Динамика добычи нефти из пластов
Введение
Добыча нефти ведется
Первый способ применялся еще в 1 веке в Мидии и Сирии, второй - в 15 веке в Италии. Но началом развития нефтяной промышленности принято считать время появления механического бурения скважин на нефть в 1859 году в США, и сейчас практически вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин. За сотню с лишним лет развития истощились одни месторождения, были открыты другие, повысилась эффективность добычи нефти, увеличилась нефтеотдача, т.е. полнота извлечения нефти из пласта. Но изменилась структура добычи топлива. Долгое время находившуюся на первом месте нефтяную промышленность обгоняет перспективная газовая. (Сейчас на уголь приходиться только 15% тонн условного топлива, газ - 45% , нефть - 40%). У сходящей с лидирующих позиций нефтяной промышленности возникли проблемы.
В России первые скважины были пробурены на Кубани в 1864 г. и в 1866 г. одна из них дала нефтяной фонтан с дебитом более 190 т в сутки. Тогда добыча нефти велась в основном монополиями, зависевшими от иностранного капитала. Механизация добычи была слабая, поэтому с целью получения максимальной прибыли разрабатывались наиболее перспективные в экономическом плане залежи.
В начале 20 века Россия занимала первое место по добычи нефти. В 1901 - 1913 г.г. страна добывала приблизительно 11 млн. топи нефти. Сильный спад произошел во время Гражданской войны. Но после национализации нефтяной промышленности были приняты чрезвычайные меры по восстановлению 20 разрушенных предприятий ввиду стратегического значения отрасли. К 1928 году добыча нефти была снова доведена до 1 1,6 млн. тонн.
В первые годы советской власти основными районами нефтедобычи были Бакинский и Северного Кавказа (Грозный,
Майкоп). Также велась добыча на Западной Украине в Галиции. Закавказье и Северный Кавказ давали в 1940 г. около 87% нефти в Советском Союзе. Однако вскоре истощающиеся запасы старейших районов перестали удовлетворять запросы развивающейся промышленности. Назрела необходимость в поисках нефти на других территориях страны. Были открыты и введены в строй месторождения Пермской и Куйбышевской областей, Башкирии, что обусловило создание крупнейшей Волго-Уральской базы. Обнаружены новые месторождения в Средней Азии Казахстане, добыча нефти достигла 31,1 млн. тонн. Война 1941 - 1945 г.г. нанесла сильный ущерб районам Северного Кавказа, что существенно сократило объем добываемой нефти.
Однако в послевоенный период с
параллельным
восстановлением
нефтедобывающих комплексов Грозного
и Майкопа
были
введены в разработку крупнейшие месторождения
Волго-
Уральской
нефтяной базы. И в 1960 году она уже давала
около 71%
нефти страны. Применялись и технические
новшества (поддержание
пластового давления), что позволило значительно
увеличить добычу.
В 50 годах
добывали 38 млн. тонн, в 60-ых же цифра возросла
на
порядок - 148 млн. тонн. Конец 60-ых годов
ознаменовался
оснащением
отрасли новейшими техническими изобретениями
и
усовершенствованием технологий. В 1972
году производительность
труда возросла в 2 раза. СССР занимал второе
место по добыче нефти в мире
после США, где большая часть месторождений
была
зарезервирована с целью создания стратегических
запасов для
будущего
развития экономики. Поэтому темпы добычи
в США ежегодно в течение
1951 - 1982 годов увеличивались на 4,6 млн. тонн, тогда
как добыча нефти в Советском Союзе - по
18,8 млн. тонн, т.е., начиная с 1958 года прирост
добычи фактически составлял более 100
млн. тонн за каждые 5 лет, что позволило
стране выйти на первое место в мире.
За период с 1961г по 1972 годы было добыто
свыше 3,3 млр. тонн нефти. Такой быстрый
рост изменения соотношения между потенциальными
запасами (размер перспективных нефтегазоносных
площадей превышает 11 млн. км и разведанными, которые
особенно сократились на старых районах. В тоже время рост
обеспечивали новые освоенные месторождения
в Западной Сибири (Средне - Обский район
и Шатиский районы ), Белоруссии,
Западном Казахстане, Оренбургской
области и
Удмуртии, на континентальном шельфе
Каспийского моря. Еще в
1970 году
Волго-Уральский район давал около 61% нефти,
однако
уже в 1974 году на лидирующие позиции стал
выдвигаться
уникальный Западно-Сибирский нефтегазоносный
бассейн, обогнав
по уровню добычи нефти Татарию, являвшуюся
крупным
поставщиком в 60-ые годы. Промышленная
добыча в районе
развивалась быстрыми
темпами. В 70-ые годы - 31 млн. тонн, а в 80-ые - 312 млн. тонн (свыше
половины добычи нефти в стране), что
позволило стать
Западной Сибири ведущим нефтедобывающим
районом страны. Восточные регионы превратились
в главные по
добыче нефти. Это Западная Сибирь, Казахстан,
полуостров
Мангышлак, Средняя
Азия и Дальний Восток (Сахалин). Добыча
же в
80-ых годах в старых районах либо стабилизировалась,
как в Волго-
Уральском, либо падала, как в Баку, Грозном
и на Западной Украине.
