Инновационные способы добычи нефти

Новые продуктивные технологии добычи нефти

Добыча черного золота в России — одна из основных отраслей, на которой держится экономика страны. Существует 2 теории происхождения или образования: органическая и неорганическая. По одной из теорий — это исчерпаемый ресурс. Люди строят предположения относительно того, как скоро закончится этот жизненно необходимый всему миру ресурс: через 15, 20, 40 лет? Большинство нефтяных месторождений были разработаны давно. А это значит, что остаточные запасы истощаются с каждым годом. На качестве нефти это тоже сказывается негативно. Запасы, которые используют сегодня, — трудноизвлекаемые. Поэтому ученые из многих сфер заинтересованы в поиске новых мест с нефтяными залежами. В таких случаях ориентир поиска падает на менее освоенные территории, которые находятся вдали от городских инфраструктур. Сейчас основной задачей является оптимизация процессов получения и поисков нефти, при которых процент как первого, так и второго, вырастет. А это значит, что традиционные способы уже потеряли свою актуальность, и современный мир требует инновационных решений.

Инновационные технологии получения и повышения нефтегазоносности

Производство, которое будет гарантировать эффективность и высокие результаты, нужно по возможности усовершенствовать, вводя в него различные инновации.
Инновационные идеи:

1. Бурение горизонтальных скважин многостадийным гидроразрывом.
2. Укрепление специальным раствором.
3. Газовый метод.
4. Роторные управляемые системы.
5. Щелочное ПАВ-полимерное заводнение.

Добыча трудноизвлекаемых запасов становится доступной благодаря новой инновационной разработке. Ее суть заключается в том, что создаются многоствольные и горизонтальные скважины, разветвления которых направлены в различные части пластов нефтяных участков, при этом участки с газом или водой не задеваются. Ее используют для поиска баженовской, или сланцевой, нефти.
Также еще одна новая задумка позволяет использовать даже крайние части пластов. Такого эффекта добились благодаря новым растворам, которым обрабатывают скважины.
Один из методов, который позволяет получать нефть в больших количествах, — газовый метод. Его суть заключается в закачке воздуха, природных газов и СО2 в пласты. Процесс основан на свойстве воздуха вытеснять и заполнять собой свободное пространство. Такой способ помогает убрать попутный нефтяной газ.
Также к инновационной разработке можно отнести РУС (роторные управляемые системы). Это новое поколение бурового оборудования. Является прорывом в безопасности нефтяной промышленности: снижает уровень появления аварий и других происшествий. Новшество заключается в том, что поменялся наклон бурения. РУС используют при бурении скважин с очень высоким процентом отходов, также в различных морских проектах.

ПАВ (поверхностно активные вещества)

Суть данного метода заключается в молекулярном изменении физико-химического состава нефти. ПАВ представляет собой раствор, который последовательно закачивают в пласт. Он уменьшает коэффициент сцепления и легко вымывает нефть из породы. Данный способ необходим для тех месторождений, которые существуют уже давно.
К основным и наиболее продуктивным способам получения черного золота относят:

1. СПС (сшитые полимерные системы).
2. Технология Гос 1.
3. Технология Гос.
4. СПГ.
5. РВ ЗП-1.
6. ЭС технология.
7. ВДП.
8. Алкоп СКС.
9. Методика КМЭ.

Технология сшитых полимерных систем

Идея данной разработки состоит во временном тампонировании сшитыми полимерами. Это значительно уменьшает расход воды при больших нагрузках. В итоге давление между двумя зонами увеличивается. Данная технология позволяет охватить как можно больше пластов.

Технология Гос 1 (композитные наполнители)

В скважины закачивают полимерные композиты. Дальше эта смесь продавливается жидкой водяной средой. Интересным моментом является то, что в процессе закачивания данной смеси компоненты попадают именно в те слои, которые идеально подходят по структуре. Данная разработка используется часто и максимально эффективна.

Технология Гос (вязко-упругие составы)
Вязко — восстановление продуктивности скважин после повышенного уровня эксплуатации. Упругие составы являются основными компонентами в растворе, которой продавливают пласты. В итоге получается гель с хорошими свойствами прочности. Этот гель отмывает нефтяные остатки с пород и из прослоек, в которые трудно проникнуть обычным оборудованием. Процент добычи нефти увеличивается.

СПГ, или технология сниженного природного газа

Газ, метан из семейства парафинов искусственно снижают методом охлаждения до минус 160 градусов. Это делается для упрощения хранения и транспортировки.
В готовую скважину закачивается разбавленный раствор силиката натрия с полимерами. По стандартной технологии действия — эта жидкость продавливается в специально
подготовленный участок.

