньому пристрій середньої експлуатаційної основи для видобутку на великій глибині в Мексиканській затоці обходиться у $113 млн.

Відвантаження видобутої нафти на танкер

Експлуатація бурової платформи пересувного типу на глибині п'ятнадцятиметрової оцінюється в $16 тис. на добу, 40 метрів - $21 тис., самохідної платформи при використанні на глибинах 30-180 метрів - в $1,5-7 млн. Витратність розробки родовищ у морі роблять їх рентабельними лише у випадках, коли йдеться про великі запаси нафти.

Слід враховувати і те, що витрати на видобуток нафти у різних регіонах будуть різними. Роботи, пов'язані з відкриттям родовища в Перській затоці, оцінюються в $4 млн, у морях Індонезії - $5 млн, а в Північному морі розцінки зростають до $11 млн. Дорого обійдеться оператору та ліцензія на розробку морського родовища - заплатити доведеться вдвічі більше, ніж за дозвіл на освоєння сухопутної ділянки.

Типи та влаштування нафтових платформ

При видобутку нафти з родовищ Світового океану компанії-оператори зазвичай використовують спеціальні морські платформи. Останні є інженерні комплекси, з допомогою яких здійснюється як буріння, і безпосередньо вилучення вуглеводневої сировини з-під морського дна. Перша нафтова платформа, що використовувалася у прибережних водах, була запущена в американському штаті Луїзіана у 1938 році. Першу ж у світі безпосередньо морську платформу під назвою «Нафтове Каміння» було введено в експлуатацію в 1949 році на азербайджанському Каспії.

Основні види платформ:

• стаціонарні;
• вільно закріплені;
• напівзанурювальні (розвідувальні, бурові та видобувні);
• самопідйомні бурові;
• з розтягнутими опорами;
• плавучі нафтосховища.

Плавуча бурова установка з висувними опорами «Арктична»

Різні типи платформ можуть зустрічатися як у чистому, і у комбінованому видах. Вибір тієї чи іншої типу платформи пов'язані з конкретними завданнями та умовами освоєння родовищ. Використання різних видівплатформ у процесі застосування основних технологій морського видобутку ми розглянемо нижче.

Конструктивно нафтова платформа складається з чотирьох елементів – корпусу, системи якорів, палуби та бурової вежі. Корпус – це понтон трикутної або чотирикутної форми, встановлений на шести колонах. Споруда утримується на плаву рахунок того, що понтон наповнюється повітрям. На палубі розміщуються бурильні труби, підйомні крани та гелікоптерний майданчик. Безпосередньо вежа опускає бур до морського дна і піднімає його при необхідності.

1 – бурова вежа; 2 - вертолітний майданчик; 3 - якірна система; 4 – корпус; 5 - палуба

Комплекс утримується на місці якірної системи, що включає дев'ять лебідок по бортах платформи та сталеві троси. Вага кожного якоря сягає 13 тонн. Сучасні платформи стабілізуються в заданій точці не лише за допомогою якорів та паль, а й передових технологій, включаючи системи позиціонування. Платформа може бути заякореною в тому самому місці кілька років, незалежно від погодних умов у морі.

Бур, робота якого контролюється за допомогою підводних роботів, збирається за секціями. Довжина однієї секції, що складається з сталевих трубстановить 28 метрів. Випускаються бури із досить широкими можливостями. Наприклад, бур платформи EVA-4000 може включати до трьох сотень секцій, що дає можливість заглибитися на 9,5 кілометра.

Бурова нафтова платформа

Будівництво бурових платформ здійснюється шляхом доставки в зону видобутку та затоплення основи конструкції. Вже на отриманому «фундаменті» надбудовуються інші компоненти. Перші нафтові платформи створювалися шляхом зварювання з профілів та труб решітчастих веж у формі усіченої піраміди, які намертво прибивалися до морського дна палями. На такі конструкції встановлювалося бурове обладнання.

Будівництво нафтової платформи "Тролль"

Необхідність розробки родовищ у північних широтах, де потрібна льодостійкість платформ, призвела до того, що інженери дійшли проекту будівництва кесонних основ, які фактичні являли собою штучні острови. Кесон заповнюється баластом, зазвичай – піском. Своєю вагою основа притискається до дна моря.

Стаціонарна платформа «Приразломна» з кесонною основою

Поступове збільшення розмірів платформ призвело до необхідності перегляду їхньої конструкції, тому розробники з Kerr-McGee (США) створили проект плавучого об'єкта з формою навігаційної віхи. Конструкція є циліндром, у нижній частині якого розміщується баласт. Днище циліндра прикріплюється до донних анкерів. Таке рішення дозволило будувати відносно надійні платформи воістину гігантських розмірів, призначені для робіт на надвеликих глибинах.

