Нефтедобыча

Нефтедобыча — подотрасль нефтяной промышленности, отрасль экономики, занимающаяся добычей природного полезного ископаемого — нефти.

Нефтяной фонтан Горного товарищества, бивший в сентябре 1887 г. (Балаханы у Баку)

Нефтедобыча — сложный производственный процесс, включающий в себя геологоразведку, бурение и строительство скважин, их ремонт, очистку добытой нефти от воды, серы, парафина и многое другое.

Способы нефтедобычиПравить

Разработка месторождений нефти производится путём строительства нефтяных скважин, шахтным методом, карьерным методом, путём сочетания методов.

По способам извлечения скважинной жидкости современные методы нефтедобычи делятся на:

фонтан (выход флюида происходит за счет разности давления в продуктивном пласте и давления на устье скважины)
газлифт
насосно-компрессорная добыча, в том числе с использованием различных видов насосов:
- установка электроприводного центробежного насоса (УЭЦН)
- установка электроприводного плунжерного насоса (УЭПН)
- установка электроприводного винтового насоса (УЭВН)
- установка штангового скважинного насоса (УШСН)
- установка винтового штангового насоса (УВШН)
- установка струйного насоса (УСН)

и др.

ИсторияПравить

Первые американские нефтяные вышки

Нефть известна человечеству с древнейших времён. Раскопками на берегу Евфрата установлено существование нефтяного промысла за 6000—4000 лет до н. э. В то время её применяли в качестве топлива, а нефтяные битумы — в строительном и дорожном деле. Нефть известна была и в Древнем Египте, где она использовалась для бальзамирования покойников. Плутарх и Диоскорид упоминают о нефти, как о топливе, применявшемся в Древней Греции. Около 2000 лет назад было известно о её залежах в Сураханах около Баку (Азербайджан). К XVI веку относится сообщение о «горючей воде — густе», привезённой с Ухты в Москву при Борисе Годунове.

Несмотря на то, что с XVIII века предпринимались отдельные попытки очищать нефть, она всё же использовалась почти до 2-й половины XIX века в основном в натуральном виде. На нефть было обращено большое внимание только после того, как было доказано в России заводской практикой братьев Дубининых (с 1823 года), а в Америке химиком Б. Силлиманом (1855), что из неё можно выделить керосин — осветительное масло, подобное фотогену, получившему уже широкое распространение и вырабатывавшемуся из некоторых видов каменных углей и сланцев. Этому способствовал возникший в середине 19 в. способ добычи нефти с помощью буровых скважин вместо колодцев.

Первая скважина на нефть (разведочная) промышленным способом была пробурена на Апшеронском полуострове в 1847 году, первая эксплуатационная скважина пробурена на р. Кудако на Кубани в 1864 году. В США первая скважина пробурена в 1859 году^[1].

Методы нефтедобычиПравить

Выделяют три метода нефтедобычи, в зависимости от давлений в нефтеносном пласте и способов его поддержания

Первичный методПравить

Нефть поступает из пласта под действием естественных сил, поддерживающих высокое давление в пласте, например, замещение нефти подземными водами, расширение газов, растворенных в нефти, и др. Коэффициент извлечения нефти (КИН) при этом методе составляет 5—15 %.^[2]

В одних случаях давление в пласте достаточно для того, чтобы нефть поднялась до поверхности. В других случаях требуется использование насосов^[3]: погружных, штанговых (используются вместе со станком-качалкой), электрических (например, ЭЦН), технологий Эрлифт или Газлифт.

Вторичный методПравить

После исчерпания естественного ресурса поддержки давления, когда оно уже недостаточно для подъёма нефти, начинается применение вторичных методов. В пласт подводят внешнюю энергию в виде закачиваемой жидкости^[en] (пресной воды)^[3], природного или попутного газа^[en] . Методы достигают КИН около 30 %, в зависимости от свойств нефти и пород резервуара. Суммарный КИН после применения первичных и вторичных методов находится обычно в пределах 35—45 %.^[2]

Закачивание воды значительно повышает обводненность нефти, поднимаемой из скважины, иногда вплоть до 95 %, что требует значительных усилий для их разделения.

