Спецпредложения

Новые способы нефтедобычи – новые возможности страны

2 0
0
Поделиться

Нефтедобыча – это видимая вершина огромного айсберга под названием «нефтяная промышленность»

Введение

Нефтедобыча – это видимая вершина огромного айсберга под названием «нефтяная промышленность».

Все начинается с жарких споров ученых о возможных областях нефтяных месторождений. Для этого привлекается целый ряд наук: история геологических периодов, физика Земли, биохимия, палеонтология, палеоботаника, математика, сейсмология, геофизика, геохимия.

Затем следует геологоразведка, бурение экспериментальных скважин, оценка запасов и другие необходимые мероприятия.

В случае обнаружения крупных месторождений в бой вступает тяжелая артиллерия – политики. О накале этой борьбы свидетельствуют события в Ираке, Иране, Ливии, Сирии, Венесуэле. Последний пример – ожесточенная схватка разных стран вокруг поставок другого очень важного углеводорода –газа, поставляемого по «Северному потоку-2».

Нефтяные компании – самые богатые в мире. Их годовой бюджет сопоставим с бюджетами государств. Для многих стран нефтедобыча является бюджетообразующей отраслью.

Поэтому нефтяная добыча привлекает внимание и постоянно совершенствуется, как никакая другая отрасль промышленности.

Деньги к деньгам тянутся? Почему одним удается разбогатеть, а другим нет -  РИА Новости, 01.09.2019

Текущая ситуация

Существует три метода, соответствующие трем стадиям развития нефтедобычи.

Первая стадия

Сначала нефть добывали естественным путем. Нефтяное месторождение напоминает закупоренную бутылку шампанского. Открой пробку – и искристые брызги шампанского под давлением скопившихся газов брызнут вверх. Если вино прокисло, и газов образовалось слишком много, то бутылка может опорожниться полностью.

Но нефть не скисает. Роль пробки исполняет скважина. Энергии ее напряжения хватает, чтобы излилось не более 15 % ее запасов в пласте. Это слишком мало, чтобы оправдать все расходы и получить значительную прибыль. Поэтому уже в первое десятилетие 20-го века для отбора нефти прибегли к принудительным мерам.

Ее стали откачивать насосами. По мере совершенствования и развития техники применяются самые разные виды насосов с учетом условий добычи:

  • Центробежные;
  • Плунжерные;
  • Винтовые;
  • Штанговые.;
  • Струйные.

Коэффициент использования нефти, сокращено КИН, при таком способе удается поднять до 0,3–0,35. Эта стадия добычи нефти длилась приблизительно до 1950 года.

Вторая стадия

Хотя КИН увеличился более, чем в два раза, но и этого было мало, учитывая возросшие затраты и потребности мировой экономики в топливе. Контролировался только один параметр – давление. Сетка скважин была треугольной, плотность сетки – от 2 до 6 га/скв.

Поэтому, начиная с 1950 года, ведет отсчет вторая стадия нефтедобычи. Эта стадия характеризуется применением воды и газа для создания давления на нефтяной пласт.

Для понятия сущности процесса достаточно вспомнить школьный закон сообщающихся сосудов, который сводится к тому, что если давить на жидкость в одном сосуде, то она будет подниматься в другом.  

В позатрубное пространство стали закачивать сначала воздух, затем питьевую воду, затем попутные газы. Нефть вытекала, как зубная паста из тюбика при надавливании. Это способ получил название газлифта. Он применялся и на первой стадии, но в зачаточном состоянии.

При закачивании газа в саму трубу образуется пена, состоящая из пузырьков воздуха и капель нефти. Чем больше воздушных пузырьков, тем легче сама смесь, тем легче она поднимается наверх. Это способ эрлифта (от английского air – воздух). На второй стадии вместо воздуха в дело пошли различные газы, которые еще легче воздуха.

Стали применяться площадные и рядные размещения скважин, внутриконтурное заводнение; повысилось качество обсадных труд. КИНудалось увеличить на лучших месторождениях до 0,5–0,6.

Третья стадия. Текущие проблемы.

Начиная с 90-х годов 20-го века, мировая нефтедобыча перешла к третьей стадии развития, которая продолжается и в настоящее время.

