Традиционные и передовые методы добычи нефти. Материковая добыча нефти

Владимир Хомутко

Время на чтение: 5 минут

А А

Объём добычи нефти стран лидеров

Страны мира, богатые нефтью и имеющие серьезные запасы этого полезного ископаемого, оказывают сильное влияние на мировую экономику, поскольку производители нефтепродуктов во всем мире зависят от регулярных поставок углеводородного сырья, без которого невозможно существование современной экономики. Мировая нефтепереработка и химическое производство поглощают поистине колоссальные объемы сырья, и поэтому и газа в мире – колоссальна.

Добыча нефти и природного газа для их последующего экспорта во многих странах мира приносит львиную долю бюджетных доходов, в связи с чем нефтяное и газовое хозяйство являются передовыми отраслями их экономик.

За одни сутки в мире добывается порядка ста миллионов баррелей «черного золота». Первую тройку самых крупных нефтяных держав составляют Российская Федерация, Саудовская Аравия и Соединенные Штаты Америки. Именно эти три страны поставляют 30 процентов всей торгующейся нефти.

Объем добычи нефти по странам мира

А в каких еще странах мира занимаются такой добычей, и какой объем нефти они поставляют на рынок? Ниже мы рассмотрим страны-лидеры по добыче нефти, начиная с десятого места и до первой тройки.

10-е место. Венесуэла

Суточный объем добычи нефти в этой стране составляет 2,5 млн. баррелей, что позволяет её открыть мировой ТОП-10 в этой сфере.

Экономика Венесуэлы находится в сильной зависимости от продаж углеводородного сырья. Достаточно сказать, что 96 % экспорта как раз приходится на это полезное ископаемое. Венесуэльское сырье в общем объеме нефти, поставляемой на рынок, занимает на нем 3,65 %. А вот если говорить о запасах этого энергоресурса, то здесь Венесуэла находится на первом месте в мире. По оценкам специалистов, их уровень составляет около 46 миллиардов тонн.

9-е место. Объединенные Арабские Эмираты

ОАЭ, добывающие в сутки 2,7 млн. барр., по праву занимают это почетное место. Доля поставок на рынки мира углеводородного сырья – 3,81 %.

Главные месторождения располагаются на территории эмирата Абу-Даби (примерно 95 %), остальные 5 % находятся в эмиратах Шарджа и Дубай. Общее количество природных резервов ОАЭ оценивается в 13 млрд. тонн. Основными импортерами этого полезного ископаемого из ОАЭ являются Индия, Таиланд, Япония, Корея, Китай и Сингапур.

8-е. Кувейт

Уровень суточной добычи в 2,8 млн. барр.

выводят Кувейт на восьмое место ТОП-10 крупнейших добытчиков. Неиспользованные жидкие природные углеводороды в Кувейте составляют 9 % от общемировых и оцениваются специалистами в 14-ть млрд. тонн «черного золота».

На нефтяном рынке Кувейт занимает 3,90 %.

Самым большим месторождением Кувейта является Большой Бурган, на долю которого приходится половина всего извлекаемого сырья. Еще 50 % берется с таких кувейтских месторождений, как Умм Гудаир и Минагиш, расположенные на юге Кувейта, и Сабриях и Раудхайтен, относящихся к северной части Кувейта. Основные экспортные поставки Кувейт совершает в Марокко, Иорданию, Сирию, Китай и в ОАЭ.

7-е. Ирак

Суточный объем нефти, добываемой в Ираке, составляет 3 млн. барр., что позволяет ему занимать видное место среди главных добытчиков этого сырья в мире.

Несмотря не непростую политическую ситуацию, Ирак постепенно наращивает добычу этого сырья, поскольку его экономика сильно зависима от его экспорта. Доходная часть иракского бюджета на 90 % состоит из поступлений от нефтяного экспорта.

В мире иракских углеводородов – примерно 4,24 %.

Общий резерв неиспользованных ресурсов – 20 миллиардов тонн.

6-е место. Иран

Ежедневно поставляет свыше трех млн. баррелей.

Это ближневосточная страна – крупная нефтяная держава, обладающая громадными запасами этого полезного энергоресурса. Основная часть углеводородов здесь извлекается из месторождений, расположенных в бассейне Персидского залива. По оценкам специалистов, уже открытых иранских месторождений хватит почти на девяносто лет, поскольку их уровень оценивается в 21 миллиард тонн. Это – третий показатель в мире.

Процентный показатель Ирана на рынке этого энергоресурса – 4,25 %.

Основные импортеры – Япония, Китай, Индия, Южная Корея и Турция. Экспортные доходы Ирана наполовину состоят из выручки от продажи «черного золота».

5-е место. Канада

Также поставляет больше трех млн. баррелей в сутки.

Канада открывает пятерку ведущих экспортеров этого продукта. Самое большое месторождение этого полезного ископаемого в Канаде находится в провинции Альберта. В последнее время Канада стала самым крупным поставщиком углеводородного сырья для своих соседей – Соединенных Штатов. Больше 90 % сырых канадских углеводородов экспортируется именно сюда.

На нефтяном рынке Канада занимает 4,54 %.

Она обладает громадными резервами этого полезного ископаемого, которые оцениваются примерно в 28 млрд. тонн. По этому показателю Канада входит в тройку лидеров среди всего мира.

4-е. Китай

Ежедневный объем нефти, равный 4-м млн. барр., по праву выводит Китайскую Народную Республику на четвертое место в рейтинге нефтедобычи.

Китайского «черного золота» в мире – 5,71 %.

Население КНР – огромно, поэтому Китай не только является одним из ведущих экспортёром, но также относится к числу лидеров по потреблению этого энергоресурса. Количество разведанных китайских углеводородов относительно невелико – 2,5 млрд. тонн. Один из основных экспортеров «черного золота» для Китая – это Россия.

Третье место – Соединенные Штаты Америки

Открывает «большую тройку» главных добытчиков этого продукта США – 9 миллионов барр. ежедневно, 11,80% от общемировой добычи.

США не только является ведущим экспортером, но и крупнейшим в мире импортером углеводородного сырья и нефтепродуктов. Основные месторождения сосредоточены в трех американских штатах – Техасе, Аляске и Калифорнии. На случай всевозможных непредвиденных обстоятельств в США хранится крупнейший в мире стратегический резерв уже добытых углеводородов.

