Az olaj és gáz geológiai kutatásának racionális komplexumában feltárási szakasz, amint az e művek racionális sorrendjének táblázatából látható, a kereső természetes folytatása. A feltárási munka a kutatási szakaszban feltárt lelőhelyek és lelőhelyek ipari felmérésére és fejlesztésre való felkészítésére irányul. Ugyanakkor a kutatófúrások eredményeként nyert C1 ipari kategóriájú szénhidrogénkészleteket és a korábban becsült C2 kategóriájú készleteket a feltárt mező vagy lelőhely teljes területén ipari készletekké kell alakítani.
A kutatási munkák főbb típusai: kutatófúrások, kutak tesztelése, minden szükséges geológiai és geokémiai információ elemzése a lelőhely (mező) paramétereinek tisztázásához és próbatermelésre való előkészítéséhez. Szükség esetén CDP-módszerrel, kis mértékben terepi geofizikai módszerekkel történő fúrás-szeizmikus feltárás is biztosítható.
Az intelligencia fő módszertani elve, amelyet G.A. Gabrielyants és V.I. A Poroskun még 1974-ben az egységes fúrás elve, amely a kutatókutak egyenletes elhelyezésével valósul meg a lelőhely teljes térfogatában. Ennek az elvnek megfelelően mindenekelőtt a lelőhely azon részeit (mezőit) kell részletesen tanulmányozni, amelyek a fő szénhidrogén készleteket tartalmazzák. Ezzel párhuzamosan javul a tartalékbecslés pontossága, és ebből adódóan a próbatermelésre és az azt követő fejlesztésre szánt terepi előkészítés minősége. Ugyanakkor a kutatófúrások differenciált elhelyezése biztosított, figyelembe véve a lelőhely vagy a mező szerkezetének morfogenetikai sajátosságait.
Az olaj- és gázmezők modern feltárása figyelembe veszi a kutatófúrási folyamat optimalizálásának és egyetemességének elvét, amelyet először V.M. javasolt. Kreiter és V.I. Birjukov (1976). Ezek az alapelvek a következőképpen vannak megfogalmazva:
- Az egyedi lelőhely vagy terület kutatásának racionális rendszerének és teljességének elve.
- Az egymást követő közelítések elve egy mező vagy egyedi lelőhely vizsgálatánál.
- A kutatási cél relatív egységességének elve.
- A legkisebb munka-, tudományos-alkalmazott és anyag-technikai költség elve.
- A legkevesebb idő eltöltése és a legnagyobb megtakarítás elve az energiatakarékos technológiák betartása mellett.
Az olaj- és gázmezők feltárásának racionális rendszere bizonyos, általában minimális számú kutatófúrás fúrását jelenti, amelyeket meghatározott sorrendben fektetnek le, hogy a feltárt mező ipari felméréséhez és a fejlesztésre való felkészítéséhez szükséges és elegendő információhoz jussanak. Ugyanakkor a kutatófúrások elhelyezési rendszerének meg kell felelnie a jellemzőknek geológiai szerkezet a vizsgált tárgy.
A nyílt lelőhely (mező) szakasza kutatási szintekre van felosztva. Kutatási réteg alatt az üledéktakaró egy szakaszának részét kell érteni, amely egy vagy több produktív képződményt foglal magában, amelyek közel hipszometrikus szinten helyezkednek el, és amelyeket a befogadó kőzetek geológiai szerkezetében és a szénhidrogén folyadékok fizikai tulajdonságaiban mutatkozó hasonlóság jellemez. Kutatásuk egyetlen kútrács segítségével végezhető el.
A kutatófúrás három rendszerét és megfelelő módszerét különböztetjük meg: háromszögletű, gyűrűs és profilos kutatófúrások párhuzamos keresztirányú és hosszanti profiljainak rendszerével.
Háromszög alakú kutatófúrás elhelyezési rendszer. Ez a technika a legrégebbi, és a fejlődés hajnalán alkalmazták olajipar. Ugyanakkor, amint az az ábrán látható. 65, az első kutatófúrás a legoptimálisabb szerkezeti és hipszometrikus körülmények között van elhelyezve, a többi kutatófúrás egyenlő oldalú háromszögek formájában van kialakítva, amelynek oldala nem haladhatja meg az 500 métert, a szárnyak dőlésszöge lokálisan felfelé. 10 fokig. 20 fokos dőlésszögnél 400 méterrel, majd a szárnyak dőlésszögének 5-6 fokonkénti növekedésével körülbelül 50 méterrel csökken.
A kutatófúrások elhelyezésére elfogadott háromszögrendszer irracionalitása még az elfogadott maximális 500 méteres távolság mellett is abban áll, hogy túlzottan sok fúrást végeznek az egységesség meghatározott elvének megfelelően. Ez a fúrási műveletek költségének jelentős növekedéséhez vezet. Az eljárást bizonyos mértékig igen szerény geológiai hatásfok elérése indokolja (akár 80-100 tonna hagyományos 1 méter kutatófúrásonként), ha a csapda területe és a várható lerakódás nem több, mint 2 -2,5 km2. Az 1-1,5 km2 méretű azonosított kőzettani és rétegtani szénhidrogén-felhalmozódások feltárásában szerzett tapasztalatok is jelzik a háromszögletű kutatófúrási rendszer megvalósításának jövedelmezőségét.
Az USA-ban a nagy öböl alakú kőzettani-rétegtani lelőhelyek mellett elterjedtek a kőolaj- és gázfelhalmozódások, amelyek kőolaj- és gázkészletei akár 1,5 millió hagyományos egységnyi mennyiséget is elérhetnek. t méretek 1,5-2 km2-ig. Az ilyen lelőhelyek feltárására háromszögletű kutak rácsot is használnak, számuk 12-15, ami a jövedelmezőség tartományába esik, átlagosan 120 hagyományos egységig. t/m. Oroszországban 1912-ben a kutatás kezdeti szakaszában sikeresen alkalmaztak egy hasonló rendszert a kutatófúrás racionálisként történő elhelyezésére, amelyet a világgyakorlatban először I. M. fedezett fel. Gubkin a „hüvely alakú” olajlelőhelyről, 1916 óta a profilfúrásra való átállással. Jelenleg ezt a feltárási módszertant használják a Volga-Urál és a délen lévő szomszédos olaj- és gázrégiókon belüli kis olajlelőhelyek feltárására, amelyek a vizi előtti és a Tournais-kor előtti kor eróziós „bevágásaihoz” kapcsolódnak.
Gyűrűs rendszer kutatófúrások elhelyezéséhez. A nyílt lelőhelyek és lelőhelyek feltárásának gyűrűrendszerének racionális jellegét, sikeresen kombinálva az egyes feltárt emeletek fejlesztésével, megerősíti az egyedülálló Zapolyarny példája. gáz kondenzátum mező több mint 2000 km2 összterülettel és 1500 milliárdnyi kitermelhető gáztartalékkal. m3. A teljes kutatást a „keresztkutató fúrás” rendszerrel végeztük 12 kutatófúrással, a feltárást pedig 27 kutatófúrással, az ábrán látható gyűrűs módszerrel. 66.
A gyűrűrendszer specifitását a Zapolyarnoye mezőnél a kutak következő elhelyezkedése határozza meg a szerkezeti izogipszmezőkön. Az 1. kút első felfedező mezőjén belül 4 fúróberendezést helyeznek el. A pálya belső területének lehatárolása után 5 db négyzetekkel jelölt fúrótorony kerül kialakításra a következő külső mezőben a már körülhatárolt központi zónához képest. A lelőhely ezen részének lehatárolását követően a gázkondenzátummező külső zónájának kialakítását tervezzük úgy, hogy először 7 kutatófúrást helyezünk el az utolsó előtti mezőben, majd 9 db a mezőt keretező utolsó izogipszközi kontúrban. .
A kutatófúrás gyűrűrendszerének racionális jellegét az egyedülálló Zapolyarnoye gázkondenzátummező fejlesztése során igazolja a geológiai hatásfok elért értéke, amely meghaladja az 1000 hagyományos egységet. t kutatófúrás 1 m-ére.
Következésképpen a gyűrűrendszer használatának nagy hatékonysága a nagy (akár gigantikus vagy nagyobb) szénhidrogén-tartalékok jelenlétével és a mező viszonylag egyszerű szerkezetével érhető el, ív típusú réteges vagy masszív szerkezetű lerakódással. Ezt mindenekelőtt figyelembe kell venni a racionális feltárási módszertan megválasztásakor, amit az egyedülálló zapolyarnojei mező példáján keresztül a kapott eredmények teljes mértékben igazolnak. A gyűrűrendszert számos nagy gázkondenzátummező feltárására használták a Jejszk-Berezan gázhordozó régióban, különösen Kanevszkij és Leningrádszkij területén. Az USA-ban ezzel a módszerrel tárták fel az Arbockle Formáció mészkövében található fő kupolalerakódást Oklahoma City legnagyobb olajmezőjében a nyugati belterületi tartományban.
