Переработка углеводородов
После того как нефть добыта из скважины, она сразу же попадает в трубопровод, который ведет на станцию первичной подготовки. В настоящее время такие блоки очистки и подготовки устанавливаются либо на каждой станции, либо в нескольких точках месторождения. Очищать и подготавливать нефть нужно обязательно. Проблема заключается в том, что на каждом месторождении нефть имеет различный состав, она может различаться, даже находясь в разных частях месторождения. Также в ее составе содержится большое количество примесей:
- Механические частицы.
- Природный газ.
- Сероводород.
- Парафины.
- Азот, инертные газы.
Все зависит от пласта, в котором залегают углеводороды, поэтому проводится максимально ответственная подготовка. Для этого используется комплекс оборудования, который состоит из отстойников, сепараторов и прочих типов оборудования. После очистки на месторождении нефть также по трубопроводу двигается либо на нефтеперерабатывающий завод, либо на нефтеналивные станции, где посредством автомобильного, железнодорожного или водного транспорта будет транспортирована.
Нефть на морском шельфе
Выбор технологии добычи зависит от глубины скважины и ее удаленности от побережья. На небольших глубинах используют стационарные платформы. При глубине около 100 метров применяют плавучие платформы с опорами. На более глубоких участках работают полупогружные буровые установки. На экстремальных глубинах – буровые суда.
После окончания процесса бурения на дно устанавливается многотонная система, которая предотвращает утечку добываемого сырья в открытые воды. Подъем нефти на поверхность производится при помощи системы гибких шлангов.
Большая часть затрат приходится на монтаж и обслуживание морской буровой нефтяной платформы.
Способы добычи нефти
Способы добычи нефти бывают разными, и зависят от давления в продуктивном пласте. Добыча нефти ведется с помощью использования различных технологий. Нефть может самостоятельно фонтанировать, другими словами – подниматься по стволу из коллектора на поверхность без помощи насосного оборудования, вследствие низкого значения своей плотности.
Суть процесса фонтанирования в том, что гидростатическое (водяное) давление в пласте на глубине достаточно высокое (к примеру, на двух километрах оно составит примерно 200 атмосфер). Этот показатель называется пластовое давление.
Поскольку плотность нефти и газа меньше, чем у воды, то на той же глубине давление в стволе скважины, которое называется забойным, составит (при плотности сырья около 800 килограмм на кубометр) будет примерно 160 атмосфер. В результате возникающей депрессии (перепаде давления) между продуктивным пластом и стволом скважины нефть и поднимается наверх.
Помимо этого, в нефтях, как правило, содержатся лёгкие углеводородные соединения, которые в случае понижения давления становятся газообразными (растворенные в нефтяной смеси газы). Выделение таких газов еще больше уменьшает плотность добываемого сырья, в результате чего описанная нами выше депрессия усиливается. Это процесс можно сравнить с открыванием теплой бутылки шампанского, из которой вылетает мощный газированный фонтан.
Количество получаемого из скважины за сутки сырья специалисты называют дебитом скважины (не путать с бухгалтерским термином «дебет»). Постепенно, особенно при интенсивной добыче, пластовое давление в коллектор снижается, подчиняясь закону сохранения энергии. Как результат – дебит скважины снижается, поскольку перепад давления между пластом и стволом выработки становится незначительным.
В некоторых типах коллекторов кроме нефти сразу присутствует большой объем пластовых вод, за счет расширения которых падение внутрипластового давления частично компенсируется, и необходимость дополнительной закачки воды может и не возникнуть.
В любом случае, в разрабатываемые нефтенасыщенные слои коллектора, а через них – и в сами скважины, постепенно просачивается вода. Этот процесс называется обводнением, которое также вызывает снижение дебита. Это объясняется не только сокращением в добываемой смеси доли самой нефти, но и повышением значения плотности обводненной нефтяной смеси. Забойное давление в горных выработках с высокой степенью обводненности возрастает, что приводит к уменьшению депрессии. В конце концов скважина перестает фонтанировать.
