Способы добычи нефти. Какими способами добывают нефть

Нефть представляет собой горючую маслянистую жидкость, имеющую цвет от светло-коричневого (почти прозрачного) до темно-бурого (почти черного). По плотности делится на легкую, среднюю и тяжелую.

В настоящее время представить современный мир без нефти невозможно. Она является главным источником топлива для различного транспорта, сырьем для производства различных товаров народного потребления, лекарств и прочего. А как добывают нефть?

Разработки

Нефть вместе с природным газом накапливается в пористых породах, которые называются коллекторами. Они могут быть различными. Хорошим считается коллектор, представляющий пласт песчаника, который располагается между слоями глины и глинистых сланцев. Это исключает утечку нефти и газа из подземных резервуаров.

Как только полезные ископаемые обнаружены, проводится оценка их запасов в пласте, качества и разрабатывается способ безопасного извлечения и транспортировки до перерабатывающей установки. Если по расчетам и газа в данном месторождении является экономически выгодной, то начинается установка эксплуатационного оборудования.

Особенности добычи нефти

В природных резервуарах, где добывают нефть, она находится в сыром состоянии. Как правило, горючая жидкость смешана с газом и водой. Часто они находятся под высоким давлением, под воздействием которого нефть вытесняется к необорудованным скважинам. Это может привести к возникновению проблем. Иногда давление бывает настолько мало, что требуется установка специального насоса.

Процесс добычи нефти можно разделить на три этапа:

• Движение жидкости по пласту по направлению к скважине. Осуществляется за счет природной или искусственно создаваемой разности давления.
• Движение жидкости по скважине - от забоя до устья.
• Сбор нефти с газом и водой на поверхности, их разделение, очистка. А далее жидкость транспортируется до перерабатывающих установок.

Существуют различные методы добычи нефти, которые зависят от типа месторождения полезного ископаемого (суша, вида коллектора, глубины заложения. Также способ может меняться по мере опустошения природного резервуара. Стоит отметить, что морская добыча нефти - более сложный процесс, так как требует устройства подводных установок.

Естественная добыча

Как добывают нефть? Для этого используется сила давления, естественного или создаваемого искусственно. Эксплуатация скважины при энергии пласта называется фонтанной. В данном случае под давлением подземных вод, газа нефть поднимается наверх, не требуя привлечения дополнительного оборудования. Однако фонтанный способ используется только для первичной добычи полезного ископаемого, когда давление значительное и способно поднимать жидкость наверх. В дальнейшем необходимо применение дополнительного оборудования, позволяющего полностью выкачать нефть.

Фонтанный способ является самым экономичным. Для регулировки подачи нефти устанавливается специальная арматура, которая герметизирует контролирует объем подаваемого вещества.

После первичной добычи используются вторичный и третичный методы, позволяющие максимально эффективно использовать месторождение.

Первичный, вторичный и третичный методы

При естественном способе добычи нефти используется поэтапный метод:

• Первичный. Жидкость поступает под воздействием высокого давления в пласте, которое образуется от подземных вод, расширения газов и прочее. При таком способе коэффициент извлечения нефти (КИН) составляет примерно 5-15%.
• Вторичный. Такой метод используется тогда, когда естественного давления уже недостаточно, чтобы поднимать нефть по скважине. В этом случае применяется вторичный способ, который заключается в подводе энергии извне. В этом качестве выступает закачиваемая вода, попутный или натуральный газ. В зависимости от пород резервуара и характеристик нефти, КИН при вторичном методе достигает 30%, а суммарное значение - 35-45%.
• Третичный. Такой метод заключается в увеличении подвижности нефти для повышения ее отдачи. Один из способов - это TEOR, при помощи которого за счет нагрева жидкости в пласте уменьшается вязкость. Для этого наиболее часто применяется водяной пар. Реже используется частичное сжигание нефти на месте, непосредственно в самом пласте. Однако такой способ не очень эффективен. Для изменения между нефтью и водой можно ввести специальные ПАВ (или детергенты). Третичный метод позволяет повысить КИН еще примерно на 5-15%. Данный способ используется лишь в том случае, если добыча нефти продолжает оставаться рентабельной. Поэтому применение третичного метода зависит от цен на нефть и стоимости ее извлечения.

Механизированный способ: газлифт

Если энергия для подъема нефти подводится извне, то такой способ добычи называется механизированным. Он подразделяется на два вида: компрессорный и насосный. Каждый из методов имеет свои особенности.

Компрессорный также носит название газлифтный. Этот метод подразумевает закачку газа в скважину, где он смешивается с нефтью. В результате плотность смеси снижается. Давление забойное также уменьшается, становится ниже пластового. Все это приводит к движению нефти к поверхности земли. Иногда газ под давлением подается из соседних пластов. Такой способ называется "бескомпрессорный газлифт".

На старых месторождениях применяется и система эрлифта, при которой используется воздух. Однако такой способ требует сжигания нефтяного газа, а трубопровод имеет низкую устойчивость к поражению коррозией.

Газлифт для добычи нефти используется в Западной Сибири, Западном Казахстане, Туркмении.