Технология РВ-ЗП-1 с использованием термогеля

Используют гелевые системы, в составе которых алюминиевая кислота (гидроксид алюминия), которые блокируют пустые участки (без углеводородов). Это приводит к активации работы прослоек с более низкой проницаемостью. А благодаря химическим веществам, которые образуются в результате химических процессов нефти и геля, происходит рост добычи нефти. Данная технология хорошо подходит для залежей юрского периода.

ЭС технология (с применением эмульсионных систем)

Эмульсионные системы применяют для извлечения остаточной нефти. В их состав входят хорошо растворимые в воде высокомолекулярные вещества, вода и поливещество. Вещество помогает снять натяжение между фазами (нефть, вода, порода). В готовую скважину химический состав закачивается с помощью блочно-кустовых насосов или же нагнетательных скважин. Смесь проникает в низкопроницаемые слои, что сказывается на общих объемах добычи продукта. Повышается количество получаемой нефти, увеличивается отдача. Это происходит благодаря тому, что некоторые составляющие проходят абсорбции на поверхности. Повышается чувствительность к воде (увеличивается такое качество, как гидрофобия), что значительно снижает уровень водопроницаемости фаз. Количество воды, поступающей в скважину, уменьшается, количество добываемой нефти увеличивается.

ВДПС, или технология с участием волокнисто дисперснополимерного состава.
Эта задумка уникальна тем, что подходит для нефтяных пластов разной температуры. В пласт закачивается вода, которая может быть пресной или же слабоминерализированной.

Алкоп-СКС

Данная разработка создана с целью повышения нефтеотдачи. СКС представляет собой семь различных кислот (соляная, хлоркарбоновая, монохлоруксусная). Данную технику используют для:

1. Повышения коэффициента эффективности по гидроразрыву пласта.
2. Запуска скважин, которые долгое время не использовались.

Методика КМЭ

Эта методика подразумевает разложение и разрушение разных добавочных включений, например, карбонатных. Места, в которых используется данная технология, обычно малопродуктивны, с плохопроницаемыми пластами и их участками.

Передовые идеи в сфере нефтепереработки

Если сегодня не задумываться о поиске новых месторождений, то государство может остаться без ничего. Но многие такие места находятся вдали от развитых инфраструктур, что повышает средства для добычи и разработки месторождений. Также переработка нефтяных отходов будет большим шагом в будущее.
Достаточно интересной идеей в сфере нефтепереработки являются интеллектуальные технологии Smart Field. SF включает в себя целый ряд программ, цель которых — бережное обращение с месторождением. Это позволит растянуть его сроки использования.
Второй задачей интеллектуальной системы является максимальная оптимизация экономических затрат. Большой плюс в том, что данная система в режиме онлайн информирует работников о состоянии скважины.
К экологическим программам можно отнести экологосберегающую сейсморазведку. Она позволяет снизить гектары вырубки лесов, сохраняет почву, воду в первоначальном виде.

Также была разработана уникальная технология переработки отходов. По этой программе все получившиеся отходы от нефтяных заводов превращаются во фторид кальция, который является аналогом природного вещества и может быть использован в металлургии.

В газовую и нефтяную отрасль вкладываются огромные средства с целью улучшения не только количества, но и качества. Нужно понимать, что старые технологии добычи утрачивают свою актуальность. Также нужно задуматься об экологическом аспекте, что очень важно в современном мире.

Источник

Традиционные и передовые методы добычи нефти

Добыча сланцевой нефти произвела настоящую революцию в Соединенных Штатах, более того, сегодня уверенно говорят о том, что традиционная добыча нефти обрела серьезного соперника в виде сланца. Тем не менее, традиционная нефтедобыча остается лидирующей во всем мире и совершенствуется с каждым годом.

Что такое нефть

Нефть представляет собой полезное ископаемое, образующееся из органических остатков и следов геологической породы, в которой добывался ресурс.

Классификацию нефти проводят по процентному составу и содержанию в ней углеводородов. В добыче нефти выделяют два способа:

• добытую с помощью фонтана;
• добытую с использованием горизонтального бурения и гидроудара.

Устройство скважин

Добыча нефти производится через скважину, которую в первую очередь нужно пробурить. Бурением занимаются буровые установки, которые зачастую называют нефтяными вышками, хотя с добычей нефти они связаны мало.

Когда бурение одной скважины закончено, вышка переезжает на другое место и бурит новую скважину. Процесс бурения может занимать до трех месяцев. Готовая скважина обсаживается стальными трубами изнутри, чтобы порода не засыпала скважину.

В длину скважина может достичь трех километров, а типовый ее диаметр – 14,6 см. Дно скважины называется забоем. Если на дне забоя по случайности окажется какой-либо инструмент, извлечь его оттуда практически невозможно и скважина может стать непригодной к добыче.

Пространство вне обсадной колонны заливается цементом, чтобы пласты не сообщались между собой, и между ними не циркулировала вода.