Второе место. Саудовская Аравия

10 млн. барр.– ежедневный объем нефти, получаемой в этой стране.

Саудовская Аравия давно и по праву находится в числе лидеров по добыче углеводородного сырья, на чем и держится вся её экономика. Основные регионы экспорта – США и Восточная Азия. Доля экспортных доходов, получаемых от реализации углеводородов, в общем количестве таких поступлений в этом государстве составляет примерно 90 процентов. Все месторождения Саудовской Аравии разрабатывает национальная компания Saudi Aramco.

Поставляемых жидких углеводородов из Саудовской Аравии на общемировом рынке – 13,23 %.

Разведанные ресурсы оцениваются в 36, 7 млрд. тонн.

И, наконец, лидер рейтинга – Россия

Ежесуточная добыча – более 10-ти миллионов баррелей.

Уверенное первое место. Россия давно считается одной из самых богатых в мире не только по количеству «чёрного золота», но также настоящей кладовой других видов полезных ископаемых – каменного угля, цветных металлов, природного газа и так далее. Общий объём разведанных российских углеводородов – более 14-ти млрд. тонн.

Процент Российской Федерации в общем количестве добываемого «черного золота» составляет 13,92 процента.

Тенденции 2017-го года

Резкое падение нефтяных котировок, которая была спровоцирована резким увеличением добычи в Соединенных Штатах Америки и рядом других факторов, вынудила крупнейшие нефтяные державы принять ответные меры. Так, например, страны-члены ОПЕК приняли решение о сокращении ежесуточной добычи углеводородов с целью стабилизации цен на «черное золото».

Общемировые доказанные запасы нефти (по состоянию на 2015 год) составляют 1657,4 млрд. баррелей. Самые большие запасы нефти – 18,0% всех мировых запасов – находятся на территории Венесуэлы. Доказанные запасы нефти в данной стране составляют 298,4 млрд. баррелей. Саудовская Аравия является второй по величине нефтяных запасов страной в мире. Объем ее доказанных запасов составляет около 268,3 млрд. баррелей нефти (16,2% общемировых). Доказанные запасы нефти в России составляют примерно 4,8% мирового – около 80,0 млрд. баррелей, в США – 36,52 млрд. баррелей (2,2% общемировых).

Запасы нефти в странах мира (по состоянию на 2015 год), баррелей

Производство и потребление нефти по странам

Мировым лидером по добыче нефти является Россия – 10,11 млн. барр./сутки, на втором месте Саудовская Аравия - 9,735 млн. барр./сутки. Мировым лидером по потреблению нефти являются США – 19,0 млн. барр./сутки, на втором месте Китай - 10,12 млн. барр./сутки.

Производство нефти по странам мира (по состоянию на 2015 год), барр./сутки

данные http://www.globalfirepower.com/

Потребление нефти по странам мира (по состоянию на 2015 год), барр./сутки

данные http://www.globalfirepower.com/

Эксперты Международного энергетического агентства (МЭА) ожидают, что мировой спрос на нефть вырастет на 1,4 млн барр./сутки в 2016 году до 96,1 млн барр./сутки. В 2017 году, согласно прогнозам, мировой спрос достигнет 97,4 млн барр./сутки.

Мировой экспорт и импорт нефти

Лидерами по импорту нефти в настоящее время являются США – 7,4 млн. барр./сутки и Китай – около 6,7 млн. барр./сутки. Лидерами по экспорту являются Саудовская Аравия – 7,2 млн. барр./сутки и Россия 4,9 млн. барр./сутки.

Объем экспорта по странам мира в 2015 году

данные ОПЕК

Объем импорта по странам мира в 2015 году

данные ОПЕК

На сколько лет хватит запасов нефти?

Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. Доказанные запасы нефти (на 2015 год) составляют примерно 224 млрд т (1657,4 млрд баррелей), предполагаемые - в 40-200 млрд т (300-1500 млрд баррелей).

Мировые разведанные запасы нефти оценивались к началу 1973 года в 77 млрд т (570 млрд баррелей). Таким образом, в прошлом разведанные запасы росли (также растёт и потребление нефти - за последние 40 лет оно выросло с 20,0 до 32,4 млрд баррелей в год). Однако, начиная с 1984 г., годовой объём мировой нефтедобычи превышает объём разведываемых запасов нефти.

Мировая добыча нефти в 2015 году составляла около 4,4 млрд т в год, или 32,7 млрд баррелей в год. Таким образом, при нынешних темпах потребления, доказанных запасов нефти хватит примерно на 50 лет, предполагаемых запасов - ещё на 10-50 лет.

Рынок нефти в США

По состоянию на 2015 год США импортировали примерно 39% общего объема потребления нефти и 61% добывали самостоятельно. Основными странами экспортерами нефти в США являются Саудовская Аравия, Венесуэла, Мексика, Нигерия, Ирак, Норвегия, Ангола и Великобритания. Примерно 30% импортируемой в США нефти и 15% от общего объема потребления нефти в США - нефть арабского происхождения.

По оценкам экспертов, стратегические запасы нефти в США в настоящее время составляют более 695 млн баррелей, а коммерческие запасы нефти - около 520 млн баррелей. Для сравнения в Японии стратегические запасы нефти составляют около 300 млн баррелей, а в Германии - около 200 млн баррелей.

Добыча нефти в США из нетрадиционных источников в 2008-2012 годах увеличилась приблизительно в пять раз, составив к концу 2012 года почти 2,0 млн баррелей в день. К началу 2016 года 7 крупнейших бассейнов сланцевой нефти давали уже около 5,0 млн баррелей ежедневно. Средняя доля сланцевой нефти, или как ее часто называют, легкой нефти из плотных пластов, в общей добыче нефти в 2016 году составила 36% (по сравнению с 16% в 2012 году).

Добыча традиционной сырой нефти в США (включая конденсат) составила в 2015 году на 8,6 млн барр./сутки, что на 1,0 млн барр./сутки меньше, чем в 2012 году. Общий объем добычи нефти в США, включая сланцевую, в 2015 году составил более 13,5 млн барр./сутки. Большая часть прироста в течение последних лет была обусловлена увеличением добычи нефти в Северной Дакоте, Техасе и Нью-Мексико, где применялись технологии гидроразрыва пласта (ГРП) и горизонтального бурения для производства нефти из сланцевых пластов.