Новые перспективные месторождения были
открыты в начале 70-ых
годов в Коми и Архангельской
области (Тимано-Печорская
нефтегазоносная провинция), а также ряд
незначительных в
Прибалтике
и других районах.
Упадок нефтедобывающей
1 Понятие, структура и свойства нефти
Что же такое нефть? Теплотехник ответит, что это прекрасное, высококалорийное топливо. Но химик возразит: нет! Нефть - это сложная смесь жидких углеводородов, в которых растворены газообразные и другие вещества. И чтобы перечислить все продукты, получаемые из нефти, нужно потратить несколько листов, так как их уже несколько тысяч.
1) Нахождение в природе
Залежи нефти находятся в недрах Земли на разной глубине, где нефть заполняет свободное пространство между некоторыми породами. Если она находится под давлением газов, то поднимается по скважине на поверхность Земли. По запасам нефти наша страна занимает одно из ведущих мест в мире.
2) Физические свойства.
Нефть - маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она немного легче воды и практически в ней не растворяется. так как нефть смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения.
Нефть сильно варьирует по цвету (от
светло-коричневой, почти бесцветной,
до темно-бурой, почти черной) и по плотности
(от легкой 0,65-0,70 г/смЗ, до тяжелой 0,98-1,05
г/смЗ).Начало кипения нефти обычно
выше 280С. температура застывания колеблется
от +300 до -600С и зависит в основном от содержания
парафина (чем его больше, тем температура
застывания выше). Теплоемкость нефти
1,7-2,1 кДж/кг;
теплота сгорания 43,7-46,2 мДж/кг; диэлектрическая
проницаемость2-2,5; электрическая проводимость 2.10-10-0,3.10-18 ОМ-1.СМ-1. Вязкость изменяется
в широких пределах и зависит от химического
и фракционного состава нефти
и смолистости (содержания
в ней асфальтосмолистых веществ).
Температур вспышки нефти колеблется от -35 до 1200С в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров. Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.
3) Классификация нефти.
Нефть можно классифицировать по разным признакам.
1. По содержанию серы:
a. Малосернистые (до 0,5 % S)
b. Сернистые (0,5-2 % S)
c. Высокосернистые (св. 2 % S).
2. По потенциальному
содержанию фракций, выкипающих
до 3500С:
a) Т1 - тип
нефти, в которой указанных
фракций не
меньше 45 %
- T2 - 30-44,9 %
- ТЗ - меньше 30 %.
3. По потенциальному содержанию масел:
a. Ml - не меньше 25 %
b. M2 - меньше 25 %.
4.По качеству масел:
a. Подгруппа
И1 с индексом
вязкости масел
больше 85
b. Подгруппа И2 - с индексом 40-85.
Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы и вида составляет шифр технологической классификации нефти.
4) Состав нефти
В зависимости от месторождения нефть имеет различный качественный и количественный состав. Так, например, Бакинская нефть богата циклопарафинами и сравнительно бедна предельными углеводородами. Значительно больше предельных углеводородов в грозненской и ферганской нефти. Пермская нефть содержит ароматические углеводороды.
Представляя собой жидкость, более легкую, чем вода, нефть разных мест, иногда даже и соседних, различна по многим свойствам: цвету, плотности, летучести, температуры кипения... Однако любая нефть это жидкость почти нерастворимая в воде и по элементарному составу содержащая преимущественно углеводороды с подмесью небольшого количества кислородных, сернистых, азотистых и минеральных соединений, что видно не только по элементарному составу, но и по всем свойствам углеводородов.
5) Очистка нефти
Первый завод по очистке нефти был построен в России в 1745 г., в период правления Елизаветы Петровны, на Ухтинском нефтяном промысле. В Петербурге и в Москве тогда пользовались свечами, а в малых городах - лучинами. Но уже тогда во многих церквях горели неугасаемые лампады. В них наливалось гарное масло, которое было не чем иным, как смесью очищенной нефти с растительным маслом. Купец Набатов был единственным поставщиком очищенной нефти для соборов и монастырей. В конце XVIII столетия была изобретена лампа. С появлением ламп возрос спрос на керосин.
