Нефть — новые посты

Гипотезы происхождения нефти

Точное происхождение нефти до сих пор не установлено. Нефтеобразование это продолжительный процесс накопления нефти в земной коре. Существует две основные теории, на основании которых ученые пытаются понять, откуда именно в недрах планеты берется нефть. Согласно первой, она имеет органическое (биогенное) происхождение, а согласно второй – неорганическое (абиогенное). Большинство фактов указывают на преимущество первой теории. Также поиски и добыча нефти строятся на этой концепции.

Неорганическое происхождение нефти

Сторонники абиогенной теории настаивают на том, что нефть имеет минеральное происхождение. Другими словами, она постепенно накапливалась на большой глубине из различных элементов неорганического типа. Процесс образования жидкости связан с высокими температурами, давлением и химическими процессами. Как вариант – нефть появилась из глубинного метана, который, в свою очередь, выработался из мантии Земли.

Неорганическое происхождение нефти

Последователи данной теории уверены, не стоит переживать по поводу того, что полезное ископаемое скоро исчерпается. По их мнению, нефтеобразование продолжается, причем это происходит быстрее, чем человек ее добывает и использует. Однако теория неорганического происхождения нефти имеет слабую доказательную базу. Например, исследователям не удается на ее основании обнаружить новые залежи ископаемого.

Органическое происхождение нефти

Теория биогенного происхождения нефти основывается на том, что жидкость появилась благодаря постепенной переработке органических веществ. В частности на протяжении многочисленных геологических эпох происходило скопление остатков водорослей, зоопланктона, различных живых организмов.

В особенности такие скопления образовывались на дне водоемов, поскольку большая часть планеты была покрыта водой. Постепенно остатки живых организмов и прочих элементов накапливались на дне в совокупности с песком, илом. Так как масса этих отложений увеличивалась, они опускались все глубже – возрастало давление и температура. Затем начали появляться углеводороды. Этому поспособствовали бактерии, которые могут существовать без воздуха.

В дальнейшем органические вещества преобразовывались в результате химических процессов. Это очень долгие и сложные процессы, которые занимают миллионы лет. Необходимо от 50 до 350 миллионов лет, чтобы появилась нефть, согласно биогенной концепции.

Интересный факт: наряду с современной стоимостью бензина удивителен тот факт, что когда-то его считали бесполезным, а поэтому практически бесплатным. Когда спросом пользовался керосин, бензин считался лишь побочным продуктом его получения в ходе обработки нефти. Зачастую его просто сливали в водоемы в огромных количествах.

Происхождение нефти имеет две теории – биогенную и абиогенную. Большинство исследователей склоняется к биогенной концепции, согласно которой нефть образовалась благодаря органическим веществам. Эти процессы длятся на протяжении миллионов лет. Остатки живых организмов, водорослей постепенно накапливались на дне водоемов. Там они смешивались с илом, новыми органическими веществами и образовывали огромные массы. Под действием бактерий, высокой температуры и давления, химических процессов на большой глубине образовались углеводороды, а в дальнейшем – маслянистая жидкость.

Как делать топливо

Нефть можно использовать в качестве горючего и без переработки, но это будет не так эффективно как использование топлива. Переработать нефть в топливо позволяет перерабатывающий завод (refinary в английской версии), его рецепт вы видите ниже.Крафт достаточно дорогой, и необязательный, но если у вас есть лишние материалы, или вам просто необходимо получить топливо, то почему нет? Выглядит блок как 3 цистерны: 2 для нефти, и 1 для полученного топлива. Разместите перерабатывающий завод, и подведите к нему 2 водонепроницаемых трубы: для подачи нефти, и для отвода топлива. Также не забудьте подвести энергию, эта машина довольно прожорлива, так что вам понадобится ДВС, а может и не один. Добыв некоторое количество нефти можете приступать к переработке. Выглядеть эта конструкция будет примерно так.

Сколько получают бурильщики и какой у них график работы?

Все сотрудники ходят в защитных очках и касках, включая начальство. Заработная плата у рядовых бурильщиков соответствующая – порядка 200 тысяч рублей за месячную смену. После месяца работы, бурильщик месяц отдыхает.

Такой режим имеет как плюсы, так и минусы. Среди плюсов можно отметить следующие:

• Питание на высоком уровне. Качество, как в ресторане;
• Бурильщики снабжаются всем необходимым, поэтому расходов почти нет. В итоге домой можно привезти нетронутую зарплату;
• В период вахты соблюдается Трудовой Кодекс. За смену вахтовик трудится 12 часов, у него есть все социальные гарантии.