В процентном выражении (прирост на 16,2% по сравнению с предыдущим годом) 2014 год стал лучшим за более чем шести десятилетий. Ежегодное увеличение добычи нефти регулярно превосходило 15% в первой половине 20-го века, но эти изменения были меньше в абсолютном выражении, потому что уровни производства были значительно ниже, чем они есть сейчас. Добыча нефти в США росла в каждом из предыдущих шести лет. Эта тенденция последовала за периодом с 1985 по 2008 год, в котором добыча нефти падала в каждый год (за исключением одного года). В 2015 году рост добычи нефти в США приостановился по причине резкого падения цен на нефть во второй половине 2014 года.

Согласно последним оценкам МЭА, добыча традиционной нефти в США в 2016 году составит 8,61 млн барр./сутки, в 2017 году - 8,2 млн барр./сутки. Спрос на нефть в США в 2016 году составит в среднем 19,6 млн барр./сутки. Прогноз средней цены на нефть на 2016 год повышен до $43,57 за баррель, на 2017 год - до $52,15 за баррель.

Процесс добычи нефти можно условно разделить на 3 этапа: 1 - движение нефти по пласту к скважинам благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин, 2 - движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности - эксплуатация нефтяных скважин, 3 - сбор нефти и сопутствующих ей газов и воды на поверхности, их разделение, удаление минеральных солей из нефти, обработка пластовой воды, сбор попутного нефтяного газа.

Перемещение жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам называют процессом разработки нефтяного месторождения. Движение жидкостей и газа в нужном направлении происходит за счет определенной комбинации нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, а также их количества и порядка работы.

В настоящее время используют три основных способа добычи нефти:

Фонтанный - жидкость и газ поднимаются по стволу скважины от забоя на поверхность только под действием пластовой энергии.

Газолифтный - при этом способе добычи для подъема нефти на поверхность в скважину подают или закачивают с помощью компрессоров сжатый углеводородный газ или воздух.

Насосный - подъем жидкости на поверхность осуществляется с помощью спускаемых в скважину насосов.

Скважины

Диаметр скважины составляет от 75 до 1000 мм, при этом наиболее распространены скважины диаметром 75-350 мм. Глубина скважин колеблется от нескольких десятков метров до нескольких километров, что зависит от глубины залегания нефти. В Азербайджане средняя глубина скважины составляет от 160 до 180 м, в США - от 260 до 1500 м, а в России от 1000 до 5000 м. Самая глубокая скважина находится на Кольском полуострове России, ее глубина составляет около 12 км, при этом процесс бурения продолжается.

По назначению скважины разделяют на следующие 5 категорий: опорные, параметрические, поисковые, разведочные и добывающие (эксплуатационные). Опорные скважины предназначены для выявления залежей нефти и газа. Параметрические скважины предназначены для изучения глубинного строения горных пород в зонах, где предполагается наличие нефтяных и газовых месторождений.

Важной характеристикой нефтяных скважин является дебит - среднесуточный уровень добычи нефти. По значению дебита (тонны/сутки) различают низкодебитные (до 7 т/с), среднедебитные (от 7 до 25 т/с), высокодебитные (от 25 до 200 т/с) и сверхвысокодебитные (более 200 т/с) нефтяные залежи. По мере извлечения нефти из скважины, она становится все более труднодоступной и дебит скважины падает.

Кроме того, определяют нефтеотдачу скважины - степень полноты извлечения нефти. Под текущим коэффициентом нефтеотдачи (текущей нефтеотдачей) понимается отношение добытого из пласта количества нефти на определенную дату к ее балансовым запасам, он возрастает во времени по мере извлечения из пласта нефти. Конечный коэффициент нефтеотдачи - это отношение извлеченных запасов нефти за весь срок разработки к балансовым запасам.

Нефтепереработка

Процесс нефтепереработки - это многоступенчатый процесс физической и химической обработки сырой нефти, результатом которого является получение целого спектра нефтепродуктов.

Существует три основных направления переработки нефти: топливное, топливно-масляное и нефтехимическое.

При топливном направлении нефть перерабатывается на моторные и котельные топлива.

При топливно-масляной переработке наряду с моторными топливами получают различные сорта смазочных масел, поэтому для их производства выгодней использовать нефть с высоким содержанием масляных фракций.

Нефтехимическая или комплексная переработка нефти предусматривает, наряду с топливами и маслами, производство сырья для нефтехимии: ароматические углеводороды, парафины, сырье для пиролиза и др., а также выпуск продукции нефтехимического синтеза.

Выбор конкретного направления переработки нефти и ассортимента выпускаемых нефтепродуктов определяется качеством сырой нефти.

Нефть и газ - основа топливно-энергетического хозяйства всех развитых стран, богатейшее химическое сырье. Добыча нефти и газа - это сложный и многогранный процесс, насыщенный техническими устройствами. Оператор по добыче нефти и газа должен быть механиком широкого профиля и знать электротехнику, автоматику и основы электроники, хорошо разбираться в геологии и бурении.

Нефтепромысловая геология.

Нефтегазоносные пласты залегают на значительных глубинах, и для доступа к ним бурят скважины. Скважина - это цилиндрическая горная выработка весьма большой глубины и малого диаметра. Бурение всех разведочных и части эксплуатационных скважин ведется с отбором керна. Керн - это столбик выбуренной породы. По кернам изучают физические и химические свойства пород, слагающих пласты. Исследуют состав насыщающих эти пласты жидкостей и газов. Вместе с изучением керна, проводятся геофизические исследования скважин. Это позволяет точно определить геологический разрез, подсчитать запасы нефти и газа.

Для крепления скважины и разобщения пластов опускают колонны металлических труб:

• Направление
• Кондуктор
• Эксплуатационную колонну.

Пространство между стенками скважины и трубами цементируют до устья скважины. Для сообщения скважины с продуктивным пластом колонну перфорируют, проделывая десятки отверстий. Нефть и газ скапливаются в проницаемых породах, пористых или трещиноватых, ограниченных сверху и снизу породами непроницаемый.

Нефтяных озер в пластах не существует.

