Какво правят за производството на петрол. Как се добива нефт в морето: как се създава и функционира офшорна нефтена платформа. Разработка на нефтени находища - подготовка и сондиране
Владимир Хомутко
Време за четене: 4 минути
А А
Карта на света петролни находищае доста голям, но навсякъде процесът на добив на нефт и газ се осъществява с помощта на кладенци, които се пробиват в пластовете на скалите с помощта на сондажни платформи. Те са познати на мнозина от филмите, в които са показали решетъчните конусообразни "нефтени платформи". Това са сондажните платформи, които след организиране на кладенците се демонтират и транспортират на друго място.
Местата, където се извършва такова производство, се наричат индустрии или находища. Транспортирането на нефт и газ от нефтени находища до рафинерии, занимаващи се с производство на търговски петролни продукти, се извършва по тръбопроводи.
Пробиването на кладенец може да отнеме няколко дни или дори няколко месеца.
Масло и газови кладенци- не само дупки в скалите. Техният вал е обкован отвътре със специални стоманени тръби, наречени tubing (tubing). Именно чрез тях въглеводородите се извличат на повърхността.
Отвън основната тръбна колона, наречена производствена тръба, е обвита с други обсадни тръби, които подсилват сондажа и изолират различните земни образувания един от друг. Дължината на вала на такова развитие може да достигне няколко километра.
За да се предотврати комуникацията на различните скални образувания помежду си, свободното пространство зад обсадните тръби обикновено е циментирано. Това дава възможност да се предотврати междупластовата циркулация на самата вода, газове и масло.
Циментовият пръстен, разположен зад колонните колони, се срива с времето поради физични и химични въздействия, в резултат на което има пръстеновидна циркулация. Това явление се отразява негативно на добива на черно злато, тъй като в този случай, освен необходимия нефт, газове или вода от съседни скални слоеве навлизат в кладенеца от резервоара, което често е повече от обема на самия суров нефт.
За да може полученият ресурс изобщо да влезе в кладенеца, е необходимо да се пробият дупки в кожуха и циментовия слой зад него, тъй като и обвивката, и циментът изолират резервоара от кладенеца. Такива дупки се правят с помощта на специални фасонни заряди, които пробиват не само циментови и обсадни тръби, но и образуват дупки в самия резервоар за масло. Този процес се нарича перфорация.
Методите за производство на петрол са различни и зависят от налягането в резервоара. Производството на петрол се извършва по различни технологии. Нефтът може да тече самостоятелно, с други думи, може да се издигне нагоре по сондажа от резервоара до повърхността без помощта на помпено оборудване, поради ниската си плътност.
Ако маслото се произвежда без използване на допълнително помпено оборудване, тогава този метод за производство на масло се нарича фонтан.
Същността на протичащия процес е, че хидростатичното (водно) налягане в резервоара на дълбочина е доста високо (например на два километра ще бъде около 200 атмосфери). Този индикатор се нарича резервоарно налягане.
Тъй като плътността на нефта и газа е по-малка от тази на водата, тогава на същата дълбочина налягането в кладенеца, което се нарича долна дупка, ще бъде (с плътност на суровините от около 800 килограма на кубичен метър) около 160 атмосфери . В резултат на получената депресия (спад на налягането) между продуктивния пласт и сондажа нефтът се издига нагоре.
Освен това маслата, като правило, съдържат леки въглеводородни съединения, които в случай на намаляване на налягането стават газообразни (газове, разтворени в маслената смес). Отделянето на такива газове допълнително намалява плътността на извлечените суровини, в резултат на което описаната по-горе депресия се увеличава. Този процес може да се сравни с отварянето на топла бутилка шампанско, от която излиза мощен искрящ фонтан.
Количеството суровини, получени от кладенеца на ден, се нарича от експертите дебит на кладенеца (да не се бърка със счетоводния термин "дебит"). Постепенно, особено при интензивно производство, налягането на резервоара в резервоара намалява, като се подчинява на закона за запазване на енергията. В резултат на това дебитът на кладенеца намалява, тъй като спадът на налягането между пласта и сондажа става незначителен.
За да се увеличи налягането на място, водата се изпомпва в резервоара от повърхността с помощта на инжекционни кладенци.
В някои видове резервоари, освен нефт, веднага има голям обем пластова вода, поради чието разширяване спада на налягането in situ се компенсира частично и може да не възникне необходимост от допълнително впръскване на вода.
Във всеки случай водата постепенно се просмуква в развитите наситени с нефт слоеве на резервоара, а през тях и в самите кладенци. Този процес се нарича наводняване, което също води до намаляване на производството. Това се обяснява не само с намаляване на дела на самото масло в произведената смес, но и с увеличаване на плътността на напояваната маслена смес. Долното налягане в минните изработки с висока степен на водене се увеличава, което води до намаляване на дебита. В крайна сметка кладенецът спира да тече.
С други думи, дебитът на всеки кладенец постепенно намалява. По правило максималната стойност на този параметър се достига в самото начало на разработване на резервоара, а след това, когато нефтените запаси се изчерпват, дебитът намалява и колкото по-интензивно се случва добивът на нефт, толкова по-бързо е това намаление. С други думи, колкото по-висок е първоначалният дебит, толкова по-бързо ще падне.
За да се върне предишната производителност на кладенеца, в кладенците се извършват различни работи с цел интензифициране на производството. Извършването на такива работи по правило води до моментално увеличаване на производителността, но след това те започват да падат с по-бързи темпове. На руски нефтени кладенциах, темпът на спад в производството варира от 10 до 30 процента годишно.
За увеличаване на дебита на производствените кладенци или с висока степен на водене, или с пластово налягане, което е паднало под предписаното ниво, или с ниско ниво на концентрация на разтворени газове, се използват различни технологии на т.нар. изкуствено масло се използва продукция. И основните такива методи са техники с използването на различни видове помпи, чието производство в момента е много развито.
Най-разпространени са добре познатите "помпени агрегати", които се наричат помпи с прътови щанги (съкратено - помпи за смукателни прътове). Също така доста често срещани са електрически задвижвани центробежни помпи (съкратено ESP), които не се виждат на повърхността. Основният добив на петрол в Руската федерация в момента се извършва с помощта на ESP.
Принципът на действие на всички производствени методи на изпомпване се основава на намаляване на налягането в долния отвор, в резултат на което се увеличава дебитът и в резултат на това дебитът.