Другими словами, дебит любой скважины постепенно снижается. Как правило, максимальное значение этого параметра достигается в самом начале разработки пласта, а затем, по мере выработки нефтяных запасов, дебит уменьшается, причем, чем интенсивнее происходит нефтедобыча, тем это снижение идет быстрее. Если сказать по-другому, то чем выше изначальный дебит, тем быстрее он упадет.
Для того, чтобы вернуть скважине прежнюю производительность, на скважинах проводятся различные работы для того, чтобы интенсифицировать добычу. Проведение таких работ, как правило, приводит к мгновенному приросту дебита, однако после этого они начинает падать более быстрыми темпами. На российских нефтяных скважинах величина падения дебита колеблется от 10-ти до 30-ти процентов в год.
Способы добычи
Основных способов добычи всего два. Одним пользуются чаще для добычи традиционной нефти, второй же используется для добычи сланцевой нефти в США.
На поверхности. Порода подается наверх, затем обрабатывается и разделяется на фракции – это технология добычи сланцевой нефти из новых скважин.
На глубине. Если порода залегает в глубоких пластах, такая добыча нефти производится бурением горизонтальных скважин, куда подается вода под высоким давлением.
Способы добычи нефти
При реализации добычи через горизонтальное бурение гидроудар приводит к разрыву пластов, из трещин которых выделяется нужный ресурс и подается на поверхность.
Стоит сказать, что в технологии гидроразрыва есть и свои опасности. Они заключаются в проседании грунтов, сейсмических толчках, а также попадании в грунтовые воды и подземные реки отходов производства. Тем не менее, второй способ является наиболее распространенным в настоящий момент.
Разведка
Самым первым шагом, предшествующему началу добычи, является разведка определенного участка местности на предмет залегания нефтеностных пластов. Этот этап включает следующие последовательные мероприятия:
- Визуальное исследование потенциального района, в том числе с помощью аэрофотосъемки и съемки из космоса.
- Исследование недр с помощью геофизических методов. Наиболее распространенным способом является создание искусственных возмущений в толще пород путем взрывов специальных зарядов. Механические колебания от этих взрывов отражаются и преломляются подземными структурами. Улавливая сигналы с помощью специальных сейсмографов, можно определять и оценивать форму поземных залежей.
- Опорное бурение исследовательских скважин, в результате которого получают так называемые керны – образцы породы, чаще всего имеющие цилиндрическую форму. Керны изучаются по слоям с помощью разнообразных физико-химических методов, позволяющих оценить перспективность добычи нефти на данном участке.
Рост сложности и технологий добычи нефти
В древнем Египте с помощью нефти бальзамировали труты, в древней Индии из нефти изготавливали битум и асфальт, в Византии, как свидетельствуют исторические источники, нефть использовалась уже в качестве топлива для примитивных огнеметов, установленных на кораблях – такой процесс назывался «греческий огонь».
Проходили годы, десятилетия, столетия. Запасы нефти, расположенные в удобных местах, истощились, а человечество с головой погрузилось в углеводородную фазу, поставив всю мировую экономику в зависимость от добычи столь необходимых газа и нефти.
Поэтому, если кто-то из вашего окружения с упоением рассказывает про солнечные батареи, ноутбуки и айфоны, можно лишь зевнуть и скептически улыбнуться, ведь четко ясно, что современная цивилизация базируется не на гаджетах, а на углеводородах.
Не зря нефть называют «Черным золотом» — это соответствует действительности на все 100%. Нефть – основа топлива для кораблей, самолетов, машин, а мазутом и газом топят котельные.
Людей повсеместно окружают пластмассовые вещи, и даже в аптечке у каждого есть аспирин, который синтезируется именно из нефти. Полвека назад у человека не осталось другого выбора, как научиться вести добычу нефти из таких мест, которые до недавнего времени считались фактически недоступными для освоения в коммерческих целях. Существенный вклад в разработку необходимых для добычи нефти «космических технологий», что приятно сознавать, внесли ученые и инженеры нашей страны.
Винтовые насосы
По принципу ротационного выдавливания жидкости работают винтовые насосы. Имея форму спирали, система основывается на роторе, который вращается внутри статора, неподвижно закрепленного. Ротор имеет форму винта, имеющего небольшой диаметр с глубокой круглой резьбой и очень большим расстоянием между соседними вершинами резьбы.