Залежи обладают запасом пластовой энергии, вид который определяет режим залежи. В чистом виде можно выделить следующие режимы:

• Водонапорный - здесь источником пластовой энергии служит напор краевых или подошвенных вод.
• Газонапорный - источником пластовой энергии является давление газовой шапки.
• Растворенного газа - источником пластовой энергии служит энергия газа, растворенного в нефти.
• Упругий - источник пластовой энергии - упругие свойства пласта и насыщающих его жидкостей и газов.
• Гравитационный - активно проявляется в круто падающих в пластах. Приток нефти в скважину идёт за счёт силы тяжести.

В природе эти режимы встречаются в различных сочетаниях.

Способы добычи нефти и газа.

Нефть добывают фонтанным, или одним из механизированных способов. Выбора способа определяется величиной пластовой энергии, а также геолого-технической характеристикой скважины.

Фонтанный способ

При фонтанном способе добычи, нефть самотеком устремляется по насосно-компрессорным трубам на поверхность. Скважину герметизируют фонтанной арматурой. Она служит для отвода нефти и газа в сборной нефтепровод и для регулирование дебита скважины, позволяет вести промысловые исследования. При истощении или недостатке пластовой энергии, нефть добывают механизированным способом.

Газлифтный способ

При газлифтной или компрессорной добыче, подъем нефти осуществляется сжатым газом, который нагнетают в скважину с поверхности. Газлифтный подъемник - это колонна насосно-компрессорных труб с пусковыми и рабочими клапанами. Газ через клапаны поступает в трубы и увлекает нефть наверх. Дебит скважины регулируется изменением объема закачки газа. Устьевая арматура газлифтных скважин - та же, что и у фонтанной. Но дополнительно подводится газовая линия для закачки газа в скважину. Газлифтный способ имеет сравнительно ограниченное применение.

Добыча нефти штанговыми глубинными насосами.

Наиболее распространена добыча нефти штанговыми насосами. Они могут работать на глубинах до двух с половиной тысяч метров. Возвратно-поступательные движения плунжеру насоса передается от станка качалки через колонну насосных штанг.

Ознакомимся с принципом работы этого насоса. При ходе плунжера вверх, открывается всасывающий клапан, и нефть из скважины заполняет цилиндр насоса. При опускании плунжера, закрывается всасывающий клапан и открывается нагнетательный. Нефть из цилиндра перетекает в колонну компрессорных труб и далее через устьевую арматуру - в нефтепровод.

Диаграмма нагрузок снятая в точке подвеса штанг и называемая динамограммой, позволяет оценивать работу насоса, а также дебит скважины.

Добыча нефти электроцентробежными насосами.

Погружные электроцентробежные насосы выпускаются на производительность от 40 до 700 кубометров в сутки, с напором до 1700 м. Наземное оборудование установки состоит из устьевой арматуры, автотрансформатора и станции управления. Многосекционный центробежный насос имеет от 80 до 400 секций.

Вместе с маслонаполненным двигателем и гидрозащитой, насос опускается в скважину. Монтаж и проверка погружного электронасоса ведется непосредственно перед спуском, прямо на устье скважины. Питание к электродвигателю подается по бронированному герметичному кабелю. В сборе длина подземной части установки достигает 30 метров и более.

Ознакомимся с принципом работы такого насоса. Через приемный фильтр пластовая жидкость поступает на вход первого рабочего колеса. Накапливая энергию, поток проходит все ступени насоса, выбрасывается в полость насосно-компрессорных труб и через устьевую арматуру - в нефтепровод. Частые остановки и пуски погружного насоса - нежелательны.

При обслуживании скважин, оператор обходит их по установленному маршруту и проверяет состояние наземного оборудования. Оператор снимает показания приборов, осматривает устьевое оборудование и отбирает пробы жидкости. По заданию мастер снимает динамограммы. Оператор участвует в работах по депарафинизации скважин, передает диспетчеру информацию с объектов, готовит скважины к ремонту.

Замену подземного оборудования скважин, производит бригада текущего ремонта. Более сложные ремонты, такие как время такие как работа с пластом, извлечение аварийного оборудования, или переход на другие горизонты, выполняют бригады капитального ремонта скважин.

Персонал промыслов должен знать и строго соблюдать правила охраны труда и требования инструкции по эксплуатации оборудования.

Промысловый сбор нефти и газа

Вся продукция скважин поступает на автоматизированные групповые замерные установки. Установка "Спутник" позволяет измерять суточный дебит скважины от 5 до 400 кубометров. К ней может подключаться до 14 скважин. Перед входом в технологический блок установки, его необходимо провентилировать.

Установка работает следующим образом - нефть от скважин поступает на многоходовой переключатель, который по заданной программе подключает одну из скважин на замер. В двухемкостном замерном сепараторе, отделившийся газ уходит в общий коллектор, а жидкость накапливается в нижней емкости. По мере ее накопления, поплавок, через систему рычагов, запирает заслонкой газовую линию и в сепараторе повышается давление. Этим избытком давления, жидкость из сепаратора вытесняется через расходомер в общий коллектор.

Результаты замера фиксируются в блоке управления, и по системе телемеханики предаются на диспетчерский пульт промысла. От установки "Спутник", продукции скважин поступает на дожимные насосные станции. На дожимных станциях, в нефтегазовых сепараторах происходит разделение газа и нефти.

Принцип работы такого аппарата следующий - перед входом в сепаратор, свободный газ из трубопровода отводится в газовую часть сепаратора. Жидкость растекается по полкам, где в тонком слое идет окончательное отделение газа. Через каплеотбойники газ уходит в газосборный коллектор, и далее поступает в приемные сепараторы газокомпрессорных станций, где его осушают от конденсата.

Компрессорными агрегатами станции, газ перекачивается на газоперерабатывающие заводы. Как ценнейшее углеводородное сырье, попутный газ должен полностью собираться для использования в народном хозяйстве. Нефть из нефтегазовых сепараторов накапливается в буферных емкостях и отсюда в автоматическом режиме откачивается на товарные парки. При этом на дожимных станциях ведется учет добычи нефти по бригадам, а на товарном парке учитывается добыча по промыслу в целом.

Промысловая подготовка нефти.