Плавуча напівзанурювальна бурова установка «Полярна зірка»

Втім, слід зазначити, що великої відмінності безпосередньо у процедурах вилучення та відвантаження нафти між морськими та сухопутними буровими немає. Наприклад, основні компоненти платформи стаціонарного типу на морі ідентичні до елементів бурової вежі на суші.

Морські бурові характеризуються насамперед автономністю роботи. Для досягнення такої якості установки оснащуються потужними електрогенераторами та опріснювачами води. Поповнення запасів платформ здійснюється за допомогою судів обслуговування. Крім того, морський транспорт задіяний і з метою переміщення конструкцій до точок роботи, у рятувальних та протипожежних заходах. Звичайно, транспортування отриманої сировини проводиться за допомогою трубопроводів, танкерів або плаваючих сховищ.

Технологія морського видобутку

На етапі розвитку галузі при невеликих відстанях від місця видобутку до узбережжя буряться похилі свердловини. При цьому іноді застосовується передова розробка – управління дистанційного типу процесами буріння горизонтальної свердловини, що забезпечує високу точність контролю та дозволяє віддавати команди буровому устаткуванню на відстані кілька кілометрів.

Глибини на морському кордоні шельфу зазвичай становлять близько двохсот метрів, проте іноді сягають півкілометра. Залежно від глибин та віддаленості від узбережжя під час буріння та вилучення нафти застосовуються різні технології. На мілководних ділянках споруджуються укріплені основи, своєрідні штучні острови. Вони і є основою для встановлення бурильного обладнання. У ряді випадків компанії-оператори окантовують дамбами ділянку роботи, після чого з отриманого котловану відкачується вода.

Якщо відстань до берега становить сотні кілометрів, то в цьому випадку приймається рішення щодо будівництва нафтової платформи. Стаціонарні платформи, найпростіші в конструкції, можна використовувати тільки на глибинах в кілька десятків метрів, мілководдя цілком дозволяє закріпити конструкцію за допомогою бетонних блоків або паль.

Стаціонарна платформа ЛСП-1

При глибинах близько 80 метрів використовуються плавучі платформи з опорами. Компанії більш глибоких ділянках (до 200 метрів), де закріплення платформи проблематично, застосовують напівзанурювальні бурові установки. Утримання таких комплексів дома здійснюється за допомогою системи позиціонування, що складається з підводних рухових систем і якорів. Якщо йдеться про надвеликі глибини, то в цьому випадку задіяні бурові судна.

Бурове судно Maersk Valiant

Свердловини облаштовуються як одиночним, і кущовим методами. Останнім часом почали використовуватися пересувні основи буріння. Безпосередньо буріння у морі проводиться з використанням райзерів – колон з труб великого діаметру, що опускаються до дна. Після завершення буріння на дні встановлюються багатотонний превентор (противикидна система) та гирла арматура, що дозволяє уникнути витоку нафти з нової свердловини. Також запускається обладнання контролю стану свердловини. Закачування нафти на поверхню після початку видобутку здійснюється гнучкими трубопроводами.

Застосування різних систем видобутку у морі: 1 – похилі свердловини; 2 – стаціонарні платформи; 3 – плавучі платформи з опорами; 4 - напівзанурювальні платформи; 5 - бурові судна

Складність і високотехнологічність процесів освоєння морських ділянок очевидна, навіть якщо не вдаватися до технічних деталей. Чи доцільний розвиток даного сегмента видобутку з огляду на чималі супутні складності? Відповідь однозначна – так. Незважаючи на перешкоди в освоєнні морських блоків і великі витрати в порівнянні з роботою на суші, все ж таки нафта, видобута у водах Світового океану, затребувана в умовах безперервного перевищення попиту над пропозицією.

Нагадаємо, Росія та азіатські країни планують активно нарощувати потужності, задіяні у морському видобутку. Таку позицію можна сміливо вважати практичною - у міру виснаження запасів чорного золота на суші, робота на морі стане одним з основних способів отримання нафтової сировини. Навіть беручи до уваги технологічні проблеми, затратність та трудомісткість видобутку на морі, нафта, витягнута таким чином, не тільки стала конкурентоспроможною, але вже давно й міцно зайняла свою нішу на галузевому ринку.

У журналі чарівною vl_ad_le_na прочитав чудовий піст про видобуток нафти. Публікую з дозволу автора.