Минусы тоже есть:

• Погодные условия бывают довольно суровыми – здесь очень холодно;
• Если у человека есть семья, то подобный «рваный» график месяц через месяц не всем подходит.

Безусловно, для молодого сотрудника без семьи и детей такая работа подходит идеально. Высокая зарплата и месяц отдыха перед очередной вахтой позволяют хорошо провести время и съездить в путешествие.

Механизированный способ: использование насосов

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.

Как обслуживается качалка нефтяная?

Для работы со станками-качалками конструкторы предусматривают специальные механизмы. Например, для обслуживания траверсы с балансиром монтируется специальная площадка с приводными системами. Операторы могут управлять параметрами разъемной опорой балансирной головки, интегрированной в тело установки. Кинематическая схема приводной системы обеспечивает оптимальное движение головки и при необходимости может настраиваться на быстрое движение вниз

При этом важно разделять непосредственно функции операторов и персонала, который технически обслуживает нефтяные насосы в процессе эксплуатации. Если первые занимаются регуляцией подъема нефти, то вторые отслеживают рабочие показатели механизмов с точки зрения сохранения их функции в рамках допуска пиковых нагрузок

Основные сведения

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.

Как находят месторождения нефти?

Добыча полезных ископаемых начинается с разведки месторождений. Геологи определяют возможное залегание нефтяных горизонтов в недрах сначала по внешним признакам — географии рельефа, выходам нефтяных пятен на поверхность, наличию следов нефти в грунтовых водах. Специалисты знают, в каких осадочных бассейнах можно предположить наличие нефтяных пластов, у профессионалов есть на вооружении различные методы разведочно-поисковых исследований, в том числе поверхностное изучение выходов горных пород и геофизическая визуализация разрезов.

Как добывают нефть

Предположительный район залегания месторождения определяется по совокупности признаков. Но даже если они присутствуют все, это не означает, что детальная разведка обнаружит нефтяной бассейн с большими запасами, необходимыми для того, чтобы начать промышленную добычу. Часто бывает так, что разведочное бурение не подтверждает коммерческую ценность месторождения. Эти риски всегда присутствуют в нефтеразведке, но без них невозможно определить структуры (ловушки), в которых скапливается нефть в необходимом для разработки количестве.

Лидирующие позиции России в технологии добычи нефти

Испытываешь гордость, что в плане культуры производства, мы, безусловно, за последние двадцать лет продвинулись далеко вперед. И если раньше нам казался недостижимым уровень немецкой и японской промышленности, то сегодня наши крупные производственные предприятия могут смело похвастаться тем, что ответственность и аккуратность – их визитная карточка. Причем такой уровень достигнут не только на столь высокотехнологичных производствах, как нефтехимия и нефтедобыча. Сегодня Россия имеет полное право называться цивилизованной индустриальной страной и может многие другие страны с запасами углеводородов поучить как добывают нефть в условиях ее залегания в глубоких пластах .

Многие люди, как будто и сегодня находятся в дремучем прошлом, думая, что добывать нефть проще простого. Нашел месторождение, опустил «насос» и качай! На самом деле дела обстоят иначе, и добыча нефти представляет собой очень высокотехнологичный процесс, который, возможно, можно сравнить с производством современных микропроцессоров. Фактически, лишь немногие государства имеют возможность самостоятельно заниматься разработкой сложных месторождений. Россия – именно такое государство, и мы можем по праву гордиться этим.

Классификация способов добычи

На сегодняшний день существует только два способа извлечения жидкого топлива из недр земли. Они различаются способом воздействия на нефть: естественное влияние природных сил и механизированное, осуществленное человеком.

В случае, когда топливо вырывается на поверхность земли без человеческой помощи, месторождение относят к местам добычи нефти фонтанным способом.

Если требуются дополнительные манипуляции, вид добычи называют механизированным. Он подразделяется на газлифтный и насосный.

Фонтанный

Этот метод не требует никаких затрат, всю работу выполняют природные силы. В момент, когда в нефтяном пласте уровень давления достигает критической отметки, топливо прорывается на поверхность земли и фонтанирует.

В этом случае добыча энергоресурса обходится без привлечения высокотехнологичного оборудования, также не требуется оказывать дополнительное воздействие на нефтяное тело.

Основные преимущества:

• дешевизна процесса;
• необходимо задействовать только самое простое оборудование для скважины;
• экономия электроэнергии;
• полный контроль над откачкой нефти;
• при необходимости можно полностью остановить процесс выхода топлива на поверхность;
• дистанционное управление.