Нефти, кроме газа, сопутствуют вода и растворенные соли. А сама нефть содержит легкие фракции, способные испаряться. Для сокращения потерь нефти при транспортировке и хранении, и для снижения затрат на транспорт, проводят подготовку нефти на промысле, на месте ее добычи. После сепаратора второй ступени на товарных парках, продукция промысла поступает в технологические резервуары для частичного обезвоживания.

Рассмотрим работу такого резервуара. Водонефтяная смесь, через распределитель поступает в нижнюю часть резервуары. Нефть всплывает наверх а вода накапливается внизу, и затем направляется в очистные сооружения. Частично обезвоженная нефть из технологических резервуаров перетекает в буферные, откуда подается на установки комплексной подготовки нефти. На этих установках, нефть нагревают в теплообменниках и вводят в отстойники для обезвоживания. Из отстойников нефть вводят в дегидраторы - шаровые или горизонтальные. Здесь в электрическом поле высокого напряжения, нефть полностью очищается от солей и воды.

Обессоленную нефть стабилизируют, то есть отбирают из неё широкую фракцию легких углеводородов. Для этого нефть дополнительно разогревают в печах до парожидкого состояния и вводят в стабилизационную колонну. В результате сложных физических процессов, в колонне происходит отделение легких углеводородов, которые отбираются из верхней части установки. После охлаждения и конденсации, широкую фракцию разделяют в бензосепараторах на жидкую и газовую фазы. Газ используют на промыслах как топливо, а жидкая фракция направляется на нефтехимические заводы.

Стабильная нефть из нижней части колонны проходит через теплообменники где охлаждается, отдавая избыточное тепло сырой нефти, поступающей на подготовку. Наконец через узлы коммерческого учета товарных парков, стабильная нефть сдается нефтепроводным управлениям.

Вода, отделившаяся при подготовке нефти, идет на очистные сооружения. Обычно это резервуары с водоотталкивающим фильтром. Неочищенная вода вводится в верхнюю часть резервуара, прямо в фильтр, которым служит нефтяной слой. Капельки нефти и механические примеси удерживаются в слое. По мере накопления, нефть возвращается на подготовку.

Очищенная вода через узлы учета откачивается на кустовые насосные станции. Здесь, насосами высокого давления воду закачивают через нагнетательные скважины в продуктивный пласт, для восполнения пластовой энергии.

Объекты нефтегазодобычи многочисленны, технически сложны и разобщены территориально. Они работают в непрерывных режимах. Управление процессом нефтегазодобычи требует постоянного контроля, и быстрого принятия разнообразных решений. Только автоматизированные системы управления делают возможной слаженную работу всех технологических звеньев промысла.

Нефть, газ и промысловые сточные воды способны активно загрязнять окружающую среду. Меры по охране природы предусматриваются при проектировании и осуществляются при обустройстве и разработке нефтяных и газовых месторождений. Строгое соблюдение этих мер обеспечивает надежную защиту природной среды от вредных воздействий.

Ценное полезное ископаемое, горючее химическое соединение с маслянистой консистенцией, легче воды, в разных местах добычи может быть чёрного цвета или иметь вишнёвый, коричневый, жёлтый и зеленоватый оттенки, реже всего встречается почти прозрачная разновидность.

По своему составу это сложная углеводородная смесь, может содержать разнообразные примеси соединений азота, серы, металлов (меди, никеля, хрома, молибдена, железа и др.), солей (хлоридов натрия, магния, кальция) и т.д. Запах зависит от наличия в ней сернистых и ароматических углеводородов. Соотношение твердых, жидких и газообразных углеводородов влияет на качество продукта, чем больше газов в составе, тем выше возможности теплоотдачи. «Чёрное золото» бывает различным по своей консистенции, зависящей от квантитативного соотношения входящих в её состав углеводородов: бесцветная и текучая или чёрного цвета и вязкая.

Некоторые разновидности обретают твердость при температуре +20 градусов, а другие даже при -30 остаются текучими. В природном «сыром» виде нефть в промышленности не используется, она подвергается переработке для получения различных нефтепродуктов: дизельное и реактивное топливо, бензин различной степени очистки, керосин, смазочные материалы, битум, котельное топливо. «Побочным эффектом» переработки нефти можно назвать пластик и полиэтилен, полиэстер, нейлон. Углеводороды широко используются в косметологии (вазелин, губная помада), и медицине (аспирин) в производстве жевательной резинки, солнечных батарей и многого другого, в списке более 6000 наименований.

Для большего удобства нефть классифицируют на сорта по плотности: легкая, средняя и тяжелая. Чем больше примесей в сырой нефти, тем более дорогостоящей будет последующая очистка и переработка, поэтому наибольшим спросом пользуются именно легкие сорта нефти, которые дают на выходе большее количество высококачественного продукта.

Историческая летопись добычи нефти

Процесс образования месторождения этого сложного химического продукта протекает в несколько этапов и растягивается на долгий промежуток времени до 350 миллионов лет. Месторождения нефти находятся на глубине от нескольких метров до 6 километров. Горные породы в которых залегает нефть называется коллекторами.

Современная историческая летопись нефтедобывающего промысла берёт начало в 1847 году в городе Баку, входящего в то время в состав Российской империи. На побережье Каспийского моря начала функционировать первая в мире нефтяная скважина, чуть позднее в этой же области пробурили множество скважин, с тех пор Баку стал известен как «Чёрный город».

В 1853 году польский химик-фармацевт Лукасевич предложил использовать керосин в качестве источника света. Ему принадлежит открытие метода извлечения керосина из нефти, изобретение керосиновой лампы и строительство первого завода по нефтеперегонке на территории Австрии.

В августе 1859 года в США Э. Дрейком была не просто пробурена первая скважина для добычи нефти, был получен нефтяной приток с фиксированным дебитом (г. Тайтусвиль, штат Пенсильвания). В этом районе бурение водяных скважин нередко сопутствовало появлением нефти, что давало возможность обрести довольно недорогой доступ к важному сырью, о ценности которого знали все.

1864 год стал переворотным для всех работников нефтяной отрасли. На Кубани способ ручного бурения был заменён на более эффективный механический ударно-штанговый с применением паровой машины в качестве привода бурового станка. Переход с тяжелого ручного труда на механический ознаменовал начало рождения нефтяной и газовой промышленных отраслей.

