Frac on olulisem kui sanktsioonid. Seitse olulist fakti FGR kohta

Viimase paarikümne aasta jooksul on arenenud riikide globaalne gaasitööstus arenenud üheks tehnoloogiliselt arenenumaks tööstusharuks. Kõrgtehnoloogiate kasutuselevõtt on muutnud tööstust ja teinud sellest maailma majanduse tehnoloogilise liidri.

Maagaasi, mis on üks puhtamaid ja rikkalikumaid fossiilkütuseid maailmas, kasutatakse üha enam energia tootmiseks. See toob kaasa üha kasvava nõudluse seda tüüpi energiakandjate järele. Samas, nagu mitmed eksperdid eeldasid, kasvab sinise kütuse tarbimine jätkuvalt. Eelkõige ennustab Rahvusvaheline Energiaagentuur (IEA) lähiaastatel maagaasi "kuldajastut". See tõrjub järjest enam välja teisi energiakandjaid ja selle osakaal maailma energeetikas kasvab 2035. aastaks 25 protsendini ja enamgi, võrreldes tänase 21 protsendiga.

Gaasitööstus peab kasvava nõudlusega sammu pidama ja tootma rohkem maagaasi, sealhulgas läbi kvaliteedi kasvu ehk tehnoloogilise innovatsiooni juurutamise. Märkimisväärne potentsiaal gaasitööstuse edasiseks arenguks peitub ebakonventsionaalsete maagaasiallikate kaevandamise arendamisel. Nii et viimastel aastatel on kildagaasi areng Ameerika Ühendriikides kiiresti arenenud. Venemaa jaoks on omakorda olulised söekihtidest metaani eraldamise tehnoloogiad. Eelkõige nimetatakse seda suunda Venemaa Gazpromis gaasikontserni ressursibaasi laiendamise strateegia üheks peamiseks suunaks. Erilise koha kodumaiste ja välismaiste nafta- ja gaasiettevõtete ressursibaasi laiendamiseks hõivavad projektide elluviimine maagaasi tootmiseks merel, sealhulgas Arktikas.

Selles jaotises tuuakse esile mõned uuendused, mis on gaasitööstust muutnud. Kõigepealt tõstetakse esile uuringute ja tootmise valdkonna tehnoloogiaid. Lisaks räägib see uuendustest, mis on avardanud maagaasi kütusena kasutamise potentsiaali ja võimaldanud sellel pretendeerida 21. sajandi kõige lootustandvama energiakandja rolli.

Uued tehnoloogiad uurimise ja tootmise segmendis

Tehnoloogilised uuendused uuringu- ja tootmissektoris on avanud tööstusele uusi võimalusi maagaasi tootmise suurendamiseks ja kasvava nõudluse rahuldamiseks selle järele. On oluline, et need tehnoloogiad on suutnud muuta maagaasi uurimise ja tootmise tõhusamaks, ohutumaks ja keskkonnasõbralikumaks. Mõned selle valdkonna tehnoloogilised uuendused on kokku võetud allpool:

o 3 D ja 4D seismiline uurimine- seismilise uurimise areng, mis võimaldab saada ja analüüsida andmeid kivimite tiheduse kohta kolmes dimensioonis, on oluliselt muutnud maagaasi tootmise olemust. 3D seismiline uurimine ühendab traditsioonilised seismilise pildistamise tehnikad võimsate arvutitega, et luua maa-aluste kihtide 3D-mudeleid. 4D seismiline uurimine täiendab neid ja võimaldab jälgida omaduste muutumist ajas. Tänu 3D-le ja 4D-le on muutunud lihtsamaks perspektiivsete põldude tuvastamine, nende arendamise efektiivsuse tõstmine, kuivade puurkaevude arvu vähenemine, puurimiskulude ja ka uurimistöö aja vähenemine. Kõik see toob kaasa majanduslikku ja keskkonnaalast kasu.

o CO 2 - Liiv - Frac(hüdrauliline purustamine). Hüdraulilist purustamismeetodit on kasutatud alates 1970. aastast, mis võimaldas suurendada maagaasi ja nafta saagist maa-alustest moodustistest. CO2 – liiv – purustamistehnoloogias kasutatakse eraldusliiva ja vedela CO2 segu, et moodustada ja laiendada murdeid, mille kaudu nafta ja maagaas saavad vabamalt voolata. Seejärel CO2 aurustub, jättes kihistusse ainult liiva, millest ei ole vaja eemaldada muid purustamisprotsessi jääke. See tehnoloogia võimaldab suurendada maagaasi kaevandamist ja samal ajal ei kahjusta keskkonda, kuna see ei tekita maa all jäätmeid ning kaitseb ka põhjaveevarusid.

o Keritud torud(spiraaltoru) - üks dünaamilisemalt arenevaid piirkondi maailmas nafta- ja gaasiseadmete tootmises. Rulltorustiku kaevude töö põhineb varrukateta painduvate torude kasutamisel puurimise ja kaevu töötamise ajal. Rulltorude tehnoloogia hõlmab metallurgilist komponenti - spetsiaalsete metallist painduvate torude tootmist, projekteerimist - maandus- ja puuraukude seadmete projekteerimist ning teabetöötlusprogrammi mõõteriistu. Rulltorude tehnoloogiad vähendavad oluliselt puurimiskulusid, aga ka õnnetuste ja õlireostuse tõenäosust, vähendavad jäätmete hulka ja tööde lõpetamise aega 3-4 korda võrreldes traditsiooniliste meetoditega. Rulltorusid saab kasutada koos nõudlike puurimistoimingutega, et parandada puurimise tõhusust, saavutada suurem süsivesinike taaskasutamise määr ja avaldada väiksemat keskkonnamõju.

o Telemeetriasüsteemid. Väliskirjanduses nimetatakse selliseid süsteeme MWD (measurement while drilling) - süsteemid, mis on välja töötatud puurimisparameetrite mõõtmiseks ja teabe edastamiseks pinnale. Saadud ja kaasaegsete telemeetriatehnoloogiate abil töödeldud teave võimaldab välitöötajatel puurimisprotsessi jälgida, mis vähendab vigade ja õnnetuste tõenäosust. Lisaks võib geoloogidele kasulik olla telemeetriasüsteemide kasutamine, mis annab teavet puuritava kivimi omaduste kohta.