Третичный методПравить

Третичные методы (ранее Tertiary oil recovery, затем чаще стал употребляться термин enhanced oil recovery) увеличивают подвижность нефти для увеличения нефтеотдачи. Данные методы позволяют повысить КИН ещё на 5—15 %.^[2]

Один из вариантов третичных методов, TEOR, связан с нагревом нефти в пласте для уменьшения её вязкости. Часто применяется закачивание водяного пара, иногда также используют сжигание части нефти на месте (непосредственно в пласте).

Также в пласт могут закачиваться ПАВ (детергенты) для изменения поверхностного натяжения между водой и нефтью^[4]

Третичный метод начинают использовать, когда вторичный перестает быть адекватным, но только при условии, что добыча нефти остается рентабельной. Таким образом, использование третичного метода зависит как от стоимости выбранного способа извлечения, так и от цен на нефть.

Наиболее широко (более 100 внедрений) применяются тепловые и газовые (CO₂) третичные методы.^[5] В первом десятилетии XXI века за счет третичных методов добывалось по оценкам Aramco около 3 миллионов баррелей в день (из них 2 миллиона — за счет тепловых методов), что составляет около 3,5 % от общемировой нефтедобычи.^[5]

В миреПравить

в РоссииПравить

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ «Хронограф нефтяного и газового дела. Вехи истории техники и технологии бурения» (неопр.). Дата обращения: 16 января 2011. Архивировано 10 сентября 2014 года.
↑ ¹ ² ³ E. Tzimas,. Enhanced Oil Recovery using Carbon Dioxide in the European Energy System (англ.) : journal. — European Commission Joint Research Center, 2005. — P. 21—22. Архивировано 4 марта 2016 года. (3.2 Oil Recovery Technologies)
↑ ¹ ² P. Zitha, R. Felder, D. Zornes, K. Brown, and K. Mohanty, Increasing Hydrocarbon Recovery Factors Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine // SPE Technol, 2011
↑ «New Billions In Oil» Архивная копия от 7 мая 2016 на Wayback Machine Popular Mechanics, March 1933 — ie article on invention of water injection and detergents for oil recovery
↑ ¹ ² Enhanced oil recovery: challenges & opportunities (англ.) 64-69. World Petroleum Council: Official Publication 2010. Дата обращения: 20 августа 2014. Архивировано 22 декабря 2014 года.

СсылкиПравить

Добыча газа и нефти Архивная копия от 19 ноября 2015 на Wayback Machine (учебный фильм на YouTube).

[1] «Хронограф нефтяного и газового дела. Вехи истории техники и технологии бурения» (неопр.). Дата обращения: 16 января 2011. Архивировано 10 сентября 2014 года.

[EUR-2] ¹ ² ³ E. Tzimas,. Enhanced Oil Recovery using Carbon Dioxide in the European Energy System (англ.) : journal. — European Commission Joint Research Center, 2005. — P. 21—22. Архивировано 4 марта 2016 года. (3.2 Oil Recovery Technologies)

[spe11recoveryfactor-3] ¹ ² P. Zitha, R. Felder, D. Zornes, K. Brown, and K. Mohanty, Increasing Hydrocarbon Recovery Factors Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine // SPE Technol, 2011

[4] «New Billions In Oil» Архивная копия от 7 мая 2016 на Wayback Machine Popular Mechanics, March 1933 — ie article on invention of water injection and detergents for oil recovery

[aramco-eor10-5] ¹ ² Enhanced oil recovery: challenges & opportunities (англ.) 64-69. World Petroleum Council: Official Publication 2010. Дата обращения: 20 августа 2014. Архивировано 22 декабря 2014 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]