Механизированный способ: использование насосов

При насосном способе на определенную глубину опускаются насосы. Оборудование подразделяется на различные виды. Наибольшее распространение получили штанговые насосы.

Рассмотрим, как добывают нефть данным способом. Принцип работы такого оборудования следующий. В скважину опускаются трубы, внутри которых расположены всасывающий клапан и цилиндр. В последнем установлен плунжер с нагнетательным клапаном. Движение нефти осуществляется за счет возвратно-поступательного перемещения плунжера. При этом попеременно открываются-закрываются всасывающий и нагнетательный клапаны.

Производительность штанговых насосов составляет примерно 500 куб. м/сутки при глубине скважины 200-400 м, а при глубине 3200 м - до 20 куб. м/сутки.

Для добычи нефти могут использоваться и бесштанговые наносы. В данном случае через ствол скважины к оборудованию подводится электрическая энергия. Для этого используется специальный кабель. Также может применяться и другой вид энергонесущего потока (теплоноситель, сжатый газ).

В России чаще используется центробежный вид электронасоса. С помощью такого оборудования добывается большая часть нефти. При использовании электрических насосов на поверхности земли необходимо устанавливать станцию управления и трансформатор.

Добыча в странах мира

Было рассмотрено, как добывают нефть из природных резервуаров. Стоит ознакомиться и с темпами развития. Изначально, до середины 70-х гг., добыча нефти удваивалась практически каждое десятилетие. Затем темпы развития стали не столь активными. Объем нефти, которая была выкачана с начала добычи (с 1850-х гг.) до 1973 года, составил 41 миллиард тонн, почти половина которого пришлась на 1965-1973 гг.

Крупнейшими мировыми нефтедобытчиками на сегодня являются такие страны, как Саудовская Аравия, Россия, Иран, США, Китай, Мексика, Канада, Венесуэла, Казахстан. Именно эти государства являются главными на рынке «черного золота». Стоит отметить, что добыча нефти в США стоит не на верхних позициях, но страна выкупила крупные месторождения в других государствах.

Крупнейшими нефтегазоносными бассейнами, в которых осуществляется добыча нефти и газа, являются Персидский залив, Мексиканский залив, Южный Каспий, Западная Сибирь, Алжирская Сахара и прочее.

Запасы нефти

Нефть является невозобновляемым ресурсом. Объем известных месторождений составляет 1200 миллиардов баррелей, а неразведанных - примерно 52-260 миллиардов баррелей. Всего запасов нефти, с учетом современного ее потребления, хватит примерно на 100 лет. Несмотря на это, в планах России увеличение объемов добычи «черного золота».

Страны, где добывают нефть в наибольшем объеме, следующие:

• Венесуэла.
• Саудовская Аравия.
• Иран.
• Ирак.
• Кувейт.
• Россия.
• Ливия.
• Казахстан.
• Нигерия.
• Канада.
• Катар.
• Китай.
• Бразилия.

Нефть в России

Россия является одной из ведущих Она не только широко используется в самой стране, значительная часть идет на экспорт в различные государства. Где в России добывают нефть? Самые крупные месторождения на сегодня находятся в Ханты-Мансийском АО, Ямало-Ненецком АО и Республике Татарстан. На данные регионы приходится более 60% от общего объема добываемой жидкости. Также Иркутская область и Республика Якутия - места, где в России добывают нефть, показывающие отличные результаты по увеличению объемов. Связано это с разработкой нового экспортного направления Сибирь - Тихий океан.

Цены на нефть

Цена на нефть формируется из соотношения спроса и предложения. Однако в данном случае имеются свои особенности. Спрос практически не изменяется и мало влияет на динамику цен. Конечно, он растет с каждым годом. Но основным фактором формирования цен является предложение. Небольшое его снижение приводит к резкому скачку стоимости.

С увеличением количества автомобилей и аналогичной техники спрос на нефть увеличивается. А вот месторождения постепенно иссякают. Все это, по мнению экспертов, приведет в конечном итоге к нефтяному кризису, когда спрос намного превысит предложение. И тогда цены резко взлетят вверх.

Стоит также отметить, что цена на нефть является одним из важнейших политических инструментов в мировой экономике. На сегодняшний день это около 107 долларов за баррель.

Краткое историческое вступление

С древних времен люди собирали нефть с поверхности земли (и воды). При этом нефть находила довольно ограниченное применение. После того, как во второй половине 19 века была изобретена безопасная керосиновая лампа, потребность в нефти резко выросла. Начинается развитие промышленной добычи нефти посредством бурения скважин к нефтенасыщенным пластам. С открытием электричества и распространением электрического освещения, потребность в керосине, как источнике освещения стала снижаться. В это время изобретается двигатель внутреннего сгорания и начинается бурное развитие автомобильной промышленности. В США, родоначальнице массового выпуска автомобилей, благодаря Генри Форду, в 1908 году начался выпуск недорогой модели T по приемлимым ценам. Автомобили, бывшие поначалу доступными только для очень богатых, стали производится во все большем и большем количестве. Если в 1900 году в США было порядка 8 тысяч машин, то к 1920 году их было уже 8,1 млн. С развитием автомобильной промышленности быстрыми темпами возрастал спрос на бензин и, как следствие, спрос на нефть. До сих пор большая часть нефти используется для предоставления человеку возможности быстрого передвижения (по суше, по воде, по воздуху).