o Õhukeste aukude puurimine. See tehnoloogia võib oluliselt parandada puurimistoimingute tõhusust ja vähendada keskkonnamõju. See on majanduslikult otstarbekas meetod uuringukaevude puurimiseks uutes piirkondades, sügavate kaevude puurimiseks olemasolevates põldudes ja maagaasi ammutamiseks kasutamata väljadelt.

o Süvamere puurimine(süvavee puurimine) . Süvavee puurimistehnoloogia on viimastel aastatel teinud suure arenguhüppe. Praegu võimaldavad need maardlate ohutut ja tõhusat arendamist üle 3 km vetes. Praegu on nende tehnoloogiate edasiarendamise põhisuundadeks avamere puurimisplatvormide täiustamine, dünaamiliste positsioneerimisseadmete arendamine, keerukate navigatsioonisüsteemide loomine.

o Hüdrauliline purustamine(fracking) - meetod, mis võimaldab süsivesinike, sealhulgas põlevkivigaasi maardlate arendamist. See seisneb selles, et kõrge rõhu all pumbatakse gaasi sisaldavasse kivimisse spetsiaalne vee, liiva ja keemiliste reaktiivide segu. Gaasi kandvas kihis tekivad rõhu all praod, mille kaudu imbuvad süsivesinikud kaevu. Nüüd kasutatakse hüdraulilist purustamist laialdaselt nafta- ja gaasiväljade arendamisel. Viimasel ajal pole aga vaibunud mure selle meetodi kaevandamisega seotud riskide pärast. Ülaltoodud tehnoloogia on täis veereostust; lisaks on hüdraulilise purustamise meetodi kasutamise ja seismilise aktiivsuse vahelise seose oht.

Loetletud tehnoloogilised edusammud annavad vaid osa keerukatest tehnoloogiatest, mis on maagaasi uurimise ja tootmise valdkonnas praktikas kasutusele võetud ning mida pidevalt täiustatakse. Need tehnoloogiad võimaldasid gaasitööstusel saavutada paremaid majandustulemusi ja võimaldada arendada varem kahjumlikuks peetud maardlaid.

Omakorda on tehnoloogiaid, mis avavad tee maagaasi kui energiakandja potentsiaali laiemale kasutamisele. See on ennekõike veeldatud maagaasi kasutamine, mis on gaasitööstuses revolutsiooni teinud. Lisaks avab kütuseelementide kasutamine suuri väljavaateid.

o Veeldatud maagaas. Gaasitööstuse arengu üheks perspektiivikamaks valdkonnaks on uute tehnoloogiate ja seadmete arendamine maagaasi tootmiseks, ladustamiseks, transportimiseks ja kasutamiseks ning seadmete loomine maagaasi veeldamiseks. LNG on tavaline maagaas, mis on kunstlikult veeldatud jahutamisel temperatuurini –160 °C. Samal ajal väheneb selle maht 600 korda. LNG-d peetakse üheks paljutõotavamaks ja keskkonnasõbralikumaks energiaallikaks, millel on mitmeid eeliseid. Esiteks on seda lihtsam transportida ja ladustada kui tavalist maagaasi. Seega ei ole LNG-l vedelal kujul plahvatus- ega süttimisvõimet. LNG eriti oluline eelis energiajulgeoleku tagamisel on see, et seda on võimalik tarnida kõikjal maailmas, ka sinna, kus puuduvad magistraalgaasitorustikud. Seetõttu kasvab LNG tähtsus paljude riikide jaoks. Eelkõige kaetakse Jaapanis peaaegu 100% gaasivajadusest veeldatud maagaasi import.

o Kütuseelemendid. Praegu jätkuvad uuringud maagaasil põhinevate kütuseelementide kasutamiseks majanduslikult atraktiivsete tehnoloogiate loomise valdkonnas. Nad on võimelised tegema kvalitatiivse läbimurde sinise kütuse kasutamises, laiendades radikaalselt maagaasi kasutusvaldkonda. Eeldatavasti loovad arengud kütuseelementidest elektri tootmises peagi mugava, ohutu ja keskkonnasõbraliku energiaallika transpordile, tööstusele ja kodumaisele sfäärile. Kütuseelemendid on nagu laetavad akud. Need töötavad kütuse (tavaliselt vesiniku) ja oksüdeerija voo ülekandmisel elektrolüüdiga eraldatud elektroodidele. Põlemise vahepealse etapi kaotamisega saab tõsta elektritootmisprotsessi efektiivsust. Seega on kütuseelementide efektiivsus palju kõrgem kui traditsioonilisel fossiilkütuseid kasutaval tootmisel. On oluline, et kütuseelementide kasutamine võib drastiliselt vähendada kahjulike heitmete hulka. Näiteks teatud tüüpi kütuseelementides on reaktsiooniproduktideks ainult vesi ja soojus. Kütuseelementide muud eelised hõlmavad nende töökindlust ja võimalust luua nende põhjal kompaktseid energiaallikaid, mis on võimelised töötama autonoomses režiimis.

Uuenduste arendamine gaasitööstuses Venemaal

Venemaa gaasitööstuse innovatsiooni arengu tase on ebarahuldaval tasemel. Peaaegu kõigis võtmevaldkondades on välismaalased tehnoloogiliselt üle kodumaistest ettevõtetest. Eelkõige suudavad nad palju paremini töötada riiulil, nad kasutavad laialdaselt tipptasemel meetodeid täiustatud nafta taaskasutamiseks ja täiustatud puurimistehnoloogiaid.

Venemaa ettevõtted seevastu on pigem tõrksad investeerima oma vahendeid enda tehnoloogilistesse arendustesse, mis ei taga ärilist kasu ja nõuavad aastaid investeeringuid piloottootmisse. Nafta- ja gaasiettevõtete heaks töötavad või nende nimel arendustööd tegevad uurimisinstituudid omakorda ei ole sageli lihtsalt valmis lahendama pikaajalisi suuri investeeringuid nõudvaid ja suurte riskidega kaasnevaid ülesandeid.