Механизираният технологичен процес не е единственият изход в случай на изкуствено увеличаване на производителността на кладенеца.
Например често се използва така наречената техника за хидравлично разбиване или газлифт, но това са теми за отделни статии.
Нефтените находища могат да се разработват както при високо дънно налягане, така и при ниско. Ако налягането на дъното е високо, тогава депресията намалява, дебитът намалява и въпреки че се произвеждат запаси, те се произвеждат бавно. Ако, напротив, налягането на дъното е ниско, тогава депресията се увеличава и дебитът се увеличава значително, което води до високи темпове на производство на запаси от суровини.
Някои характеристики на петролната индустрия
Често при висока интензивност на разработване на полето се използва терминът "хищническа експлоатация" или "хищническа плячка", които имат ясно изразена отрицателна конотация... Разбра се, че при такава работа на кладенеца петролни компаниипредставители на петролната индустрия сякаш „обезмасляваха сметаната“ от разработваните находища или извличаха лесно достъпни суровини, а останалата част от запасите просто се изхвърляха, в който случай ставаше невъзможно да се добие останалия петрол на повърхността.
В повечето случаи това твърдение е неправилно. В повечето нефтени находища остатъчните запаси от въглеводороди не зависят по никакъв начин от интензивността на тяхното производство. Като доказателство може да се цитира факта, че рязко увеличение на количеството произведени руски петрол е настъпило в края на двадесети и началото на двадесет и първи век, но оттогава са изминали седемнадесет години и обемите на произведен вътрешен петрол дори не мислят за намаляване (нивото от 2015 г., например, в сравнение с нивото от 2000 г.).
А такъв период за нефтените находища е доста дълъг. В тази връзка, ако темпът на развитие на нефтените запаси би довел до загуба на суровини, останали в резервоарите, обемите отдавна са започнали да намаляват, но това не се случва.
Високата интензивност на добив увеличава рисковете, свързани с възможността за аварийни ситуации, например поради разрушаване на циментовия слой около кладенеца, което води до нежелана циркулация в пръстеновидния пръстен и до преждевременно пробив на пластовата вода. В общия случай обаче такъв режим на производство е почти винаги икономически оправдан и при почти всяко ниво на цените на петрола. За илюстративен пример сравнете това с пътна ситуация.
Ако например скоростта на автомобилите извън града е ограничена до двадесет километра в час и след това се използват драконовски мерки, за да се принуди това ограничение да се спазва стриктно, тогава с голяма степен на вероятност броят на произшествията ще бъде минимален (ако всякакви). Но защо тогава ще са необходими тези пътища от икономическа гледна точка?
Както казахме по-рано, увеличаването на интензивността на руското добив на петрол се случи в началото на ХХ и ХХІ век.
В повечето случаи добивът се осъществява чрез намаляване на налягането в долния отвор (съответно увеличаване на дебита) в производствените кладенци. За това помпите бяха спуснати в бликащите изработки, а кладенците, на които вече беше монтирано помпено оборудване, бяха заменени с по-ефективни.
И в това нямаше нищо недвусмислено лошо и няма нито от техническа, нито от икономическа гледна точка. ДА СЕ негативни последицитакъв метод на извличане може да се припише само на стратегически фактор, тъй като нарастването на депресията, въпреки че води до увеличаване на скоростта на добив на нефт, от друга страна, ускорява спада на добивите във вече пробитите продуктивни площи.
Тъй като дебитът на нефтените кладенци непрекъснато намалява, за да се поддържа производството на нефт на определено ниво, става необходимо да се пробиват нови кладенци и колкото по-бързо пада дебитът, толкова повече такива минни изработки трябва да се пробиват всяка година. С други думи, интензивното производство прави по-трудно поддържането на определен постоянен обем на добив на петрол всяка година.
От друга страна, ако работата на кладенците не се различава по интензитет (поради високо дънно налягане), тогава за такива находища има възможност за увеличаване на обема на добив в точното време (с помощта на различни начининамаляване на налягането в долния отвор). Точно така се регулира обемът на добитите суровини в Саудитска Арабия и Кувейт. В тази връзка от стратегическа гледна точка ниският интензитет на добив на петрол е по-безопасен.
Маслото е познато на хората от древни времена. Хората отдавна са забелязали черната течност, изтичаща от земята. Има доказателства, че още преди 6500 години хората, които са живели на територията на съвременен Ирак, добавят масло към строителни и циментови материали по време на строителството на къщи, за да предпазят домовете си от проникване на влага. Древните египтяни са събирали масло от повърхността на водата и са го използвали в строителството и за осветление. Маслото е използвано и за запечатване на лодки и как съставна частмумифициращо вещество.
Не навсякъде маслото се събираше само от повърхността. В Китай, преди повече от 2000 години, малки сондажи са били пробивани с помощта на бамбукови стволове с метални накрайници. Първоначално кладенците са били предназначени за производство на солена вода, от която се е добивала солта. Но при пробиване на по-голяма дълбочина от кладенците се добиват нефт и газ.
Въпреки че, както виждаме, маслото е известно от древни времена, то намира доста ограничени приложения. Съвременната история на петрола започва през 1853 г., когато полският химик Игнатиус Лукасевич изобретява безопасна и лесна за използване керосинова лампа. Според някои източници той открива и начин за извличане на керосин от петрол в промишлен мащаб и през 1856 г. основава петролна рафинерия в околностите на полския град Улашовице.
Още през 1846 г. канадският химик Ейбрахам Геснер измислил как да получи керосин от въглища. Но маслото направи възможно получаването на по-евтин керосин и в много по-големи количества. Нарастващото търсене на керосин, използван за осветление, породи търсене на изходния материал. Това беше началото на петролната индустрия.
Според някои източници първият нефтен кладенец в света е пробит през 1847 г. близо до град Баку на брега на Каспийско море. Скоро след това в Баку, тогава част от Руската империя, бяха пробити толкова много нефтени кладенци, че започнаха да го наричат Черния град.
Въпреки това, раждането на руснака петролна индустриясчита се за 1864 г. През есента на 1864 г. в района на Кубан е направен преход от ръчния метод за пробиване на нефтени кладенци към механичен ударен прът, използващ парен двигател като задвижване на сондажна платформа. Преходът към този метод на пробиване на нефтени кладенци потвърждава високата му ефективност на 3 февруари 1866 г., когато е завършено сондирането на кладенец 1 на находището Кудакински и от него бликна нефтен блик. Това беше първият нефтен фонтан в Русия и Кавказ.