Мировая нефтедобыча

В. Н. Щелкачев, анализируя в своей книге «Отечественная и мировая нефтедобыча» исторические данные объемов добычи нефти, предложил разделить развитие мировой нефтедобычи на два этапа:
Первый этап - с самого начала до 1979 года, когда был достигнут первый относительный максимум нефтедобычи (3235 млн. т.).
Второй этап - с 1979 года по настоящее время.

Было отмечено, что с 1920 года по 1970 год мировая нефтедобыча увеличивалась не только почти в каждом новом году, но и по десятилетиям добыча росла практически в геометрической прогрессии (увеличивалась почти вдвое за каждые 10 лет). С 1979 года происходит замедление темпов роста мировой нефтедобычи. В начале 80-х даже происходит кратковременное снижение добычи нефти. В дальнейшем рост объемов добычи нефти возобновляется, но уже не такими стремительными темпами как на первом этапе.

Динамика добычи нефти в мире, млн. т.

Несмотря на падение объемов добычи нефти в начале 80-х и периодически случающиеся кризисы, в целом мировая добыча нефти неуклонно растет. Среднегодовые темпы роста за период с 1970 по 2012 гг. составили порядка 1,7%, причем этот показатель существенно меньше среднегодовых темпов роста мирового ВВП.

А знаете ли Вы, что…

В мировой практике объемы добычи нефти измеряются в баррелях. В России же, так исторически сложилось, для измерения добычи применяются массовые единицы. До 1917 года это были пуды, а сейчас тонны.

В Великобритании, также как и в России, для учета добычи нефти пользуются тоннами. А вот в Канаде и Норвегии в отличие от всех остальных стран нефть измеряют в м 3 .

Добыча нефти в России

Добыча нефти в России с начала 2000-х годов стабильно растет, хотя в последнее время темпы роста замедлились, а в 2008-м было даже небольшое снижение. Начиная с 2010 года, добыча нефти в России преодолела планку в 500 млн. тонн в год и уверенно держится выше этого уровня, неуклонно повышаясь.

Добыча нефти в России, млн. тонн

По данным BP Statistical Review of World Energy 2017

В 2016 году, несмотря на разговоры о заморозке уровней добычи, установлен новый рекорд. Было добыто 547 млн. тонн нефти и газокондесата, что на 1,3% выше, чем в 2015 году.

Нефтяная отрасль России

Россия является одним из крупнейших участников мирового энергетического рынка.

В течение 2000-2015 гг. доля России в мировой добыче нефти возросла с 8,9% до 12,4%. На сегодняшний день она является одной из трех стран определяющих динамику цен на нефтяном рынке (наряду с Саудовской Аравией и США).

Россия является ключевым поставщиком нефти и нефтепродуктов для европейских стран; наращивает поставки нефти в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

Весомая доля России на мировом нефтяном рынке делает страну одним из ведущих участников системы глобальной энергетической безопасности

Крупнейшие нефтяные компании России

В России добычу нефти осуществляют 8 крупных вертикально-интегрированных нефтяных компаний (ВИНК). А также около 150 малых и средних добывающих компаний. На долю ВИНК приходится порядка 90% всей добычи нефти. Примерно 2,5% нефти добывает крупнейшая российская газодобывающая компания Газпром. И остальное добывают независимые добывающие предприятия.

Вертикальная интеграция в нефтяном бизнесе - это объединение различных звеньев технологической цепочки добычи и переработки углеводородов ("от скважины до бензоколонки"):

• разведка запасов нефти, бурение и обустройство месторождений;
• добыча нефти и ее транспортировка;
• переработка нефти и транспортировка нефтепродуктов;
• сбыт (маркетинг) нефтепродуктов

Вертикальная интеграция позволяет достичь следующих конкурентных преимуществ:

• обеспечение гарантированных условий поставок сырья и сбыта продукции
• снижение рисков, связанных с изменениями рыночной конъюнктуры
• снижение затрат на выпуск единицы продукции

Лидерами нефтяной отрасли в России по добыче нефти являются Роснефть и Лукойл.

Добыча нефти крупнейшими компаниями в 2016 году, млн. т.

547,6 мл. тонн «черного долота», добытые в 2016 году нефтедобывающими предприятиями России поставили Российскую Федерацию во главу списка крупнейших производителей нефти. 66,5% из них добыто тремя добывающими компаниями. Неизменными остались и позиции России, как самого крупного экспортера этого ресурса.

 

Нефть во все времена служит источником могущества любой страны, ее национальным богатством. Добыча нефти в России позволила стране встать в один ряд с крупнейшими производителями этого важнейшего топливного ресурса, а по итогам 2016 года - даже крупнейшим.

Современную Россию относят к числу крупнейших мировых производителей «черного золота». Его здесь добывается более 12% от мировой добычи. Главным конкурентом является Саудовская Аравия.