При обнаружении нефтяного пласта с избыточным внутренним давлением в первую очередь необходимо провести ряд мер по установлению контроля над природными процессами.

Сначала производится установка запорной арматуры. С ее помощью в дальнейшем специалисты получают возможность управлять потоком, регулировать режим работы скважины, осуществлять ее герметизацию либо полностью завершать работу и консервировать разработку.

Для оптимизации процесса добычи энергоресурса скважину необходимо оборудовать подъемными трубами. Их диаметр зависит от предполагаемого количества добытой нефти. При наличии мощного естественного давления внутри скважины и значительных объемов нефтепродукта устанавливаются трубы большого диаметра.

Малодебитные месторождения оснащают трубами небольшого диаметра, что позволяет сократить расходы и продлить способность скважины фонтанировать самостоятельно.

Когда естественный нефтяной фонтан иссяк, специалисты переходят к следующему этапу разработки скважины.

Газлифтный

Данный метод приходит на смену фонтанному. Когда сила естественного давления уже не может выталкивать нефть наружу, требуется дополнительное воздействие. Оно осуществляется путем закачки в нефтяное тело сжатого газа.

Ресурс для произведения необходимых манипуляций берут с ближайшего газового месторождения. В случае его отсутствия используют обычный воздух. Чтобы сжать газ до нужного состояния, применяют компрессоры. Такой метод получил название газлифтный компрессорный.

Бескомпрессорный способ отличается от предыдущего тем, что в таком случае в нефтяное тело подают газ, уже находящийся под высоким давлением. Его специальным образом выводят из расположенного поблизости месторождения.

Оснащение газлифтной скважины происходит путем модернизации стоящего на ней фонтанного оборудования. Для этого устанавливаются клапаны для проводки сжатого газа.

Основные преимущества:

• умеренный показатель себестоимости;
• извлечение нефти с разных глубин;
• разработка залежей даже в случае искривления скважин;
• возможность вести добычу в условиях перегретых пластов;
• дистанционное управление;
• полный контроль над процессом;
• надежность оборудования, простота в его обслуживании;
• работа на нескольких пластах в одно время.

Использование данного метода рентабельно только при извлечении легкого сырья с достаточным показателем содержания газа. В противном случае удорожание требуемого оборудования резко снижает прибыльность разработки залежей.

Механизированный

Этот метод подразумевает использование насосов для выкачки нефти из недр земли. В нефтепромысле применяются штанговые и бесштанговые насосы. Чаще используются штанговые. В этом случае добыча нефти возможна с глубины до 2500 м.

На сегодняшний день большой популярностью стали пользоваться электроцентробежные насосы.

Основные преимущества:

• высокая производительность;
• продолжительное время эксплуатации;
• работа в условиях наклонения и искривления скважины;
• простота в обслуживании оборудования.

При работе с тяжелой нефтью используются винтовые насосы. Их отличает высокая надежность и эффективность. Применяются для выкачки нефти с глубины до 3000 м.

5 фактов о сланцевой нефти, которые нужно знать

Факт первый. По оценкам экспертов, мировые запасы сланцевой нефти составляют около 300 млрд. баррелей, из которых 24 млрд. находится на территории США. С учетом существующего уровня потребления, этих запасов хватит более, чем на 300 лет.

Факт второй. Добыча сланцевой нефти не везде экономически целесообразна. Для того, чтобы добыча сланцевой нефти была экономически оправдана, нефтеносная порода месторождения должна содержать не менее 90 литров нефти в одной тонне сланца. Помимо этого, толщина нефтеносного пласта должна быть не менее 30 метров. Критерию 90 литров нефти на тонну породы соответствует всего 1/3 всех месторождений сланцевой нефти, а критерию необходимой толщины пласта – еще меньше.

Факт третий. Использование современных технологий позволяет добывать от 0,5 до 1,25 барреля сланцевой нефти из одной тонны нефтеносной сланцевой породы.

Факт четвертый. В течение первого года работы сланцевой скважины, объемы добываемых нефти и газа значительно превышает объемы добычи классических месторождений. После первого года, объем добычи падает на 80%.

Факт пятый. Самым крупным месторождением сланцевой нефти в мире является месторождение Баккен (Bakken), штат Северная Дакота в США. Добыча сланцевой нефти на площадке Баккен ведется с 2000 года. Предположительный объем запасов сланцевой нефти составляет 3,65 млрд. баррелей.