Seetõttu investeerib kodumaine gaasikompleks enamasti vaid kõrgtehnoloogiliste seadmete soetamisse. Tänu sellele on gaasitööstus tänapäeval muutunud väga sõltuvaks välismaalt pärit uuenduste ülekandmisest. Eelkõige juhtub see lääne töövõtjate kaasamisega Venemaal puurimise ühisprojektidesse. Lisaks laenavad kodumaised ettevõtted aktiivselt inseneripanka, mis on gaasiäri juhtide käsutuses, ja kohandavad oma progressiivseid tehnoloogiaid oma maavarade jaoks.

Tänapäeval võib gaasikompleksi investeeringud uutesse tehnoloogiatesse ja uuenduslikesse arendustesse jagada nelja valdkonda.

Venemaa ootab sanktsioonide surve suurendamist. Ühendkuningriik ja USA otsivad aktiivselt uusi põhjusi Venemaa äride diskrimineerimiseks. Viimase, 2014. aastal alanud sanktsioonipoliitika laine tulemused pole aga kaugeltki üheselt mõistetavad. Isegi sõltumatud uuringud näitavad, et Venemaa kütuse- ja energiakompleks pole piirangute tõttu kuigi palju kannatanud, pealegi on just nemad need, kes tõukasid Venemaal tööstuse arengut. Tööstusekspertide hinnangul ei muutu ka võimalik Venemaa-vastaste sanktsioonide tugevdamine Venemaa kütuse- ja energiakompleksi jaoks kriitiliseks, vaid ainult siis, kui valitsus ja energiaettevõtted mobiliseerivad jõud õigel ajal, et luua kodumaine masinatööstus, mis toodab kaevandamiseks seadmeid. raskesti taastatavatest naftavarudest (TRIZ).

Venemaa peab õppima, kuidas TRIZ-i ekstraheerida

Eelõhtul esitles SKOLKOVO ärikooli energiakeskus oma uurimistöö tulemusi. Venemaa naftatootmise väljavaated: elu sanktsioonide all”, milles analüüsiti USA ja EL-i kehtestatud sanktsioonide mõju Venemaa naftasektorile, eelkõige uute traditsiooniliste maardlate kasutuselevõtule Venemaal, offshore-projektide arendamisele ja Bazhenovi nafta tootmisele. Uuringu autorid koostasid ka Venemaa naftatootmise stsenaariumiprognoosi aastani 2030.

Dokumendis märgitakse, et 2020. aastani on Venemaal vaatamata kõikidele piirangutele potentsiaali tootmismahte veelgi suurendada juba ettevalmistatud põldude arvelt. Seda lühiajalist tõusupotentsiaali võivad aga piirata kokkulepped OPECiga. Keskpikas perspektiivis kuni 2025. aastani ei kannata tootmismahud katastroofiliselt isegi tehnoloogiale juurdepääsu rangete piirangute ja madalate naftahindade korral. Samas ei pruugi selle perioodi toodangu languse peamiseks põhjuseks olla mitte niivõrd ligipääs lääneriikide tehnoloogiatele uute projektide elluviimiseks, kuivõrd tehnoloogilise võimekuse puudumine tootmistegevuse intensiivistamiseks olemasolevatel põldudel.

See uuring on näidanud, et Venemaa naftatootmise säilitamiseks on kõige kriitilisem tehnoloogia hüdrauliline purustamine (hüdrauliline purustamine), kuna see suudab säilitada tootmist olemasolevatel põldudel.

Mitmeastmelise hüdraulilise purustamise (mitmeetapiline hüdrauliline purustamine) kasutamine lubab toodangu kasvu paljutõotavatel ebatavalistel põldudel.

Uuringu autorid rõhutavad, et praegustes tingimustes peaks kujunema just oma hüdraulilise purustamise ja mitmeastmelise hüdraulilise purustamise tehnoloogiate arendamine, hüdraulilise purustamise ja mitmeetapilise hüdromurrutamise riigisisese laevastiku tootmine ning personali koolitus. tööstusettevõtete ja reguleerivate asutuste tehnoloogiline prioriteet. Seni aga käib sellesuunaline töö ilmselgelt ebapiisavas tempos. Nagu märkis oma aruandes SKOLKOVO energiakeskuse ekspert Jekaterina Gruševenko, ei toodetud perioodil 2015 kuni 2017 august ühtegi hüdromurrutamise masinaparki. PJSC Gazprom Nefti teadus- ja tehnikakeskuse veebisaidi andmetel olid pöörlevad juhitavad süsteemid 2016. aasta lõpus testimisetapis. Ekspert rõhutas, et TRIZ moodustab juba praegu kaks kolmandikku naftavarudest.

Tootmise kärpimist oodatakse alles 2020. aastal

SKOLKOVO ärikooli energiakeskuse direktor Tatjana Mitrova Selle uuringu esitlusel peetud kõnes märkis ta, et esimesed sanktsioonid Venemaa ja Venemaa energiaettevõtete vastu kehtestati 2014. aastal, kuid eriuuringuid nende mõju kohta naftatööstusele pole avaldatud.

«Me ei teadnud, mis tulemuse saame. Esimene hüpotees eeldas, et tagajärjed on väga tõsised, ”rääkis Mitrova. Tulemused näitasid aga sanktsioonide mõjust veidi teistsugust pilti.

«Hetkel sanktsioonide tõsiseid tagajärgi ettevõtete põhitegevuses tunda ei ole. Tõepoolest, tootmine on viimastel aastatel vaatamata madalatele hindadele ja sanktsioonidele kasvanud. Naftatööstus teatas edust. Kuid praegune positiivne olukord ei tohiks olla eksitav, sanktsioonide kompleksi analüüs ise räägib nende väga laiast tõlgendusest ja see on sanktsioonisurve peamine oht, ”ütles ekspert.

Tema sõnul ei ole modelleerimistulemuste kohaselt kuni 2020. aastani tootmise kärpeid oodata, kuna põhiprojektid on juba rahastatud.