В октябре Россия перебила среднесуточные показатели добычи Саудовской Аравии. В среднем в нашей стране добывалось 10,754 млн баррелей в день. «Российская Газета»

Источники: Росстат по данным ФТС России, BP Statistical Review of World Energy

По итогам 2016 года Россия достигла рекордного уровня добычи в 547,6 млн. тонн, из которых 46,5% экспортировано другим странам. А на валютные счета предприятий и организаций за год поступило 59013,8 млн. долларов США.

Средняя цена производителей на конец 2016 года сложилась 12607 рублей за 1 тонну сырья, цена приобретения была в 1,4 раза выше, или 18 180 рублей.

Источники: Росстат

Росстат приводит сравнительную оценку изменения среднесуточной нефтедобычи за последние три года по РФ, странах ОПЕК и Саудовской Аравии.

Источиник: Росстат

Признанием страны как нефтяной державы Россия обязана, прежде всего, азербайджанской нефти. Огромные неисчерпаемые разработанные запасы и их освоение на ее территории появятся уже потом, ко второй половине XX века.

А начиналось…

Около трех столетий назад Петр Великий приказал «...идтить к Баке, как наискорее и тщиться в оный с помощью Божией, конечно достать... Оная Бака богата нефтью отменного качества...». По императорскому указу генералом Матюшкиным в 1723 году был взят Баку, а с ним нефтяные скважины числом в 48, из которых качали черную нефть и еще несколько с белой.

Баку приобрел особенный статус, градоначальник его назначался лично императором. Так было при Александре III и Николае II. Россия с азербайджанской нефтью к 1901 году был признанным лидером по мировой добыче, 1,5 млн. тонн на фоне 1 млн. у США внушало уважение. Азербайджанский регион до Второй Мировой оставался главным районом нефтедобычи Советского Союза.

Источник: «Сборник статистических данных о добывающей и металлургической промышленности России» (1912 г.и.)

К 1940 году из 31,1 млн. тонн, добытых в СССР, на долю азербайджанской приходилось 71%, в 1945 она уже опустилась до уровня в 59% (11,5 млн. тонн из 19,4).

А 1950 год примечателен тем, что обширная российская территория между Волгой и Уралом, как главный нефтедобывающий регион страны, была названа «вторым Баку» и включала районы добычи нефти в России: богатейшие месторождения Башкирской и Татарской Автономных республик. Добыча ее, наконец, достигла довоенного уровня. А с началом промышленной эксплуатации западно-сибирских месторождений с 1964 года, постоянно наращивая объемы, СССР в мире стал первым по нефтедобыче.

Были спады, были подъемы. График наглядно демонстрирует показатели добычи нефти в России по годам.

Рис. 2. Добыча нефти (включая конденсат) в России в 1901 - 2016 годы
Источник: Росстат

Экспорт нефти в Российской Федерации

Немало промышленно развитых стран полностью обеспечивают себя этим важнейшим топливным ресурсом. Среди них Россия. Но никто из них не экспортирует его в такой значительной мере. По оперативным данным Росстата из 547,6 млн. тонн 254,8 (а это 47%) экспортировано странам ближнего и дальнего зарубежья. Причем, уровень этот сохраняется практически неизменным многие годы.

Таблица 4. Изменение соотношения добычи и экспорта нефти в Российской Федерации
Миллионов тонн

	Экспорт нефти сырой	Добыча нефти	Соотношение добычи и экспорта нефти, %

Источник: Росстат

Рис. 3. Изменение экспорта сырой нефти в натуральном и денежном выражении
Источник: Росстат

Удельный вес экспорта сырой нефти в валютных поступлениях страны по итогам 2016 года был 26%. Свое влияние оказало снижение экспортных цен на нее.

Фактическая средняя экспортная цена на нефть в декабре 2016 года была 339,1 доллара США за тонну, выше, чем она была в январе (230,2), но так и не достигла уровня января 2015 года - 399,9. А мировая цена на марку «Юралс» в декабре уже превысила уровень начала предшествующего года (340,0 в январе 2015, 209,9 - в январе 2016 и 380,2 доллара за тонну - в декабре 2016). А как менялись обе эти цены на протяжении двух последних лет, покажет график.

Рис. 4. Изменение средней фактической экспортной цены РФ и мировых цен на нефть в 2015-2016 годах, долларов за тонну
Источники: Росстат, Минфин России

Такое положение дел объясняет, почему при сохраняющемся уровне поставок «черного золота» за рубеж, валютные поступления от ее реализации сокращаются.

Источник: Росстат

Российская нефть экспортируется преимущественно в страны Дальнего Зарубежья. На их долю приходилось по итогам 2015 года 90,6%. Основным импортером среди стран СНГ является Беларусь.

Рис. 5. Структура экспорта нефти из Российской Федерации, в %
Источник: Росстат по данным ФТС России.

По оценке Forbes к крупнейшим покупателям российского сырья относятся: Китай, Нидерланды, Германия, Польша, Италия, Южная Корея, Япония, Финляндия, Словакия.