Системы винтовых насосов PCM Moineau для добычи тяжелой нефти
Работа ротора, обеспечивается с помощью штанг, которые крепятся к двигателю, установленному на земле. В современных роторных установках используются погружные электродвигатели, а вращение ротора обеспечивается с редуктором. В большинстве случаев винтовые насосы имеют широкие возможности и обладают высокой надежностью в работе.
Преимущества винтовых насосов
Благодаря своей конструкции они обладают высоким КПД и значительной стойкостью к взаимодействию с твердыми абразивными частицами. Применение двигателей малой мощности обеспечивает небольшое потребление электроэнергии и сокращение затрат, связанных с подъемом нефти.
У винтовых насосов по сравнению со штанговыми, более продолжительный срок эксплуатации, а благодаря меньшей частоте вращения, неисправности штанг встречаются реже. Первоначальные инвестиции для них обычно ниже, чем для других способов механизированной добычи нефти.
Винтовые насосы имеют производительность до 800 м3 добычи нефти в сутки и используются на глубине до трех километров. К недостаткам можно отнести невозможность работать с сероводородом или некоторыми химическими веществами.
Подводя итоги, стоит подчеркнуть, любая технология добычи нефти хороша, выбирается подходящая исходя из свойств нефтяных пластов и начального капитала инвестора. Так, фонтанный способ — является самым простым, газлифтный — самым специфичным, а насосный — самым популярным сегодня способом изъятия нефти из недр земли.
Инновационные методы
Добыча нефти, как и другие современные сегменты промышленности, не стоит на месте. Совершенствование технологии разведки и добычи нефти положило начало целому ряду инноваций в области нефтегазодобычи.
Данные технологии сделали добычу и разведку более эффективными, экологически безопасными и продуктивными.
Сейсмическая разведка
Технологии 3D сейсморазведки позволяют проводить анализ данных о плотности горной породы, сочетать традиционный сейсмический метод визуализации с аналитическими способностями компьютеров, результатом чего является трехмерная модель подземного слоя.
4D сейсмо-исследования позволяют:
- дополнить полученные данные изменением характеристик в динамике;
- выявить месторождения;
- сократить число сухих скважин.
Колтюбинг
Технологии coiled tubing считаются наиболее динамичными в мире инновационных решений нефтяной промышленности. Эта технология добычи нефти и газа заключается в применении безмуфтовых труб во время бурения и добычи.
Для этого металлургическими производствами изготавливаются специальные гибкие металлические трубы, проектируется внутрискважинное и наземное оборудование, кроме того, разрабатывается программное обеспечение для обработки полученной информации.
Применение колтюбинга делает технологический процесс добычи нефти и газа более безопасным, сокращает количество отходов производства и временные затраты в сравнении с классическими методами.
Колтюбинговые установки
Системы телеметрики
Это телеметрические системы, которые разработаны для измерения характеристик бурения и передачи полученных данных на поверхность. Данная информация позволяет ежеминутно следить за процессом бурения и добычи, что исключает ошибки и аварии в процессе. Кроме того, телеметрическая система позволяет составить геологическую характеристику о свойствах полученной породы.
Глубоководное бурение
Это технология в нефтяной промышленности, при реализации которой происходит бурение на больших глубинах вод. На сегодняшний день такая технология считается достаточно безопасной и позволяет разрабатывать месторождения в водах более трех километров.
Технология позволяет:
- улучшать морские буровые установки;
- разрабатывать устройства динамического позиционирования;
- создавать сложные системы навигации.
Глубоководное бурение
ГРП-Песок-СО2
Добывающие производства используют метод гидравлического разрыва пласта уже почти пятьдесят лет, что привело к повышению выхода и расхода природного газа из подземных пластов.
Усовершенствованная технология, включающая также применение песка и углекислого газа, химических реактивов и проппантов, стала использоваться несколько позже. Подобные смеси приводят к появлению и быстрому расширению трещин в слоях пород, через которые затем свободно добывается нефть и газ.