К сожалению, этот период совпал с развалом СССР, наша страна на целых 20 лет вышла из этого процесса. Новому государству было не до этого, а у зарождающихся частных компаний не было средств заниматься внедрением новых технологий. Они предпочитали до упора использовать имеющиеся ресурсы и вести добычу нефти с минимальными затратами.

Некому было заниматься рациональным использованием нефтяных ресурсов, охраной окружающей среды; в реки, озера, моря выливались огромные количества сырой нефти в результате всевозможных аварий, пренебрежения к требованиям технологии, техники безопасности.

Ухудшилась структура запасов нефти, увеличилась доля месторождений с трудноизвлекаемыми запасами продукта. КИН опять упал до 0,35–0,38, в среднем, по стране. Добыча нефти с использованем МУН (методы увеличения нефтеотдачи) составляет 2,1–2,6 млн тонн в год, тогда как в США это показатель достиг 31–36 млн тонн. Практически прекратился поиск новых перспективных месторождений.

Решение

Но, начиная с 2010 года, застой в нефтедобывающей промышленности удалось преодолеть. Крупные нефтяные компании, наконец, накопили такие средства, которые позволили им заниматься геологоразведкой, внедрением передовых технологий, созданием собственных научных подразделений.

Государство стало предоставлять льготы компаниям, внедряющим передовые технологии и даже прямо финансировать такие разработки.

Стратегия создания сырьевой базы для нефтедобычи имеет два направления. Первое предполагает разведку, открытие, обустройство, освоение новых месторождений.

Но это связано с огромными затратами, учитывая, что перспективные залежи находятся в труднодоступных, отдаленных местах.

Второе направление нацелено на внедрение и создание более совершенных способов отбора нефти на уже разрабатываемых залежах, из которых извлечь топливо традиционными способами уже невозможно.

Такие технологии учеными найдены. Они многообразны и применимы в конкретных условиях каждого нефтяного месторождения.

Гидродинамические методы:

  • изменения фильтрационных потоков;
  • нестационарное оводнение;
  • использование недренируемых запасов;
  • форсированный отбор жидкости.

Химико-физические методы:

  • отбор нефти с помощью поверхностно-активных веществ;
  • вытеснения растворами полимеров;
  • применение щелочных растворов;
  • вытеснение с помощью комбинации химических реагентов.
  • вытеснение продукта с помощью растворителей.

Газовые методы:

  • воздействие на залежь двуокисью углерода;
  • воздействие углеводородным газом;
  • действие азотом,
  • действие дымовыми газами.

Тепловые методы:

  • действие горячим паром на залежь;
  • внутрипластовое горение;
  • вытеснение залежи горячей водой;
  • пароциклическая обработка скважины.

Волновые методы:

  • Электромагнитные;
  • Акустические;
  • Вибросейсмические.

Микробиологические.

К современным МУН относят газовые, тепловые и физико-химические методы, которые способны капитально повысить отдачу нефтяной залежи.

К третичным методам следует также отнести автоматизацию производственных процессов, компьютеризацию, создание цифровых моделей технологических процессов, бурение сверхглубоких скважин.

Заключение

В этой небольшой статье мы кратко рассмотрели все основные технологии нефтедобычи.

Более подробно, интересно, с нюансами каждая такая технология рассматривается в курсе «Основы технологии нефтедобычи».

Поделиться

{{ count }} комментариев

Сначала интересные
Сначала новые
Подписки
Рекомендуемые статьи
Проблемы российской нефтепереработки и пути их решения
17.09.2021
Проблемы российской нефтепереработки и пути их решения
Российская нефтехимия и нефтепереработка занимает незначительную долю в экономике страны несмотря на то, что сырье...
Как устроен процесс переработки нефти
07.09.2021
Как устроен процесс переработки нефти
Нефтепереработка представляет собой процесс получения различных нефтепродуктов, прежде всего топлива. Сегодня...
Проблемы современной геологии нефти и пути их решения
07.09.2021
Проблемы современной геологии нефти и пути их решения
Геологоразведка - комплекс работ по выявлению, оценке и подготовки к добыче месторождений полезных ископаемых....