Крупнейшие нефтяные месторождения в России

Не всякие залежи ископаемых считаются месторождением. Чаще это группа залежей, находящихся на некоей территории, площадь которой может доходить до сотен километров.

Приказом Министерства природных ресурсов РФ №298 от 01.11.2005г. введена новая «Классификация запасов и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов», по которой все месторождения делятся на группы и зависят от количества залегаемого ископаемого (млн. тонн):

• очень мелкие - до 1;
• мелкие - 1-5;
• средние - 5-30;
• крупные - 30-300;
• уникальные - 300 и более.

По сообщению Агентства Интерфакс, Россия стала первой в мире по нефтедобыче. Это сделали возможным разведанные запасы крупнейших месторождений.

Саудовская Аравия в декабре сократила добычу и экспорт нефти с исторических максимумов, зафиксированных в предыдущий месяц максимума, свидетельствуют данные Joint Organization Data Initiative (JODI). Это позволило России выйти на первое место в мире по объему производства нефти, хотя она также снизила добычу.
INTERFAX.RU Москва. 20 февраля 2017

Западная Сибирь с ее Ханты-Мансийским и Ямало-Ненецким округами остается центральными районами добычи в России. Она стоит в одном ряду с такими крупнейшими нефтегазовыми бассейнами, как Персидский и Мексиканский заливы, Сахара и Аляска. Большинство из месторождений начали разрабатываться еще в советское время.

Перспективные извлекаемые запасы этого полезного ископаемого Российской Федерации на 1.01.2015 г. составляли 18340,1 млн. тонн.

Источник: Госдоклад МПР РФ «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2014 году»

Таблица 6. Крупнейшие месторождения нефти по объемам извлекаемых запасов

	Миллионы тонн	Год начала эксплуатации	Где находится
Самотлорское			Ханты-Мансийский АО
Ромашкинское			Татарстан, г. Альметьевск
Приобское			Ханты-Мансийский АО
Арланское			Удмуртия
Ванкорское			Красноярский край
			Ямало-Ненецкий АО
Лянторское			Ханты-Мансийский АО
Туймазинское			Башкортостан
Фёдоровское			Ханты-Мансийский АО
Мамонтовское			Ханты-Мансийский АО

Источники: vestifinance.ru

При этом продолжаются разведочные работы, осваиваются новые перспективные места, среди которых «Сахалин-5», активное развитие которого приходится уже на век нынешний, а нефтяные запасы оценивают в 1,5 млрд. тонн, а также «Великое» что на Архангельских землях с запасами, оцениваемыми в 300 млн. тонн.

Практически половина всех извлекаемых запасов российской нефти падает на первую пятерку крупнейших месторождений:

• Самотлорское;
• Ромашкинское;
• Приобское;
• Арланское;
• Ванкорское.

Источники: vestifinance.ru, Государственный доклад МПР РФ «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2014 году»

Крупнейшие компании

Для Российской Федерации, обладающей огромными нефтяными запасами, нефтедобывающие компании служат реальным источником пополнения бюджета, которые смело можно отнести к стратегическим. Крупнейшие компании по добыче нефти остаются прибыльными, даже когда мировые цены падают.

Таблица 7. Изменение объемов добычи нефти предприятиями РФ в 2011-2016 годах Миллионов тонн

НК «Роснефть»
ПАО «Нефтяная компания «ЛУКОЙЛ»
ОАО «Сургутнефтегаз»
«Газпром нефть»
«Татнефть»
АО «НГК Славнефть»
«Башнефть»
ПАО НК «РуссНефть»
Справочно: по РФ

Русснефть в 2013 году без учёта выбывших активов предприятий Уральского блока

Источники: для оценки использовались данные: информагенства RNS, а также официальные сайты компаний: «Роснефть», «Лукойл" и остальные.

За период с 2011 года более половины всей нефти в стране добывались тремя:

1. компания «ЛУКОЙЛ»;
2. ОАО «Сургутнефтегаз».

С учетом вклада групп компаний «Газпром нефть» и «Татнефть» их доля увеличивается и по оперативным данным 2016 года достигает 82,2%.

Источники: Официальные сайты компаний, за 2016 год - Информагенство RNS

Источники: Данные по России - Росстат, по компаниям - Информагенство RNS

РБК приводит прогнозы экспертов агентства Fitch Ratings:

«2016 год может оказаться последним годом роста добычи нефти в России... Новые проекты из-за резкого падения цен на нефть будут тормозиться, а добыча на разработанных месторождениях Западной Сибири продолжит падать на 3-4%».

Итоги и выводы

Влияние этого ресурса на развитие экономики России еще на долгие годы останется решающим.

Страна остается безусловным мировым лидером по добыче и экспорту «черного золота».

Западно-Сибирский регион и его нефтедобывающие компании являются реальным источником для пополнения государственного бюджете РФ.

Хотите знать больше? Посмотрите:

Россия располагает сегодня приблизительно 13% разведанных в мире нефтяных месторождений. Основным источником пополнения государственного бюджета нашей страны являются отчисления от результатов деятельности нефтегазодобывающей отрасли.