„Alates 2020. aastast on negatiivsed trendid üha enam märgatavad ning võivad kaasa tuua Venemaa naftatootmise vähenemise 2025. aastaks 5% ja 2030. aastaks 10% võrreldes praeguse tootmistasemega. Tootmise vähenemine sellistes kogustes pole Venemaa majanduse jaoks muidugi katastroofiline, kuid sellegipoolest on see üsna tundlik, ”sõnas Mitrova.

Ta rõhutas, et sanktsioonid on pikk ajalugu ning selleks, et Venemaa naftatööstus nendega kohaneks, on vaja riigi ja ettevõtete täiendavaid jõupingutusi oma tehnoloogiate arendamiseks ja vajalike seadmete tootmiseks.

“Õlitootmises on tohutu osa, mis sõltub otseselt hüdraulilisest purustamise tehnoloogiast. Just nende seadmete kättesaadavus mõjutab kõige enam riigi naftatootmise mahtu. Kuid selle tehnoloogia väljatöötamine ja tootmise rakendamine on suuresti Venemaa valitsuse ja tööstuse ülesanne, ”selgitas energiakeskuse direktor.

Vaja on uut tööstust

SKOLKOVO Business Schooli gaasi- ja arktikaosakonna juhataja Roman Samsonov Oma kõnes märkis ta, et tema isiklike tähelepanekute kohaselt saab Venemaal ainult sanktsioonide taustal jälgida oma kõrgtehnoloogiliste seadmete arendamise ja tootmise edusamme.

“Kõrgtehnoloogiliste seadmete tootmisega on olukord keeruline, kuid seda saab õppida juhtima. Tegelikult räägime terve nafta- ja gaasitehnika multifunktsionaalse allharu loomisest, ”märkis Samsonov.

Uuringus “Venemaa naftatootmise väljavaated: elu sanktsioonide all” osalejate sõnul lahendati nõukogude ajal nii mahukas ülesanne luua uus rasketehnika alamharu vaid tänu riiklikele käskkirjadele. Kaasaegse turumajanduse tingimustes, milles Vene Föderatsioon praegu areneb, pole selle ülesande täitmise mehhanisme veel välja töötatud.

Seda aga ainult Venemaal. Kui vaadata lääneriikide kogemusi, kes edukalt ületavad kõik TRIZ-i kaevandamise raskused, saab selgeks, et selline meetod on juba ammu leitud. Kõige ilmekamalt on seda näha USA põlevkivitööstuse näitel, mis andis aktiivselt laenu ka madalate hindade perioodil, mis aitas tal ellu jääda. Ilmselgelt ei saaks pankade selline tolerantne suhtumine sellesse naftatootmissektorisse ilma riigi osaluseta. Nüüd aitavad tänulikud põlevkivitootjad USA võimudel ohjeldada OPECi ja teisi naftatootjaid, mõjutades aktiivselt ülemaailmset nafta- ja gaasiturgu.

Jekaterina Deinogo

See enam kui pool sajandit naftat tootvate puurkaevude töö intensiivistamiseks ja toodangu suurendamiseks kasutatud tehnoloogia põhjustab võib-olla kõige tulisema arutelu ökoloogide, teadlaste, tavakodanike ja sageli isegi kaevandustööstuse töötajate endi seas. . Vahepeal hüdraulilise purustamise käigus kaevu pumbatav segu koosneb 99% veest ja liivast ning ainult 1% kemikaalidest.

Mis takistab nafta taastumist

Kaevude madala tootlikkuse ning kihistu halva loomuliku läbilaskvuse ja ebakvaliteetse perforatsiooni peamiseks põhjuseks on põhjaaugu tekkevööndi läbilaskvuse vähenemine. See on puurkaevu ümbritseva veehoidla ala nimi, mis on allutatud erinevatele kaevu rajamise ja selle hilisema tööga kaasnevate protsesside kõige intensiivsemale mõjule, mis rikub reservuaari esialgset tasakaalulist mehaanilist ja füüsikalis-keemilist seisundit. Puurimine ise toob kaasa muutused ümbritseva kivimi sisepingete jaotuses. Kaevu tootlikkuse langus puurimisel ilmneb ka puurimisvedeliku või selle filtraadi tungimise tõttu põhjaaugu moodustumise tsooni.

Kaevude madala tootlikkuse põhjuseks võib olla ka vähese võimsusega perforaatorite kasutamisest tingitud kehv perforatsioon, eriti süvakaevudes, kus laengute plahvatuse energia neeldub kõrgete hüdrostaatiliste rõhkude energiaga.

Kaevu töötamise ajal toimub ka põhjaaugu moodustumise tsooni läbilaskvuse vähenemine, millega kaasneb termobaarse tasakaalu rikkumine kihistusüsteemis ning vaba gaasi, parafiini ja asfalt-vaiguliste ainete eraldumine õlist, mis ummistavad kaevu pooride ruumi. veehoidla. Samuti täheldatakse põhjaaugu moodustumise tsooni intensiivset reostust, mis on tingitud töövedelike tungimisest sellesse kaevudes erinevate tööoperatsioonide käigus. Sissepritsekaevude injektsioon halveneb kihistu pooriruumi ummistumise tõttu sissepritsevees sisalduvate korrosiooniproduktide, muda, naftasaadustega. Selliste protsesside tulemusena suureneb vastupidavus vedeliku ja gaasi filtreerimisele, kaevude vooluhulgad vähenevad ning puurkaevude tootlikkuse tõstmiseks ja nende hüdrodünaamilise ühenduse parandamiseks on vaja kunstlikult mõjutada põhjaaugu moodustumise tsooni. koos moodustamisega.

Tehnoloogiafrakkimine

Nafta taaskasutamise tõhustamiseks, nafta- ja gaasipuuraukude töö intensiivistamiseks ning sissepritsekaevude injektsiooni suurendamiseks kasutatakse hüdraulilise purustamise ehk frakkimise meetodit. Tehnoloogia seisneb suure juhtivusega murru loomises sihtformatsioonis rõhu all sinna söödetud vedeliku toimel, et tagada toodetava vedeliku sissevool kaevu põhja. Pärast hüdraulilist purustamist suureneb kaevu voolukiirus reeglina järsult või väheneb oluliselt. Hüdrauliline purustamistehnoloogia võimaldab "elustada" tühikäigukaevu, kus traditsiooniliste meetoditega nafta või gaasi tootmine ei ole enam võimalik või kahjumlik.