Що таке нафту?
Нафта - це суміш рідких вуглеводнів: парафіни, ароматики та інші. Насправді, нафта не завжди чорна - буває і зелена (девонська, раніше у мене в баночці стояла, шкода, викинула), коричнева (найчастіше) і навіть біла (прозора, начебто на Кавказі вона водиться).

Нафта ділиться за якістю кілька класів залежно від хімічного складу - відповідно, змінюється її ціна. Ще в нафті часто-густо розчинений попутний газ, який так яскраво горить на смолоскипах.

Газ може бути розчинений від 1 до 400 кубічних метрів у кубічному метрі нафти. Тобто дофіга. Сам цей газ в основному складається з метану, але зважаючи на труднощі його підготовки (його треба сушити, очищати і доводити до ГОСТових чисел Воббе - щоб була чітко визначена теплота згоряння) попутний газ дуже рідко використовується в побутових цілях. Грубо кажучи, якщо газ із промислу пустити в квартиру в газову плиту, наслідки можуть бути від кіптяви на стелі до смерті зіпсованої плити та отруєнь (наприклад, сірководнем).

Ах да. Ще одна попутна гидота в нафті - розчинений сірководень (оскільки нафта - органічна речовина). Він дуже отруйний та дуже корозійно активний. Це накладає свої проблеми на видобуток нафти. На добування нафти. Професіоналізм, якого я, до речі, не вживаю.

Звідки взялася нафта?
Із цього приводу є дві теорії (докладніше - ). Одна – неорганічна. Вперше була висловлена ​​Менделєєвим і полягає в тому, що вода протікала повз розпечені карбіди метали, і, таким чином, утворювалися вуглеводні. Друга – органічна теорія. Вважається, що нафта "дозрівала", як правило, у морських та лагунних умовах, шляхом перегнивання органічних залишків тварин і рослин (мулів) у певних термобаричних умовах (високий тиск та температура). У принципі дослідження підтверджують цю теорію.

Навіщо потрібна геологія?
Варто, мабуть, згадати про будову нашої Землі. На малюнку все красиво і ясно.

Так ось, нафтові геологи мають справу лише із земною корою. Вона складається з кристалічного фундаменту (там нафту знаходиться дуже рідко, оскільки це магматичні і метаморфічні породи) і з осадового чохла. Осадовий чохол складається з осадових порід, але не заглиблюватимуся в геологію. Скажу лише, що глибини нафтових свердловинзазвичай близько 500 - 3500 м. Ось на цій глибині лежить нафта. Вище зазвичай лише вода, нижче – кристалічний фундамент. Чим глибша порода – тим раніше вона відклалася, що логічно.

Де залягає нафту?
Всупереч чомусь поширеним міфам про "нафтові озера" під землею, нафта знаходиться в пастках. Спрощуючи, пастки у вертикальному розрізі виглядають так (вода – вічна супутниця нафти):

(Складка, вигнута "спиною" вгору, називається антикліналлю. А якщо вона схожа на чашу - це синкліналь, у синкліналях нафта не затримується).
Або так:

А в плані вони можуть бути круглими чи овальними підняттями. Розміри – від сотень метрів до сотень кілометрів. Одна чи кілька таких пасток, розташованих поруч, є родовищем нафти.

Оскільки нафта легша за воду, то спливає вгору. Але щоб нафту нікуди більше не витекла (вправо, вліво, вгору або вниз), пласт із нею повинен бути обмежений породою-покришкою зверху та знизу. Зазвичай це глини, щільні карбонати чи солі.

Звідки беруться вигини усередині земної кори? Адже породи відкладаються горизонтально чи майже горизонтально? (якщо вони відкладаються купками, ці купки зазвичай швидко розрівнюються вітром і водою). А вигини – підняття, опускання – виникають внаслідок тектоніки. Чи бачили на картинці з розрізом Землі слова "турбулентна конвекція"? Ця конвекція рухає літосферні плити, що призводить до утворення тріщин у плитах, а отже, зсуву блоків між тріщинами і змін у внутрішній будові Землі.

Як залягає нафту?
Нафта залягає не сама по собі, як уже було сказано, нафтових озер не існує. Нафта знаходиться в гірській породі, а саме, в її порожнечах - порах та тріщинах:

Породи характеризуються такими властивостями, як пористість- це частка обсягу порожнин у породі - і проникність- Здатність породи пропускати через себе рідину або газ. Наприклад, звичайний пісок характеризується дуже високою проникністю. А бетон – вже набагато гірше. Але можу запевнити, що порода, що залягає на глибині 2000 м з високим тиском і температурою за властивостями, набагато ближче до бетону, ніж до піску. Я мацала. Проте звідти видобувається нафту.
Це керн – вибурений шматок гірської породи. Щільний піщаник. Глибина 1800 м. Нафти у ньому немає.