Profilrendszer kutatókutak elhelyezésére
A modern időkben
Bármilyen szerkezeti összetettségű olaj- és gázlelőhelyek, valamint antiklinális és nem antiklinális típusú mezők feltárásának körülményei között, kivéve az első módszereknél említett eseteket, a leghatékonyabb és általánosan ésszerűbb a profilkutató fúrórendszer. Lényege bizonyos számú kutatófúrás tervezésében rejlik, amelyek mindegyike a keresztirányú és hosszanti profilok metszéspontjain van elhelyezve. Ezenkívül a feltárt lelőhely méretétől függően szigorúan szabályozzák a keresztirányú és hosszanti profilok közötti távolságot, valamint az egy fúrásra jutó területet. A korábbi módszerekhez képest a profilmódszer a legrugalmasabb, lehetővé téve a racionális kútmintázat és ezáltal a feltárt terület lefedettségének folyamatos változtatását.
Nézzünk tipikus példákat a kutatófúrások profilrendszerrel történő elhelyezésére. ábrán. A 67. ábra a kutak elhelyezkedését mutatja a gázkondenzátummezőben. A nagyobb keleti blokk szelvényes módszerrel került a kutatásba, az egyes fúrások racionális területe eléri a 26 km2-t. A kutak helyzete a profilon a kutatási blokk középső részének példáján látható. A mező keleti blokkjában összesen 38 db kutak találhatók. Ugyanazon kiválasztott paraméterek mellett a kisebb, azonos GWC-szintű nyugati gáz-kondenzátum tározóhoz a kutatófúrások racionális száma 26 lesz. gáz-kondenzátum típusú szénhidrogén folyadék és a profilok és a terület közötti távolságok másfélszeres növelésének lehetősége, egy kútra vetítve a keleti blokk kútjainak teljes száma az ésszerűség elvének megsértése nélkül 25 , a nyugati betétre pedig - 18.
ábrán. A 68. ábra egy antiklinális blokk racionális technikáját mutatja be
30x70 km méretű, hibákkal bonyolított és olajlerakódással együtt
a VNK jellel mínusz 1590 m. Itt a legracionálisabb elhelyezése
fenékkutak párhuzamos, egymásra merőleges profilok rendszerével
négyzetenként 18 km2 területtel.
A profilok és kutak helyzetét az antiklinális nyugati kupolája középső részének példáján mutatjuk be.
A lelőhely középső részének példáján a kutatófúrások ésszerű elhelyezése adott az antiklinális csapda nagyobb nyugati blokkjára, ahol az olajlerakódás előrejelzése az OWC szint mínusz 3200 méter. A fent említetthez hasonló módszertant alkalmaztak a legracionálisabbnak, 10 km2-es egyedi kútrácsnégyzetekkel és 12 kúttal, kezdve a teret felfedező kutatófúrással. ábrán látható felderítéshez. 69 és 70 előrejelzett gázkondenzátum és olajmezők A termelő blokkok racionális kútelhelyezési rendszerét fontolgatják.
Az 1. kutatófúrásból, amely gázkondenzátumot és olajat ipari beáramlást termelt, a tervezett fúrótornyok racionális rácsának kialakítását tervezik, a „négyzetes” elhelyezés elvét megtartva. A feltárt gáz-kondenzátummező esetében a gáz-kondenzátum típusú szénhidrogén folyadékot figyelembe véve 12 km2 az egy kútra eső terület olaj esetében 8 km2 helyett, és egy racionális kutatási komplexum 24 kútból áll.
A mező egyéb blokkjainak kutatási fejlesztése nem járhat együtt a fúrótornyok számának növelésével. A mínusz 2400 m-es OWC-jellel rendelkező nagyobb előre jelzett olajlelőhely (70. ábra) ésszerű megoldásaként az 1. kutatókútból a szerkezet középső részében is rendelkezésre áll a fenti ábrákon látható séma szerint; fúrótoronyonként 28 km2-es területet fogadtak el hatékonyabbnak, a kutatófúrások száma összesen 32 volt. Ugyanezen séma szerint egy kisebb, központi szerkezeti blokk 16 kútjával történt a kutatás.
ábrán. A 71. ábrán egy kupola típusú gáz-kondenzátum lerakódás látható mínusz 1050 m GWC magassággal, amelyet a középső részen a töréssíkok felületei által határolt horst bonyolít két sugár formájában.
E mező feltárásának legracionálisabb módja az lenne, ha szekvenciálisan fúrnánk profil-négyzet mintázat szerint, először a lelőhely középső részében, 8 km2-es területtel, kezdve egy horsttal. A horszon kívül a kutak távolsága 3 km-re, a fúrásra jutó terület pedig 10 km2-re növelhető. A terepi feltáráshoz szükséges kutak racionális száma nem haladhatja meg a 20-at. A kisebb nyugati blokkhoz - 12 kút.
Kupola típusú olajlelőhely feltárása egy antiklinális csapdában, amelyet egy déli hiba bonyolít (72. ábra), amelynek OWC jele mínusz 2810 méter, területe 18x6 km, ugyanaz a négyzetes racionális kutak rács. 5 km2-es területet használnak. A feltárás kiindulópontja az 1. kutatókút. A lelőhely teljes fedezetéhez a C1 kategóriájú erőforrások átadásával a kutak minimális száma 20 lesz.
ábrán látható kupolás olajlelőhelyek feltárása. 73. és 74. sz., hasonló profilrendszerrel, kutatófútonként 4 km2 területtel történik. A tábla összterülete, valamint a morfostrukturális viszonyok összességében megegyeznek a lelőhelyekéval (70. és 71. ábra), ami alapján a lelőhely középső részében racionális fúrási sémát helyezünk el. 1. feltáró kúttal.
ábrán. A 75. ábra egy kupolás, tektonikusan árnyékolt típusú összetett szerkezetű gázkondenzátum lerakódást mutat be, amelynek GWK jele mínusz 775 méter. A kutatófúrások racionális elhelyezése biztosítja a kutatófúrások központi blokkba történő elhelyezését az 1. kúttól egy 8 km2-es (a GWK-ig) tíz fúrásból álló rács mentén, ami lehetővé teszi, hogy a terep leghatékonyabb feltárásával számolhassunk. legalább 500 hagyományos egység mutatója. tonna kutatófúrás méterenként.
A diapirikus brachyanticline-ra korlátozódó, érintkezésközeli típusú olajlerakódás racionális feltárására egy példát mutatunk be az ábrán. 76.
A lelőhelyen belül racionális fúrórácsot alakítanak ki a megadott profilvázlat szerint 6 km2 kútra eső területtel. A projekt az ábrán látható módon 30 kutatófúrás fúrását biztosítja a mínusz 3300 m-es OWC-ig, a mező felfedezőjének számító 1. kutatófúrástól kezdve.
A fent tárgyalt szerkezeti-kőzettani és szerkezeti-rétegtani típusok lelőhelyeinél a kutatófúrások elhelyezésénél a megadott négyzetrácsos szelvényrendszer megmarad. Ugyanakkor az egy kútra jutó terület a közepes méretű lelőhelyek 5 km2-től a nagyok esetében 18 km2-ig terjed.
Hálás lennék, ha megosztaná ezt a cikket a közösségi hálózatokon:
Webhelykeresés.
Az olajtermelés összetett és többlépcsős folyamat. Integrált megközelítésre van szükség, amely több tanulmányi szakaszt foglal magában, amely hatalmas beruházásokat és munkaerő-költségeket igényel. A hatékonyság maximalizálása, a költségek csökkentése és a negatív következmények kiküszöbölése iránti vágy környezet arra készteti a vállalatokat, hogy újítsák meg és alaposan vizsgálják ki a betétet, jóval azelőtt, hogy megkezdenék a munkálatokat.
Hírszerző szolgálat
A geológiai feltárás és termelés mindig is hatalmas beruházásokat, a legmodernebb technológiák alkalmazását, mély és átfogó szakértelmet igényelt, és mindezek ellenére is óriásiak a kockázatok.
A legegyszerűbb sekély kút fúrása több millió rubelbe kerül, a polcon például az Északi-tengeren a költségek elérhetik az 1,5 milliárdot, és ez nem a határ.
Ennek fényében nehéz túlbecsülni a geológiai feltárás minden szakaszának fontosságát, mert minden olajat kihagyó kút óriási veszteségeket okozhat. Ahhoz, hogy a projektbe fektetett pénz megtérüljön, előzetesen meg kell győződni arról, hogy elegendő alapanyag van a földben, és az kitermelhető.
A vállalat és az ipar egészének hosszú távú fejlődéséhez pedig folyamatosan új olajtelephelyek után kell keresni. Még a rövid szünetek is a termelés meredek csökkenésével járnak a jövőben.
Azokban az időkben, amikor a szénhidrogéneket gyakorlatilag nem használták az iparban, és csak gyúlékonyságukat és viszkozitásukat értékelték, senki sem üldözte a hordók millióit. Ezért a nyersanyagokat gyakran ugyanazon a helyen bányászták, ahol a talaj felszínén látták, és senki sem tudta megjósolni, hogy mikor lesz vége.
1962-ben a Beverly Hillbillies amerikai vígjátékban volt egy ilyen epizód: a főszereplő pisztollyal vadászik egy nyulat, lő, eltéveszt és földet talál, és azonnal kifolyik az olaj. Még egy perc, és egy hétköznapi amerikaiból milliárdos lesz.