Датата на началото на индустриалното световно производство на петрол според повечето източници се счита за 27 август 1859 г. Това е денят, в който от първия петролен кладенец в САЩ, пробит от "полковник" Едуин Дрейк, е получен приток на нефт с фиксиран дебит. Дълбочият 21,2 м кладенец е пробит от Дрейк в Титусвил, Пенсилвания, където водните кладенци често са били пробивани с нефт.
(Копирай постави)
Същността на ЛГБТ хората е, че това е отметка от страна на властите. Когато е необходимо да се намали населението или да се запази на ниво, тогава ЛГБТ хората са на мода и всичките им права се нарушават. И когато трябва да увеличите населението, те някак си затихват... Никой не крещи за правата си на гейове. Просто Русия беше по-целомъдрена от Европа и по-дълга, както се вижда от шока на германците, когато тя изнасили нашите момичета по време на Втората световна война. Русия е необходима както като територия за добив на полезни изкопаеми, така и като голяма част от земята с всичко, което предполага. Никога не бихме могли да бъдем завладени със сила. Сега има и други методи. Информационна война. И тя е много изтънчена. Леле, дори избройте колко зло може да се направи с насаждане на лъжи в хората. От правилно хранене до сваляне на правителството и ТД и т.н.
Отговарям
КоментирайтеВечността мирише на масло.
Фойерверки, момчета! Днес ще ви разкажа как се произвежда петрол в Западен Сибир. Съвсем черното злато, около което кипят сериозни страсти, на което стои икономиката на страната ни, „вървят” доларът и еврото. За да видя процеса на добив (както хората го наричат в "темата"), отидох до Южно-Приобское нефтено находище и, използвайки неговия пример, ще ви разкажа как беше. Отивам!
1. Демонстративно бутилиране на масло.
Всичко започва с факта, че компания, занимаваща се с добив на петрол, използва специално оборудване, прибягва до помощта на геолози, за да открие поле. След това трябва да разберете колко нефт е скрит в слоевете на земята и като цяло икономически изгодно ли е да го извличате? Извършват се почвени проучвания, правят се голям брой "проучвателни" кладенци и ако се намери находище и то ще бъде полезно, значи вече е започнала много развойна работа. За да направите това, създайте "клъстер" - платформа, която комбинира много пробити кладенци. Дъното на кладенеца влиза в земята под ъгъл и достига няколко километра, в момента те се пробиват под ъгъл, а пробитото дъно може да бъде на разстояние от километър от храста.
Нефтено находище Priobskoye се намира в Ханти-Мансийския автономен окръг, близо до Ханти-Мансийск. Открит е още през 1982 г., но разработката започна наскоро, тъй като по-рано беше не само икономически неизгодно, но и нямаше технологии, които да гарантират ефективността на находището. Геоложките запаси се оценяват на 5 милиарда тона. Доказаните и възстановими запаси се оценяват на 2,4 милиарда тона. Например, в този район нефтените находища се намират на дълбочина 2,3-2,6 km.
2. Буш № 933. За да стигнат до тук, те трябваше предварително да издадат всички паспортни данни, да получат пропуск, да облекат гащеризони, без които нямаше да бъдат допуснати никъде, да преминат през охранителния кордон до територията на полето, а също и да изслушат два пъти за безопасността инструкции от няколко мениджъра. Всичко е изключително строго и няма да направите допълнителна крачка встрани.
3. Инструктаж за всички гости от изпълнителя на сондажи. Между другото, Газпромнефт-Хантос не се пробива сам, а се прави от изпълнители, които печелят търг и впоследствие работят в съоръжението.
4. Вдясно е сондажна платформа, на върха на която е окачена лебедка с огромна кука, която се движи нагоре и надолу от електродвигател. Този дизайн се нарича "горно задвижване".
В изкопаната дупка се спуска първото длето – заготовка с три шипове въртящи се глави, която пробива земята. Този бит е монтиран на бормашини, които от своя страна се завинтват към конвенционалните сондажни тръби. И тези сглобени "свещи" завинтват 2-4 парчета заедно. Цялата тази огромна конструкция, наречена сондажна колона, се завинтва към електрически двигател в горната част, окачена от същата кука отгоре.
Докато пробива кладенеца, "горното задвижване" завърта цялата тази структура и се спуска надолу, прехвърляйки тежестта на струната върху битката. Теглото на сондажната колона, окачена на куката отгоре, слиза в кладенеца и е около 130 тона. Спускането и извличането на сондажната колона се случва многократно, така че трябва да смените накрайника с нов. Сондажната течност се изпомпва надолу по тръбите при налягане от ~ 100 атмосфери. Тази течност преминава вътре в цялата конструкция и излиза през битката, охлаждайки я, а след това се връща нагоре през пространството между стените на струната и стените на кладенеца, повдигайки шлама - пробита скала с нея на повърхността. Между другото, в тази област се използва нова технология - хоризонтално пробиване, тоест длетото отива не само надолу, но и настрани.
5. Тъй като в момента пробиване на кладенци може да се извършва не строго вертикално, а под произволен ъгъл, тогава тези числа означават само посоката на битката.
6. Повдигнатият нагоре разтвор се почиства и резниците се изхвърлят в специална яма, която се регенерира след пробиване. След това върху почвата се засажда растителност.
7. "Свещите" са разглобени, но скоро ще дойде техният ред да отидат дълбоко под земята.
8. Редовно специалист взема проба от масло, за да провери неговия състав. По-долу можете да видите стъклените бутилки, в които се налива.
9. Журналистите и блогърите, подобно на децата, смятат за странна бутилка топла течност. Мирише на сиво и масло, нещо като смес с мека, но миризма.
10. Получената мазна течност има мръсно земен цвят с мехурчета и съдържа пясък.
11. fotomanya
щастлив =)
12. Черното злато изглежда като обикновена мръсна вода. Поради сложен технологичен процес от тази суспензия се отделят нефт, вода и свързан нефтен газ.
13. Конструкцията, наречена "коледна елха", под нея има центробежна електрическа помпа, спусната до дъното на кладенеца, която изпомпва течност до различни пречиствателни станции, за да се получи чисто масло в бъдеще. Както виждате, тук няма традиционни "рокери", тъй като те са неефективни и не печеливши, грубо казано - това е миналия век.