Ще одне важливе доповнення – природа не терпить порожнечі. Майже всі пористі і проникні породи, зазвичай, водонасичені, тобто. у тому часі перебуває вода. Солона, оскільки вона протікала через безліч мінералів. І логічно, що частина цих мінералів відноситься разом з водою в розчиненому вигляді, а потім, при зміні термобаричних умов, випадає в цих порах. Таким чином, зерна породи стають скріпленими солями і цей процес називається цементуванням. Саме тому, за великим рахунком, свердловини не обсипаються відразу ж у процесі буріння – бо породи зціментовані.

Як знаходять нафту?
Зазвичай спочатку по сейсморозвідці: пускають коливання на поверхні (вибухом, наприклад) та заміряють час їх повернення по приймачах.

Далі за часом повернення хвилі обчислюють глибину того чи іншого горизонту у різних точках на поверхні та будують карти. Якщо карті виявляється підняття (=антиклинальная пастка), її перевіряють на наявність нафти бурінням свердловини. Далеко не у всіх пастках є нафту.

Як бурять свердловини?
Свердловина - це вертикальне гірське вироблення з довжиною в багато разів більше за ширину.
Два факти про свердловини: 1. Вони глибокі. 2. Вони вузькі. Середній діаметр свердловини при вході в пласт – близько 0,2-0,3 м. Тобто туди людина не пролізе однозначно. Середня глибина – як уже говорила, 500-3500 м-коду.
Бурять свердловини із бурових вишок. Існує такий інструмент для подрібнення гірської породи, як долото. Зауважте, не бур. І воно зовсім не схоже на той самий гвинтоподібний пристрій з "Черепашок Ніндзя".

Долото підвішене на бурових трубах і крутиться - воно притиснуте до дна свердловини вагою цих труб. Існують різні принципи приведення долота в рух, але зазвичай обертається вся бурова колона труб, щоб крутилося долото і подрібнювало своїми зубцями гірську породу. Також у свердловину постійно закачується (всередину бурової труби) та відкачується (між стінкою свердловини та зовнішньою стінкою труби) буровий розчин – для того, щоб охолоджувати всю цю конструкцію та нести з собою частинки подрібненої породи.
Навіщо потрібна вишка? Щоб підвісити на ній ці бурові труби (адже в процесі буріння верхній кінець колони опускається, і до нього треба пригвинчувати нові труби) і щоб піднімати колону труб для заміни долота. Буріння однієї свердловини триває близько місяця. Іноді використовують спеціальне кільцеве долото, яке при бурінні залишає центральний стовпчик породи - керн. Керн відбирається вивчення властивостей гірських порід, хоча це дорого. Ще свердловини бувають похилі та горизонтальні.

Як дізнатися, де який пласт лежить?
Людина не може спуститись у свердловину. Але ж нам треба знати, що ми там пробурили? Коли свердловина пробурена, у ній на кабелі спускають геофізичні зонди. Ці зонди працюють на абсолютно різних фізичних принципах роботи - власна поляризація, індукція, вимірювання опору, гамма-випромінювання, випромінювання нейтронів, вимірювання свердловини і т.д. Всі криві записуються в файли, виходить такий кошмар:

Тепер у роботу вступають геофізики. Знаючи фізичні властивості кожної породи, вони виділяють пласти з літології – пісковики, карбонати, глини – і виконують розбивку розрізу за стратиграфією (тобто до якої епохи і часу належить пласт). Думаю, про парк юрського періоду чули всі:

Насправді, є більш детальне розбиття розрізу на яруси, горизонти, пачки тощо. - Але нам це неважливо. Важливо те, що колектори нафти (пласти, здатні віддавати нафту) бувають двох типів: карбонатні (вапняки, як крейда, наприклад) та теригенні (пісок, тільки зціментований). Карбонати – це СаСО3. Теригенні – SiO2. Це якщо брутально. Сказати, які краще, не можна, вони всі бувають різні.