Нефтеносные слои находятся, как правило, глубоко в недрах земли. Скопление нефтяных масс в месторождениях происходит в горных породах пористой структуры, находящихся в окружении более плотных слоёв. Образцом природного резервуара служит пласт песчаника куполообразной формы, со всех сторон заблокированного слоями плотной глины.

Далеко не каждое разведанное месторождение становится объектом промышленной разработки и добычи. Решения по каждому принимаются только по итогам тщательного экономического обоснования.

Главный показатель месторождения – коэффициент нефтеотдачи, отношение объёма нефти под землей, к объёму, который можно получить для переработки. Пригодным для разработки является месторождение с прогнозируемым коэффициент нефтеотдачи от 30% и выше. По мере совершенствования технологий добычи в месторождении данный показатель доводится до 45% и выше .

В подземном хранилище всегда одновременно присутствуют сырая нефть, природный газ и вода под огромным давлением пластов земной коры. Параметр давления оказывает решающее влияние на выбор способа и технологии добычи.

Методы добычи нефти

Метод добычи нефти зависит от величины давления в пласте и способе его поддержания. Можно выделить три метода:

1. Первичный — нефть фонтанирует из скважины за счет высокого давления в нефтеносном пласте и не требует создания дополнительного искусственного нагнетания давления, коэффициент извлечение нефти 5-15%;
2. Вторичный — когда естественное давление в скважине падает и подъем нефти не возможен без дополнительного нагнетания давления за счет ввода в пласт воды или природного/попутного газа, коэффициент извлечение нефти 35-45%;
3. Третичный — увеличение извлечения нефти из пласта после снижения ее добычи вторичными методами, коэффициент извлечение нефти 40 — 60%.

Условная вязкость

Классификация способов добычи

По принципу физического воздействия на жидкое нефтяное тело сегодня есть только два основных способа добычи: фонтанный и механизированный.

В свою очередь к механизированному можно отнести газлифтный и насосный методы подъёма .
Если нефть из недр выдавливается на землю только под воздействием природной энергии нефтеносного пласта, то способ добычи называют фонтанным.

Но всегда наступает момент, когда запасы энергии пласта истощаются, а скважина перестаёт фонтанировать. Тогда подъем осуществляют с применением дополнительного энергетического оборудования. Такой способ добычи и является механизированным.

Механизированный способ бывает газлифтным и насосным . В свою очередь газлифт можно осуществлять компрессорным и бескомпрессорным методом.

Насосный способ реализуется посредством использования мощных глубинных насосов: штанговых, электроцентробежных погружных.
Рассмотрим более подробно каждый способ в отдельности.

Фонтанный способ добычи нефти: самый дешевый и простой

Освоение новых месторождений всегда осуществляется с использованием фонтанного способа добычи. Это самый простой, эффективный и дешевый метод. Он не требует дополнительных затрат энергоресурсов и сложного оборудования, так как процесс подъёма продукта на поверхность происходит за счет избыточного давления в самой нефтяной залежи.

Основные преимущества

Главные преимущества фонтанного способа:

• Простейшее оборудование скважины;
• Минимум затрат электроэнергии;
• Гибкость в управлении процессами откачки, вплоть до возможности полной
  остановки;
• Возможность дистанционного управления процессами;
• Продолжительный межтехнологический интервал работы оборудования;

Для эксплуатации новой скважины нужно установить над ней полный контроль. Укрощение фонтана производится с помощью монтажа специальной запорной арматуры, позволяющей впоследствии управлять потоком, контролировать режимы работы, производить полную герметизацию, а если нужно, то и консервацию.
Скважины оборудуют подъёмными трубами разного диаметра, в зависимости от предполагаемого дебита добычи и внутрипластового давления.

При больших объёмах добычи и хорошем давлении используют трубы большого диаметра. Малодебитные скважины для длительного сохранения процесса фонтанирования и уменьшения себестоимости добычи оборудуют подъёмными трубами малого диаметра.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Перевод кинематической вязкости в динамическую

По завершению процесса фонтанирования , на скважине начинают применять механизированные методы добычи.

Газлифтный способ добычи нефти

Газлифт является одним из механизированных способов добычи нефти и логическим продолжением фонтанного способа. Когда энергии пласта становится недостаточно для выталкивания нефти, подъем начинают осуществлять с помощью подкачки в пласт сжатого газа . Это может быть простой воздух или сопутствующий газ с ближайшего месторождения.

Для сжатия газа используют компрессоры высокого давления . Этот способ называют компрессорным. Бескомпрессорный способ газлифта осуществляют методом подачи в пласт газа, уже находящегося под высоким давлением. Такой газ подводят с ближайшего месторождения.

Оборудование газлифтной скважины осуществляется методом доработки фонтанной с установкой специальных клапанов подвода сжатого газа на различной глубине с установленным проектом интервалом.

