Способы добычи нефти фонтанный газлифтный механизированный

Скважинная добыча нефти

Вы будете перенаправлены на Автор24

Классификация способов добычи нефти

Добыча нефти – это комплекс технологических и производственных мероприятий, целью которых является извлечение сырой нефти из недр Земли на поверхность.

В начале зарождения нефтедобычи люди могли собирать ее, не прибегая к помощи технологичного оборудования. Существовали места, где она находилась на поверхности, и рабочие собирали ее ведрами. В настоящее время такой способ добычи невозможен, поэтому в настоящее время все они основаны на использовании эксплуатационных (добычных) скважин.

На сегодняшний день существует три основных способа добычи нефти: фонтанный, газлифтный и насосный. Различия этих способов заключается в принципе физического воздействия на продуктовый пласт нефти.

Рисунок 1. Три основных способа добычи нефти. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Фонтанный способ добычи нефти

Добыча нефти на любом новом месторождении обычно начинается с фонтанного способа. Суть такого способа заключается в использовании пластовой энергии (избыточного давления в залежи) для подъема нефти на поверхность через скважины. Данный способ добычи является самым простым и дешевым, так как исключает необходимость в использовании ряда дорогостоящих машин, механизмов и оборудования.

Главными преимуществами фонтанного способа добычи являются:

1. Продолжительный межтехнологический интервал работы машин, механизмов и оборудования.
2. Простое технологическое оснащение добывающих скважин.
3. Возможность дистанционного управления технологическими процессами.
4. Минимальны затраты на электроэнергию.
5. Возможность гибкого управления процессом откачки нефти (вплоть до полной остановки процесса).

Готовые работы на аналогичную тему

Управление фонтаном нефти осуществляется с помощью строительства и установки специальной запорной арматуры, с помощью которой можно управлять потоком нефти, производить полную герметизацию или консервацию скважины, а также осуществлять полный контроль режима работы.

Скважины при фонтанном способе добычи оборудуют подъемными трубами различного диаметра, который зависит от установленного дебита добычи и давления в пласте. После окончания фонтанирования нефти на месторождении, переходят к механизированным способам добычи.

Газлифтный способ добычи

Газлифтный способ добычи – это способ добычи нефти, при котором подъем нефти на поверхность осуществляется с помощью закачки в пласт сжатого воздуха.

Данный метод применяется при недостаточном уровне энергии пласта (внутреннем давлении). В качестве вещества подкачки может использоваться, как обычный сжаты воздух, так и природный газ, который является сопутствующим при добыче нефти.

Газлифтный способ добычи может быть бескомпрессорным и компрессорным. При компрессорным способе для сжатия воздуха или газа используются компрессоры высокого давления. При бескомпрессорном способе добычи в пласт подается уже сжатый природный газ, который является сопутствующим при добыче нефти или его подача осуществляется с ближайшего месторождения.

Оборудование при газлифтном способе добычи подразумевает доработку фонтанных установки и скважины посредством установки специальных клапанов подвода сжатого газа, которые монтируются на разной глубине, в зависимости от значений, предусмотренных проектом разработки.

Преимуществами газлифтного способа добычи являются:

1. Простая технология проведения запланированных и незапланированных ремонтных работ.
2. Приемлемые показатели себестоимости добываемой нефти.
3. Возможность контроля процесса отложения парафина и солей.
4. Газлифтный способ позволяет вести добычные работы даже при сильном искривлении эксплуатационных скважин.
5. Возможность добычи сразу с нескольких продуктивных пластов.
6. Контроль всех параметров рабочих процессов.
7. Высокая надежность применяемых машин, механизмов и оборудования.
8. Автоматизированное управление технологическими процессами.

Однако, несмотря на все свои преимущества, у газлифтного способа есть два существенных минуса. Первый заключается в дороговизне используемого оборудования, а второй в низком коэффициенте полезного действия.

Насосный способ добычи

Насосный способ добычи нефти подразумевает использование насосных установок, которые и обеспечивают подъем нефти по добывающим скважинам на поверхность. Насосы бывают штанговыми и бесштанговыми

В основном на месторождениях нефти используются штанговые глубинные насосы. Глубина их работы составляет 2,5 километра, при этом производительность около 500 кубометров в сутки. Схема штанговой добычи изображена на рисунке.

Рисунок 2. Схема штанговой добычи. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основными преимуществами насосного способа добычи являются:

1. Регулируемая производительность.
2. Простота планового и внепланового технического обслуживания оборудования.
3. Возможность добычи с наклонных эксплуатационных скважин.
4. Высокий показатель производительности.
5. Продолжительный временный промежуток между плановыми ремонтными работами.

Однозначно решить какой из способов лучше невозможно. Так как применение того или иного способа зависит от ряда свойств и характеристик месторождения. Поэтому способ скважинной добычи основывается исключительно на результатах экономического исследования.

Источник

Как добывают нефть?