Февраль 1866 год – забил первый нефтяной фонтан в России и на Кавказе (Кудакинский промысел).

Добыча нефти – это разработанный комплекс производственных и технологических процессов для извлечения нефти на поверхность земли, её последующего сбора и рассортировке по качеству. Добыча «чёрного золота» - почти безальтернативного энергетического сырья – эквивалентна его использованию. Мировые к XX веку составляли 1 триллион 46 миллиардов баррелей.

Баррель (от английского слова бочка) универсальная мера объема жидкостей и сыпучих тел. Нефтяной баррель равен 159 литрам.

За эталон качества нефти принято использовать сорт Brent, так было установлено организацией ОПЕК (постояннодействующей межправительственной организацией стран-экспортеров). Чем сильнее различаются характеристики производимой нефти от эталона, тем ниже ее качество и стоимость.

Добыча нефти в современном мире

Нефть используется человеком уже в течение 6 тысяч лет, её добыча в промышленном масштабе берёт начало с XIX века. Большая часть нефтяного сырья добывается при помощи закреплённых стальными трубами нефтяных скважин. Для поднятия нефти и сопутствующих ей продуктов (газа, воды) на поверхность используются сверхпрочные герметичные механизмы, способные выдерживать высокое давление.

Страны, лидирующие по объёму добычи нефти (на 2014г)

1. США – 12,4 (объём добычи баррелей в день)

2. Саудовская Аравия – 11,6

3. Россия – 10,6

4. Китай – 4,4

5. Канада – 4

В десятке лучших – Иран, Ирак, Объединённые Арабские Эмираты, Мексика, Кувейт.

Самые крупные импортёры нефти – Китай и США.

Обработка нефти

Большинство предпринимателей стремятся к получению максимальных прибылей, поэтому производят в основном дорогостоящие светлые нефтепродукты (бензин и подобные), а количество темных (мазут, дизтопливо, смазочные) уменьшить. Современные заводы, специализирующиеся на глубокой переработке нефти способны получить максимум светлых продуктов даже из тяжелых сортов нефти. Естественно, что процесс выходит более дорогостоящим, повышая цену на конечный продукт.

Первым шагом в преобразовании нефти-сырца становится первичная перегонка (сепарация), в ходе которой нефть разделяется на фракции с различной температурой кипения без каких-либо химических изменений состава. Далее ее очищают от различных примесей, воды и газообразных углеводородов и отправляют в ректификационные колонны для перегонки при атмосферном давлении. В результате получается несколько фракций: бензиновые (легкая и тяжелая), керосиновая, дизельная. Мазут является остаточным продуктом данного процесса. Если качество не соответствует требованиям, нефтепродукты подвергаются вторичной переработке.

Нефтяная промышленность в Российской Федерации

Россия – единственная из промышленно развитых стран мира, полностью обеспеченная нефтью и экспортирующая это топливо в другие государства. Значительна её доля во всемирном балансе топливно-энергетических ресурсов – 10%. На нашей территории сосредоточено более 6% мировых запасов нефти, что не могло не отразиться на экономике. Россия поставляет на мировой 5 сортов нефти и стремится расширить ассортимент. Добыча и переработка нефти являются одним из базовых секторов торговых отношений с другими государствами, вследствие чего бюджет России получил жесткую привязку к цене на нефтепродукты. Колеблется стоимость или количество экспорта – значит, колеблется вся экономическая система нашей страны.

В России добыча нефти сложный и тяжелый труд. До начала ХХ века нефть добывалась через колодцы, с приходом более современных технологий производится бурение скважин. Скважинами называют приникающее вглубь земли отверстие круглого сечения диаметром до 400 мм. Они могут быть вертикальными или иметь необходимый для более эффективной разработки наклонный угол. Для различных видов нефти существуют разные техники добычи:

1. Путем фонтанирования (характерно при избыточном внутреннем давлении в нефтяных пластах);

2. С помощью мощных электрических насосов;

3. Обеспечивая приток нефти путем искусственного понижения давления.

Естественно, способ добычи определяется после разведки расположения нефтяного месторождения, глубиной залегания и характера окружающих его почв и камня. В частности, в Западной Сибири не применяются электробуры из-за неустойчивых к осыпанию пород.

«Черного золота», как и других полезных ископаемых, много, но добраться до них очень нелегко. По большей части нефть залегает в болотистой местности с суровыми климатическими условиями, далеко от цивилизации, что доставляет немало проблем. Подготовка к бурению всегда одинакова: сначала вырубаются леса и осушается болото. Освободившаяся площадь отсыпается песком и только после этого начинается непосредственно бурение. Скважины стараются располагать в одном месте, группируя рядом до 10-12 скважин, такое расположение называется «куст».

Для большего удобства скважины бурятся под различным наклоном, охватывая большую часть нефтеносного участка и уходя на глубину до 6 км. При этом дно каждой из них может находиться на удалении до нескольких километров от надземной ее части. Например, в Западно - Сибирском округе глубина скважин в среднем уходит на расстояние от 1,5 до 2,5 км, в Восточно - Сибирском от 2 до 3 км, в Поволжье до 4,5 км. Абсолютным лидером можно назвать скважины Сахалина, есть такие, которые уходят на 12 км. Основную работу выполняют буровые установки, они имеют колоссальный размер, вес доходит до 1000 тонн. На самом верху буровой установки (вышки) надежно закреплена огромная лебедка с крюком, передвигающимся вверх и вниз за счет мощного электродвигателя. Эта часть конструкции называется верхним приводом. Для выполнения буровых работ в скважину опускается долото. Оно выглядит как металлическая болванка с 3 вращающимися деталями-шарошками, которые и осуществляют процесс проникновения в толщу земли. Долото, по сути, является наконечником утяжеленной бурильной трубы, которая имеет удельный вес 135 кг на погонный метр. Утяжеленная бурильная труба продолжает собой обычную бурильную трубу.