Як готують свердловину до роботи?
Після того, як свердловина пробурюється, її обсаджують. Це означає - спускають довгу колону сталевих обсадних труб (діаметром практично як свердловина), а потім у простір між стінкою свердловини та зовнішньою стінкою труби закачують звичайний цементний розчин. Це робиться для того, щоб свердловина не обсипалася (адже не всі породи добре зціментовані). У розрізі свердловина тепер має такий вигляд:

Але ми закрили обсадною колоною та цементом потрібний нам пласт! Тому виконується перфорація колони навпроти пласта (а як дізнатися, де потрібний пласт? геофізика!). Спускається знову ж таки на кабелі перфоратор із закладеними в нього вибуховими зарядами. Там заряди спрацьовують та утворюються дірки та канали перфорації. Тепер нас не хвилює вода із сусідніх пластів – ми проперфорували свердловину лише навпроти потрібного.

Як видобувають нафту?
Найцікавіша частина, гадаю. Нафта набагато більш в'язка, ніж вода. Думаю, що таке в'язкість – зрозуміло інтуїтивно. Деякі нафтові бітуми, наприклад, схожі за в'язкістю на вершкове масло.
Зайду з другого краю. Рідини в пласті знаходяться під тиском - на них напирають шари порід, що лежать вище. А коли ми буримо свердловину – з боку свердловини не давить нічого. Тобто в районі свердловини тиск знижений. Створюється перепад тиску, званий депресією, і він призводить до того, що нафту починає текти у бік свердловини і з'являтися у ній.
Для опису припливу нафти є два простих рівняння, які мають знати всі нафтовики.
Рівняння Дарсі для прямолінійного потоку:

Рівняння Дюпюї для плоско-радіальної течії (випадок припливу рідини до свердловини):

Власне, на них і стоїмо. Далі заглиблюватися у фізику та писати рівняння нестаціонарного припливу не варто.
З технічної точки зору найбільш поширені три способи видобутку нафти.
Фонтанний. Це коли пластовий тиск дуже високий, і нафта не просто надходить у свердловину, а ще й піднімається до її верху і переливається (ну, насправді не переливається, а в трубу - і далі).
Насосами ШГН (штанговий глибинний насос) та ЕЦН (електроцентробіжний насос). Перший випадок – це звичайний верстат-гойдалка.

Другий на поверхні взагалі не видно:

Зауважте, вишок немає. Вишка потрібна тільки для спуску/підйому труб у свердловині, але не для видобутку.
Суть роботи насосів проста: створення додаткового тиску, щоб рідина, що надійшла в свердловину, могла свердловиною піднятися до поверхні землі.
Варто згадати просту склянку з водою. Як ми з нього п'ємо? Нахиляємо правильно? А ось свердловину нахилити не вдасться. Але у склянку з водою можна опустити трубочку та пити через неї, втягуючи рідину ротом. Приблизно так свердловина працює: її стінки - стінки склянки, а замість трубочки в свердловину спускають колону насосно-компресорних труб (НКТ). Нафта піднімається трубами.

У разі ШГН верстат-гойдалка рухає своєю "головою" вгору-вниз, відповідно, приводячи в рух штангу. Штанга при русі вгору тягне за собою насос (відкривається нижній клапан), а при русі вниз насос опускається (відкривається верхній клапан). Ось так, потроху, рідина піднімається нагору.
ЕЦН працює безпосередньо від електрики (з двигуном, звичайно). Усередині насоса крутяться колеса (горизонтальні), у них є прорізи, то нафта і піднімається нагору.

Повинна додати, що відкрите фонтанування нафти, яке люблять показувати в мультиках, – це не лише аварійна ситуація, а ще й екологічна катастрофа та мільйонні штрафи.

Що робити, коли нафту погано видобувається?
З часом нафту перестає вичавлюватися з породи під вагою вище товщ. Тоді у роботу вступає система ППД - підтримки пластового тиску. Буряться нагнітальні свердловини, і в них закачується вода під високим тиском. Звичайно, закачана або пластова вода рано чи пізно потрапить у видобувні свердловини і підніматиметься нагору разом з нафтою.
Ще треба зазначити, що чим більша частка нафти в потоці, тим швидше вона тече і навпаки. Тому чим більше води тече разом з нафтою, тим важче нафти вибратися з пір і потрапити до свердловини. Залежність частки проникності нафти від частки води в потоці представлена ​​нижче і називається кривими відносних фазових проникностей. Теж дуже потрібне поняття для нафтовика.

Якщо привибійна зона пласта забруднилася (дрібними частинками породи, віднесеними разом з нафтою, або випали тверді парафіни), то проводять кислотні обробки (свердловину зупиняють і в неї закачують невеликий об'єм соляної кислоти) - цей процес хороший для карбонатних пластів, тому що вони розчиняються. А для теригенних (піщаників) кислота пофігу. Тому в них проводять гідророзрив пласта - в свердловину качають гель під дуже високим тиском, так, що пласт починає тріскатися в районі свердловини, після цього закачують проппант (керамічні кульки або пісок великий, щоб тріщина не закрилася). Після цього свердловина починає працювати набагато краще, тому що перешкоди потоку ліквідовані.