Повышение темпов развития и индустриализация стран требует все больше энергии. Рынок энергоресурсов является одним из наиболее важных в мировой экономике. Наличие нефтяных месторождений и разработка топлива оказывает значительное влияние на развитие государства и во многом определяет его положение на международной арене.

Добыча нефти в современном мире

В соответствии с одной из методологий, принято разделять мировую добычу нефти на два этапа:

1. С начала истории до 1979 г.;
2. С 1979 г. по сегодняшний день.

1979 г. отмечен в качестве рубежа, так как в этот год был зафиксирован максимальный показатель добычи нефти – 3236 млн тонн.

С начала ХХ века по конец 70-х гг. отмечается стабильный рост темпов добычи сырья. Развитие нефтепромысла шло в геометрической прогрессии. После 1980 года темпы стали заметно снижаться.

На сегодняшний день наблюдается возобновление роста показателей ежегодной добычи сырья, однако уже не такой стремительный, как в ХХ веке.

Основными экспортерами нефти являются:

Помимо использования на внутреннем рынке, страны занимаются активной продажей «черного золота» за рубеж.

Нефтепромысловая геология

Данное направление геологии занимается подробным исследованием нефтяных месторождений. В его ведомстве находится не только разработка методов добычи сырья, но и проектирование мер для рационально использования земных недр.

Нефтяные пласты обычно располагаются на большой глубине, для их извлечения требуется специальное оборудование. Многие из обнаруженных месторождений остаются неразработанными. Это связно с тем, что добыча нефти – трудоемкий процесс. Для того чтобы разработка была рентабельна, залежи должны соответствовать определенным критериям.

Коэффициент нефтеотдачи должен быть не ниже 30%. Данный показатель отражает объем сырья, находящегося под землей, к объему, который можно будет извлечь и переработать.

В нефтеносных слоях, помимо искомого сырья, присутствуют в больших количествах вода и газ. Все это находится под колоссальным давлением земной коры, показатель которого является основным параметром при выборе метода добычи нефти.

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.

• 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.

• 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.

• 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.

Как добывают нефть в России и объемы

По оценкам экспертов, Российская Федерация владеет около 13% разведанных нефтяных залежей всего мира. Нефтедобывающая отрасль выступает основой российской экономики.

Страна является одним из лидеров по добыче и экспорту сырья. За 2017 год на территории России было извлечено 547 млрд тонн нефти. Объемы добычи демонстрируют ежегодный прирост приблизительно на 10 млрд тонн. За один день в стране добывают порядка 11,26 млн баррелей.

В пределах российских границ находится огромное количество нефтяных месторождений. Большая часть из них еще не изучена. Некоторые промыслы решено не разрабатывать из-за специфики их расположения и трудностей в извлечении сырья.

На сегодняшний день идет активная разработка залежей нефти в Западной и Восточной Сибири. Большие объемы добычи сырья зарегистрированы в Ханты-Мансийском автономном округе и Тимано-Печорском нефтяном регионе. Нефть также добывают в Красноярском крае и в Ямало-Ненецком автономном округе.

Добыча российской сланцевой нефти в основном осуществляется в Западной Сибири. Особенностью разработки этого вида нефти является необходимость очищать сырье от примесей. Сейчас себестоимость переработки сланцевой нефти достаточно высока, однако с развитием технологий ожидается резкое повышение рентабельности добычи такого сырья.

Извлечение нефти с морского дна на сегодняшний день осложнено трудоемкостью и дороговизной процесса. Основным районом шельфового бурения в России является шельф острова Сахалин, расположенный в Охотском море. Высокая стоимость такого вида добычи нефти обусловлена тем, что для извлечения сырья требуется использовать морские буровые платформы. Стоимость одной установки достигает нескольких миллионов долларов.

В России также представлена добыча нефти шахтным способом. Особенностью данного метода является то, что нефтяные скважины сооружаются в шахтах. Этот вид добычи применяется в случае разработки энергетически истощенных месторождений сырья средней вязкости или залежей с высоковязкой нефтью.

Данный способ извлечения сырья широко использовался в конце ХIХ века. На сегодняшний день единственным месторождением, где добыча нефти производится шахтным методом, является Ярегское нефтяное месторождение. Оно расположено в республике Коми.

Эпоха нефтяной цивилизации, наступившая в начале ХХ века, оказала огромное влияние на многие сферы жизни человека и на внешний вид мира в целом. 100 лет назад сложно было представить, что почти каждая семья в большом городе будет иметь собственный автомобиль. А расстояния в десятки тысяч километров возможно будет преодолеть за несколько часов.

Нефть, сменившая господствовавший на рынке энергоресурсов в течение 400 лет уголь, на данный момент является основным источником энергии. Страны, владеющие большими запасами сырья, имеют возможность развиваться за счет природных богатств и выстраивать свою экономику, опираясь на естественные внутренние резервы.

Источник