Очистка нефти - удаление из нефтепродуктов нежелательных компонентов, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства топлив и масел.
Химическая очистка производитс
серной кислотой и олеумом, применяема для удаления непредельных и ароматических углеводородов.
Физико-химическая очистка производится с помощью растворителей, избирательно удаляющих нежелательные компоненты из очищаемого продукта. Неполярные растворители (пропан и бутан) используются для удаления из остатков переработки нефти (гудронов), ароматических углеводородов (процесс деасфальтации). Полярные растворители (фенол и др.) применяются для удаления полициклических ароматических углеродов с короткими боковыми цепями, сернистых и азотистых соединений из масляных дистиллятов.
При адсорбционной очистке из нефтепродуктов удаляются непредельные углеводороды, смолы, кислоты и др. адсорбционную очистку осуществляют при контактировании нагретого воздуха с адсорбентами или фильтрацией продукта через зерна адсорбента.
Каталитическая очистка - гидрогенизация в мягких условиях, применяемая для удаления сернистых и азотистых соединений.
2 Развитие добычи нефти
В России первые скважины были пробурены на Кубани в 1864 г. и а 1866 г. одна из них дала нефтяной фонтан с дебитом более 190 т в сутки. Тогда добыча нефти велась в основном монополиями, зависевшими от иностранного капитала. В начале 20 века Россия занимала первое место по добычи нефти. В1901 - 1913 г.г. страна добывала приблизительно 11 млн. тонн нефти. Сильный спад произошел во время Гражданской войны. К 1928 году добыча нефти была снова доведена до 11,6 млн. тонн. В первые годы советской власти основными районами нефтедобычи были Бакинский и Северного Кавказа (Грозный, Майкоп). Также велась добыча на Западной Украине в Галиции. Закавказье и Северный Кавказ давали в 1940 г. около 87% нефти в Советском Союзе. Однако вскоре истощающиеся запасы старейших районов перестали удовлетворять запросы развивающейся промышленности. Назрела необходимость в поисках нефти на других территориях страны. Были открыты и введены в строй месторождения Пермской и Куйбышевской областей, Башкирии, что обусловило создание крупнейшей Волго-Уральской базы.
Обнаружены новые
добыча
нефти достигла 31,1 млн.
тонн. Война 1941 - 1945
г.г.
нанесла сильный ущерб районам Северного
Кавказа, что
существенно сократило объем добываемой
нефти. Однако в
послевоенный период с параллельным
восстановлением нефтедобывающих
комплексов Грозного и Майкопа были введены
в
разработку крупнейшие месторождения
Волго-Уральской нефтяной базы. И в 1960 году
она уже давала около 71% нефти страны. Применялись и технические
новшества (поддержание пластового давления),
что позволило значительно увеличить
добычу. В 50 годах добывали 38 млн. тонн,
в 60-ых же цифра возросла на порядок – 148 млн.
тонн. Конец 60-ых годов ознаменовался оснащением
отрасли новейшими техническими изобретениями
и усовершенствованием
технологий. За период с 1961 по 1972 годы
было добыто свыше 3,3 млр. тонн нефти.
Такой быстрый рост изменения соотношения между потенциальными запасами (размер перспективных нефтегазоносных площадей превышает 11 млн. км и разведанными, которые особенно сократились в старых районах. В тоже время рост обеспечивали новые освоенные месторождения в Западной Сибири (Средне - Обский район и Шатиский районы), Белоруссии, Западном Казахстане, Оренбургской области и Удмуртии, на континентальном шельфе Каспийского моря. Еще в 1970 году Волго-Уральский район давал около 61% нефти, однако уже в 1974 году на лидирующие позиции Новые перспективные месторождения были открыты в начале 70-ых годов в Коми и Архангельской области (Тимано - Печорская нефтегазоносная провинция),Восточные регионы превратились в главные по добыче нефти. Это Западная Сибирь, Казахстан, полуостров Мангышлак, Средняя Азия и Дальний Восток (Сахалин).стал выдвигаться уникальный Западно-Сибирский нефтегазоносный бассейн капитала.