Углекислый газ из жидкой фазы вскоре испаряется и остается только песок, если не были использованы нелетучие химические реактивы и вещества, способные оставаться после процесса гидравлического разрыва в пластах пород.
Если же такие остатки имеются и закрывают газовый слой, они должны быть устранены, чтобы не произошло подземных взрывов и сейсмических толчков.
Применения и цели ГРП
Считается, что данная технология является идеальным способом современной нефтегазодобычи, так как увеличивает объемы добытых ресурсов, при этом не наносит вреда окружающей среде, потому что не оставляет под землей отходов производства.
Газлифтный способ добычи нефти
Газлифт является одним из механизированных способов добычи нефти и логическим продолжением фонтанного способа. Когда энергии пласта становится недостаточно для выталкивания нефти, подъем начинают осуществлять с помощью подкачки в пласт сжатого газа. Это может быть простой воздух или сопутствующий газ с ближайшего месторождения.
Для сжатия газа используют компрессоры высокого давления. Этот способ называют компрессорным. Бескомпрессорный способ газлифта осуществляют методом подачи в пласт газа, уже находящегося под высоким давлением. Такой газ подводят с ближайшего месторождения.
Оборудование газлифтной скважины осуществляется методом доработки фонтанной с установкой специальных клапанов подвода сжатого газа на различной глубине с установленным проектом интервалом.
Основные преимущества
Газлифт имеет свои преимущества по сравнению с другими методами механизированной добычи:
- забор значительных объемов с разных глубин на любых этапах разработки месторождения с приемлемым показателем себестоимости;
- возможность ведения добычи даже при значительных искривлениях
скважины; - работа с сильно загазованными и перегретыми пластами;
- полный контроль над всеми параметрами процесса;
- автоматизированное управление;
- высокая надежность оборудования;
- эксплуатация нескольких пластов одновременно;
- контролируемость процессов отложения парафина и солей;
- простая технология проведения технического обслуживания и ремонта.
Главным недостатком газлифта является высокая стоимость металлоёмкого оборудования.
Низкий КПД и высокая стоимость оборудования вынуждают применять газлифт в основном только для подъёма легкой нефти с высоким показателем газовой составляющей.
Инновационные способы нефтедобычи
Добыча нефти в современном мире очень востребована. И технологии не стоят на месте. Есть множество инновационных методов по добыче нефти, благодаря которым процесс стал экологичнее и безопаснее.
Сейсмическая разведка является одним из самых востребованных методов на сегодняшний день. С ее помощью можно анализировать полученные данные о плотности ресурса.
Но наиболее динамичным считается колтюбинг. При бурении используются безмуфтовые трубы. Металлические производства делают гибкие трубы из металла. Также проектируется наземные и внутрискважинные устройства. А для анализа и обработки информации разрабатывается специальное программное обеспечение.
С помощью систем телеметрики можно следить за происходящим бурением. Благодаря таким системам исключаются аварийные ситуации и возможные ошибки в процессе.
Глубоководное бурение применяется для добычи нефтяного ресурса на водах с большой глубиной. Месторождения нефти можно обнаружить даже на глубине в 3 километра. Технология довольно безопасная. Она позволяет спроектировать сложные навигационные процессы, разработать динамическое позиционирование и устройства для него, а также способствует улучшению буровых морских установок.
Нефтегазовая отрасль: обзор положения в мире
По количеству доказанных запасов нефти Российская Федерация занимает шестое место в мире. Доказанными запасами считаются те, которые возможно добыть с использованием современных технологий. Лидирующую позицию в мире занимает Венесуэла. Количество запасов нефти в этой стране – 298 млрд баррелей. Доказанные запасы природного газа в России составляют 47,6 трлн кубических метров. Это первый показатель в мире и 32% от всего мирового объема. Вторым поставщиком газа в мире являются страны Ближнего Востока.
Нефтегазовая отрасль в мире позволяет решать важные экономические, политические и социальные задачи. При благоприятной конъюнктуре на мировых рынках энергоносителей многие поставщики нефти и газа за счет выручки от экспорта реализуют значительные инвестиции в национальную экономику, демонстрируют исключительную динамику роста. Наиболее наглядными примерами можно считать страны Юго-Западной Азии, а также Норвегию, которая при низком индустриальном развитии, благодаря запасам углеводородов, стала одной из самых благополучных стран Европы.