Hüdrauliline purustamine (hüdrauliline purustamine) on üks tõhusamaid vahendeid kaevude tootlikkuse suurendamiseks, kuna see ei too kaasa mitte ainult kaevu äravoolutsoonis asuvate varude tootmise intensiivistamist, vaid ka teatud tingimustel seda tsooni on võimalik oluliselt laiendada, tuues tootmisse nõrgalt kuivendatud tsoone ja vahekihte – ning seeläbi saavutada kõrgem lõplik õlitagastus.

Ajaluguhüdrauliline purustamise meetod

Esimesed katsed naftapuurkaevudest naftatootmist intensiivistada tehti juba 1890. aastatel. USA-s, kus naftatootmine arenes sel ajal kiires tempos, katsetati edukalt meetodit, kuidas stimuleerida tihedatest kivimitest tootmist nitroglütseriini abil. Idee oli plahvatada nitroglütseriin, et purustada tihedad kivimid kaevu põhjaaugu tsoonis ja tagada õlivoolu suurenemine põhja. Meetodit on hoolimata selle ilmsest ohust juba mõnda aega edukalt rakendatud.

Esimene äriliselt edukas hüdrauliline purustamine viidi läbi 1949. aastal USA-s, misjärel hakkas arv hüppeliselt kasvama. 50ndate keskpaigaks ulatus hüdraulilise purustamise tööde arv 3000-ni aastas. 1988. aastal ületas hüdraulilise purustamise tööde koguarv 1 miljoni piiri ja seda ainult Ameerika Ühendriikides.

Kodumaises praktikas on hüdraulilist purustamise meetodit kasutatud alates 1952. aastast. Meetodi rakendamise kõrgpunkt saavutati 1959. aastal, misjärel operatsioonide arv vähenes ja siis see praktika üldse soikus. 1970. aastate algusest kuni 1980. aastate lõpuni hüdraulilist purustamist kodumaises õlitootmises tööstuslikus mastaabis ei tehtud. Seoses suurte naftaväljade kasutuselevõtuga Lääne-Siberis on lihtsalt kadunud vajadus tootmise intensiivistamiseks.

… Ja täna on

Hüdraulilise purustamise praktika taaselustamine Venemaal algas alles 1980. aastate lõpus. Praegu on hüdraulilise purustamise operatsioonide arvu poolest juhtival kohal USA ja Kanada. Neile järgneb Venemaa, kus hüdraulilise purustamise tehnoloogiat kasutatakse peamiselt Lääne-Siberi naftaväljadel. Venemaa on praktiliselt ainus riik (argentinat välja arvatud) väljaspool USA-d ja Kanadat, kus hüdrauliline purustamine on levinud praktika ja seda tajutakse üsna adekvaatselt. Teistes riikides on purustamistehnoloogia rakendamine keeruline kohalike eelarvamuste ja tehnoloogia väärarusaamade tõttu. Mõnes neist on hüdraulilise purustamise tehnoloogia kasutamisele kehtestatud olulised piirangud kuni selle kasutamise täieliku keelustamiseni.

Mitmed eksperdid väidavad, et purustamistehnoloogia kasutamine naftatootmises on irratsionaalne, barbaarne lähenemine ökosüsteemile. Samal ajal kasutavad meetodit laialdaselt peaaegu kõik suuremad naftaettevõtted.

Hüdraulilise purustamise tehnoloogia kasutusala on üsna lai - madalast kuni suure läbilaskvusega reservuaarideni gaasi-, gaasikondensaadi- ja naftapuuraukudes. Lisaks on hüdraulilist purustamist kasutades võimalik lahendada spetsiifilisi probleeme, näiteks likvideerida kaevudes liiva teket, saada infot uuritavate kaevude katseobjektide reservuaariomaduste kohta jne.

Viimastel aastatel on Venemaal hüdraulilise purustamise tehnoloogiate väljatöötamise eesmärk suurendada toetusaine sissepritse mahtu, lämmastiku hüdraulilise purustamise tootmist, aga ka mitmeastmelist hüdraulilist purustamist reservuaaris.

Varustus jaokshüdrauliline purustamine

Hüdrauliliseks purustamiseks vajalikke seadmeid toodavad mitmed nii välis- kui ka kodumaised ettevõtted. Üks neist on TRUST-ENGINEERING ettevõte, mis pakub laia valikut hüdraulilise purustamise seadmeid nii standardkonstruktsioonis kui ka modifikatsioonina, mis teostatakse kliendi soovil. .

TRUST-ENGINEERING LLC toodete konkurentsieelisena tuleb märkida tootmise lokaliseerimise suurt osakaalu; kõige kaasaegsemate projekteerimis- ja tootmistehnoloogiate rakendamine; maailma juhtivate seadmete ja komponentide kasutamine. Samuti on oluline märkida ettevõtte spetsialistidele omast kõrget disaini-, tootmis-, garantii-, garantiijärgse- ja hooldushoolduse kultuuri. TRUST-ENGINEERING LLC toodetud hüdraulilise purustamise seadmeid on lihtsam osta, kuna esindused asuvad Moskvas (Vene Föderatsioon), Taškendis (Usbekistani Vabariik), Atõraus (Kasahstani Vabariik), aga ka Pancevos (Serbia) .