Az ipar fejlődésével a huszadik század elején nagy mennyiségű nyersanyagra volt szükség, és ez az időszak tekinthető a mai értelemben vett geológiai kutatás kiindulópontjának. Ahhoz, hogy ott fúrjunk, ahol van elegendő olaj, több dolgot kellett kitalálni: hogyan néz ki a talajrétegek szerkezete, és melyik rétegben fekszenek az alapanyagok, hogyan lehet vizuálisan felmérni a telephely potenciális vonzerejét, hogyan hogy ellenőrizze az olaj és a gáz jelenlétét, majd becsülje meg a mennyiséget.
Hol található az olaj?
Az olaj egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy kevésbé sűrű, mint a víz. Nagyon egyszerű ellenőrizni: öntsön napraforgóolajat bármely edénybe, és adjon hozzá vizet. A víz alul lesz, az olaj a tetejére emelkedik. Ha még mindig van levegő a tartályban, amely gázkeverék, akkor az a legtetején helyezkedik el, és a harmadik réteget alkotja. Pontosan így keletkeznek az olajtartalmú képződmények: alul víz, középen olaj, felül földgáz.
Az olajat tartalmazó kőzeteket, amelyek lehetővé teszik a folyadékok és gázok szabad mozgását és felhalmozódását, tározóknak nevezzük. Leggyakrabban üledékesek. A tartályok porozitása a szemcsék típusától, valamint a cement jelenlététől függ. Az áteresztőképességet a pórusok mérete és összekapcsolhatósága határozza meg.
A fő olajtározók a homok, homokkő, konglomerátumok, dolomitok, mészkövek és egyéb nagy vízáteresztő képességű kőzetek.
Ebben az esetben egy tartály kialakításához szükséges, hogy a porózus réteget át nem eresztő rétegek, például agyag és gipsz közé zárják.
Az olaj az úgynevezett „csapdákban” fekszik. Felesleges véletlenszerűen fúrni. A siker esélyének növelése érdekében az olajmunkások légi fényképezést és szeizmikus feltárást alkalmaznak.
A csapda, amelyben szénhidrogénben gazdag rétegek helyezkednek el az át nem eresztő rétegek között, az olajmunkások fő prédája. De hiába fúrunk véletlenszerűen, mert a legtöbb lerakódás több mint egy kilométeres mélységben található, és a csapda nem látszik a felszínről.
Légifotózás és szeizmikus feltárás
A siker esélyének növelése érdekében az emberiség először megtanulta elemezni a terepet, közvetett jelek segítségével meghatározva, hol található az olaj. Ez az irány a légifotózás megjelenése után alakult ki. Napjainkban az aeromágneses és gravimetriás felméréseken van a hangsúly - ilyen módszerek segítségével lehet azonosítani a talaj szerkezeti sajátosságait.
Ráadásul ma már az űrtechnológia is segíti az olajmunkásokat: orosz tudományos műholdak konstellációja segít meghatározni, hogyan keletkezett a talaj, és hol fekhetnek a nyersanyagok. Fontos szerepet kapnak az expedíciók is, amelyek célja, hogy kiderüljön, érdemes-e elkezdeni a fúrást.
Ma a földi szeizmikus feltárást speciális mobil platformok és több ezer nagy pontosságú érzékelőből álló hálózat segítségével végzik. A számítógépek a kapott adatok alapján egy térképet készítenek, amelyen nemcsak a körvonalak jól láthatóak, hanem az egyes rétegek összetételére vonatkozó információk is. A helyzet az, hogy a különböző típusú kőzetek másképpen tükrözik a hangot, vagyis a só másként „énekel”, mint például az agyag.
A hanghullámok 3 km-re képesek áthatolni a földön. mélységben és egyebekben. A talaj nagyon jól vezeti a hangot, és nem hiába tűrték a fülüket őseink, hogy több mérföld távolságból hallják a lópaták csattogását. Ennek a biztonságos „kopogtatásnak” és „hallgatásnak” az eredményei alapján születik meg a végső döntés a próbakút fúrásáról.
Dokumentumfilm „Figyelem! Robbanás!" (Kuibyshev híradó stúdió, 1975)
A polcon végzett munka sajátossága, hogy pneumatikát kell használni. Először az érzékelők hálózatát engedik le a fenékre, majd a hajó speciális hangfegyverekkel, amelyek sűrített levegőt bocsátanak ki, hangjelzéseket küld, amelyek lehetővé teszik, hogy megtudja, mi van a tengerfenék alatt. Ezeket a technológiákat csak a tengeri állatvilágra gyakorolt hatások megelőzésére irányuló intézkedések egész sorával együtt alkalmazzák.
Általában véve elképesztő, hogy a tudás különböző területei mennyire összekapcsolódnak világunkban. Tehát Andy Hildebrand, a szeizmikus adatok modern számítógépes elemzésének szerzője forradalmasította a zeneipart azáltal, hogy létrehozta a hangjegyek korrekciós rendszerét („Autotune”).
 |
Még a forradalom előtt V.I. kezdeményezésére. Vernadsky és A.P. Karpinsky geológiai feltáró bizottságot hoztak létre. A forradalom után a tevékenység újraindult. A Geolcom feladata volt a geológiai kutatási és feltárási munka tudományos támogatása, a releváns tudományterületek fejlesztése és a szakemberek képzése. |
 |
|
 |
Ekkorra a Szovjetunió területének nagy részét a geológusok a levegőből fedezték fel. A térképek 1:5000000 és 1:2500000 méretarányúak, az egyes ércterületek pedig 1:200000 és nagyobb léptékű földtani térképekkel készültek. Ebben az időszakban új réz-nikkel, vas, apatit ércek és ritka fémek lelőhelyeit fedezték fel. |
 |
1941-1945 A háborús években az ország geológiai szolgálata sürgős feladat elé állította az uráli, szibériai, távol-keleti, ill. Közép-Ázsia stratégiai típusú ásványi nyersanyagokkal ellátni a frontot. Számos, a háború előtti években felfedezett lelőhelyet termelésbe helyeztek. |
 |
Minőségi átalakulás ment végbe az ország földtani szolgálatában. A geológiai feltárást a Szovjetunió Földtani és Altalajvédelmi Minisztériumához helyezték át. A legnagyobb eredmények közé tartozik a jakutiai gyémántlelőhelyek, a Tyumenben és a Kaszpi-tenger térségében az olaj és gáz, a nikkel, a réz és a nemesfémek felfedezése Norilszkben, a Kola-félszigeten, a kurszki mágneses anomália stb. |
 |
Újra átszervezés. Ennek eredményeként a Szovjetunió Földtani Minisztériumának rendszerében több mint 200 területi és szakosodott egység működött, amelyek 700 állandó expedíciót és több ezer geológiai csoportot egyesítettek. Okleveles szakembereket képeztek az ország 50 egyetemén és számos technikumban. |
 |
Az 1981-ben alakult adatok szerint A Szovjetunió Földtudományi Minisztériumában 90 egyesület működött, köztük 3 szövetséges. Az 1980-as évek közepén a geológiai iparban dolgozók száma elérte a 700 ezer főt, ebből több mint 100 ezer felsőfokú végzettségű szakember. A tudományos szektort speciális kutatóintézetek és tervezőirodák képviselték, amelyekben több mint 400 orvos és több mint 4000 tudományjelölt dolgozott. |
Próbatornyok
Ha megszületett a döntés arról, hogy milyen mélyen és pontosan hol található az olajcsapda, itt az ideje a kutak tesztelésének. Valójában, ha stratégiai geológiai feltárásról beszélünk, akkor már a kezdeti szakaszban referencia-, parametrikus és szerkezeti kutak fúrhatók, hogy meghatározzák, mely mezőkre számíthat a vállalat a jövőben.
Ha egy adott lelőhely kereskedelmi hasznosításának elindításáról beszélünk, akkor fontos megérteni, hogy milyen kategóriájú nyersanyagok és milyen térfogatban találhatók a föld alatt, milyen könnyen kinyerhetők, és általában a monetizálás szempontjából, érdemes itt teljes körű gyártást kezdeni?
Érdekesség, hogy a kutatókutak fúrásakor nem maga az olaj az első célpont, hanem egy kőzetoszlop, az úgynevezett mag. Egy adott hengeres réteg mintáját a felszínre emelik, amelyet részletes elemzés céljából elküldenek a laboratóriumba. Miután a mag szerkezete alapján következtetéseket vontunk le az olajtermelés kilátásairól, a mintát egy speciális zónatárolóba küldik, ahol mindig megmarad, még akkor is, ha maga a mező kimerül.
A fizikai mintákon kívül be kell szerezni További információ. Például arról, hogyan változik a talajréteg a kúttól való távolság függvényében. Egy speciális geofizikai szonda süllyeszthető a föld alá. Azt kell mondanunk, hogy az olajmunkások nem nélkülözik a humort. Ezt a módszert fakitermelésnek nevezik a francia "carotte" ("sárgarépa") szóból. Ez a nagyon high-tech szonda úgy néz ki, mint egy sárgarépa.
A közvetett kutatási módszerek óriási szerepet játszanak a geológiai feltárásban – az űr- és légfotózástól a szeizmikus elemzésig. Mindezek a technológiák lehetővé tették a vállalati költségek egyidejű csökkentését, a fúrással kapcsolatos döntéshozatali folyamat felgyorsítását és a környezetre gyakorolt negatív hatások csökkentését. Fontos, hogy nőtt az olajhelyek meghatározásának pontossága. Kezdetben az előzetes kutak háromnegyedét kellett véglegesen lezárni: a föld alatt nem találtak olajat. Ma a Rosneft cég 70-80%-ban helyes döntéseket hoz kutatásai során a modern technológiák alkalmazásának és az átfogó szakértelemnek köszönhetően.