Що з нафтою відбувається потім, коли вона видобута?
Спочатку нафту піднімається на поверхню землі в трубу, яка йде від кожної свердловини. 10-15 прилеглих свердловин підключені цими трубами до одного замірного пристрою, де вимірюється, скільки нафти видобуто. Потім нафту надходить на підготовку за стандартами ГОСТ: з неї видаляються солі, вода, механічні домішки (дрібні частки породи), якщо необхідно, то і сірководень, а також нафта розгазується повністю, до атмосферного тиску (ви ж пам'ятаєте, що в нафті можливо дофігу газу?). Товарна нафта надходить на нафтопереробний завод. Але завод може бути далеко, і тоді до справи вступає компанія "Транснефть" - магістральні трубопроводи для готової нафти (на відміну від промислових трубопроводів для сирої нафти з водою). По трубопроводу нафту гойдається такими ж точно ЕЦН-ами, тільки покладеними набік. У них так само обертаються робочі колеса.
Відокремлена від нафти вода закачується назад у пласт, газ спалюється на смолоскипі чи йде газопереробний завод. А нафта або продається (за кордон трубопроводами чи танкерами), або йде на нафтопереробний завод, де переганяється шляхом нагрівання: легкі фракції (бензин, гас, лігроїн) йдуть на паливо, важкі парафіністі – на сировину для пластиків тощо, а найважчі мазутні з температурою кипіння вище 300 градусів зазвичай є паливом для котелень.

Як це все регулюється?
Для видобутку нафти є два головні проектні документи: проект підрахунку запасів (там обґрунтовується, що нафти у пласті саме стільки, а не більше і не менше) та проект розробки (там описується історія родовища та доводиться, що треба розробляти його саме так, а не інакше).
Для підрахунку запасів будуються геологічні моделі, а проекту розробки - гидродинамические (там обчислюється, як родовище працюватиме у тому чи іншому режимі).

Скільки це все коштує?
Відразу скажу всі ціни, як правило, конфіденційні. Але можу приблизно сказати: свердловина у Самарі коштує 30-100 млн. руб. залежно від глибини. Тонна товарної (не переробленої) нафти стоїть по-різному. Коли вважала перший диплом, давали величину близько 3000 р., коли другий – близько 6000 р., різниця у часі – рік, але це можуть бути і не реальні значення. Зараз не знаю. Податки становлять як мінімум 40% прибутку, плюс податку майно (залежно від балансової вартості майна), плюс податку видобуток з корисними копалинами. Додайте гроші, які вимагаються на зарплату працівникам, на електрику, на ремонт свердловин та облаштування родовища - будівництво трубопроводів та обладнання для збору та підготовки нафти. Дуже часто економіка проектів розробки йде в мінус, тому треба хитрувати працювати плюс.
Додам таке явище, як дисконтування - тонна нафти, видобута в наступному році, цінна менше, ніж тонна нафти, здобута у цьому. Тому потрібна інтенсифікація видобутку нафти (яка також коштує грошей).

Отже, я коротко виклала те, чого навчалася 6 років. Весь процес від появи нафти в пласті, розвідки, буріння, видобутку, переробки та транспортування до продажу - ви бачите, що для цього потрібні фахівці абсолютно різних профілів. Сподіваюся, що хоч хтось прочитав цей довжелезний піст - а я очистила совість і розвіяла хоча б небагато міфів, що оточують нафту.

Росія має сьогодні приблизно 13% розвіданих у світі нафтових родовищ. Основним джерелом поповнення державного бюджету нашої країни є відрахування від результатів діяльності нафтогазовидобувної галузі.

Нафтові шари знаходяться, як правило, глибоко в надрах землі. Нагромадження нафтових мас у родовищах відбувається у гірських породах пористої структури, що у оточенні щільніших шарів. Зразком природного резервуару служить пласт пісковика куполоподібної форми, з усіх боків заблокованого шарами щільної глини.

Не кожне розвідане родовище стає об'єктом промислової розробки та видобутку. Рішення щодо кожного приймаються лише за підсумками ретельного економічного обґрунтування.