Вся система называется «бурильной колонной» и приводится в движение электродвигателем верхнего привода. Бурильная колонна получает вращательно-поступательное движение, опускаясь вниз всем немалым весом (3 км = 100-150 тонн). Частота спуска и подъема колонны зависит от быстроты истирания долота и необходимости его замены. Если это необходимо, внутренние стены скважины укрепляются обсадными трубами, после чего размер долота меняется на меньший. От устья (начала скважины) до забоя (ее конца) диаметр плавно меняется: 393 мм – 295 мм – 215 мм – 143 мм. Через трубы под давлением от 50 до 150 атмосфер пропускается буровой раствор. У него двойное назначение, во-первых, он охлаждает долото, во-вторых, выносит на поверхность земли шлам (остатки разрушенной породы). Раствор очищается и снова используется, а шлам по окончании буровых работ засыпается грунтом и засеивается травой.

После того, как скважина пробурена на необходимую длину, в нее спускают обсадную трубу (колонну) и закачивают цементный раствор для предотвращения оседания и обрушения стен. После этого буровая установка перебрасывается на другой объект, а вглубь скважины опускается заряд взрывчатого вещества, который побивает отверстия в бетоне, после чего можно опускать электрический насос и приступать к выкачиванию нефти через насосно-компрессорные трубы.

Обычно расстояние между соседними скважинами около 5 метров, каждая оснащена замерной установкой, позволяющей держать под контролем ежесуточное количество неочищенной нефти (дебит). Чаще всего нефть выходит в смеси с водой, например, 30/70, поэтому в холодное время года трубы необходимо оборачивать теплоизоляционными материалами. Еще одним «попутчиком» нефти является газ.

Раньше его не подвергали очистке, так как это достаточно дорого, его просто сжигали. В результате атмосфере наносился большой урон. В 2012 году всем нефтедобывающим компаниям было предписано не сжигать, а очищать и продавать газ.

Учитывая огромные расстояния, различия в климатических условиях и геологических характеристиках регионов РФ, к организации работ помимо буровиков привлекаются ремонтники, сейсмологи, геологи. По хронологии происходит примерно так: после геологоразведчиков приходят сейсмологи, проводят исследования почвы. За ними «освоенцы», работа которых заключается в выполнении подготовительных работ и буровики нескольких направлений. Одни из них являются специалистами по телеметрии и геофизическим исследованиям, другие относятся к службам буровых растворов, долотного сервиса, работники службы капремонта скважин, добычи.

Не обойтись и без различной спецтехники и обслуживающего ее персонала. Востребованы сопутствующие профессии: электрики и сварщики, строители и т.д., ведь люди не могут спать на земле и жить без каких-либо элементарных удобств. Для прохода техники нужны дороги, для обеспечения работы буровой станции необходима электроэнергия, нужны столовые и прачечные.

Финансирование и управление возглавляет нефтедобывающая компания, которая владеет лицензией на разработку и привлекает для работы различных подрядчиков.

Бурение одной только скважины может длиться от месяца до года, в зависимости от многих факторов. Это старание и ответственность работников, качество используемого оборудования, погода, длина прокладываемой скважины, геологические особенности данной местности и даже плотность добываемой нефти.

Соединенные Штаты Америки

В последние несколько лет подняли добычу нефти на 43% благодаря открытию 2-х богатейших месторождений. С одной стороны, это прибыли и рабочие места для людей, с другой – резкое снижение цены на нефть в связи с перенасыщением рынка товаром. Помимо этого, в Соединенных Штатах все больший интерес проявляется к добыче нефти в Арктике и разработке сланцевых месторождений. По заявлению некоторых маститых ученых, ее залежи намного превышают количество обычной и равномерно распределены по всему земному шару. Эта разновидность нефти добывается из залежей сланца растительного и животного происхождения шахтным способом с дальнейшей переработкой или путем бурения множества скважин горизонтального направления с последующим разрушением всего пласта.

Данный способ получил название «гидроразрыв» (или фрекинг), потому что используется сила водной стихии. К сожалению, мало кого смущает такой варварский способ, который может привести к природной катастрофе. Гидроразрыв – это разрушение пласта породы закачанной под давлением водой и дальнейшим сбором сырья в оптимально удобном для этого месте. Окружающему миру наносится невосполнимый вред, вода, воздух и земля загрязняются токсичными химикатами, которые делают невозможным проживание людей на данной территории.

В результате в некоторых американских штатах обсуждается возможность принятия законодательных мер по защите природы. Категорически против добычи сланцевых газа и нефти Гринпис и ОПЕК. Эти организации пытаются задержать начало «сланцевой революции» во всем мире. Франция, Германия и Болгария уже отказались и законодательно запретили технологию фрекинга. Польша и Украина пока решают этот вопрос, взвешивая все «за» и «против».

Канада

7-ой по величине производитель нефти и ее производных, большая часть экспортного объема поступает на рынок США. По объему доказанных запасов нефти Канада твердо удерживает 2-е место после Саудовской Аравии. Добыча нефти в Канаде сопровождается большими трудностями, ее залежи на 95 % концентрируются в месторождении нефтеносных (битуминозных) песков, которые относятся к альтернативным источникам.

Добыча сырья производится шахтным или карьерным способами, поскольку пласт располагается чаще всего поблизости от поверхности земной коры. Эта разновидность нефти представляет из себя вязкую смесь песка, глины, воды и битума. Последние представляют из себя полутвердую, не текучую массу, которую невозможно добывать традиционными методами. Впрочем, для современных технологий препятствий нет, добыча нефти постоянно продолжается с начала 1950 годов.

Первые попытки переработки битуминозного песка были неудачными, но в период «нефтяного голода» спрос настолько повысился, что сделал выгодным и привлек множество инвесторов. С 1997 по 2006 год количество вырабатываемой нефти увеличилось на 21 %, но при этом возросли и на стоимость производственных работ. В Канаде для добычи вязкой нефти используется несколько способов: разработка первичным методом, закачка воды в грунт, холодная добыча (как ее еще называют нетрадиционная разработка первичными методами) и целый ряд термических способов с последующей обработкой в месте добычи.

В результате переработки (крекинга) из 4 тонн битуминозного песка производится

1 баррель тяжелой нефти. Серьезными недостатками данного вида сырья являются использование большого количества пресной воды в процессе производства и негативное воздействие на окружающую среду. Вследствие разработки битумных песков Атабаски объем парниковых газов на душу населения Канады принял угрожающие здоровью размеры.

Национальная политика Канады очень разумна и учитывает интерес каждого региона:

1. Альберта обеспечивает резервный рынок для собственной продукции, где уровень цен удерживается выше мирового;

2. Онтарио вкладывает инвестиции в нефтехимические отрасли промышленности;

3. Монреаль удерживает цены на низком уровне.