A Rosneft aktívan végez geológiai feltárási munkát olyan ígéretes régiókban, mint Kelet-Szibéria, Sarkvidéki polc, Távol-Kelet és polc déli tengerek Oroszország. E munkák nélkül nem valósulhatott volna meg a Vankor-mező, a Szahalin-3 és Szahalin-5 projektek fejlesztése. Megjegyzendő, hogy az offshore geológiai kutatás az egyik legfontosabb stratégiai terület, hiszen a jelentős tőkebefektetések ellenére lehetővé teszi a készletek összvolumenének növelését, és üzleti növekedési kilátásokat biztosít az elkövetkező években.
2014-ben a Rosznyefty volt a vezető orosz cégek a geológiai feltárás területén.
2014-ben a földtani feltáró munka főbb típusaiban növekedés volt tapasztalható: a 2D szeizmikus kutatási munka (síktérképek) volumene 3%-kal, több mint 2 ezer lineáris méterre nőtt. km. A 3D szeizmikus kutatás (3D térképek) meghaladta a 9 ezer négyzetmétert. km. A növekedés 2013-hoz képest körülbelül 9%. A kutatófúrás 223 ezer méternyi kőzetet borított be, ami 4 ezer méterrel több, mint az előző év azonos időszakában. A kutatófúrások hatékonysága 80%-ra nőtt a 2013-as 76%-hoz képest.
- A geológiai kutatási költségek nem értek el 42,9 milliárd rubelt, míg 2014-ben az 1 tonna olajegyenérték növekedésének fajlagos költsége 7%-kal, 112 rubelre csökkent.
- A nyugat-szibériai készletek növekedése 186,5 millió tonna olaj és 72,2 milliárd köbméter. m gáz. 57 kutatófúrás 89%-os sikerességgel. A Tavricheskoye mezőt és 18 új lelőhelyet fedeztek fel az Uvat projekt részeként a Tyumen régió déli részén.
- A teljes készletnövekedés Kelet-Szibériában mintegy 49 millió tonna olaj és 43,6 milliárd köbméter. m gáz. 9 új lelőhelyet fedeztek fel.
- A Volga-Ural régió készleteinek teljes növekedése 42,5 millió tonna olaj és 4,0 milliárd köbméter. m gáz. A Rudnikovszkoje és a Juzsno-Barsukovszkoje mezőket és 37 új lelőhelyet fedeztek fel a Szamarai régióban.
- 2014 végén a Rosneft fennmaradó kitermelhető készlete (IFRS) az ABC1+C2 kategóriában 11,5 milliárd tonna olajat és kondenzátumot, valamint 7,2 billió köbmétert tesz ki. m gáz.
- Az ABC1 szénhidrogén készletek ipari kategóriáinak pótlása a beszerzéseket is figyelembe véve 2013-ra 461 millió tonnát, 156%-ot tesz ki. Ugyanakkor a jelenlegi termeléshez viszonyított készlet többszöröse 45 év.
Az erőforrásbázis növelése a Társaság egyik legfontosabb prioritása. 2014-ben a sikeres geológiai feltárás eredményeként 64 új lelőhelyet és 5 mezőt tártak fel, ebből 2 mező a polcon. A felfedezések összes készlete mintegy 560 millió tonna olajegyenérték.
2014-ben az ABC1 kategóriában a geológiai kutatások miatti készletnövekedés az olaj és a kondenzátum esetében 252 millió tonna, a gáz esetében 132 milliárd köbméter volt. m.
A Rosznyeftynek a SEC (US Securities and Exchange Commission) szabványai szerint bizonyított szénhidrogén-készletei mintegy 34 milliárd hordót tettek ki. HIRDETÉS (mintegy 4,6 milliárd lábujj). A folyékony szénhidrogén-tartalékokkal (olaj, kondenzátum, NGL) körülbelül 25,4 milliárd hordó volt. HIRDETÉS (3,4 milliárd toe), gázkészletek - körülbelül 50 billió köbméter. láb (több mint 1,4 billió köbméter). Így 2014-ben a SEC besorolás szerinti szénhidrogénkészletek pótlási aránya 154% volt; Az olaj-, gázkondenzátum- és földgáz-tartalékok pótlási aránya elérte a 116%-ot, a gázcsere aránya - 263%. A szénhidrogén készletek növekedése 963 millió hordó volt. HIRDETÉS (134 millió lábujj).
Az erőforrások rendelkezésre állása a prms besorolás szerint olajkészleteknél 20 év, gázkészleteknél 39 év.
A Rosneft geológiai feltárása
- Bizonyított szénhidrogén készletek: 33 977 millió hordó. HIRDETÉS
- Szénhidrogén tartalék pótlási arány: 154%.
- Szénhidrogén készletek növekedése: 963 millió hordó. HIRDETÉS
Olajtermelés
Az emberiség valóban csak a 20. században fedezte fel az olajban és a gázban rejlő lehetőségeket. A szénhidrogének fontos technológiák alapjait fektették le, és lendületet adtak az ipar és az energetika fejlődésének. Ugyanakkor továbbra is kulcsfontosságú az olaj szerepe a világgazdaságban. Ezt a véleményt nemcsak maguk az olajipari dolgozók osztják, hanem az üzemanyag- és energiaszektor más képviselői, valamint az illetékes osztályok is.
Minden szám egyértelmű: a megtermelt energia több mint felét az olaj adja. Ráadásul az összes 90%-a kémiai termékek alapján jött létre.
2014-ben a világ naponta több mint 84 millió hordó „fekete aranyat” termelt. A listán legnagyobb termelők olaj az OPEC országokból, az USA-ból, Oroszországból és Kínából.
A teljes körű gyártás azonban viszonylag nemrég kezdődött, mert nem olyan egyszerű a folyékony nyersanyagokat a föld belsejéből szivattyúzni. Az előző fejezetben beszéltünk arról, hogy mely földalatti képződményekben található olaj, és hogyan lehet kimutatni azt. Szóba került az értékelés és az előzetes fúrás témája is. De mikor kezdte el az emberiség olajkitermelést, és milyen technológiákat használnak ma?
Az olajtermelés története
 |
Kr.e. 6. évezred Az emberiség megtanulta kivonni az olajat Az első olajkitermelési módszer a tározók felszínéről történő gyűjtés volt – Médiában, Babilóniában és Szíriában már korszakunk előtt (egyes források szerint Kr. e. 6-4 évezredben) használták. Egyiptomban az olajat balzsamozáshoz használták. Úgy húzták, mint a kútból – vödörrel. Mellesleg be angol nyelv A „kút” kifejezést továbbra is a kutak megjelölésére használják. |
 |
4. század Az ókori Kínában az olajat bambuszcsövek segítségével vonták ki A kínaiak megtanulták bambuszfúrók segítségével nyersanyagokat kinyerni a föld alól. Már a Krisztus utáni negyedik században képesek voltak olajat szivattyúzni akár 240 méter mély kutakból is! Az ókorban nem volt szükség nagy mennyiségű olaj előállítására, mert elsősorban éghető anyagként használták, beleértve a katonai ügyeket is. |
 |
|
 |
18 század Ukhta lesz az olajtermelés központja Oroszországban Ez a folyó, amelyre később épült az egész várost, a 18. században az olajtermelés első központja lett. Itt köszönetet kell mondanunk Nagy Péternek, aki megalapította a Berg College-t – az első bányászatért felelős tanszéket. Összességében 1767 előtt 3,6 tonna olajat termeltek Oroszországban, de még mindig ugyanazzal a „kút” módszerrel. |
 |
19. század Megkezdődik az ipari olajtermelés kutak segítségével A 19. században megtanulták manipulálni a nyomást, hogy a nyersanyagokat a felszínre emeljék. Az első igazi kutat 1846-ban fúrták Bibi-Heybat faluban, amely akkor a Orosz Birodalom. A mező Baku városa közelében található, amelyet Marco Polo a világ olajtermelésének központjaként méltat. De ez a fúrás feltáró jellegű volt. A valódi gyártás 1864-ben kezdődött. a Kubanban, Kijev faluban. Az amerikaiak döntöttek először az olaj kitermelése mellett: 1896-ban. A tornyot Kalifornia partjainál állították fel. |
Olajtermelés a Szovjetunióban és az Orosz Föderációban
A Szovjetunió teljes mértékben ellátta magát olajjal, és a nyersanyagok egyik fő exportőre lett. 1940-ben A Nagy Honvédő Háború előestéjén több mint 30 millió tonna olajat termeltek, és bár az olajkitermelő központok a háború alatt az ellenség egyik fő célpontjává váltak, a szovjet hadsereget nem lehetett megfosztani az üzemanyagtól. A Szovjetunió pedig új olajmezőket kezdett építeni Baku olajtartalmú régiói mellett, és új olajfinomítókat építeni.
Az új betétek fejlesztésének köszönhetően elsősorban ben Nyugat-Szibéria, A Szovjetunió gyorsan növelte a termelési mennyiséget. Így 1971 és 1975 között napi 7,6 millió hordóról napi 9,9 millió hordóra nőtt. A régió a mai napig Oroszország egyik fő „olaj-ütőkártyája”: a Hanti-Manszijszk Autonóm Körzet termeli ki hazánk éves olajtermelésének mintegy 60%-át. 1988-ban a Szovjetunió elérte a napi 11,4 millió hordós rekordot, amelynek nagy része nyugat-szibériai mezőkről származott. Ettől a pillanattól kezdve azonban érezhetővé váltak a technológiai kihagyások – a mennyiségek csökkenését hosszú ideig nem lehetett fékezni.