14. След като кладенецът е готов, сондажна машинапо релси те се транспортират по-нататък, за да започне процеса на пробиване на нов кладенец.
15. На преден план се извършва планиран ремонт на кладенец. Освен това такива ремонти са необходими за всеки от кладенците след определен период от време.
16. Хора на героичната професия, не иначе. В студени условия ремонтират пробиване и, съдейки по лицата им, им харесва!
18. Градът на петролните работници се намира на разстояние от сондажната платформа, те имат свой малък живот там. Дори интернет 3g работеше тук и можеше да публикуваш снимки!
19. Напускаща площадка за кладенец № 933, пристигане на производствени площадки с агрегати за преработка на нефт и цех за подготовка на изпомпване на нефт. Обектът се намира на няколко километра от сондажната площадка, където нефтът се доставя по тръби.
19. Устройството за преработка на нефт е предназначено за приемане на добив от нефтени кладенци, неговото предварително разделяне на нефт, породен нефтен газ и пластова вода и последваща обработка на нефт до търговско качество. Освен това в OTP има отчитане на търговски нефт, отчитане и оползотворяване на свързан газ, изпомпване на търговски нефт в тръбопровода.
20. Има много тръби, сложни конструкции, където се преработва нефт за по-нататъшното му използване.
21. OTP включва голям брой елементи, например: сепаратори, помпени агрегати, дренажни резервоари, тръбни нагреватели и други устройства. най-яката диаграма за това как работи всичко. Лично аз не разбирам всичко, може би някой от вас е експерт)
22. Един от огромните резервоари с вода, необходими за рафинирането на нефт.
23. Юджийн показва: - ИМА НЕФТ! Да, тези резервоари съдържат готово за употреба масло.
24. Южно-Приобски завод за преработка на газ (GPP), при откриването на който (чрез телеконферентна връзка) беше Дмитрий Медведев преди година.
25. Преработвателният капацитет на завода за преработка на газ ще възлиза на 900 милиона кубически метра свързан нефтен газ годишно. Коефициентът на използване на APG е 96%, което отговаря на съвременните световни изисквания.
29. Огромен автоматизиран завод, който се обслужва от малък брой служители.
27. Управител"Южно-Приобски ГПП" Копотилов Юрий Викторович.
29. Съгласно закона петролна компания има право на 5% изгаряне на свързан газ, разтворен в нефт. Факелът гори за аварийно изпускане и изгаряне на газ в случай на аварийни ситуации.
30. Център за управление на растенията. Заводът е максимално автоматизиран; само няколко десетки души са необходими, за да управляват огромно производство от 20 хектара. Контролът се извършва денонощно, 365 дни в годината.
31. Има много млади хора, което радва, но освен тях има и опитни служители.
32. След завода отиваме в централния офис на Газпромнефт-Хантос, намиращ се в Ханти-Мансийск.
33. Същият 3D модел храст, който се разработва тук, както и в Санкт Петербург, е показан на екрана на монитора.
34. Представителят на г-н Н показва как кладенецът се спуска, как в един момент върви строго хоризонтално. Докато копаете, маслото ще отиде. Също така на тези екрани можете да видите състоянието на всички сондажни платформи, в кой момент изпомпва масло, къде се извършват ремонти и други полезни неща. Всичко е свързано с компютри и човек може да не е в студено поле близо до сондажната платформа, а да седи с чай в ремарке на произволно разстояние от кладенеца и да контролира процеса на сондаж и производство в реално време.
35. Сградата е построена преди няколко години, обикновено изглежда като повечето модерни офис сгради.
36. Кладенерен двор на XXI век.
Благодаря на компанията за поканата за платформата
Добивът на нефт в морето, заедно с разработването на шистови и трудновъзстановими запаси от въглеводороди, в крайна сметка ще замени разработването на традиционните находища на „черно злато“ на сушата поради изчерпването на последното. В същото време получаването на суровини в офшорните зони се извършва главно по скъпи и отнемащи време методи, като се включват най-сложните технически комплекси - нефтени платформи
Специфика на добива на нефт в морето
Намаляващите запаси на традиционните нефтени находища на сушата принудиха водещите компании в бранша да посветят енергията си на разработването на богати офшорни блокове. Пронедра писа по-рано, че тласъкът за развитието на този производствен сегмент е даден през седемдесетте години, след като страните от ОПЕК наложиха петролно ембарго.
Според съгласуваните оценки на специалисти, изчислените геоложки нефтени запаси, разположени в седиментните слоеве на моретата и океаните, достигат 70% от общите световни обеми и могат да възлизат на стотици милиарди тонове. От този обем около 60% се пада на площите на рафта.
Към днешна дата половината от четиристотинте петролни и газоносни басейна в света обхващат не само континенти на сушата, но и се простират на шелфа. Сега се разработват около 350 находища в различни зони на Световния океан. Всички те са разположени в рамките на шелфовите зони, а добивът по правило се извършва на дълбочина 200 метра.
На настоящия етап от развитието на технологиите добивът на петрол в офшорни зони е свързан с високи разходи и технически трудности, както и с редица външни неблагоприятни фактори... Пречки за ефективна работаморето често се характеризира с висок индекс на сеизмичност, айсберги, ледени полета, цунами, урагани и торнадо, вечна замръзване, силни течения и големи дълбочини.
Бързото развитие на добив на нефт в морето е възпрепятствано и от високата цена на оборудването и работата по разработване на находище. Експлоатационните разходи се увеличават с увеличаване на дълбочината на добив, твърдостта и дебелината на скалата, както и отдалечаването на находището от брега и усложняването на релефа на дъното между зоната на добив и брега, където се полагат тръбопроводи. Сериозни разходи са свързани и с прилагането на мерки за предотвратяване на течове на масло.
Само цената на една сондажна платформа, предназначена да работи на дълбочина до 45 метра, е 2 милиона долара. Оборудването, което е проектирано за дълбочина до 320 метра, вече може да струва 30 милиона долара. Средно струва на 113 милиона долара
Разтоварване на произведеното масло в танкер
Работата на мобилна сондажна платформа на дълбочина 15 метра се оценява на 16 хиляди долара на ден, 40 метра - 21 хиляди долара, самоходна платформа, когато се използва на дълбочина 30-180 метра - 1,5-7 милиона долара. Разходите за разработване на находища в морето ги правят рентабилни само в случаите, когато става дума за големи нефтени запаси.