Основные преимущества

Газлифт имеет свои преимущества по сравнению с другими методами механизированной добычи:

• забор значительных объемов с разных глубин на любых этапах разработки месторождения с приемлемым показателем себестоимости;
• возможность ведения добычи даже при значительных искривлениях
  скважины;
• работа с сильно загазованными и перегретыми пластами;
• полный контроль над всеми параметрами процесса;
• автоматизированное управление;
• высокая надежность оборудования;
• эксплуатация нескольких пластов одновременно;
• контролируемость процессов отложения парафина и солей;
• простая технология проведения технического обслуживания и ремонта.

Главным недостатком газлифта является высокая стоимость металлоёмкого оборудования.
Низкий КПД и высокая стоимость оборудования вынуждают применять газлифт в основном только для подъёма легкой нефти с высоким показателем газовой составляющей.

Механизированный способ добычи нефти — насосный

Насосная эксплуатация обеспечивает подъем нефти по скважине соответствующим насосным оборудованием. Насосы бывают штанговые и бесштанговые. Бесштанговые — погружного типа электроцентробежные.

Наиболее распространена схема откачки нефти штанговыми глубинными насосами . Это относительно простой, надёжный и не дорогой метод. Доступная для этого способа глубина – до 2500 м. Производительность одного насоса – до 500 м3 в сутки.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Особенности переработки тяжелой нефти

Главными элементами конструкции являются насосные трубы и подвешенные в них на жёстких штанговых толкателях плунжеры. Возвратно-поступательное движение плунжеров обеспечивается станком-качалкой , расположенным над скважиной. Сам станок получает крутящий момент от электродвигателя через систему многоступенчатых редукторов.

В связи с не высокой надёжностью и производительностью штанговых плунжерных насосов в наше время все больше применяются насосные установки погружного типа — электроцентробежные насосы (ЭЦН) .

Основные преимущества

Преимущества электроцентробежных насосов:

• простота технического обслуживания;
• очень хороший показатель производительности в 1500 м3 в сутки;
• солидный межремонтный период до полутора лет и более;
• возможность обработки наклонных скважин;
• производительность насоса регулируется количеством ступеней, общая длина
  сборки может варьироваться.

Центробежные насосы хорошо подходят для старых месторождений с большим содержанием воды.

Для подъёма тяжёлой нефти лучше всего подходят насосы винтового типа. Такие насосы обладают большими возможностями и повышенной надёжностью с высоким КПД . Один насос легко поднимает 800 кубических метров нефти в сутки с глубины до трех тысяч метров. Имеет низкий уровень сопротивляемости коррозии в агрессивной химической среде .

Заключение

Каждая из описанных выше технологий имеет право на существование и ни об одной из них нельзя сказать однозначно – хороша она или плоха. Всё зависит от комплекса параметров, характеризующих конкретное месторождение. Выбор способа может быть основан только на результатах тщательного экономического исследования.

ВАМ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Себестоимость добычи нефти Нефтеперерабатывающие заводы России На НПЗ «Газпром нефти» в Москве установлена колонна вакуумной перегонки нефти установки «Евро+»

Нефть - дама весьма почтенного возраста. Самые первые залежи земляного масла, по мнению ученых, возникли еще 600 миллионов лет назад. Тогда океаны были гораздо больше, а некоторые современные острова были скрыты под водой, в том числе и территории стран, где в наше время добывается нефть.

Откуда взялась нефть?

В океанах когда-то бурлила жизнь многих растений и животных, остатки которых сотни миллионов лет опускались на дно. Совместно с пластами земли они создавали залежи, которых становилось все больше. Под действием огромного давления происходил постоянный процесс метаморфоз органических остатков в капельки нефти. Давление было настолько мощным, что в некоторых местах, особенно с пористой структурой верхних слоев почвы, эти капли прорывались наружу и постепенно создавали месторождения нефти. Сквозь пласты песка и извести нефть прорывалась наружу, но на ее пути часто возникали слои камней, она попадала в ловушки, в которых все полости и углубления заполнялись жидкостью. Сейчас добыча черного золота в мире заключается в попытках бурить скважины, чтобы проникнуть в эти громадные наполненные полости.

Как устроены месторождения нефти?

Громадные нефтяные месторождения, такие как на Ближнем Востоке, залегают под большими каменными куполами, где накапливается нефть. Залежи на Европейском континенте представляют собой огромные соляные купола, которые вытесняют мощные каменные плиты вверх, в итоге нефть заполняет образованные полости.

Потребление нефти

Мир, который мы знаем, был бы совсем другим, если б не было нефти. Даже сложно представить, как много повседневных вещей создано из нее. Синтетические волокна, входящие в состав одежды, весь пластик, используемый в быту и промышленности, медикаменты, косметика - все это создано из нефти.

Почти половина энергии, которая потребляется человечеством, производится из земляного масла. Ее потребляют двигатели самолетов, а также почти все транспортные средства мира. Нефть также сжигают для получения электрического тока. Производимая электроэнергия двигает промышленные агрегаты и является основой ежедневной жизни в индустриальном мире.

Месторождения черного золота

Ближний Восток, прежде всего, арабские страны и Иран, удовлетворяет почти половину мировой потребности в нефти. Большие нефтяные месторождения также есть в России, США, африканских странах, например, в Нигерии, а также в Северной Америке. Найдены огромные месторождения и в других местах, но их разработка требует больших финансовых затрат и сопровождается техническими трудностями.