Az ipar összeomlása nagy hatással volt a válságra szovjet Únió. A belföldi kereslet visszaesett, és nem volt elegendő exportlehetőség. Anyagi nehézségek miatt csökkent a fúrás, a kutak nem kaptak megfelelő karbantartást, nem végeztek javításokat. Az olajtermelés csökkenése csak 1997-ben állt meg.
2014-ben Oroszország átlagosan 10,578 millió hordó olajat termelt naponta. Ez az egész posztszovjet időszak rekordszáma.
A jövőben a termelési szintek tovább növekedhetnek az új mezők, például a sarkvidéki polcon történő fejlesztése miatt.
 |
1934
|
Kútfúrás
Az első kutak 19. századi fúrása óta rengeteg olaj szivárgott... Az olajmunkások megtanulták kiszivattyúzni a nyersanyagokat azután is, hogy a kút leállt. Ellenkező esetben az olaj 80-85%-át nem lehetne a felszínre emelni, a kutak mélysége pedig akár több kilométert is elérhet. Hogyan készülnek a modern fúrótornyok, és milyen módszereket alkalmaznak a leghatékonyabb olajtermelés érdekében?
A kút fúrásához fúróberendezéseket használnak, amelyeket népiesen derricknek neveznek. Valójában a torony csak egy része a folyamatban részt vevő építmények komplexumának.
Az olaj- és gázkutak átmérője a „torkolat” elejétől a végéig – az „alsó lyukig” – csökken. Az átmérő a szájnál nem haladja meg a 900 mm-t, alul pedig szinte soha nem kisebb 165 mm-nél. A mélység több tíztől több ezer méterig terjedhet. A fúrás után a kutat speciális csövekkel és cementtel erősítik meg. A fúrás során a kutat átöblítik, és a felesleges kőzetet a felszínre pumpálják.
A fúrásnak két fő típusa van - forgó és fúró furatmotorokkal.
A fő különbség az, hogy a forgófúrásnál a motort a felszínre kell helyezni, míg a fúrásnál a fúrófej fölött helyezkedik el a motor, amely „beleharap” a sziklába.
Különböző helyzetekben külön-külön alkalmazzuk a függőleges fúrást, az irányított fúrást, beleértve a vízszintes fúrást, a fürtfúrást (ferde kutak hálózata, amelyeknek a torkolatai csoportosítva vannak), a többoldalú fúrást (a kút elágazó) és a tengeri fúrást, amelyeket külön fogunk alkalmazni. külön fejezetben tárgyaljuk.
Modern extrakciós módszerek
Jelenleg három olajtermelési módszer alkalmazható, az olajhordozó képződményben uralkodó nyomástól és a fenntartási módoktól függően.
Elsődleges módszer azt jelenti, hogy a természeti erők hatására olaj kerül a felszínre. Ez ugyanaz az olajszökőkút, amelyet gyakran mutatnak be a filmekben. A nyersanyagokat visszatartó rétegek felnyílása után az olajat talajvíz váltja fel, a gázok tágulása és egyéb, a nyomást természetes módon megváltoztató folyamatok miatti kilökődés. Mint már említettük, az elsődleges módszerrel csak kis mennyiségű nyersanyag nyerhető ki.
További eszközöket használnak a hatékonyság növelésére. Alkalmaz különböző típusok szivattyúk, beleértve a merülő-, rúd- és elektromos szivattyúkat. A rúdszivattyúkat a talajon elhelyezett mechanikus hajtásokkal együtt használják. Jól ismerjük őket: ezek szivattyús gépek. A világ összes termelő kútjának mintegy 2/3-a rúdszivattyút használ, így a „szivattyúzó szivattyú” az olajipar szimbólumává vált. A felszíni meghajtású rudas szivattyúk használhatók sekély függőleges kutakhoz és ferde kutakhoz, a függőlegestől kis mértékben eltérve. A tipikus mélység 30 méter és 3,3 km között van, a maximális mélység pedig 5 km.
Másodlagos módszer Az olajtermelést akkor alkalmazzák, ha az alapanyagot nem lehet természetes erővel vagy szivattyúkkal a felszínre emelni. Bármely terület egy bizonyos ponton megköveteli ezt a megközelítést. Ezután növelni kell a nyomást vagy csökkenteni kell az olaj sűrűségét gáz vagy víz szivattyúzásával a mezőbe. Az airlift technológia az olajat a légbuborékokkal együtt kiemeli a kútból. Speciálisan a csőbe pumpálják, és mivel a levegő még az olajnál is kevésbé sűrű anyag, buborékai segítik az alapanyag kijutását. A gázemelés más gázok, például szén-dioxid felhasználásával jár. Lehetőség van víz használatára. Ez az opció többletköltséggel jár, mivel az olaj keveredik a vízzel, és ennek eredményeként szét kell választani őket. Ezt a jelenséget az olaj „vízvágásának” nevezik. Az elsődleges és másodlagos módszerek kombinációja biztosítja a kútból való helyreállítást 35-45% alapanyag.
Harmadlagos módszer– a csúcstechnológiák területe. Az olaj viszkozitása a melegítés hatására csökken. A leggyakoribb eszköz a forró vízgőz. A legegyszerűbb módja a kapcsolt energiatermelés, más szóval olyan kapacitások alkalmazása, amelyek lehetővé teszik a villamos energia és a hőtermelés összekapcsolását. A jól ismert hőerőművek ezen az elven működnek. Gőz helyett megpróbálhatja az olaj egy részét közvetlenül a tartályban elégetni. És vannak tisztítószerek – olyan anyagok, amelyek megváltoztathatják a felületi feszültséget, és olyan olajat bocsátanak ki, amely nem hajlandó áttörni a vízen. A harmadlagos módszer alkalmazása következtében több 5% - 15% alapanyag, a föld alatt fekszik.
A termelési mutatók a geológiai kutatási eredményekkel párosulva képezik azoknak a statisztikáknak az alapját, amelyek segítségével a befektetők megérthetik, mennyire felkészült egy vállalat a ma és a holnap kihívásaira.
Most nézzük meg közelebbről az olajtermelés eredményeit.
2014 végén A Rosznyefty a termelést tekintve a világ legnagyobb állami vállalata volt. A teljes termelés elérte a 251,6 millió tonnát. Így az organikus növekedés 4,8%-ot tett ki. Az akvizíció időpontjától kezdődő új eszközöket figyelembe véve a növekedés elérte a 14,5%-ot. Rekord a termelés hatékonyságában. A Rosneft rendelkezik a legjobb termelési költségmutatóval. A működési költségek fajlagos mutatója 3,9 dollár olajegyenérték hordónként.
A Rosznyefty termelési üzletágának oroszlánrésze az olajvagyonból származik. Az olaj és egyéb folyékony szénhidrogének termelése 204,9 millió tonna olajegyenértéket biztosított. Az olaj és a folyékony szénhidrogén napi termelése napi 4,2 millió hordó maradt.
Fontos, hogy az olyan ígéretes mezőkön, mint a Vankorskoye, Verkhnechonskoye, valamint az Uvat projekt keretében a fejlesztés kezdete óta termelési rekordot állítottak fel - 22 millió tonnát. A társaság azonban folytatta a hosszú ideje kialakított betétek hatékony fejlesztését. Érdekes figyelni a vállalat sikeres erőfeszítéseire a Varyeganneftegaz OJSC és a Samotlorneftegaz OJSC területén a termelés természetes csökkenésének lassítására. Ez különösen hatékony vízár-kezeléssel és többlépcsős hidraulikus rétegrepesztéssel végzett kutak fúrásával valósult meg.
Azt is megjegyezzük, hogy a gáztermelés 48,6%-kal, több mint 56,7 milliárd köbméterre nőtt. méter az új eszközök figyelembevételével a beszerzés időpontjától.
Polc
A tengeri fúrás és termelés az olajipar egyik legígéretesebb területe. Az offshore mezők gazdag erőforrásbázist biztosíthatnak a vállalatoknak. Fontosságukat hosszú távon nehéz túlbecsülni. És bár a hagyományos onshore projektek gyakran gyorsabban megtérülnek, az olajtársaságok tudják, hogy olyan offshore eszközökbe kell befektetniük, amelyek a jövőben nyereséget hoznak. A tengeri munkavégzés nem csak pénzt, hanem átfogó szakértelmet is igényel.
Talán az offshore termelés technológiai aspektusa a legérdekesebb, és erre a fejezetben még többször kitérünk.
A polc a kontinens víz alatti széle, amely a szárazfölddel szomszédos, és geológiai felépítésében hasonlít hozzá. Ez egyfajta „polc”, amelyen belül a tenger nem olyan mély - általában körülbelül 100-200 méter.
A „polc” elnevezés az angolból származik, de érdekes, hogy a „shelf” szót az angolul beszélő olajosok ritkán használják fúrásról, inkább a „offshore drilling/production” kifejezést részesítik előnyben (“drilling and production at a távolság a parttól”). Az a tény, hogy a koncepció nem csak a kontinentális talapzaton lévő platformokat foglalja magában, hanem azokat is, amelyeket tavakra és más víztestekre telepítenek, amelyek nem kapcsolódnak a talapzathoz, valamint mélyvízben, vagyis a talapzaton kívül.