Основным потребителем канадской нефти долгий период времени является Средний Запад США.

Объединенные Арабские Эмираты

По большей части экономика ОАЭ опирается на нефтедобывающую промышленность, которая позволяет жить весьма небедно. Нефтяные месторождения были открыты в середине прошлого века и уже с 1973 года, когда цены на нефть резко пошли вверх, Эмираты начали получать сверхприбыли. Теперь это страна с очень высоким порогом благосостояния своих граждан. В последнее время правительство страны особое внимание направляет на разведку новых месторождений природных ресурсов, их разработке и маркетингу нефтегазовой продукции. Нефтепереработка и сжиженного газа и продуктов из нефти уходит на последний план. Львиная доля добытой в ОАЭ нефти уходит на экспорт, постоянными покупателями выступают США, Япония, страны Западной Европы.

Добыча нефти в этой стране менее тяжелый труд, чем, например, в России. Сухой и жаркий климат, песчаные почвы с низким уровнем грунтовых вод благоприятствуют развитию нефтепромышленности. Да и нефть там залегает сравнительно неглубоко от поверхности, можно сказать, копнул и увидел фонтан из «черного золота».

Китайская Народная Республика

Китай страна не очень большая, но исключительно густозаселенная. За последнюю пятилетку спрос на нефть и ее производные постоянно растет. Если в 1950-1960 годах Китай обеспечивал не только себя, но и все соседние государства, то с наступлением 1980-ых старые месторождения начали истощаться, денег на разработку новых не хватало, начался нефтяной дефицит. Осуществление малоэффективной стратегии обеспечения потребности собственными запасами, пренебрежение повышением качества добычи и разработками энергосберегающих технологий сыграли роль ограничителей дальнейшего развития нефтяной отрасли. КНР вынуждена пользоваться услугами поставщиков ряда стран, но старается преодолеть зависимость от импорта.

На ближайшее десятилетие запланировано полное переоснащение нефтедобывающих компаний, хотя известно, что китайской нефти выше импортной на 50%. Скорее всего, в данном случае Китай старается предусмотреть тот момент, когда запасы нефти в других странах истощатся.

Саудовская Аравия

Это достаточно небольшое государство, но именно на его территории обнаружены колоссальные запасы нефти, что позволяет оказывать мощное влияние на другие страны путем значительного вклада в мировой экспорт. По данным 2011 года запасы Саудовской Аравии составляют около 19% от мировых. Полученное сырье имеет высокое качество, 2/3 относится к легким и сверхлегким сортам, что положительным образом отражается на его стоимости.

В отличии от многих других, эта страна не пытается ежегодно наращивать добычу нефти, количество добываемого «черного золота» зависит от состояния рынка сбыта и стоимости сырья. Аравия может активизировать процесс, но не стремится к этому без необходимости. При этом в нефтедобычу вкладываются огромные , изыскиваются новые способы повысить нефтеотдачу и понизить стоимость обработки сырья.

Кувейт

Еще одна маленькая, но очень богатая страна с огромными залежами нефти (около 9% от мировых запасов). 95% доходов государственного бюджета формируется из нефтяных поставок, поэтому сильно зависит от колебания цен на сырьевом рынке. На случай форс-мажорной ситуации Кувейт диверсифицирует экономику так, чтобы она не строилась исключительно на нефтяном секторе, средства инвестируются в различные отрасли промышленности. Помимо этого, 10% от «нефтяных» доходов вкладываются в « будущих поколений», что весьма предусмотрительно и может поддержать государство в трудные времена.

Кувейт сотрудничает по большей части со странами Азии, поставляя по большей части не переработанную нефть в Японию, Сингапур, Индию, Корею и Тайвань.

Иран

Эта страна держит 3-е место по запасам нефти после Саудовской Аравии и Венесуэлы (9,9% от мировых запасов). Как и в большинстве случаев, экономика страны нераздельно связана с добычей нефти, не менее 50% госбюджета образуется от продажи нефтепродуктов. Иран активно развивает машиностроение (подразделяя на несколько подвидов, включая автомобильное, точное и другие), информационные и ракетно-космические технологии, медицину. В этой стране создана собственная нефтяная , где проводятся торги, расчет возможно совершить в евро или риалах. Экономика страны сильно страдает из-за экономических санкций, наложенных мировым сообществом в ответ на политику президента Ахмадинежада. Тем не менее, правительство не оставляет попыток стабилизировать положение и привлекает иностранных вкладчиков с их капиталом в нефтегазовую индустрию.

У Ирана налажены торговые отношения с Китаем, Южной Кореей. Сравнительно небольшая часть сырья идет в страны Европы и Африку. Самые тесные отношения с Японией, которая обеспечивает иранской нефтью десятую часть своих потребностей и принимает участие в разработке некоторых месторождений природных ископаемых.

Научные фантасты называют нефть «кровью планеты », вероятно, так и есть. Преуменьшить потребность в нефти нельзя, если она вдруг исчезнет с планеты Земля, это отразится на всех аспектах нашей жизни. При этом нельзя не учитывать быстрое истощение запасов природных ископаемых и урон, причиняемый природе при добыче ее ресурсов. Достаточно скоро перед человечеством встанет вопрос о дальнейшем существовании.

Вырубка лесаи бесконтрольная добыча природных богатств приводит к учащению землетрясений, обширным провалам почв.

При сгорании газа и нефтепродуктов в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа, оксида азота, сернистых соединений. Для борьбы с проседанием почвы используется закачка воды в образовавшиеся пустоты. Но запасы воды тоже не бесконечны, этот путь ведет в никуда.

Без добычи нефти и газа нам не выжить, но всем государствам необходимо разработать общую программу по изобретению и внедрению альтернативных способов получения энергии и уменьшения уровня загрязнения природы. Не менее важно восстановление чистоты мирового океана, куда ежегодно сбрасываются миллионы тонн нефтепродуктов. Почти треть водной поверхности покрыто нефтяной пленкой, загрязнены берега, гибнут морские животные, рыба и птицы. Только взвешенный подход поможет предотвратить множество бед.

Будьте в курсе всех важных событий United Traders - подписывайтесь на наш