В мире началась в США. Первый нефтяной источник было открыт в США в 1859 году. Нефть била ключом из глубины 21 метр. Метод бурения в то время был чрезвычайно прост: в деревянной буровой башне было подвешено тяжелое зубило, которое беспрерывно с шумом врезалось в землю и разбивало камни. Первую морскую буровую вышку построили в 1900 году на побережье Калифорнии.

Новые объемы добычи нефти в мире могут прятаться под пустынями или болотами, под дном морей или глыбами антарктического льда, за рельефом местности трудно распознать, что находится глубоко внизу, в недрах земли. Поэтому и поиск новых месторождений нефти чрезвычайно сложен и требует громадных финансовых расходов.

Резерв и добыча черного золота

Добыча нефти в мире - процесс не бесконечный. С учетом имеющихся оценок, при нынешнем уровне добычи ее мировых геологических запасов хватит по крайней мере на 46 лет, в том числе в Саудовской Аравии — на 72 года, Иране — 88, Ираке - 128, Венесуэле — 234, Ливии — 77, Кувейте - 111, ОАЭ - 94, России — 21, Китае — 10, США — 11 лет.

Добыча нефти в мире (таблица наглядно это показывает) характеризуется ТОР-10 стран-чемпионов.

Страны	Объем добычи нефти, млрд баррелей в год
Саудовская Аравия	4,22
Россия
США	3,65
Китай	1,53
Канада	1,41
Иран	1,31
ОАЭ	1,17
Ирак	1,09
Мексика	1,07
Кувейт	1,02

Добыча нефти по странам мира в разное время сильно отличалась. Рассмотрим историю стран, разбогатевших на черном золоте.

Саудовская Аравия

Лидером является Саудовская Аравия, ее добыча нефти в мире, таблица это подтверждает, сделала ее чрезвычайно богатым государством. До 1938 года молодое королевство под названием Саудовская Аравия было одной из самых бедных стран в мире. В 1938 году в Саудовской Аравии были обнаружены огромные по объемам источники нефти. Их разработке помешала Вторая мировая война и начались работы только в 1946-м, а к 1949-му нефтяная индустрия страны вышла на высокий уровень. Нефть стала главным источником состоятельности и преуспевания королевства. Экспорт нефти обогатил королевство на 310 миллиардов долларов в 2008 году. Вся индустрия саудов основана на нефтяной промышленности. Разведанные запасы нефти на нынешний день в этой стране составляют около 260 миллиардов баррелей и это равняется 24 % разведанных запасов на Земле. Данная цифра обнаруженных месторождений нефти неуклонно растет. В настоящее время Саудовская Аравия по праву считается богатейшей страной в мире.

Иран

Второй по добыче черного золота в мире является Исламская Республика Иран. Иран - государство, которое живет за счет экспорта нефти. Благодаря новым обнаружениям месторождений, страна еще больше укрепляет статус нефтяного гиганта. Совсем недавно в Иране был обнаружен гигантский резерв нефти с запасами 15 миллиардов баррелей.

Кувейт

Третье место занимает Кувейт. Благодаря добыче нефти, государство разбогатело: в 70-80-е годы экспорт сделал страну богатейшей в мире. Но в 90-х годах сложная политическая ситуация стала причиной сбоев импортных поставок. Иракское вторжение почти разорило страну, уничтожило былое богатство. Но за последние годы государство быстро возвращает свой прежний уровень. В настоящее время у Кувейта найдены солидные месторождения нефти, около 102 миллиарда баррелей, что составляет 9 % всех мировых запасов. Главную долю, около 95 % доходов от экспорта составляют нефть и нефтепродукты.

Заглянем в будущее

В наше время везде царит нефть. Никакая другая форма не может пока заменить ее как источник энергии. Годовая добыча нефти в мире составляет около 4,4 миллиарда тонн. Предвещают, что при нынешнем уровне потребления ее запасов хватит (из известных месторождений) до 2025 года. Если объемы добычи нефти в мире сократятся и будут открыты новые источники, земляного масла в глубинах земли можно растянуть на 150 - 1000 лет. Это слишком мало в масштабах планеты. Природе необходимо 200 миллионов лет на создание этого полезного ископаемого, а нынешнее поколение растрачивает его за миллионный промежуток времени, то есть ведет себя так, как будто после него человеческая цивилизация исчезнет.

Рано или поздно человечество должно изменить способ жизни, распоряжаться источниками нефти разумно или искать другие альтернативные источники энергии. Как считают множество специалистов, картина будущего предстоит такая: нефтяной запас станут использовать преимущественно на сырье химической промышленности для производства пластмасс, медикаментов и других высококачественных продуктов. Транспортные средства, легковые и грузовые автомобили или самолеты будут двигаться благодаря водороду. Электрическую и тепловую энергию будут добывать из альтернативных возобновляемых источников, таких как ветер, солнце и вода. Остается только беречь то, что имеем и дожидаться будущего.