A kontinenseket körülvevő „polc” azonban hatalmas szénhidrogéntartalékokat tárol. Így az orosz polc kezdeti teljes szénhidrogénkészlete körülbelül 100 milliárd tonna üzemanyag-ekvivalens.
A világ polcainak teljes területe körülbelül 32 millió km². Az Eurázsia északi szélén található polc a legkiterjedtebb. Szélessége eléri az 1,5 ezer kilométert. További széles területek a Bering-tengeren, a Hudson-öbölben, a Dél-kínai-tengeren, északi part Ausztrália.
Az olaj tengeri kitermelésének ötlete a 19. század végén jelent meg. Természetesen korábban is gondoltunk erre, de nem volt sem kellő technológiai szint, sem különösebb igény a nyersanyagok víz alóli szivattyúzására, mert a szénhidrogén üzemanyagot nem használták túl aktívan.
Az offshore termelés története
1891-ben Az amerikaiaknak sikerült megpróbálniuk új módszer termelés kutak fúrásával az ember által létrehozott St. Marys-tónál Ohio államban. Érdekes módon a befektetők kis cégek voltak, akik abban reménykedtek, hogy pénzt kereshetnek az olajboomból.
1896-ban Megkezdődött az igazi Santa Barbara: kutakat fúrtak a Summerland-mezőn, amely a Santa Barbara-csatornában található Kalifornia partjainál. De eddig a híres tévésorozathoz hasonlóan az amerikai offshore fúrás sem volt túl hihető: a fúrótornyok speciális stégeken helyezkedtek el, amelyek a parton indultak és a tengerre szálltak ki.
20. század eleje Javában folyt a tengeri fúrás. Kanadában az Erie-tónál alakítottak ki lelőhelyet, az USA-ban pedig a Louisiana és Texas államokban, vagyis a híres Mexikói-öbölhöz nagyon közel fekvő Caddo Lake-hez jutottak el.
E projektek sikeres végrehajtása után az amerikaiak szinte azonnal megkezdték a Mexikói-öböl fejlesztését, Venezuelában pedig a Maracaibo-tavat.
Az Orosz Birodalom, majd a Szovjetunió élen járt az olajkitermelés terén. A Baku melletti Bibi-Heybat falu kétszer is rekorder lett. 1846-ban itt fúrták meg az első igazi olajkutat, majd 1923-ban szigetet építettek a Kaszpi-tengerben az olaj kitermelésére.
1937-ben A PureOil és a SuperiorOil, ma Chevron és ExxonMobil néven ismert (a SuperOil ennek része lett) Louisiana partjaitól 1,6 km-re épített olajtermelésre alkalmas platformot, de az óceán mélysége mindössze 4,3 méter volt.
1946-ban A MagnoliaPetroleum, amely szintén később az ExxonMobil részévé vált, Louisiana partjaitól 29 km-re telepítette a platformot 5,5 méteres vízmélységgel.
Az első olyan olajat azonban, amelyet a polcon termeltek a közvetlen látóhatáron túl a partról, a Kerr-McGeeOilIndustries (jelenleg AnadarkoPetroleum) mutatta be, amely a PhillipsPetroleum (ConocoPhillips) és a StanolindOil&Gas (jelenleg a BP része) projekt operátoraként működött.
1949-ben emelvény épült „Olajsziklák” néven (más néven falu és mező). Fém állványokra állították fel a Kaszpi-tengerben, körülbelül 40 km-re keletre. Absheron-félsziget Azerbajdzsán területén.
A 20. század közepén A parttól távolabb kellett bányászni. Az óceán mélységének növekedésével új technológiákat fejlesztettek ki. Így jelentek meg a jack-up fúrótornyok, amelyek közül az első George W. Bush leendő amerikai elnöké volt.
1961-ben Megjelent az első félig merülő olajplatform. Létrehozásának története meglehetősen furcsa: a BlueWater cég épített egy hagyományos platformot a Shell számára, de aztán a partnerek úgy döntöttek, hogy megpróbálják „lebegő” módban használni, és kiderült, hogy ez meglehetősen jövedelmező. Eddig a nyílt tengeren, nagy mélységben nyerik ki az olajat ilyen platformokról. Néha horgonyokkal tartják őket egy helyen, néha, mint a hírhedt DeepwaterHorizon esetében, speciális motorokat használnak.
Olajplatformok
Az olajplatformok több típusra oszthatók. Az ipar technológiai fejlődésével új lehetőségeket fejlesztettek ki, és ennek eredményeként ma már szinte minden mezőtípushoz létezik platform – a sekély vizektől a legmélyebbekig.
 |
Fém vagy vasbeton tartókra van felszerelve, így nagy stabilitást biztosít. Ez azonban nem mozgatható, ezért csak akkor van értelme ilyen platformot építeni, ha egy adott területen kiterjedt tartalékok vannak jelen. |
 |
Az ún CompliantTower: emelvény rácsos tartószerkezeten és merevítőkkel. Mély vízbe is telepíthető, de ez a kialakítás nem bírja az erős áramlatokat és a hullámhatásokat. |
 |
Több oszlopon lebeg a víz felszínén, de erős kábelekkel van rögzítve a fenékhez. 300-1,5 ezer méter mélységben történő bányászatra alkalmas. |
 |
Kábelek is tartják, de az erős víz alatti ellensúlynak köszönhetően ezek nélkül is a felszínen és függőleges állapotban tud maradni. Az egyik oldalról a másikra mozoghat, megváltoztatva a horgonyok által tartott kábelek feszességét. |
 |
Kiváló tengeri fúráshoz. Legfeljebb 3 ezer méteres tengermélységben használják, és a kút mélysége elérheti a 10 ezer métert. A fúrási hely fölé pontonokra helyezve. Horgonyok vagy speciális motorok tartják a helyén. |
A polc munkálatai hazánkban a XIX. Már beszéltünk a Kaszpi-tengerről, amely sokáig kulcsfontosságú volt a globális olajtermelésben. A polcprojektek azonban nem voltak kulcsfontosságúak a Szovjetunió számára. A Kaszpi-tengeren és Szahalinon kívül lényegében nem volt befektetési tárgy. Oroszország csak az elmúlt évtizedekben kezdte el aktívan fejleszteni a polcot.
Oroszországban várhatóan 2020-ra a kontinentális talapzaton a szénhidrogén-termelés részesedése a teljes mennyiség 4%-a lesz. Mindenekelőtt Szahalin és az Északi-sarkvidék biztosítja a termelés növekedését. Itt található Prirazlomnoye és Shtokman, valamint a Dél-Kara olaj- és gázrégió, ahol a Rosznyefty már aktívan végez fúrást.
Az offshore projektek a Rosneft stratégiai tevékenységi területei.
A vállalat vezető szerepet tölt be az orosz talapzat fejlesztésében, és 51 licencterülettel rendelkezik, amelyek teljes mennyisége meghaladja a 45 milliárd tonna olajegyenértéket az Északi-sarkon. Távol-Kelet, a Fekete-, Kaszpi- és Azovi-tengerben, Oroszország déli részén. A Rosneft stratégiai partnerségi megállapodásokat kötött olyan nagy nemzetközi vállalatokkal, amelyek nagy tapasztalattal rendelkeznek offshore projektek fejlesztésében.
Sarkvidéki polc
2014-ben a világ legészakibb kutat fúrták a Kara-tengerben az Universitetskaya-1 építménynél.
Az Universitetskaya szerkezet területe 1200 négyzetkilométer, a „csapda” magassága 550 m. Az építmény erőforrásai több mint 1,3 milliárd tonna olajegyenértéket tesznek ki. Összesen mintegy 30 építményt fedeztek fel a Kara-tenger három keleti Prinovozemelszkij területén, és 3 terület erőforrásbázisának szakértői értékelése 87 milliárd hordó vagy 13 milliárd tonna olajegyenérték.
A Kara-tenger olajtartománya szakértők szerint erőforrások tekintetében felülmúlja az olyan olaj- és gáztartományokat, mint a Mexikói-öböl, a brazil talapzat, az alaszkai sarkvidéki talapzat és Kanada, és összevethető Szaúd teljes jelenlegi erőforrásbázisával. Arábia.
A tengermélység a fúrási ponton 81 m, a függőleges kút tervezési mélysége a rotorasztaltól 2350 m. A projekt megvalósításához a projektdokumentáció olyan részeit dolgozták ki és hagyták jóvá a szabályozó hatóságok, mint a kút környezetre gyakorolt hatásának felmérése, olajszennyezés elleni elhárítási terv stb.
A munka megkezdése előtt nyilvános konzultációkat, állami környezeti vizsgálatot és fő állami értékelést tartottak.
Rosneft és ExxonMobil
2014 nyár A Rosneft és az ExxonMobil a Karmorneftegaz vegyesvállalat részeként a legészakibb kutat fúrta meg Orosz Föderáció"University-1" a West Alpha platformon.