Трябва да се има предвид, че цената на производството на петрол в различните региони ще бъде различна. Работата, свързана с откриването на находище в Персийския залив, се оценява на 4 милиона долара, в моретата на Индонезия - 5 милиона, а в Северно море цените се покачват до 11 милиона долара за разрешение за разработване на участък на брега.
Видове и разположение на нефтени платформи
При добив на петрол от световните океани, опериращите компании, като правило, използват специални офшорни платформи. Последните представляват инженерни комплекси, с помощта на които се извършва както сондаж, така и директен добив на въглеводородни суровини от морското дъно. Първата петролна платформа, използвана в морето, беше пусната в щат Луизиана в САЩ през 1938 г. Първата в света директно офшорна платформа, наречена "Нефтени скали", е пусната в експлоатация през 1949 г. в азербайджанското Каспийско море.
Основните видове платформи:
- стационарен;
- слабо фиксирани;
- полупотопяеми (проучване, сондиране и добив);
- Самоповдигащи се сондажни платформи;
- с опънати опори;
- плаващи съоръжения за съхранение на нефт.
Плаваща сондажна платформа с телескопични крака "Арктика"
Различни видове платформи могат да бъдат намерени както в чиста, така и в комбинирана форма. Изборът на този или онзи тип платформа е свързан с конкретни задачи и условия за развитие на полето. По-долу ще разгледаме използването на различни видове платформи в процеса на прилагане на основните технологии за офшорно производство.
Конструктивно нефтената платформа се състои от четири елемента - корпус, котвена система, палуба и нефтена платформа. Корпусът е триъгълен или четириъгълен понтон, монтиран на шест колони. Конструкцията се поддържа на повърхността поради факта, че понтонът е пълен с въздух. На палубата са разположени сондажни тръби, кранове и хеликоптерна площадка. Съоръжението директно спуска свредлото до морското дъно и го повдига при необходимост.
1 - сондажна платформа; 2 - хеликоптерна площадка; 3 - анкерна система; 4 - корпус; 5 - палуба
Комплексът се държи на място от система за закотвяне, която включва девет лебедки отстрани на платформата и стоманени въжета. Всяка котва тежи 13 тона. Съвременните платформи се стабилизират в дадена точка не само с помощта на котви и пилоти, но и с модерни технологии, включително системи за позициониране. Платформата може да бъде закотвена на едно и също място в продължение на няколко години, независимо от метеорологичните условия в морето.
Бормашината, чиято работа се управлява от подводни роботи, е сглобена на секции. Дължината на една секция, състояща се от стоманени тръби, е 28 метра. Бурите се произвеждат с доста широки възможности. Например, бормашината на платформата EVA-4000 може да включва до триста секции, което прави възможно задълбочаването на 9,5 километра.
Сондажна нефтена платформа
Изграждането на сондажни платформи се извършва чрез доставяне на основата на конструкцията до производствената зона и наводняване. Вече върху получената "основа" и надградете върху останалите компоненти. Първите нефтени платформи са създадени чрез заваряване от профили и тръби от пресечени пирамидални решетъчни кули, които са здраво приковани към морското дъно с пилоти. На такива конструкции е инсталирано сондажно оборудване.
Изграждане на петролна платформа Трол
Необходимостта от разработване на находища в северните ширини, където се изисква устойчивост на лед на платформи, доведе до факта, че инженерите излязоха с проект за изграждане на кесонни основи, които всъщност бяха изкуствени острови. Кесонът е пълен с баласт, обикновено пясък. С тежестта си основата се притиска към дъното на морето.
Стационарна платформа "Приразломная" с кесонна основа
Постепенното увеличаване на размера на платформите доведе до необходимостта от преразглеждане на техния дизайн, така че разработчиците от Kerr-McGee (САЩ) създадоха проект на плаващ обект с формата на навигационен стълб. Конструкцията представлява цилиндър, в долната част на който е поставен баластът. Дъното на цилиндъра е прикрепено към долните котви. Това решение направи възможно изграждането на относително надеждни платформи с истински циклопски размери, предназначени за работа на свръхдълбоки дълбочини.
Плаваща полупотопяема сондажна платформа "Полярна звезда"
Трябва обаче да се отбележи, че няма голяма разлика в процедурите за добив на нефт и транспортиране между офшорни и сушени платформи. Например, основните компоненти на офшорна платформа от фиксиран тип са идентични с тези на наземната нефтена платформа.
Офшорните сондажни платформи се характеризират преди всичко със своята автономност. За постигане на това качество инсталациите са оборудвани с мощни електрически генератори и инсталации за обезсоляване на вода. Попълването на платформата се извършва от обслужващи плавателни съдове. Освен това, морски транспортИзползва се и за преместване на конструкции до работни места, при спасителни и противопожарни дейности. Естествено, транспортирането на получените суровини се извършва по тръбопроводи, танкери или плаващи складови съоръжения.
Технология за добив в морето
На настоящия етап от развитието на индустрията наклонените кладенци се пробиват на малки разстояния от производствената площадка до брега. В същото време понякога се използва усъвършенствана разработка - дистанционно управление на процесите на пробиване на хоризонтален кладенец, което гарантира висока точност на управление и ви позволява да подавате команди на сондажно оборудване на разстояние от няколко километра.
Дълбочините на морската граница на шелфа обикновено са от порядъка на двеста метра, но понякога достигат и половин километър. В зависимост от дълбочината и разстоянието от брега, при сондиране и добив на нефт се използват различни технологии... В плитки райони се изграждат укрепени основи, един вид изкуствени острови. Те служат като основа за инсталиране на сондажно оборудване. В редица случаи експлоатационните фирми обграждат работната зона с язовири, след което водата се изпомпва от получената яма.
Ако разстоянието до брега е стотици километри, тогава в този случай се взема решение за изграждане на нефтена платформа. Стационарните платформи, най-простите по дизайн, могат да се използват само на дълбочини от няколко десетки метра; плитката вода позволява конструкцията да бъде фиксирана с бетонни блокове или пилоти.
Стационарна платформа LSP-1
На дълбочина около 80 метра се използват плаващи платформи с подпори. Компаниите в по-дълбоки райони (до 200 метра), където обезопасяването на платформата е проблематично, използват полупотопяеми сондажни платформи. Поддържането на такива комплекси на място се извършва с помощта на система за позициониране, състояща се от подводни задвижващи системи и котви. Ако говорим за супер големи дълбочини, тогава в този случай участват сондажни кораби.