Loomulikult ei ole hüdraulilisel purustamisel, nagu ka igal teisel kaevandustööstuses kasutataval tehnoloogial, teatud puudused. Frakkimise üks puudusi on see, et operatsiooni positiivset mõju võivad tühistada ettenägematud olukorrad, mille oht nii ulatusliku sekkumise korral on üsna suur (näiteks on võimalik lähedal asuva veehoidla tiheduse ettenägematu rikkumine ). Samal ajal. hüdrauliline purustamine on tänapäeval üks tõhusamaid kaevude stimuleerimise meetodeid, mis läbivad mitte ainult madala läbilaskvusega moodustisi, vaid ka keskmise ja kõrge läbilaskvusega reservuaare. Hüdraulilise purustamise suurimat efekti saab saavutada integreeritud lähenemisviisi juurutamisel hüdraulilise purustamise kui arendussüsteemi elemendi kavandamisel, võttes arvesse erinevaid tegureid, nagu reservuaari juhtivus, kaevude paigutussüsteem, reservuaari energiapotentsiaal, purunemise mehaanika, purunemisvedeliku ja tugiaine omadused, tehnoloogilised ja majanduslikud piirangud. ...

Hoolimata prognoosidest, et lähitulevikus jääb kütusetööstus väidetavalt tööta, ennustavad eksperdid sellistele mineraalidele nagu nafta ja gaas pikaajalist tähtsust ja mitte veel peatset langust. Paradigma muutus energiakompleksis aga kindlasti toimub – näiteks eeldatakse, et sinine kütus (ehk maagaas) muutub elanike seas kordades nõutumaks kui must kuld (nafta), millel on praegu märkimisväärne hind. mõju maailmamajandusele.

Ja ometi on praegu nii ühe kui ka teise fossiili kaevandamise määrad kõrged, mis tähendab, et selles segmendis töötavad inimesed püüavad teha kõik endast oleneva, et leida ja hankida oma maksimaalsed varud. Uued tehnoloogiad aitavad neid selles.

Uurimine ja puurimine: kaasaegsed meetodid

Enne kaevandamisprotsessi alustamist tuleb maa sisikonnast leida nafta või gaas. Ettevõtted peavad töötama keskkonnas, kus nende ressursside järele on üha suurem nõudlus – seega on nende olulisuse kõrgpunkt prognooside kohaselt 2023. aastal. Seetõttu võtavad kaevandusorganisatsioonid kasutusele arenenud meetodid, mis aitavad tagada maa elanike piisava varu väärtuslike ressurssidega ning muudavad nende arendamise võimalikult ohutuks, tõhusaks ja keskkonnasõbralikuks.

Seismiline uurimine on kivimite põhiomaduste uurimine, et teha kindlaks, milline kivim konkreetses kohas asub ja kui sügaval maapinnast see asub. Peamised orientiirid on siin maakoores elastsete lainete kunstliku loomise ajal täheldatud mustrid. Need perioodilised kõikumised on põhjustatud:

• TNT-laengute plahvatused madalates 10- või 20-meetristes süvendites;
• regulaarselt uuendatud ja pikaajaline kokkupuude vibratsiooniga (näiteks spetsiaalsete masinate abil).

Tänaseks on seismiline uurimine jõudnud kvalitatiivselt uuele tasemele, sest insenergeoloogia seisukohalt olulise informatsiooni (mahud, vanus, mineraali olek jne) saamine on tänu kõrgtehnoloogilisele vastuvõtule nüüd võimalik 3 dimensioonis. seadmeid. Erinevalt 2D-meetodist, kus seadmed asetatakse allika suhtes sirgjooneliselt, paigutatakse siin seadmed ümber kogu tulevase uuringuala perimeetri. See võimaldab tuvastada keerulist väärtust järgneva kaevandamise kontekstis, sest võimsad arvutid kuvavad üldse mitte ebapiisavat teavet, vaid põhjalike andmetega maa-aluste kihtide visuaalseid mahumudeleid.

Mõnikord suurendab meetodi efektiivsust ja ökonoomsust veelgi, jälgides perspektiivset välja ajas (4D-meetod). Pidevalt muutuvate omaduste analüüs võib aidata töötajatel mitte ainult vähendada puurimisega seotud kulusid, vaid ka minimeerida kuivade aukude arvu (need, mis osutusid ebaproduktiivseks ja ei andnud väärtuslike ressursside tööstuslikku voogu).

Vingugaas, liiv, hüdrauliline purustamine: ohutu kombinatsioon

Järgmist uut nafta- ja gaasitootmise tehnoloogiat hakati kasutama juba 1947. aastal, kuid sellegipoolest peetakse seda maa-alustest moodustistest kaevandatavate kivimite mahu osas jätkuvalt uuenduslikuks ja ülitõhusaks. Meetod põhineb hüdraulilisel purustamisel – protsessil, mille käigus puurkaevu juhitakse surve all olevate ainete segu (vesi, liiv ja kemikaalid). Sellise löögi, augu ummistumise tulemusena tekivad ja laienevad praod, mille tõttu mineraalide sissevool muutub intensiivsemaks ja sellega töötamine muutub lihtsamaks.

Hüdraulilise purustamise omamoodi "täiteainetena" saab kasutada erinevaid materjale. Kui rääkida töövedelikust, siis tavaliselt kasutatakse siin vesinikkloriidhappe lahuseid või kõrgmolekulaarsete polümeeridega lahuseid, aga ka mõnel juhul toornaftat ennast. Toetusaineks on reeglina kvartsliiv või mingi kuni 1,5 mm graanulitega tugiaine.

Üks produktiivsemaid näitajaid on hüdraulilise purustamise tehnoloogia abil kaevu süstitud liivaga segatud vingugaas. Seejärel see aurustub, mille tõttu kihti jääb ainult liiv, mis ei suuda pinnasele hävitavalt mõjuda. Seega võimaldab see meetod mitte ainult muuta valdkonna arendust palju intensiivsemaks, vaid ka kaitsta keskkonda, kive ja põhjavett ohtlike jäätmete kogunemise eest.

Vene keeles rändas see fraas inglise keelest, kus "spiraaltoru" tähendab sõna-sõnalt "painduvate torude kolonn". Hetkel peetakse selle tehnoloogia abil valmistatud seadmeid ülejäänute seas kõige uuenduslikumaks. Põhimõtteliselt uus siin on traditsiooniliste kokkupandavate puurimisseadmete tagasilükkamine painduvate pidevate (varrukateta) torude kasuks. See meetod võimaldab nafta- ja gaasitööstusel:

• muutuma kuludest üha vähem sõltuvaks;
• vähendada jäätmete hulka;
• vähenda tööaega 3-4 korda võrreldes tavapärase töö tegemisega!

Rulltorud on metallurgiatööstusega lahutamatult seotud, kuna esmalt nõuab see kerge, keskmise või raske klassi painduvate mehhanismide tootmist, seejärel - korrektset monteerimist disainerite poolt ja kõige lõpus - riistvarakompleksi ja asjatundliku teeninduse tarkvara installimist. saadud teabe ümberkujundamine. Tehnoloogia peamiseks puuduseks on pöörlemisvõime puudumine, mistõttu eelistavad tootmisettevõtted endiselt puurida põhikaevud traditsiooniliste platvormide abil. Alles seejärel ühendavad nad valdkonna arendusega spiraaltorude seadmed, mis võivad sisaldada lisaks painduvatele metalltorudele ka lõikeriistu, pumpasid, vedelike soojendamise seadmeid, erinevaid otsikuid ja palju muud.

See nafta- ja gaasitööstuse uus tehnoloogia, mida nimetatakse "Mõõtmiseks puurimise ajal", on jällegi lahutamatult seotud metodoloogilise ja matemaatilise riistvara ning arvutiseerimisega. Asi on selles, et vigade, õnnetuste ja hädaolukordade ärahoidmiseks peavad töötajad pidevalt jälgima protsessi võtmenäitajaid ja eelkõige kaevu telje asendit ruumis. Selle jaoks töötati välja isegi spetsiaalne nurkade mõõtmist arvestav kategooria - inklinomeetria, mille raames toimub erinevate telemeetriliste juhtimissüsteemide väljatöötamine. Mõned nende andurid asuvad maa all, teised aga maapinnast kõrgemal. Nendevaheline suhtlus toimub järgmiste kanalite kaudu:

• hüdrauliline;
• akustiline;
• elektromagnetiline;
• elektrit juhtiv ja paljud teised.

Tänapäeval laieneb nende automatiseeritud installatsioonide funktsionaalsus peaaegu iga päev. Näiteks kõige arenenumad mehhanismid, mida nimetatakse "mooduliteks", võimaldavad mitte ainult juhtida peamisi tehnoloogilisi ja navigatsiooniomadusi, vaid teostada ka osalisi geofüüsikalisi uuringuid ja uuringuid;

• vibromeetria;
• kivimite vastupidavus;
• kaevandatud mineraalide looduslik gammakiirgus jne.

Muud suunad: transport ja ladustamine

Samuti on oluline nafta ja gaasi transport ning nende edasine kasutamine. Niisiis on tänapäeval kõik kaevandusorganisatsioonid üle läinud ISO-standardi kohaste universaalsete paakkonteinerite kasutamise tehnoloogiale, mis ei saasta atmosfääri vähimate aukude ja pragude puudumise tõttu isegi liitekohtades. Kuid mõned ettevõtted otsustasid minna veelgi kaugemale ja muuta need ... Väärtuslike ressursside sõltumatuteks pikaajalisteks hoidlateks! Esiteks aitab see tõesti õnnetusi vältida, sest lihtsalt pole vaja teha mitmeid maha- ja pealelaadimisoperatsioone. Tarbija vormistab müügilepingu ja saab sinise kütuse või musta kulla kõik samas konteineris kas kliendilt logistikateenust kasutades või veost iseseisvalt transportides. See meetod võimaldab teil oluliselt säästa kapitaliinvesteeringuid, kuna see ei nõua pumpamiseks pumpamisseadmeid ega suhtlemist nafta- ja gaasi vahebaasidega. Maavara tarnitakse kliendi kätte tegelikult otse kaevandustehasest.

Üks praegu aktiivselt arendatud nafta ja gaasi säilitamise meetodeid on ka nende paigutamine maa-alustesse igikeltsa hajutatud kivimite reservuaaridesse. Need ei mõjuta ladustatavate toodete kvaliteeti isegi pärast pikaajalist kokkupuudet ja vastavad stabiilse stabiilsuse nõuetele. Tulevane "konteiner" sulatatakse, pärast mida see puhastatakse vee-mulla segust, täidetakse ja seega suletakse justkui.

Olgu vaja pidevalt jälgida sellist hoidlat, tk. teoreetiliselt võib siin igal hetkel ilmneda märke ümbritsevate kihtide deformatsioonist või temperatuuri langusest koos järgneva jää sulamisega, kuid see on optimaalne lahendus ressursside pikaajaliseks säilitamiseks. Erinevalt maapealsetest teraskonteineritest on maa-alused igikeltsa massid keskkonna seisukohalt ülimalt puhtad ja praktiliselt mitteplahvatusohtlikud, sest neid reguleerivad looduslikud tingimused.

Viimasel ajal on õlitootmises üha enam kasutatud hüdraulilist purustamist (hüdraulilist purustamist). Hüdrauliline purustamine on üks tõhusamaid meetodeid kaevude põhjaaugu tsooni mõjutamiseks. Esimene hüdraulilise purustamise katse Kogalõmi piirkonnas viidi läbi 1989. aastal Povhovskoje põllul. Sellest hetkest on möödunud palju aega, kasutusele on võetud erinevaid tehnoloogiaid hüdrauliline purustamine, ja sellest protsessist on saanud ettevõtte kõigi valdkondade töö lahutamatu osa. Kui varem oli hüdraulilise purustamise peamiseks ülesandeks taastada veehoidla loomulik tootlikkus, mis puurimise ja kaevude käitamise käigus halvenes, siis nüüd on prioriteediks õli taaskasutamise suurendamine hilises arengujärgus olevates veehoidlates, seda nii kaasates. nõrgalt kuivendatud tsoonid ja intervallid kõrge arenguastmega objektidel.reservide arendamine ja kaasamine madala läbilaskvusega, tugevalt segmenteeritud objektide arendamisse. Viimase 15 aasta naftatootmise kaks kõige olulisemat arenguvaldkonda on just nimelt hüdrauliline purustamine ja horisontaalsete puuraukude puurimine. Sellel kombinatsioonil on väga suur potentsiaal. Horisontaalseid kaeve saab puurida kas risti või piki murru levimise asimuuti. Praktiliselt ükski teine ​​nafta- ja gaasitööstuse tehnoloogia ei anna nii suurt majanduslikku tulu. Selles veendusid Tevlinsko-Russkinskoje välja töötajad, kes katsetasid intervallhüdraulilise purustamise meetodit kaevul 1744G. Õli taaskasutamise osakonna juhtivinsener Juri Miklin rääkis meile edukast kogemusest.

Kõrgete energiahindade ajastul püüavad tootvad ettevõtted oma varadest maksimumi võtta, kaevandades nii palju süsivesinikke, kui see on majanduslikult põhjendatud, - ütleb Juri, - sel eesmärgil kaasatakse horisontaalsete kaevude kaudu arendusse sageli pikki reservuaari intervalle. . Tavapärase hüdraulilise purustamise tulemused sellistes kaevudes võivad majanduslikel ja tehnoloogilistel põhjustel olla ebarahuldavad. Intervalli meetod või, nagu öeldakse, mitme intervalli meetod Hüdrauliline purustamine, suudab tagada naftavarude tõhusama arendamise, suurendades luumurru kokkupuutepinda moodustisega ja luues õli liikumiseks väga juhtivaid teid. Formatsioonide halvenenud reservuaariomadused sunnivad tootvaid ettevõtteid otsima üha uusi majanduslikult tulusaid viise kaevu rajamiseks huvipakkuvate moodustiste edasiseks stimuleerimiseks, kasutades teaduse ja tehnika uusimaid edusamme. Seda mõistes püüavad ettevõtted vähendada lisareiside aega ja vastavalt ka kulusid ning kaevutöötlejate brigaadide tööd spetsiaalse varustusega, millest saab kaevu lahutamatu osa.

Üks väljapääs on kaevu täiendamine horisontaalse otsaga koos vooderdusega koos tsirkulatsiooniventiilidega, mille eesmärk on vedeliku ja propaniidi segu süstimine. See koost sisaldab punduvaid tihendajaid, mis on ette nähtud voodri ankurdamiseks ja stabiliseerimiseks avatud avatud augus.

Protsess hüdrauliline purustamine moodustumine seisneb põhjaaugu tsooni kivimitesse tehislike pragude tekitamises ja laiendamises kaevu süstitava vedeliku suurenenud rõhu mõjul. Kogu see luumurdude süsteem ühendab kaevu alumisest august eemal asuvate moodustise produktiivsete osadega. Pragude sulgemise vältimiseks sisestatakse neisse jämedat liiva, mis lisatakse kaevu süstitavale vedelikule. Pragude pikkus võib ulatuda mitmekümne meetrini.

Siin tuleb meeles pidada, et tsirkulatsiooniklappide asukohtade vaheline kaugus ja vastavalt horisontaalses puuraugus pragude tekkimise kohad mõjutavad iga sektsiooni tootlikkust, - märgib Juri, - see tähendab, et see on vajalik valida optimaalne kaugus pragude vahel, lähtudes kavandatavate murdude geomeetriast. Peame end võimalikult palju kaitsma reservuaari ristuvate murdude eest, mis võivad hüdraulilisel purustamisel põhjustada tüsistusi. Ideaalis on maksimaalne tootmismäär võimalik, kui murdude vahekaugus on võrdne äravoolu raadiusega. See tingimus on puurkaevu 1744G konstruktsiooni arvestades teostamatu, mistõttu tuli luumurdude asukoht valida võimalikult suurel kaugusel üksteisest.

Võttes arvesse reservuaaride kaldus aluspinda, on horisontaalsed kaevud parim viis reservuaariga kokkupuutepinna suurendamiseks. Läbiviimine Hüdrauliline purustamine"Zone Select" tehnoloogia kasutamine on järgmine: esiteks, hüdrauliline purustamine kaugeim intervall läbi paigutuse, kus tsirkulatsiooniklapp on juba avatud. Pärast seda lastakse pinnalt torustikku (torusse) koos nihkevedelikuga pall, mis kaevu põhja jõudes avab esmalt teise tsirkulatsiooniventiili järgmise sektsiooni töötlemiseks ja istub seejärel spetsiaalsesse iste, katkestades töödeldud intervalli. Kahe töötlemise intervalliga kasutatakse ühte kuuli. Proportsionaalselt töötlemisintervallide arvu suurenemisega suureneb ka pallide arv. Pealegi peab iga järgmine pall olema eelmisest suurema läbimõõduga. Pallid on valmistatud alumiiniumist ja see on oluline. Pärast vajaliku arvu intervallide stimuleerimist ja vedeliku ja liiva segu arvutatud koguse süstimist lahkub hüdrauliline purustamispark kaevust. Kaevule on määratud spiraaltorude park (coiled tubing), mis teostab loputamist, kuulide freesimist ja kaevu arendamist koos kaevu sissevooluprofiili ja tootmisvõimsuste määramisega. Arendus toimub lämmastikuga - see on kõige lootustandvam suund rõhu vähendamiseks kaevu põhjas. Elektrijaamas "Kogalymneftegaz" kasutati seda tehnoloogiat Tevlinsko-Russkinskoje välja kaevu 1744G kahe intervalli töötlemiseks. Võrreldes külgnevate horisontaalsete ja suundkaevudega pärast standardtehnoloogiat kasutavat hüdraulilist purustamist, saavutas see kaev kõrgemad jõudlusnäitajad. Algne naftatootmismäär puurkaevu 1744G juures oli umbes 140 tonni päevas.

Lõpetuseks tahaksin märkida, et see on laiaulatuslik rakendus Hüdrauliline purustamine võimaldab peatada naftatootmise vähenemise Kogalymneftegaz TPP väljadel ja suurendab varude tootmist keskmise ja madala tootlikkusega veehoidlatest. Horisontaalsetes kaevudes Zone Select tehnoloogiat kasutava intervallhüdraulilise purustamise eelised ei seisne mitte ainult kihistu efektiivse kontaktipinna suurenemises kaevu omadustega. See näitab, et intervallmurdmist kasutavad horisontaalsed kaevud on tõhusamad ja majanduslikult elujõulisemad.