A West Alpha platformot a norvég North Atlantic Drilling cég szállította, amellyel a Rosneft 2014. július 30-án hosszú távú offshore fúrási megállapodásokat kötött. Nyugat-Alfát Barentsevon, Pechora és Kara-tengerés a Kara-tenger Vosztocsno-Prinovozemelszkij-1 engedélykörzetében található fúrási ponton telepítették. A fúróplatform több mint 1900 tengeri mérföldet tett meg a célállomásig. A berendezés elmozdulása 30 700 tonna, hossza - 70 m, szélessége - 66 m, a fúróberendezés magassága fent főfedélzet– 108,5 m, merülés fúráskor – 21,5 m.
A fúrási ponton a fúróberendezést egy 8 horgonyos pozicionáló rendszer tartja. A berendezés 7 km mélységig képes fúrni. A platform innovatív jégellenőrző rendszert tartalmaz a jéghegyek észlelésére és nyomon követésére tengeri jég. Infravörös kamerákat és modern légi radarállomásokat használ. A műholdfelvételi és a légi felderítés adatait elemzik.
A West Alpha nehéz jégviszonyok között történő biztonságos működése érdekében a Rosneft és az ExxonMobil egyedülálló rendszert fejlesztett ki a jéghegyekkel való ütközések megelőzésére. Még a jégre gyakorolt fizikai hatást is előírja: ha a szakértők úgy ítélik meg, hogy egy domború vagy jégtábla károsíthatja a berendezést, speciális kisegítő hajók vontatják biztonságos távolságba. Ha a fizikai behatás lehetetlen, a rendszer a környezet károsítása nélkül leszigeteli a kutat, és a fúróberendezés a biztonságos helyen. A platform két kifújásgátló csoporttal és egy független tenger alatti elzáró szerkezettel van felszerelve.
Az északi-sarkvidék fejlesztése különleges helyet foglal el a Rosneft offshore projektjeiben. Az orosz sarkvidéki talapzat üledékes medencéi teljes olaj- és gázpotenciáljukat tekintve a világ legnagyobb olaj- és gázrégióihoz hasonlíthatók. Szakértők szerint 2050-re a sarkvidéki polc az összes orosz olajtermelés 20-30 százalékát adja majd.
A Rosneft 20 év alatt 400 milliárd dollárt tervez befektetni sarkvidéki projektekbe, ugyanakkor a multiplikátorhatás több mint hétszeresére haladja meg ezt az összeget. Más szóval, a magas előállítási költségek ellenére a sarkvidéki lelőhelyek pénzügyi szempontból rendkívül ígéretesek.
Távol-Kelet
"Berkut" fúró platform
Az északi-sarkvidéki projektek mellett a Rosneft továbbra is aktívan dolgozik Szahalinon. Korábban itt csak szárazföldön nyerték ki az olajat.
Ma importálnunk kell az oroszlánrész nyersanyagokat nyugati régiók Oroszország. Az új projektek azonban megfordíthatják ezt a dinamikát.
2014-ben a Rosneft és az ExxonMobil a Szahalin-1 konzorcium részeként üzembe helyezte a Berkut platformot az Arkutun-Dagi mezőn.
Külön érdemes megemlíteni, hogy a peron felső részét több mint 2,6 ezer km távolságra kellett szállítani. Ráadásul a teljes tömege az alappal együtt több mint 200 ezer tonna.
Az Arkutun-Dagi mező fejlesztése 4,5 millió tonna olajjal járul hozzá a Szahalin-1 projekt éves kitermeléséhez. A Rosneft projekt jelentős beruházást biztosít a távol-keleti régió gazdaságában.
A Berkut fúróplatform jelentős megerősítés magas szint a Rosneft professzionalizmusa és egyedi kompetenciái az Orosz Föderáció polcán. A Berkut elindítása megerősíti Oroszország pozícióját a világpiacon, erősíti az ország energiabiztonságát, és növeli a Szahalin régió költségvetésének bevételeit.
„Szahalin fejlődése: természetes erőforrásokés a tengeri talapzat - nagy, mondhatni országos jelentőségűek számunkra. Az olyan projekteknek köszönhetően pedig, mint a Berkut platform, a leggazdagabb, de hozzáférhetetlen lelőhelyekhez nyúlhatunk, új iparágakat, új munkahelyeket teremthetünk, és általában véve erősíthetjük országunk számára legfontosabb régió – a Távol-Kelet – társadalmi-gazdasági fejlődését.”
A Rosneft vezető nemzetközi szolgáltató és produkciós cégek részvételével fejleszti a polcot. A partnerség története 2011-ig nyúlik vissza, amikor stratégiai együttműködési megállapodást írtak alá az amerikai ExxonMobillal. Azóta megállapodásokat írtak alá az Enivel és a Statoillal.
2013 elején a Rosneft és az ExxonMobil kibővítette stratégiai együttműködését hét sarkvidéki licencterület bevonásával, összesen mintegy 600 ezer négyzetméter területtel. km-t a Csukcs-tengeren, a Laptev-tengeren és a Kara-tengeren, majd júniusban a vállalatok bejelentették több munkaszakasz befejezését, beleértve a Kara- és a Fekete-tengeren projektek megvalósítására irányuló vegyesvállalatok létrehozását, megállapodást a végrehajtás alapjairól. vegyes vállalatok hét további oroszországi licenc alatt Sarkvidéki zóna valamint a nehezen visszanyerhető olajtartalékok kísérleti termelésére irányuló projektről Nyugat-Szibériában.
Ezenkívül a Rosznyefty és a Statoil bejelentette a tranzakciók lezárását az orosz talapzaton lévő területek fejlesztésére a Barents- és az Ohotszki-tengeren, nevezetesen: Lisyansky, Kashevarovsky, Perseevsky területek és a Magadan-1 terület. A Rosneft és az Eni S.p.A. bejelentette az együttműködés szervezeti struktúráinak kialakításának befejezését, valamint az összes végleges megállapodás aláírását, valamint a projektek megvalósításához szükséges minden feltétel teljesítését a Barents- és Fekete-tenger talapzatán.
Érdemes megfontolni, hogy csak a Rosneft és külföldi partnerei, az amerikai ExxonMobil, a norvég Statoil és az olasz Eni közös tőkebefektetéseinek volumene 500 milliárd dollárra becsülhető.
Olaj
A szivattyúgép ismerős sziluettje az olajipar egyfajta szimbólumává vált. Mielőtt azonban sorra kerülne, a geológusok és az olajmunkások hosszú és nehéz úton mennek keresztül. És a lelőhelyek feltárásával kezdődik.
A természetben porózus kőzetekben található, amelyekben a folyadék felhalmozódhat és mozoghat. Az ilyen kőzeteket tározóknak nevezik. A legfontosabb olajtározók a homok, homokkő, konglomerátumok és repedezett kőzetek. De ahhoz, hogy kialakuljon, úgynevezett gumiabroncsok jelenléte szükséges - áthatolhatatlan sziklák, amelyek megakadályozzák a migrációt. A tározó jellemzően lejtőn található, így a gáz felfelé szivárog. Ha sziklaredők és egyéb akadályok akadályozzák a felszínre jutásukat, csapdák keletkeznek. A csapda felső részét néha egy gázréteg - „gázsapka” foglalja el.
Így az olajlerakódás észleléséhez meg kell találni a lehetséges csapdákat, amelyekben felhalmozódhat. Először vizuálisan megvizsgálták a potenciálisan olajtartalmú területet, és sok közvetett jel segítségével megtanulták azonosítani az olajlerakódások jelenlétét. Ahhoz azonban, hogy a keresés a lehető legsikeresebb legyen, képesnek kell lennie „a föld alá látni”. Ez a geofizikai kutatási módszereknek köszönhetően vált lehetővé. A leghatékonyabb eszköznek az bizonyult, amelyet a földrengések rögzítésére terveztek. A mechanikai rezgések észlelésének képessége hasznos volt a geológiai feltárásban. A dinamithéjak robbanásából származó rezgéseket a föld alatti építmények megtörik, ezek rögzítésével meghatározható a föld alatti rétegek elhelyezkedése, alakja.
Természetesen fontos kutatási módszer az. A mélykutakból nyert magot geofizikai, geokémiai, hidrogeológiai és egyéb módszerekkel rétegről rétegre gondosan tanulmányozzák. Az ilyen típusú kutatásokhoz legfeljebb 7 kilométer mély kutakat fúrnak.
A technológia fejlődésével új technikákkal bővült a geológusok arzenálja. A légi és űrfotózás szélesebb rálátást biztosít a felszínre. A különböző mélységekből származó fosszilis maradványok elemzése segít az üledékes kőzetek típusának és korának pontosabb meghatározásában.
A modern geológiai feltárás fő irányzata a környezetre gyakorolt minimális hatás. Igyekeznek minél nagyobb szerepet tulajdonítani az elméleti előrejelzéseknek és a passzív modellezésnek. Közvetett bizonyítékok alapján ma már nyomon követhető az egész „olajkonyha” – honnan keletkezett, hogyan költözött, és hol található jelenleg. Az új módszerek lehetővé teszik a lehető legkevesebb kutatófúrás fúrását, ugyanakkor az előrejelzések pontosságát növelik.