Управление добычей нефти
Вот теперь на поверхность пошла нефть, а дальше в работу подключились операторы. Еще несколько лет назад им приходилось обходить все скважины по кругу и собирать пробы пластовой жидкости в бутылки. Эти образцы представляют собой некий взбитый коктейль из темного шоколада, а по запаху напоминают бензин с любой заправочной станции. Повернув вентиль, оператор нацеживал в бутылку пенную водно-нефтяную смесь, а затем посылал в скважину звуковую волну посредством специального устройства. Это делалось для определения текущей глубины скважины. До сих пор, кстати, существует интересная традиция для начинающих операторов. После того, как они прошли испытательный срок, начальство обмазывает их пластовой жидкость – это обряд посвящения в нефтяники.
Сегодня песчаную площадку, которая летом напоминает выжженную пустыню в арабских странах, часто посещать не нужно, так как скважины оснащены датчиками. Они снимают все показания в режиме реального времени, а затем передают их в управленческий центр.
До настоящего времени автоматизация этим бы и ограничилась – все же управлять всеми вентилями и приборами удобней из центра управления, чем бегать по кустовой площадке, переговариваясь с операторами по рации. Но современные реалии стимулируют нефтяные компании находиться в постоянном развитии, ведь добыча нефти год за годом дорожает, а вот платежеспособный спрос на «черное золото» растет не так стремительно, как хочется.
Чтобы эксплуатировать месторождение, нужно иметь рентабельность в 15%, но, несмотря на скромные с виду цифры, выйти на них с каждым годом становится все трудней.
Сейчас нефтяники делают цифровые двойники для месторождений. Вся информация стекается в Центр управления добычей (ЦУД), который имеет сходство по обустройству с Центром управления полетами космических кораблей. Современные мощные компьютеры симулируют при помощи нейросетей происходящие под землей процессы и дают прогноз, какое количество и какой нефти должен выдавать на поверхность каждый насос на каждой скважине, и что надо предпринять для получения максимального результата.
Безусловно, каждый из нас может лишь приблизительно представить, какие процессы происходят под землей при добыче нефти, как двигаются жидкости, работают насосы. В свою очередь цифровой двойник моделирует все предельно точно, каждую минуту корректируя трехмерную картину со свежими показаниями датчиков. Применение данной системы дает возможность извлекать из действующего месторождения по максимуму. И если бы, к примеру, люди без техники добыли бы 6 миллионов тон в год, то компьютерное оснащение помогает увеличить данный показатель почти вдвое – это 10 миллионов тонн!
Разведка и оценка месторождений
Нефть накапливается в пористых породах, окруженных тяжелыми слоями почвы. Идеальное месторождение — окольцованный глиной куполообразный слой песчаника.
При обнаружении месторождения, главная задача для разработчика — определить объем источника, качество сырья и способы добычи нефти. Затем, произвести расчеты для определения целесообразности и перспектив дальнейших изысканий. Получив положительные результаты, на нефтеносном участке, устанавливают оборудование для бурения дополнительных скважин.
Отношение объема сырой нефти, под землей, к извлекаемому количеств — коэффициент нефтеотдачи. На сегодня приемлемой считается цифра — 45%, и в перспективе развития технологий данное число обещает расти.
Определение способа добычи жидкого топлива, во многом, зависит от объема газа, воды, и уровня давления в резервуаре.
Способы бурения
Чаще всего используют такие технологии, как:
- ударно-канатная;
- с использованием роторной техники или забойного мотора;
- турбинной технологией;
- с винтовым мотором;
- электрическим буром.
Самый проверенный и практичный метод был назван первым — ударно-канатный. Он предполагает пробивание долотом с конкретной периодичностью. Сила удара формируется весом самого инструмента и утяжеления в виде штанги. Обратное движение выполняется за счет балансира.