Головний показник родовища- Коефіцієнт нафтовіддачі, відношення обсягу нафти під землею, до обсягу, який можна отримати для переробки. Придатним для розробки є родовище з прогнозованим коефіцієнтом нафтовіддачі від 30% і вище. У міру вдосконалення технологій видобутку у родовищі цей показник доводиться до 45% і вище.

У підземному сховищі завжди одночасно є сира нафта, природний газ і вода під величезним тиском пластів земної кори. Параметр тиску надає вирішальний вплив на вибір способу та технології видобутку.

Методи видобутку нафти

Метод видобутку нафти залежить від величини тиску в пласті та способі його підтримки. Можна виділити три методи:

1. Первинний- нафту фонтанує зі свердловини за рахунок високого тиску в нафтоносному пласті і не вимагає створення додаткового штучного нагнітання тиску, коефіцієнт вилучення нафти 5-15%;
2. Вторинний- коли природний тиск у свердловині падає і підйом нафти не можливий без додаткового нагнітання тиску за рахунок введення в пласт води або природного/попутного газу коефіцієнт вилучення нафти 35-45%;
3. Третинний- Збільшення вилучення нафти з пласта після зниження її видобутку вторинними методами, коефіцієнт вилучення нафти 40 - 60%.

Синтез-газ

Класифікація способів видобутку

За принципом фізичного впливу на рідке нафтове тіло сьогодні є лише два основні способи видобутку: фонтанний та механізований.

У свою чергу, до механізованого можна віднести газліфтний та насосний методи підйому.
Якщо нафту з надр видавлюється на грішну землю лише під впливом природної енергії нафтоносного пласта, то спосіб видобутку називають фонтанним.

Але завжди настає момент, коли запаси енергії пласта виснажуються, а свердловина перестає фонтанувати. Тоді підйом здійснюють із застосуванням додаткового енергетичного обладнання. Такий спосіб видобутку є механізованим.

Механізованийспосіб буває газліфтним та насосним. В свою чергу газліфтможна здійснювати компресорним та безкомпресорнимметодом.

Насосний спосіб реалізується за допомогою використання потужних глибинних насосів: штангових, електровідцентрових занурювальних.
Розглянемо докладніше кожен спосіб окремо.

Фонтанний спосіб видобутку нафти: найдешевший і найпростіший

Освоєння нових родовищ завжди здійснюється із використанням фонтанного способу видобутку. Це найпростіший, найефективніший і найдешевший метод.Він вимагає додаткових витрат енергоресурсів і складного устаткування, оскільки процес підйому продукту поверхню відбувається з допомогою надлишкового тиску у самої нафтової поклади.

основні переваги

Головні переваги фонтанного способу:

• Найпростіше обладнання свердловини;
• Мінімум витрат електроенергії;
• Гнучкість в управлінні процесами відкачування, аж до повної можливості
  зупинки;
• Можливість дистанційного керування процесами;
• - тривалий міжтехнологічний інтервал роботи обладнання;

Для експлуатації нової свердловини необхідно встановити над нею повний контроль. Приборкання фонтану проводиться за допомогою монтажу спеціальної запірної арматури, що дозволяє згодом керувати потоком, контролювати режими роботи, проводити повну герметизацію, а якщо потрібно, то і консервацію.
Свердловини обладнують підйомними трубамирізного діаметра, залежно від передбачуваного дебіту видобутку та внутрішньопластового тиску.

При великих обсягах видобутку та хорошому тиску використовують труби великого діаметра. Малодебітні свердловинидля тривалого збереження процесу фонтанування та зменшення собівартості видобутку обладнають підйомними трубами малого діаметра.

До речі, прочитайте цю статтю також: Особливості переробки важкої нафти

Після завершення процесу фонтанування, На свердловині починають застосовувати механізовані методи видобутку.

Газліфтний спосіб видобутку нафти

Газліфт є одним із механізованих способів видобутку нафти та логічним продовженням фонтанного способу. Коли енергії пласта стає недостатньо для виштовхування нафти, підйом починають здійснювати за допомогою підкачування в пласт стиснутого газу. Це може бути просте повітря або супутній газ із найближчого родовища.

Для стиску газу використовують компресори високого тиску. Цей спосіб називають компресорним. Безкомпресорний спосіб газліфта здійснюють методом подачі в пласт газу, що вже знаходиться під високим тиском. Такий газ підводять із найближчого родовища.

Обладнання газліфтної свердловини здійснюється методом доробки фонтанної з установкою спеціальних клапанів підведення стисненого газу різної глибині з встановленим проектом інтервалом.