Несмотря на более, чем значительный стаж, технология добычи сланцевой нефти пребывает на начальном этапе развития. Себестоимость сланцевой нефти, несмотря на постепенное снижение, все равно, значительно превышает себестоимость добычи классической нефти. Поэтому в ближайшей перспективе вряд ли стоит ждать повторения сланцевой революции на рынке нефти, как это было в газовом сегменте, а запасы сланцевой нефти стоит расценивать в качестве перспективного резервного энергоресурса на будущее.

• Инфляция и дефляция: две стороны одной медали
• Программа количественного смягчения — QE
• Фьючерсы на нефть или акции нефтяных компаний?
• Можно ли зарабатывать на валютном рынке с маленьким депозитом?

Разработка месторождений нефти — подготовка и процесс бурения

Поговорим опять о то как добывают нефть на этапе бурения скважины. Многие ошибочно предполагают, что когда бур достигает пласта, можно подсоединять трубу и выкачивать нефть. Это не так! Чтобы пробурить одну вертикальную скважину, компании нужно раскошелиться на 35-45 миллиона рублей. Теоретически, столичный житель с хорошим бизнесом, может продать находящуюся в центре недвижимость и у себя на участке с загородным домом пробурить вниз мощную трубу, но даже если ему и посчастливится найти в недрах земли хоть немного нефти, он никак не сможет «вытащить» ее на поверхность.

Заострим еще раз внимание, что нефть содержится в довольно плотных слоях. И по внешнему виду они похожи на кирпич или песчаник, пропитанный нефтью

Именно поэтому нефть сама по себе не потечет к вам. Вот, к примеру, вы протыкаете шилом грушу – потечет ли из нее в стакан грушевый сок? Нет, конечно же. Так и с нефтью.

Геологам, чтобы достать нефть, приходится совершать поистине ювелирную операцию, которая называется гидроразрывом пласта. Как это происходит?

Под сильнейшим давлением в скважину закачивается вода, которая разрывает пласт, образовывая трещины. В них загоняется песок, который не дает возможности трещинам сомкнуться обратно. «Газпром нефть» обладает ведущими технологиями гидроразрыва. В 2016 году именно на месторождении «Газпромнефть-Хантоса» был проведен рекордный гидроразрыв пласта в 30 стадий! После него забой (нижний конец) скважины стал похож на ершик, которым мы моем посуду.

Но это еще не окончание работ! Для того чтобы нефть пошла наверх, ее нужно снизу подтолкнуть напором воды. И здесь перед геологами стоит задача: сделать тщательные расчеты, указывающие, в какие именно скважины нужно воду закачивать, а из каких уже можно забирать нефть, идущую к бурильщикам вверх. По мере того, как нефть откачивается, в пластах меняется давление, поэтому это непрекращающийся рабочий процесс: в одни скважины нагнетают воду, а на дно других опускают насосы, которые под адским давлением «выгоняют» нефть на поверхность.

Чудовищное давление, сопровождающее добычу нефти, — веская причина, чтобы поддерживать порядок на производстве и выплачивать сотрудникам высокую заработную плату.

Чтобы вы четко понимали, скромных по нефтяным параметрам 200 атмосфер хватает, чтобы даже тоненькая струйка работала, подобно острейшему скальпелю. Она способна разрезать на части и дорогостоящее оборудование и, не дай Бог, оплошавшего сотрудника.

Заостряем внимание, что на месторождении большая часть оборудования отечественного производства с непривычными для компьютерщика надписями на кириллице и характерными черными шильдиками. Приятно осознавать, что наша страна на сегодняшний день является лидером по разработке нефтяных технологий

Приятно осознавать, что наша страна на сегодняшний день является лидером по разработке нефтяных технологий.

Итак, соберем воедино все проведенные работы:

• Были пробурены скважины;
• проведен комплекс гидроразрывов;
• создана сложнейшая система сообщающихся под высоким давлением сосудов;
• произведена очистка стволов шахт от постороннего мусора и песка.

Что такое сланцевая нефть

Для ответа на данный вопрос введём несколько промежуточных понятий:

• Сланцы – горные наслоения разнообразных минералов слоистой структуры.
• Горючие сланцы – это возникшие в жидкой среде структуры, содержащие в себе лёгкую нефть и останки живых организмов водной среды. Их (организмы) ещё называют «протонефтью» или «керогеном», так как процесс нефтеобразования из них не завершился.
• Лёгкая нефть – фракция с удельным весом до 0,84-0,88 г/см3. Большая часть добываемой нефти – лёгкая.
• Сланцевая нефть – субстанция, получаемая из керогена по определённой технологии (SO). Иногда её называют сланцевым маслом.
• Иногда этот термин применяют для обозначения лёгкой нефти, добываемой из пластов сланца или находящихся рядом с ними низкопроницаемых коллекторов (LTO по терминологии Международного Энергетического Агентства, или TO по версии Мирового Энергетического Совета).
• Углеводородный коллектор – полость внутри горной породы, содержащая ископаемое топливо.
• Сланцевый плей – совокупность однотипных месторождений, в данном случае – сланцевых.