3 Разработка нефтяного месторождения
Разработка нефтяного
Добыча нефти в процессе разработки постоянно изменяется: возрастает, стабилизируется, снижается. В свою очередь эксплуатационные характеристики месторождения существенно различаются в зависимости от геолого-физической характеристики объекта и условий его разработки. В то же время действующая налоговая система является по сути статичной. Исключение составляет плата за пользование недрами которая должна дифференцироваться при лицензировании, и акциз, устанавливаемый правительством по представлению Минэнерго РФ с учетом технико-экономических показателей предприятия (компании), а не конкретного месторождения или объекта разработки. Существующая налоговая практика сдерживает ввод в разработку трудноизвлскаемых запасов, работы по повышению нефтеотдачи пластов и, таким образом, уменьшает добычу нефти. Несовершенство налоговой системы особенно усиливается, когда месторождение (объект разработки) вступает в стадию снижения добычи нефти, а затем и в завершающую стадию. Практика проектирования и разработки месторождений, в том числе и с трудноизвлекаемыми запасами, и особенно месторождений, находящихся в поздней стадии разработки, показывает, что снижение платы за недра, отмена отчислений на воспроизводство минерально-сырьевой базы, освобождение от акциза (или изменение ставки налога на добычу полезных ископаемых в соответствии с новой редакцией Налогового кодекса) позволяет вводить их в разработку, увеличивать периоды рентабельной разработки, создавать новые и сохранять старые рабочие места. К сожалению, реализация этоймасти закона "О недрах" сдерживается из-за необходимости наполнения дефицитных бюджетов. Вместе с тем, очевидно, что в зависимости от стадий разработки месторождений налоговой режим должен изменяться.
В указанных работах также
В качестве примера рассмотрим нижний объект разработки Заладно-Тэбукского месторождения Республики Коми.
Этот объект включает терригениыс пласты среднего и верхнего девона: 1а, 16, 1в, Па, Пб, III.
Разработка объекта ведется с 1962 г., на 01.01.01 г. накопленная добыча составила 47 млн. т, выработанность НИЗ - 96%. Базисным пластом является пласт D2ef Нб+Ш с начальными извлекаемыми запасами 78% всех начальных запасов объекта.
Доля этого пласта в накопленной добыче объекта составляет 80%.
Применение изложенного
4 Динамика добычи нефти
До 50-ых
годов наращивание объемов
- крупные и высокодебитные месторождения эксплуатируемого
фонда, составляющие основу ресурсной базы, в значительной степени
выработаны; - резко ухудшились по своим кондициям и вновь приращиваемые
запасы. За последнее время практически не открыто ни одного
крупного высокопродуктивного месторождения; - сократилось финансирование геологоразведочных работ. Так в
Западной Сибири, где степень освоения прогнозных ресурсов
составляет около 35 процентов, финансирование геологических работ
начиная с 1989 года сократилось на 30 процентов. На столько же уменьшились объемы разведочного бурения;
-остро не хватает
- низкие внутренние цены на
нефть не обеспечивают самофина
произошло серьезное ухудшение материально - технического и финансового обеспечения отрасли;
- нехватка эффективного и эколог
-не определен единообразный
собственник месторождений нефт
-задолженность республик за
поставленную нефть и нарастающ
Итак упадок нефтедобывающей промышленности обусловлен наличием комплекса взаимосвязанных причин. Выход из настоящего положения затруднен глобальным характером стоящих проблем, поэтому если продолжится экономический кризис в стране и усилится процесс политического раздроблении.
5 Способы добычи нефти
Почти вся добываемая в мире нефть, извлекается посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для подъема нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъемных труб, механизмов и арматуры, рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор ее на поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, посредством колодцев.
Сбор нефти с поверхности водоемов - это, очевидно, первый по времени появления способ добычи, который до нашей эры применялся в Мидии, Вавилонии и Сирии. Сбор нефти в России, с поверхности реки Ухты начат Ф.С. Прядуноеым в 1745 г. В 1858 на полуострове Челекен нефть собирали в канавах, по которым вода стекала из озера. В канаве делали запруду из досок с проходом воды в нижней части: нефть накапливалась на поверхности.
Разработка
песчаника или известняка, пропитанного
нефтью, и извлечение из него нефти, впервые
описаны итальянским ученым Ф. Ариосто в 15 веке.