Сондаж кораб Maersk Valiant
Кладенците са оборудвани както с единични, така и с клъстерни методи. Напоследък започнаха да се използват мобилни сондажни бази. Офшорното сондиране се извършва с помощта на щрангове - тръби с голям диаметър, които се спускат до дъното. След завършване на сондажа, многотонен BOP (предотвратител на издухване) и оборудване на кладенец се монтират на дъното, за да се избегне изтичане на масло от новия кладенец. Пуска се и оборудване за наблюдение на състоянието на кладенеца. След началото на производството нефтът се изпомпва на повърхността чрез гъвкави тръбопроводи.
Приложение различни системиофшорно производство: 1 - наклонени кладенци; 2 - стационарни платформи; 3 - плаващи платформи с опори; 4 - полупотопяеми платформи; 5 - сондажни кораби
Сложността и високотехнологичният характер на процесите на офшорно развитие са очевидни, дори и да не навлизате в технически подробности. Препоръчително ли е да се развива този производствен сегмент, предвид значителните съпътстващи трудности? Отговорът е недвусмислен – да. Въпреки пречките при разработването на офшорни блокове и високите разходи в сравнение с работата на сушата, петролът, произведен във водите на Световния океан, все още е в търсенето в контекста на непрекъснато превишаване на търсенето над предлагането.
Припомняме, че Русия и азиатските страни планират активно да увеличават мощностите си за офшорно производство. Тази позиция може спокойно да се счита за практична - тъй като наземните запаси от "черно злато" са изчерпани, работата в морето ще се превърне в един от основните методи за получаване на петролни суровини. Дори като се вземат предвид технологичните проблеми, разходите и трудоемкостта на офшорното производство, нефтът, извлечен по този начин, не само стана конкурентоспособен, но отдавна и здраво заема своята ниша на индустриалния пазар.
Списанието е очарователно vl_ad_le_na прочетете страхотна публикация за производството на петрол. Публикуване с разрешение на автора.
Какво е масло?
Маслото е смес от течни въглеводороди: парафини, ароматни и други. Всъщност маслото не винаги е черно - понякога е зелено (девонско, имах го в бурканче, извинете, изхвърлих го), кафяво (най-често) и дори бяло (прозрачно, изглежда се намира в Кавказ).
Маслото е разделено по качество на няколко класа в зависимост от химичния състав - съответно цената му се променя. В допълнение, свързаният газ много често се разтваря в нефт, който гори толкова ярко при изригвания.
Газът може да се разтвори от 1 до 400 кубически метра в кубичен метър нефт. Тоест дофига. Самият този газ се състои главно от метан, но поради трудността на неговото получаване (трябва да бъде изсушен, пречистен и доведен до номерата на Wobbe GOST - така че да има строго определена топлина на горене), свързаният газ се използва много рядко за битови цели. Грубо казано, ако газ от полето се постави в апартамент в газова печка, последствията могат да бъдат от сажди по тавана до повредена печка до смърт и отравяне (например сероводород).
О да. Друго свързано гадно нещо в маслото е разтвореният сероводород (защото маслото е органична материя). Той е силно токсичен и силно корозивен. Това налага свои собствени трудности на производството на петрол. ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА МЕТОД. Професионализъм, който, между другото, не използвам.
Откъде дойде маслото?
По този въпрос има две теории (повече -). Единият е неорганичен. Той е изразен за първи път от Менделеев и се състои във факта, че водата тече покрай нажежените карбиди на металите и по този начин се образуват въглеводороди. Втората е органичната теория. Смята се, че маслото „отлежава“ като правило в морски и лагуни условия чрез разлагане на органични остатъци от животни и растения (тини) при определени термобарични условия (високо налягане и температура). По принцип изследванията подкрепят тази теория.
Защо е необходима геология?
Вероятно си струва да споменем структурата на нашата Земя. Според мен всичко е красиво и ясно на снимката.
Така че нефтените геолози се занимават само със земната кора. Състои се от кристална основа (нефтът е много рядък там, тъй като е от магмени и метаморфни скали) и седиментна покривка. Седиментната покривка се състои от седиментни скали, но няма да задълбавам в геологията. Мога само да кажа, че дълбочината на нефтените кладенци обикновено е около 500 - 3500 м. Именно на тази дълбочина се намира нефтът. Отгоре обикновено е само вода, отдолу - кристална основа. Колкото по-дълбока е породата, толкова по-рано е отложена, което е логично.
Откъде идва маслото?
Противно на някак широко разпространените митове за "нефтените езера" под земята, нефтът е уловен. За да опростя, капаните във вертикална секция изглеждат така (водата е вечният спътник на маслото):
(Гънка, извита с "гръб" нагоре, се нарича антиклинала. И ако прилича на купа, това е синклинал, маслото не се задържа в синклиналите).
или така:
И в план те могат да бъдат кръгли или овални издигания. Размерите варират от стотици метри до стотици километри. Един или повече от тези капани, разположени наблизо, е нефтено находище.
Тъй като маслото е по-леко от водата, то плува нагоре. Но за да не изтича маслото никъде другаде (надясно, наляво, нагоре или надолу), резервоарът с него трябва да бъде ограничен от горната скала отгоре и отдолу. Обикновено това са глини, плътни карбонати или соли.
Откъде идват завоите вътре в земната кора? В крайна сметка скалите се отлагат хоризонтално или почти хоризонтално? (ако се отлагат на купчини, тогава тези купчини обикновено бързо се изглаждат от вятъра и водата). А завоите – възходи и падения – възникват в резултат на тектоника. Виждали ли сте думите "турбулентна конвекция" на снимката с разрез на Земята? Тази конвекция придвижва литосферните плочи, което води до образуване на пукнатини в плочите и следователно до изместване на блокове между пукнатини и промени във вътрешната структура на Земята.
Откъде идва маслото?
Нефтът не се появява от само себе си, както вече беше казано, нефтените езера не съществуват. Маслото е в скалата, а именно в нейните празнини - пори и пукнатини:
Скалите се характеризират с такива свойства като порьозносте частта от обема на празнините в скалата - и пропускливост- способността на скалата да преминава през себе си течност или газ. Например обикновеният пясък има много висока пропускливост. А бетонът е много по-лош. Но смея да уверя, че скалата, лежаща на 2000 м дълбочина от високо наляганеи температурните свойства са много по-близки до бетона, отколкото до пясъка. Почувствах. От там обаче се добива нефт.