основні переваги

Газліфт має свої переваги в порівнянні з іншими методами механізованого видобутку:

• забір значних обсягів із різних глибин будь-яких етапах розробки родовища з прийнятним показником собівартості;
• можливість ведення видобутку навіть за значних викривлень
  свердловини;
• робота з сильно загазованими та перегрітими пластами;
• повний контроль за всіма параметрами процесу;
• автоматизоване керування;
• висока надійність обладнання;
• експлуатація кількох пластів одночасно;
• контрольованість процесів відкладення парафіну та солей;
• проста технологія проведення технічного обслуговування та ремонту.

Головним недоліком газліфту є висока вартістьметалоємного обладнання.
Низький ККД та висока вартість обладнання змушують застосовувати газліфт в основному тільки для підйому легкої нафти з високим показником газової складової.

Механізований спосіб видобутку нафти – насосний

Насосна експлуатація забезпечує підйом нафти свердловиною відповідним насосним обладнанням. Насоси бувають штангові та безштангові. Безштангові – занурювальні типу електровідцентрові.

Найбільш поширена схема відкачування нафти штанговими глибинними насосами. Це відносно простий, надійний і дорогий метод. Доступна для цього способу глибина – до 2500 м. Продуктивність одного насоса – до 500 м3 на добу.

До речі, прочитайте цю статтю також: Корозія обладнання

Головними елементами конструкції є насосні труби та підвішені в них на жорстких штангових штовхачах плунжери. Поворотно-поступальний рух плунжерів забезпечується верстатом-гойдалкою, розташований над свердловиною. Сам верстат отримує момент, що крутить, від електродвигуна через систему багатоступінчастих редукторів.

У зв'язку з не високою надійністю та продуктивністю штангових плунжерних насосів у наш час все більше застосовуються насосні установки занурювального типу. електровідцентрові насоси (ЕЦН).

основні переваги

Переваги електровідцентрових насосів:

• простота технічного обслуговування;
• дуже хороший показник продуктивності 1500 м3 на добу;
• солідний міжремонтний період до півтора року і більше;
• можливість обробки похилих свердловин;
• продуктивність насоса регулюється кількістю щаблів, загальна довжина
  Складання може змінюватись.

Відцентрові насоси добре підходять для старих родовищ із великим вмістом води.

Для підйому важкої нафтинайкраще підходять насоси гвинтового типу. Такі насоси володіють великими можливостями і підвищеною надійністю. високим ККД. Один насос легко піднімає 800 метрів кубічних нафти на добу з глибини до трьох тисяч метрів. Має низький рівень опірності корозії в агресивному хімічному середовищі.

Висновок

Кожна з описаних вище технологій має право на існування і про жодну з них не можна сказати однозначно – хороша вона чи погана. Все залежить від комплексу властивостей, що характеризують конкретне родовище. Вибір методу може бути заснований лише на результатах ретельного економічного дослідження.

ВАМ БУДЕ ЦІКАВО:

Собівартість видобутку нафти Держави ОПЕК дійшли згоди щодо видобутку нафти цього року Переведення барелів нафти в тонни і назад Обсяг переробки сирої нафти у 2018 р. на російських НПЗ залишиться на рівні 280 млн т.

Нафта називають «чорним золотом», оскільки це вуглеводень, якого немислимо розвиток сучасного промислового виробництва. Нафта і газ - основа паливно-енергетичного комплексу, який виробляє пальне, мастильні матеріали, нафтові компоненти будівельних матеріалах, косметики, продукти харчування, миючі засоби. Ця сировина продається за валюту і приносить добробут країнам і народам, які мають величезні його запаси.

Як знаходять родовища нафти?

Видобуток з корисними копалинами починається з розвідки родовищ. Геологи визначають можливе залягання нафтових горизонтів у надрах спочатку за зовнішніми ознаками – географії рельєфу, виходами нафтових плям на поверхню, наявністю слідів нафти у ґрунтових водах. Фахівці знають, у яких осадових басейнах можна припустити наявність нафтових пластів, у професіоналів є на озброєнні різні методи розвідувально-пошукових досліджень, у тому числі поверхове вивчення виходів гірських порід та геофізична візуалізація розрізів.

Приблизний район залягання родовища визначається за сукупністю ознак. Але навіть якщо вони є всі, це не означає, що детальна розвідка виявить нафтовий басейн з великими запасами, необхідними для того, щоб почати промисловий видобуток. Часто буває те, що розвідувальне буріння не підтверджує комерційну цінність родовища. Ці ризики завжди присутні в нафторозвідці, але без них неможливо визначити структури (пастки), у яких накопичується нафта у необхідній для розробки кількості.