Цементное кольцо со временем может разрушиться, что приведет к заколонной циркуляции пород. В этом случае в скважину попадает вода или газ, часто в значительно больших объемах, чем желаемый ресурс.

Для поступления ресурса на дно забоя проводят перфорацию – проделывают небольшие отверстия в цементном кольце и обсадной колонне. Таким образом, скважина состоит из:

• Цементного кольца;
• Обсадной колонны;
• Забоя.

Забой должен находиться ниже нефтяного пласта.

Способы добычи

Основных способов добычи всего два. Одним пользуются чаще для добычи традиционной нефти, второй же используется для добычи сланцевой нефти в США.

На поверхности. Порода подается наверх, затем обрабатывается и разделяется на фракции – это технология добычи сланцевой нефти из новых скважин.

На глубине. Если порода залегает в глубоких пластах, такая добыча нефти производится бурением горизонтальных скважин, куда подается вода под высоким давлением.

При реализации добычи через горизонтальное бурение гидроудар приводит к разрыву пластов, из трещин которых выделяется нужный ресурс и подается на поверхность.

Стоит сказать, что в технологии гидроразрыва есть и свои опасности. Они заключаются в проседании грунтов, сейсмических толчках, а также попадании в грунтовые воды и подземные реки отходов производства. Тем не менее, второй способ является наиболее распространенным в настоящий момент.

Инновационные методы

Добыча нефти, как и другие современные сегменты промышленности, не стоит на месте. Совершенствование технологии разведки и добычи нефти положило начало целому ряду инноваций в области нефтегазодобычи.

Данные технологии сделали добычу и разведку более эффективными, экологически безопасными и продуктивными.

Сейсмическая разведка

Технологии 3D сейсморазведки позволяют проводить анализ данных о плотности горной породы, сочетать традиционный сейсмический метод визуализации с аналитическими способностями компьютеров, результатом чего является трехмерная модель подземного слоя.

4D сейсмо-исследования позволяют:

• дополнить полученные данные изменением характеристик в динамике;
• выявить месторождения;
• сократить число сухих скважин.

Колтюбинг

Технологии coiled tubing считаются наиболее динамичными в мире инновационных решений нефтяной промышленности. Эта технология добычи нефти и газа заключается в применении безмуфтовых труб во время бурения и добычи.

Для этого металлургическими производствами изготавливаются специальные гибкие металлические трубы, проектируется внутрискважинное и наземное оборудование, кроме того, разрабатывается программное обеспечение для обработки полученной информации.

Применение колтюбинга делает технологический процесс добычи нефти и газа более безопасным, сокращает количество отходов производства и временные затраты в сравнении с классическими методами.

Системы телеметрики

Это телеметрические системы, которые разработаны для измерения характеристик бурения и передачи полученных данных на поверхность. Данная информация позволяет ежеминутно следить за процессом бурения и добычи, что исключает ошибки и аварии в процессе. Кроме того, телеметрическая система позволяет составить геологическую характеристику о свойствах полученной породы.

Глубоководное бурение

Это технология в нефтяной промышленности, при реализации которой происходит бурение на больших глубинах вод. На сегодняшний день такая технология считается достаточно безопасной и позволяет разрабатывать месторождения в водах более трех километров.

• улучшать морские буровые установки;
• разрабатывать устройства динамического позиционирования;
• создавать сложные системы навигации.

ГРП-Песок-СО₂

Добывающие производства используют метод гидравлического разрыва пласта уже почти пятьдесят лет, что привело к повышению выхода и расхода природного газа из подземных пластов.

Усовершенствованная технология, включающая также применение песка и углекислого газа, химических реактивов и проппантов, стала использоваться несколько позже. Подобные смеси приводят к появлению и быстрому расширению трещин в слоях пород, через которые затем свободно добывается нефть и газ.

Углекислый газ из жидкой фазы вскоре испаряется и остается только песок, если не были использованы нелетучие химические реактивы и вещества, способные оставаться после процесса гидравлического разрыва в пластах пород.

Если же такие остатки имеются и закрывают газовый слой, они должны быть устранены, чтобы не произошло подземных взрывов и сейсмических толчков.

Считается, что данная технология является идеальным способом современной нефтегазодобычи, так как увеличивает объемы добытых ресурсов, при этом не наносит вреда окружающей среде, потому что не оставляет под землей отходов производства.

Заключение

Инновации в добыче и переработке природных пород, а также техническая часть и обработка полученных ресурсов должны приводить к увеличению объемов добываемых пород. Но при этом, отвечая всеобщей тенденции сбережения природы и окружающей среды, современная добыча нефти должна быть направлена на минимизацию отходов и вреда для экологии.

Видео по теме: Нефть Мессояхи | Технологии | Телеканал «Страна»

Источник