Това е ядро - изрязано парче скала. Плътен пясъчник. Дълбочината е 1800 м. В нея няма нефт.
Друго важно допълнение е, че природата мрази вакуума. Почти всички порести и пропускливи скали, като правило, са водонаситени, т.е. има вода в порите им. Солено, тъй като течеше през много минерали. И е логично някои от тези минерали да се отнесат заедно с водата в разтворен вид и след това, когато температурата и налягането се променят, изпадат точно в тези пори. Така зърната на скалата се задържат заедно от соли и този процес се нарича циментиране. Ето защо като цяло кладенците не се рушат веднага по време на пробиване - защото скалите са циментирани.
Как се намира маслото?
Обикновено, първо, според сеизмичните проучвания: те започват вибрации на повърхността (например чрез експлозия) и измерват времето за връщане към приемниците.
Освен това, според времето на връщане на вълната, дълбочината на един или друг хоризонт се изчислява в различни точки на повърхността и се изграждат карти. Ако на картата се открие повдигане (= антиклинален капан), то се проверява за нефт чрез пробиване на кладенец. Не всички капани съдържат масло.
Как се пробиват кладенци?
Кладенецът е вертикална мина, работеща с дължина, много пъти по-голяма от нейната ширина.
Два факта за кладенците: 1. Те са дълбоки. 2. Тесни са. Средният диаметър на кладенец на входа на формацията е около 0,2-0,3 м. Тоест човек не може да премине там еднозначно. Средна дълбочина - както вече споменахме, 500-3500 m.
Кладенците се пробиват от сондажни платформи. Има такъв инструмент за раздробяване на скала като длето. Забележете, не е тренировка. И е напълно различно от онова много спираловидно устройство от "Teenage Mutant Ninja Turtles".
Битът е окачен върху сондажни тръби и се върти - той се притиска към дъното на кладенеца от тежестта на самите тези тръби. Има различни принципи за задвижване на битката, но обикновено цялата сондажна колона се завърта, за да завърти битката и да смачка скалата със зъбите си. Също така, сондажната кал постоянно се изпомпва в кладенеца (вътре в сондажната тръба) и се изпомпва (между стената на кладенеца и външната стена на тръбата), за да се охлади цялата тази конструкция и да се отнесат частици от натрошени скали.
За какво е една кула? За да окачите същите тези сондажни тръби върху него (в края на краищата, по време на процеса на пробиване, горният край на колоната слиза надолу и към него трябва да се завинтят нови тръби) и да повдигнете тръбната колона, за да смените накрайника. Пробиването на един кладенец отнема около месец. Понякога се използва специална пръстеновидна коронка, която при пробиване напуска централната колона на скалата - сърцевината. Ядрото е избрано за изследване на свойствата на скалите, въпреки че е скъпо. Има също наклонени и хоризонтални кладенци.
Как да разберете къде се намира кой слой?
Човек не може да слезе в кладенец. Но трябва да знаем какво сме пробивали там? При пробиване на кладенеца в него се спускат геофизични сонди по кабела. Тези сонди работят на напълно различни физически принципи на работа - вътрешна поляризация, индукция, измерване на съпротивление, гама лъчение, неутронно излъчване, измерване на диаметъра на сондажа и т.н. Всички криви се записват във файлове, така че това е кошмар:
Сега геофизиците се захващат с работата. Познавайки физическите свойства на всяка скала, те разграничават пластовете по литология - пясъчници, карбонати, глини - и извършват разбивка на разреза по стратиграфия (т.е. към коя епоха и време принадлежи образуванието). Мисля, че всеки е чувал за Джурасик парк:
Всъщност има много по-подробно подразделение на секцията на нива, хоризонти, единици и т.н. - но сега не ни интересува. Важно е нефтените резервоари (резервоари, способни да произвеждат нефт) да са два вида: карбонатни (варовик, като тебешир, например) и теригенни (пясък, само циментиран). Карбонатите са CaCO3. Теригенен - SiO2. Ако е грубо. Невъзможно е да се каже кое е по-добро, всички са различни.
Как се подготвя добре за експлоатация?
След пробиване на кладенеца се извършва обшивка. Това означава - дълъг низ от стоманени обсадни тръби (с диаметър почти като кладенец) се спуска и след това обикновената циментова суспензия се изпомпва в пространството между стената на кладенеца и външната стена на тръбата. Това се прави, за да не се разпадне кладенецът (в края на краищата не всички скали са добре циментирани). В секцията кладенецът сега изглежда така:
Но ние затворихме формацията, от която се нуждаехме, с обвивка и цимент! Следователно корпусът е перфориран срещу формацията (и как да разберете къде е необходимата формация? Геофизика!). Перфоратор с вградени в него експлозивни заряди се спуска отново върху кабел. Там зарядите се задействат и се образуват дупки и перфорационни канали. Сега не ни интересува водата от съседните слоеве - перфорирахме кладенеца точно срещу този, от който се нуждаем.
Как се произвежда маслото?
Най-интересната част според мен. Маслото е много по-вискозно от водата. Мисля, че вискозитетът е интуитивен. някои нефтен битум, например, са подобни по вискозитет на маслото.
Ще вляза от другия край. Флуидите в резервоара са под налягане - горните слоеве скали се притискат към тях. И когато пробиваме кладенец, нищо не притиска отстрани на кладенеца. Тоест, в областта на кладенеца налягането е ниско. Създава се спад на налягането, наречен депресия, и именно тази разлика кара маслото да започне да тече към кладенеца и да се появи в него.
Има две прости уравнения, които всички петролни работници трябва да знаят, за да опишат потока на маслото.
Уравнение на Дарси за прав поток:
Уравнение на Дюпюи за равнинен радиален поток (само в случай на приток на течност към кладенеца):
Всъщност ние стоим на тях. Не си струва да навлизаме по-нататък във физиката и да пишем уравнението на нестабилния приток.
От техническа гледна точка има три най-често срещани метода за производство на петрол.
Фонтан. Това е, когато налягането в резервоара е много високо и маслото не само влиза в кладенеца, но и се издига до самия връх и прелива (е, всъщност не прелива, а в тръбата и по-нататък).