При использовании роторной техники бурение осуществляет вращающийся механизм. Ротор устанавливается на устье через трубы, он работает, как вал. Если это небольшая скважина, то будет достаточно шпиндельного двигателя. Привод ротора присоединяется к лебедке и кардану, благодаря этому можно управлять скоростью.
Турбина создает вращающий момент, это воздействие двигателем на колонну, используется гидравлическая энергия. Турбобур создает из энергии гидравлики механическую, она и будет вращать элементы.
Мы рассмотрели, как бурят скважину на нефть, прошлись по всем необходимым работам и способам бурения. Общий вывод такой: главная задача при разработке — передать энергию на долото, чтобы создать движение, направленное на углубление. Отличие технологий в типе энергии и способе ее передачи.
Основные сведения
Россия располагает сегодня приблизительно 13% разведанных в мире нефтяных месторождений. Основным источником пополнения государственного бюджета нашей страны являются отчисления от результатов деятельности нефтегазодобывающей отрасли.
Нефтеносные слои находятся, как правило, глубоко в недрах земли. Скопление нефтяных масс в месторождениях происходит в горных породах пористой структуры, находящихся в окружении более плотных слоёв. Образцом природного резервуара служит пласт песчаника куполообразной формы, со всех сторон заблокированного слоями плотной глины.
Далеко не каждое разведанное месторождение становится объектом промышленной разработки и добычи. Решения по каждому принимаются только по итогам тщательного экономического обоснования.
Главный показатель месторождения – коэффициент нефтеотдачи, отношение объёма нефти под землей, к объёму, который можно получить для переработки. Пригодным для разработки является месторождение с прогнозируемым коэффициент нефтеотдачи от 30% и выше. По мере совершенствования технологий добычи в месторождении данный показатель доводится до 45% и выше.
В подземном хранилище всегда одновременно присутствуют сырая нефть, природный газ и вода под огромным давлением пластов земной коры. Параметр давления оказывает решающее влияние на выбор способа и технологии добычи.
Когда применяется штанговый метод добычи
Извлечение нефти с использованием штанговых глубинных насосов — распространенный метод добычи жидкого топлива. В России данным способом эксплуатируется до 70% буровых скважин, и добывается 1/3 часть, от общего объема сырья. Умеренные затраты на оборудование и обслуживание нефтедобывающих конструкций разрешает эксплуатацию месторождений с минимальным дебитом.
Насосный способ добычи нефти позволяет поднимать сырье с глубины до 3 км, и чаще всего применяется на средне- и малодебетных скважинах.
Интенсификация добычи
Эффективность эксплуатации нефтеносных пластов промышленными методами на сегодня не удовлетворяет нефтедобывающие компании. Окончательная отдача от разработок составляет 25–40%, что заставляет владельцев месторождений модернизировать виды добычи.
По расчетам, неизвлекаемые остатки нефти составляют 50–70% от начальных запасов, поэтому все большее значение приобретает интенсификация добычи нефти, позволяющая увеличить доходность предприятия без привлечения дополнительного капитала.
Какие бывают скважины?
При создании скважины образуется шахта, специалисты проверяют, содержат ли она нефть и газ. Чтобы это сделать, ствол перфорируют с намерением спровоцировать выход искомого веществ. Пробы отправляются на анализ, а вся техника разбирается. Пробуренное отверстие запечатывают, указывая даты проведения работ.
Размер скважин бывает разным, в начале диаметр может достигать 90 см, ближе к концу диаметр сужается и редко превышает 16 см. Существует классификация по глубине, она определяет разновидности, как:
- небольшие — до 1500 метров;
- средние — 1500-4500 метров;
- углубленные — 4500-600 метров;
- сверхуглубленные — больше 6000 метров.
Чтобы пробурить любую из них, требуется разрушить целостность породы, для этого применяют долото. Оно разбивает пласт на части, которые нужно удалить. Для избавления от раздробленных частей используют буровой раствор.
Способы добычи нефти в России
Способы бывают разными, выбираются в зависимости от давления в продуктивном пласте. Нефть может сама подниматься по коллектору и фонтанировать, а может залегать в глубоких пластах. От этого зависит выбор техники добычи в конкретном случае.