Отличие от обычной нефти

По своим химическим и топливно-энергетическим свойствам оба вида мало чем отличаются друг от друга. Речь идёт о готовом к продаже товаре эксплуатационного качества. Различия между видами лежат в способах добычи, затратах, а также воздействии на окружающую среду.

Топливо, извлечённое из сланцевых пород, требует больших затрат, значительных технологических усилий, кроме того, оказывает негативное влияние на природу.

Разведанные запасы сланцевой нефти в 2,3 раза больше традиционной. Также имеются перспективы новых способов её добычи.

Запасы

По состоянию на 2013 год сланцевые нефтяные запасы оценивались следующим образом:

• первое место с 75 млрд баррелей занимала Россия;
• на втором с 58 млрд барр. были США;
• третье – 32 млрд барр. держал Китай;
• четвёртое – 27 млрд барр. за Аргентиной;
• пятое место с 26 млрд барр. принадлежало Ливии.

Общее количество запасов во всём мире составляет 345 млрд. барр. (данные 2016 года).

Шесть лет проведённых исследований внесли существенные коррективы. В декабре 2018 года США сообщили о двукратном увеличении запасов сланцевой нефти по сравнению с 2016 годом. В Америке присутствует наивысшая концентрация мест, удобных в плане нефтедобычи. Знаменитая Баккеновская формация (запас – 733 млн тонн), Форт Игл (335 млн тонн), плюс новые разведанные запасы в Техасе и Нью-Мехико позволяют стабильно наращивать объёмы добываемого сырья и открывают широкие возможности потребления нетрадиционных углеводородов.

Разведанные ресурсы нельзя оценивать однозначно. Имеется целый ряд проблем сдерживающего характера. Это глубина залегания, проницаемость геологических пластов, климатические условия, наличие необходимых водных объёмов.

По мере продвижения в будущее и с перспективами разработки новых технологий они вполне могут стать разрешимы. Уже есть сообщения из России, Китая, Израиля о создании безводных способов добычи сланцевой нефти. Активизируется работа в российской Баженовской свите на территории ХМАО-Югра (начальные запасы – 100 млн тонн).

Виды

На сегодняшний день их два:

• Tight Oil (TO). Нефть малопроницаемая, состоит из фракций незначительной плотности (лёгких). Залегает в геологических слоях низкой проницаемой способности. Способы извлечения: прокладка горизонтальных скважин и гидроразрыв пласта.
• Shale Oil (SO). Углеводород, получаемый в результате термического воздействия на кероген. Фактически, это обычная нефть, образованная ускоренным процессом собственного созревания.

Качество первой, извлекаемой из Пальяновского месторождения на территории России, практически идеальное. Со второй возникают проблемы, вызванные высокой плотностью и вязкостью, а также наличием в её составе смол, масел, серы. При производстве керогенной нефти дополнительно выделяется метан и реагенты, ухудшающие экологию.

Геологоразведка

Запасы горючих сланцев в природе довольно обширны, поэтому сейчас разведка направлена преимущественно на поиск удобных мест разработки

Например, в России до 80% залежей расположено на Дальнем Востоке, поэтому основное внимание уделяется Европейской части, чтобы и без того высокую себестоимость не увеличивать дорогостоящей доставкой

Разведка проводится стандартными способами:

• Геологическим – геологи ищут места выхода горючего сланца на поверхность земли.
• Геофизическим –  по магнитному, электрическому, гравитационному полю Земли и характеру распространения звуковых волн составляются специальные географические карты. На их основании осуществляется дальнейшая разведка.
• Геохимическим – делается химический анализ воды, почвы и воздуха.

На основании полученных данных производится пробное бурение. На конце бура находится специальная колонковая труба, которая захватывает цилиндрический пласт грунта для пробы – керн.

Попавшие в пробу горючие сланцы анализируют и определяют перспективы дальнейшей разработки скважины. Пробное бурение – дорогостоящий, но самый информативный способ определения перспективности месторождения.