Помпа за смукателен прът (помпа за смукателен прът) и ESP (електрическа центробежна помпа). Първият случай е конвенционален рокер.
Вторият изобщо не се вижда на повърхността:
Имайте предвид, че няма кули. Кулата е необходима само за пускане/повдигане на тръби в кладенеца, но не и за производство.
Същността на помпите е проста: създаване на допълнително налягане, така че течността, влизаща в кладенеца, да може да се издигне през кладенеца до повърхността на земята.
Струва си да си припомним обикновена чаша вода. Как да пием от него? Накланяме се, нали? Но кладенецът не може да бъде наклонен. Но можете да спуснете епруветката в чаша с вода и да пиете през нея, изтегляйки течността през устата си. Приблизително така работи кладенецът: стените му са стените на дюзата и вместо тръба в кладенеца се спуска тръбна колона. Маслото се издига през тръбите.
В случай на помпени агрегати на смукателния прът, люлеещата се машина движи „главата си“ съответно нагоре и надолу, привеждайки лоста в движение. Пръчката, когато се движи нагоре, носи помпата със себе си (долният клапан се отваря), а когато се движи надолу, помпата пада (горният клапан се отваря). Така малко по малко течността се издига нагоре.
ESP работи директно от електричество (с мотор, разбира се). Колелата (хоризонтални) се въртят вътре в помпата, имат прорези, така че маслото се издига до върха.
Трябва да добавя, че откритото бликане на масло, което хората обичат да показват в анимационни филми, не е само извънредна ситуация, но и екологична катастрофа и милиони глоби.
Какво да правим, когато маслото се произвежда лошо?
С течение на времето нефтът престава да се изстисква от скалата под тежестта на горните слоеве. Тогава системата за поддържане на налягането в резервоара влиза в действие - поддържа налягането в резервоара. Пробиват се инжекционни кладенци и в тях се изпомпва вода под високо налягане. Естествено, инжектираната или произведената вода рано или късно ще влезе в производствените кладенци и ще се издигне нагоре заедно с петрола.
Трябва също да се отбележи, че колкото по-голям е делът на маслото в потока, толкова по-бързо тече то и обратно. Следователно, колкото повече вода тече с маслото, толкова по-трудно е маслото да излезе от порите и да влезе в кладенеца. Зависимостта на фракцията на пропускливостта на маслото от частта на водата в потока е представена по-долу и се нарича кривите на относителните фазови пропускливости. Това също е много полезна концепция за петрол.
Ако зоната на формирането на дъното е замърсена (от малки скални частици, отнесени с нефт, или са изпаднали твърди парафини), тогава се извършват киселинни обработки (кладенецът се спира и в него се изпомпва малък обем солна киселина) - това процесът е добър за карбонатни образувания, тъй като те се разтварят. А за теригенни (пясъчници) киселина не ги интересува. Следователно в тях се извършва хидравлично разбиване - в кладенеца се изпомпва гел под много високо налягане, така че образуванието започва да се напуква в областта на кладенеца, след което се изпомпва пропант (керамични топки или едър пясък, така че че пукнатината не се затваря). След това кладенецът започва да работи много по-добре, тъй като пречките за потока са отстранени.
Какво се случва с маслото след това, когато се произведе?
Първо, нефтът се издига до повърхността на земята в тръба, която излиза от всеки кладенец. 10-15 близки кладенеца са свързани с тези тръби към едно измервателно устройство, където се измерва колко нефт е добит. След това маслото отива за подготовка в съответствие със стандартите на GOST: от него се отстраняват соли, вода, механични примеси (малки частици скала), ако е необходимо, след това сероводород и колко газ?). Търговският петрол отива в рафинерията. Но заводът може да е далеч и тогава компанията Транснефт влиза в игра - главни тръбопроводи за готов нефт (за разлика от полеви тръбопроводи за суров петрол с вода). Нефтът се изпомпва през тръбопровода със същите ESP, само положени от едната страна. Работните колела се въртят в тях по същия начин.
Водата, отделена от петрола, се изпомпва обратно в резервоара, газът се изгаря или изпраща в завод за преработка на газ. И петролът или се продава (в чужбина по тръбопроводи или танкери), или отива в петролна рафинерия, където се дестилира чрез нагряване: леките фракции (бензин, керосин, нафта) отиват за гориво, тежките парафинови - за суровини за пластмаси, и др., а най-тежкото мазут с точка на кипене над 300 градуса обикновено се използва като гориво за котелни.
Как се регулира всичко това?
Има два основни проектни документа за добив на нефт: проект за изчисляване на запаси (в него се доказва, че в резервоара има точно толкова нефт, и не повече и не по-малко) и проект за разработка (описва историята на находището и доказва че е необходимо да се развива по този начин, а не по друг начин).
За изчисляване на запасите се изграждат геоложки модели, а за проект за разработка - хидродинамични модели (където се изчислява как ще работи находището в един или друг режим).
Колко струва всичко?
Трябва да кажа веднага, че всички цени обикновено са поверителни. Но мога да кажа грубо: кладенец в Самара струва 30-100 милиона рубли. в зависимост от дълбочината. Един тон продаваемо (не рафинирано) масло струва различно. Когато преброих първата диплома, те дадоха стойност около 3000 рубли, когато втората - около 6000 рубли, разликата във времето е една година, но това може да не са реални стойности. Сега не знам. Данъците представляват най-малко 40% от печалбата, плюс данък върху имуществото (на базата на балансовата стойност на имота) плюс данък за добив на полезни изкопаеми. Добавете парите, необходими за заплащане на работници, електричество, ремонт и полева инфраструктура — изграждането на тръбопроводи и оборудване за събиране и преработка на нефт. Много често икономиката на проектите за развитие отива в отрицателна посока, така че трябва да се стремите да работите по положителен начин.
Ще добавя такъв феномен като дисконтиране - един тон петрол, произведен през следващата година, е по-малко ценен от един тон петрол, произведен тази година. Следователно трябва да засилим производството на петрол (което също струва пари).
И така, накратко очертах какво съм учил в продължение на 6 години. Целият процес, от появата на нефт в резервоара, проучване, сондиране, добив, рафиниране и транспортиране, до продажба - виждате, че това изисква специалисти от напълно различни профили. Надявам се поне някой да е прочел този дълъг пост - и аз прочистих съвестта си и разсеях поне няколко от митовете около маслото.