Недалеко от Модены в Италии такие
нефтесодержащие грунты измельчались
и подогревались в котлах. Затем нефть выжимали
в мешках при помощи пресса. В 1833 -1845г нефть добывали
из песка на берегу Азовского моря. Песок
помещали в ямы с покатым дном и поливали
водой. Вымытую из песка нефть собирали
с поверхности воды пучками травы. Добыча нефти из
колодцев производилась в Кисеи и, древней
области между Ассирией и Мидией в 5 веке
до пашей эры при помощи коромысла, к которому
привязывалось кожаное ведро. Подробное описание
колодезной добычи нефти в Баку дал немецкий
натуралист Э. Демпфер. Глубина колодцев
достигала 27 м, их стенки обкладывались
камнем или укреплялись дерево Добыча нефти посредством
скважин начала широко применяться с 60-х
г. 19 века. Вначале наряду с открытыми фонтанами
и сбором нефти в вырытые рядом со скважинами земляные амбары
добыча нефти осуществлялась также с помощью
цилиндрических ведер с клапаном в днище
Из механизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубоконасосная эксплуатация, которую в 1874 г применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку. В 1886 г В.Г. Шухов предложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку в 1897г. Более совершенный способ подъема нефти из скважины - газлифт - предложил в 1914 г ММ Тихвинский.
6 Процесс добычи нефти
Процесс добычи нефти, начиная от притоки ее но пласту к забоям скважин и до внешней перекачки товарной нефти с промысла, можно разделить условно па 3 этапа.
• Движение
нефти по пласту
к скважинам благодаря
искусственно создаваемой разности
давлений в пласте и
на
забоях скважин.
.Движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности - эксплуатация нефтяных скважин.
• Сбор
нефти и сопровождающих
ее газа
и воды на
поверхности,
их разделение, удаление минеральных солей
из
нефти, обработка пластовой
воды, сбор попутного нефтяного
газа.
Под разработкой нефтяного
Извлечение нефти из скважин производится либо за счет естественного фонтанирования под действием пластовой энергии, либо путем использования одного из нескольких механизированных способов подъема жидкости. Обычно в начальной стадии разработки действует фонтанная добыча, а по мере ослабления фонтанирования скважину переводят на механизированный способ: газлифтный или эрлифтный, глубинонасосный (с помощью штанговых, гидропоршневых и винтовых насосов).
Газлифтный способ вносит существенные дополнения в обычную технологическую схему промысла, гак как при нем необходима газлифтная компрессорная станция с газораспределителем и газосборными трубопроводами.
Нефтяным промыслом называется технологический комплекс, состоящий из скважин, трубопроводов, и установок различного назначения, с помощью которых на месторождении осуществляют извлечение нефти из недр Земли.
На месторождениях, разрабатываемых с помощью искусственного наводнения, сооружают систему водоснабжения с насосными станциями. Воду берут из естественных водоемов с помощью водозаборных сооружений.
В процессе добычи нефти важное место занимает впутрипромысловый транспорт продукции скважин, осуществляемый по трубопроводам. Применяются 2 системы внутрипромыслового транспорта: напорные и самотечные. При напорных системах достаточно собственного давления на устье скважин. При самотечных движение происходит за счет превышения отметки устья скважины над пометкой группового сборного пункта. При разработке нефтяных месторождений, приуроченных к континентальным шельфам, создаются морские нефтепромыслы.
7 Нефтяная промышленность. Месторождение нефти
Нефтяная промышленность - отрасль тяжелой индустрии, включающая разведку нефтяных и нефтегазовых месторождений, бурение скважин, добычу нефти и попутного газа, трубопроводный транспорт нефти.
Цель нефтеразведки - выявление, геолого - экономическая оценка и подготовка к работе промышленных залежей. Нефтеразведка производиться с помощью с помощью геологических, геофизических, геохимических и буровых работ. Процесс геологоразведочных работ подразделяется па два этапа: поисковый и разведочный. Первый включает три стадии: региональные геолого-геофизические работы, подготовка площадей к глубокому поисковому бурению и поиски месторождений. Второй завершается подготовкой месторождения к разработке.
По степени изученности
Категории А, В и С1 относятся к промышленным запасам. На сегодняшний день главная проблема геологоразведчиков -недостаточное финансирование, поэтому сейчас разведка новых месторождений частично приостановлена. Потенциально, по прогнозам экспертов, геологоразведка может давать Российской Федерации прирост запасов от 700 млн. до 1 млрд. т в год, что перекрывает их расход вследствие добычи (в 1993 году было добыто 342 млн. т).

- Динамика доходов и расходов
- Динамика доходов консолидированного бюджета РФ
- Динамика жизненного уровня населения за годы реформ
- Динамика заңдары
- Динамика и анализ структуры занятости и безработицы в Республике Беларусь
- Динамика и анализ структуры занятости и безработицы в Республике Беларусь
- Динамика издержек
- Динамика вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси
- Динамика глобальной экономики: воздействие на финансовую систему России
- Динамика годовых тенденций
- Динамика групп и лидерство в системе менеджмента
- Динамика групп и лидерство в системе менеджмента
- Динамика двигательной подготовленности и физического здоровья у легкоатлетов
- Динамика демографических процессов в современной России