Способы добычи нефти в России разделяются на 2 вида: фонтанный и насосный. Первый метод включает в себя использование сильного давления в скважине, используется не только в добыче на суше, но и на водных территориях.
Если добыча происходит на поверхности, порода поднимается наверх, обрабатывается и делится на фракции.
Если добыча происходит под землей на большой глубине — бурят горизонтальные скважины, и в них подают под давлением воду. Гидроудар разрывает пласты, и из них выделяется нефть. Так как плотность нефти меньше, чем воды, возникает депрессия, и нефть поднимается на поверхность. Также, вследствие такого метода добычи, нефть может наполняться газами, которые образуются из углеродных соединений под воздействием резкого падения давления.
При использовании метода гидроудара существует высокая вероятность проседания грунта, возможны сейсмические колебания подземных плит и попадание отходов производства в подземные воды.
Насосная добыча. Как только месторождение черного ресурса найдено, то оператор бригады дает команду бурить скважину, через которую она начинает бить мощной струей, в это время ее собирают и транспортируют. Со временем высокое давление падает, и тогда на место скважины ставят насосы-качалки, способные выкачивать оставшиеся ресурсы в земле.
Фонтанный способ добычи нефти: самый дешевый и простой
Освоение новых месторождений всегда осуществляется с использованием фонтанного способа добычи. Это самый простой, эффективный и дешевый метод. Он не требует дополнительных затрат энергоресурсов и сложного оборудования, так как процесс подъёма продукта на поверхность происходит за счет избыточного давления в самой нефтяной залежи.
Основные преимущества
Главные преимущества фонтанного способа:
- Простейшее оборудование скважины;
- Минимум затрат электроэнергии;
- Гибкость в управлении процессами откачки, вплоть до возможности полной
остановки; - Возможность дистанционного управления процессами;
- Продолжительный межтехнологический интервал работы оборудования;
Для эксплуатации новой скважины нужно установить над ней полный контроль. Укрощение фонтана производится с помощью монтажа специальной запорной арматуры, позволяющей впоследствии управлять потоком, контролировать режимы работы, производить полную герметизацию, а если нужно, то и консервацию.
Скважины оборудуют подъёмными трубами разного диаметра, в зависимости от предполагаемого дебита добычи и внутрипластового давления.
При больших объёмах добычи и хорошем давлении используют трубы большого диаметра. Малодебитные скважины для длительного сохранения процесса фонтанирования и уменьшения себестоимости добычи оборудуют подъёмными трубами малого диаметра.
По завершению процесса фонтанирования, на скважине начинают применять механизированные методы добычи.
Переработка
Процесс переработки нефти делится на два цикла: первичную и вторичную переработку. Однако этим процессам предшествует стадия ее подготовки, которая заключается в удалении механических примесей и растворенных газов, обезвоживании и обессоливании на специальных электрообессоливающих установках (ЭЛОУ).
Далее следует не менее важная стадия – лабораторный анализ полученной нефти, который необходим для оценки состава и моделирования условий дальнейшего крупномасштабного процесса переработки. В лаборатории выполняется перегонка небольших объемов нефти на специальных установках и анализ полученных фракций.
После того, как нефть подготовлена и изучена ее отправляют на первичную переработку, которая представляет собой процесс дистилляции на ректификационных колоннах. В них нефть разделяется на фракции с заданными температурными интервалами выкипания.
 |
Нефтеперерабатывающий завод | |
Для получения товарных продуктов, таких как топлива или масла, фракции, выходящие с риктификационных колонн фракции собирают и подвергают дальнейшей вторичной переработке.
Процессы вторичной переработки зависят от конкретной фракции. Так бензиновая и лигроиновая фракции и подвергаются каталитическому риформингу с целью повышения октанового числа. Каталитический крекинг используют для получения из темных остаточных нефтепродуктов более светлые, тем самым повышая глубину переработки и увеличивая выход светлых. Гидроочистка необходима для удаления нежелательных элементов, таких как сера, азот, микроэлементы, в том числе металлы, и др., находящихся в связанном с углеводородами виде.
В результате переработки получается широкий спектр товарных нефтепродуктов, включающий: