Нефть. От первых скважин до новой эпохи - Глеб Олегович Трухин

нефти проходит стабильно и с максимальными годовыми оборотами нефти. Это обеспечивается благодаря бурению скважин резервного фонда, регулированию режимов скважин и освоению в полной мере системы заводнения (иногда вода может находиться под залежами нефти, а иногда ее намеренно закачивают для поддержания выхода нефти) или другого метода воздействия на пласт. Некоторые скважины к концу стадии перестают отдавать нефть естественным образом, и их переводят на механизированный способ эксплуатации с помощью насосов.

На третьем этапе добыча происходит в основном с участием механического оборудования, так как давления внутри пласта уже недостаточно для свободного выхода нефти на поверхность. К концу этого этапа часть скважин уже выводится из эксплуатации.

Завершающий этап разработки скважины – самый долгий по времени. На этом этапе добыча нефти идет медленно, обводненность продукции растет, а дебит постепенно снижается.

Далее рассмотрим, какие скважины бурят для поисковых и разведывательных работ и непосредственно при разработке нефтяных и газовых месторождений.

– Опорные скважины закладываются в районах, не исследованных бурением, и служат для изучения состава и возраста слагающих их пород.

– Параметрические скважины закладываются в относительно изученных районах с целью уточнения их геологического строения и перспектив нефтегазоносности.

– Структурные скважины бурятся для выявления перспективных площадей и их подготовки к поисково-разведочному бурению.

– Поисковые скважины бурят с целью открытия новых промышленных залежей нефти и газа.

– Разведочные скважины бурятся на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для изучения размеров и строения залежи, получения необходимых исходных данных для подсчета запасов нефти и газа, а также проектирования ее разработки.

– Эксплуатационные скважины закладываются в соответствии со схемой разработки залежи и служат для получения нефти и газа из земных недр.

– Нагнетательные скважины используются для закачки в продуктивные горизонты воды (реже воздуха, газа) с целью поддержания пластового давления и продления фонтанного периода разработки месторождений, увеличения дебита эксплуатационных скважин, снабженных насосами и воздушными подъемниками.

– Наблюдательные скважины бурят для контроля за разработкой залежи промышленного значения.

Теперь перейдем к самому нефтяному промыслу. Нефтяной промысел – это крупный высокотехнологичный комплекс по добыче, сбору и обработке нефти, поступившей из скважин, с целью подготовки ее к дальнейшей переработке. Такой комплекс включает в себя разные виды скважин, трубопроводы и насосные оборудования, компрессорные станции, установки по подготовке нефти, товарный парк для хранения.

После того как скважина пробурена и освоена, начинается этап добычи нефти. Однако нефть добывается не из всех скважин – часть из них называется нагнетательными. В такие скважины закачивают воду, газ или другие вещества в зависимости от технологии. Это необходимо для поддержания давления и обеспечения устойчивой работы всего месторождения.

Раньше нефть выходила сама под давлением пласта, и ее просто поднимали на поверхность с помощью специального бура. Сегодня таких месторождений практически не осталось, поэтому для добычи нефти применяются современные методы поддержания давления, в частности, закачка воды в пласт. Эта технология помогает вытеснить нефть и повысить ее добычу.

Необходимо рассмотреть и основные технологии, применяемые на местах добычи нефти, а именно процессы ее подготовки и прочие факторы, за которыми следят технологи.

Первая и обязательная ступень – подогрев нефти. Дело в том, что в глубоких пластах она горячая и достаточно текучая, но на поверхности быстро остывает, становится вязкой. Без подогрева ее невозможно транспортировать даже до ближайших установок подготовки, не говоря уже о дальних перерабатывающих заводах.

Важно понимать, что эти нагревательные установки – объекты повышенной опасности. Работа с легковоспламеняющимися жидкостями при высоких температурах – одна из частых причин возгораний на нефтепромыслах, что требует строжайшего соблюдения мер безопасности.

Нельзя забывать и о контроле, который осуществляет автоматизированная групповая замерная станция. Именно по нему можно определить, какие параметры требуется выставить для работы оборудования, отвечающего за качественную обработку нефти. Областью применения установки являются напорные системы сбора продукции нефтяных скважин и автоматизированные системы управления технологическими процессами нефтедобычи.

Сердцем комплекса служит дожимная насосная станция, но в отличие от человека он может иметь несколько таких сердец. Нефть, как кровь, циркулирует, проходит разные узлы установок под движущей силой давления. Дожимные насосные станции также могут иметь разное исполнение, которое зависит от нефти, дебита, целевого направления транспортировки.

Вторым важным символом нефтепромысла после буровой вышки стал факел. Во время эксплуатации месторождений состав добываемой продукции меняется, поэтому системы сбора и подготовки нефти постоянно улучшают. Раньше на многих месторождениях нефть транспортировали, а сопутствующий газ просто сжигали на факеле. Сейчас требования к утилизации газа стали строгими, что требует строительства специальных газопроводов для его сбора и переработки. Тем не менее факельные установки остаются необходимыми – они служат для безопасного сжигания горючих газов и паров при авариях. Таким образом, факел не является признаком загрязнения, а выполняет важную функцию защиты окружающей среды, предотвращая разливы и попадание вредных веществ в почву и воду.

Еще одним узлом является установка по сбросу воды. Этот комплект оборудования, предназначенный для предварительного сброса пластовой воды из пластового флюида с возможностью ее утилизации путем закачки в пласт, чаще всего используют на уже разработанных месторождениях, так как нефть с таких залежей очень богата водой.

Конечным пунктом служит установка подготовки нефти к хранению и транспортировке на длинные расстояния по трубопроводу. Из нефти извлекаются механические примеси, часть воды, коррозионные соединения, формируется система сбора в соответствии с проектом обустройства месторождения.

После подготовки нефть поступает в товарный парк или парк хранения, необходимый на случай аварии на трубопроводе при транспортировке, куда производится сброс избытка нефти. Конечно, есть факел, но факел – не экологичный способ утилизации, да и незачем утилизировать то, что еще может быть полезно в производстве.

Резервуары могут иметь разные конструкции, в том числе для снижения рисков избыточного и недостаточного давления, формирующих систему «дыхания». Такая система служит для сброса избытка давления в факельную сеть, которое может привести к взрыву. И наоборот – может соединяться с атмосферой или азотной сетью для набора давления. При недостаточном давлении емкость может схлопнуться, что приведет к разливу нефти.

У нефтепромысла есть свое «сердце», а некоторые аппараты имеют «дыхание». Символическими артериями этого организма можно назвать нефтепровод, по трубам которого движется нефть к заводам по всей нашей стране. Промысловый трубопровод – система технологических трубопроводов для транспортировки углеводородов на месторождения. Не самый технологичный, но самый большой по объему и самый важный узел нефтепромыслового комплекса. Без него любая добыча нефти стала бы бессмысленной.

В этой главе мы поговорили об особенностях расположения месторождений, поиске залежей и добыче нефти, а также об устройстве нефтяного промысла в целом.

Глава 3. Транспортировка