Így a betétet megtalálták, és úgy döntöttek, hogy megkezdik a fejlesztését. Az olajkutak olyan folyamat, amelynek során megsemmisülnek, és a zúzott részecskék a felszínre kerülnek. Ez lehet ütközés vagy forgás. Ütőfúrás során a kőzet a fúrószerszám erős ütései hatására összezúzódik, a zúzott részecskéket pedig vizes oldat vezeti ki a kútból. A forgófúrás során a kútban keringő munkafolyadék segítségével a felvágott kőzetdarabokat a felszínre emelik. Nehéz, forgó fúrószál nyomódik, ami tönkreteszi a sziklát. A behatolás mértéke a kőzet természetétől, a berendezés minőségétől és a fúró szakértelmétől függ.
Nagyon fontos szerepet tölt be, amely nemcsak a kőzetrészecskéket hozza a felszínre, hanem kenőanyagként és hűtőszerszámként is működik a fúrószerszámokhoz. Elősegíti az agyagpogácsa kialakulását is a kút falán. vízből vagy akár kőolajból is készülhet, gyakran adnak hozzá különféle reagenseket és adalékokat.
Hogyan nyerik ki az olajat a kutakból? A forrásképződményekben nyomás alatt van, és ha ez a nyomás elég magas, akkor a kút kinyitásakor az olaj természetesen elkezd kifolyni. Általában ez a hatás a kezdeti szakaszban fennmarad, majd gépesített termelési módhoz kell folyamodni - különféle típusú szivattyúk használatával vagy sűrített gáz bevezetésével a kútba (ezt a módszert gázemelésnek nevezik). A képződmény nyomásának növelése érdekében vizet pumpálnak bele, ahol az egyfajta dugattyúként működik. Sajnos a szovjet időkben ezzel a módszerrel visszaéltek, hogy a lehető legnagyobb hozamot a lehető leggyorsabban elérjék. Ennek eredményeként a kutak fejlesztése után olajban gazdag képződmények maradtak fenn, de már túlságosan erősen elöntöttek. Ma már a gáz és a víz egyidejű befecskendezését is alkalmazzák a tározó nyomásának növelésére.
Minél alacsonyabb a nyomás, annál bonyolultabb technológiákat alkalmaznak az olaj kitermelésére. Az olajtermelés hatékonyságának mérésére olyan mutatót használnak, mint az „olaj-visszanyerési tényező”, vagy rövidített olajvisszanyerési tényező. Megmutatja a kitermelt olaj arányát a mező összes készletéhez viszonyítva. Sajnos lehetetlen mindent teljesen kiszivattyúzni, ami az altalajban található, ezért ez a szám mindig kevesebb lesz, mint 100%.
A technológia fejlődése a rendelkezésre álló olajok minőségének romlásával és a lerakódásokhoz való nehézkes hozzáféréssel is összefügg. Algázzónákhoz és tengeri mezőkhöz vízszintes kutakat használnak. Ma már a nagy pontosságú műszerek segítségével több kilométeres távolságból több méteres területre is be lehet jutni. A modern technológiák lehetővé teszik a teljes eljárás automatizálását, amennyire csak lehetséges. A kutakban működő speciális érzékelők segítségével a folyamatot folyamatosan figyelemmel kísérik.
Egy mezőn több tíztől több ezer kutat fúrnak - nem csak olajkutakat, hanem ellenőrző- és besajtoló kutakat is - víz vagy gáz szivattyúzására. A folyadékok és gázok mozgásának szabályozására a kutakat speciális módon helyezik el, és speciális üzemmódban üzemeltetik - ezt az egész folyamatot összefoglalóan terepfejlesztésnek nevezik.
A terepi kitermelés befejezése után az olajkutakat a használat mértékétől függően molyfúrják vagy felhagyják. Ezekre az intézkedésekre az emberek életének és egészségének biztonsága, valamint a környezet védelme érdekében van szükség.
Mindent, ami a kutakból kijön – olajat a hozzá tartozó gázzal, vízzel és egyéb szennyeződésekkel, például homokkal – megmérik, meghatározva a víz és a kapcsolódó gáz százalékos arányát. A speciális gázolaj-leválasztókban az olajat leválasztják a gáztól, és az a gyűjtőtartályba kerül. Innen indul az olaj az olajfinomítóba.
 | Érdekes tények
|
Az olaj- és gázkutatási munkák az emberi tevékenység minden fajtáját magukban foglalják – a feltáratlan területek olaj- és gáztartalmának előrejelzésétől az azonosított lelőhelyek és mezők szénhidrogéntartalékainak kiszámításáig és fejlesztésre való felkészítéséig. A kutatásokat és feltárásokat különböző területek szakemberei végzik, beleértve a geológusokat, geofizikusokat, geokémikusokat, hidrogeológusokat, hidrodinamikusokat, fúrókat, vegyészeket, közgazdászokat stb.
A kutatási és feltárási folyamat különböző szakaszaiban bizonyos típusú tevékenységek és kutatások komplexumát végzik korszerű berendezések és berendezések felhasználásával, beleértve a számítógépek használatát és a programozást, a légi és műholdfelvételek értelmezését, a különböző célú kutak fúrását, a tesztelést. olaj- és gázalakulatok stb.
Az olaj- és gázfelhalmozódások kutatásának és feltárásának magas hatékonysága csak akkor lehetséges, ha kellően tudományosan megalapozott kutatásokat végeznek meghatározott olaj- és gázígéretes területeken és területeken, figyelembe véve az olaj és gáz földkéregben való képződésének és eloszlásának általános mintázatait. . A kőolaj és gáz felkutatásánál és feltárásánál fontos figyelembe venni a gazdasági ismereteket, valamint a környezet ökológiáját, az ipar és a közlekedés állapotát a tervezett kutatási területeken.
A különféle geológiai szervezetek által képviselt, ígéretes területeken és régiókban található olaj- és gázfelhalmozódások felkutatására és feltárására irányuló projektekben a munka gazdasági megvalósíthatóságát indokolják, figyelembe véve a leghatékonyabb megszerzési módszerek alkalmazását. a bizonyított olaj- és gázkészletek maximális növelése minimális költségek mellett.
Oroszországban és a környező országokban az olaj- és gázkutatásokat szárazföldön és tengeren (a kontinentális talapzaton) végzik, és a kutatás és a feltárás technológiája mindkét esetben jelentősen eltér. Míg azonban a tengeri fúrások és feltárások nagyobb nehézségeket jelentenek a hasonló szárazföldi munkákhoz képest, bizonyos esetekben még kontinentális körülmények között is komoly problémák adódhatnak. Így műszaki nehézségek és magas termelési költségek merülnek fel nagy mélységben (több mint 5 km-en), valamint vastag kősóréteg alatt, mint a Kaszpi-tenger térségében (mindkettő együtt).
Az olaj- és gázfelhalmozódások felkutatását és feltárását célzó projektekben az összes munka feladatát, típusát, terjedelmét és módszertanát meghatározó technológiai részen kívül vannak környezetvédelmi és gazdasági részek is, amelyek a környezetvédelmi és gazdasági tevékenységek végrehajtását biztosítják. az altalaj és a környezet védelme, valamint a tervezett munkák földtani és gazdasági jelentőségének felmérése. A projektek megvitatása és jóváhagyása után anyagi, műszaki, munkaerő- és egyéb erőforrásokat különítenek el az olaj és gáz geológiai feltárására.
A kutatási és feltárási folyamat végén minden beérkezett információt tudományosan feldolgoznak, kiszámolják a szénhidrogén készleteket, és geológiai jelentést készítenek. Ennek eredményeként meghatározzák a projekt készültségi fokát, és értékelik az elvégzett kutatási munka geológiai hatékonyságát, majd kiszámítják. gazdasági mutatók.
A kőolaj és földgáz felkutatását, feltárását, felhalmozódásának fejlesztését különböző szervezetek végzik, amelyek többsége a utóbbi évek részvénytársaságokká (JSC) alakult át például a nyugat-szibériai Tyumen régióban: OJSC Rosneft-Purneftegaz, OJSC Surgutneftegaz, OJSC LUKOIL-Kogalymneftegaz stb.
Így az olaj- és gázfelhalmozódások felkutatásával és feltárásával összefüggő földtani feltárási folyamat egy olyan munkacsoportból áll, amelyeknek biztosítaniuk kell egy szénhidrogénmező feltárását, földtani és gazdasági értékelését, valamint a fejlesztésre való felkészülést.
Ebben az esetben el kell végezni az altalaj geológiai vizsgálatát, amely biztosítja az állam, a részvénytársaságok vagy a munka egyéb megrendelői által elkülönített pénzeszközök ésszerű felhasználását. Sajnos a kőolaj és földgáz geológiai kutatása során esetenként jelentős károk keletkeznek a környezetben, és nem csak a természetben, az állatokban, ill. növényi világ, hanem mezőgazdasági területek, valamint a kutatási munkában közvetlenül részt vevő, nyílt olaj- és gázmezők területén élő személyek is. Így a nyugat-szibériai gazdagság fejlődése és a kutatómunka északabbra, a tundra vidékei felé irányítása bonyodalmakat hozott a rénszarvastartással foglalkozó északi népek életében, az új legelők keresése stb. Vagy egy másik példa az asztraháni gázkondenzációs létesítmény a Kaszpi-tenger térségében, ahol a gázban magas a kénvegyületek tartalma, ami természetesen negatívan érinti az ott élőket és dolgozókat.
Ezért az olaj- és gázkutatási és feltárási munkák sikeres végrehajtásának tartalmaznia kell egy sor szükséges intézkedést a föld, a levegő és a szennyeződés megelőzése érdekében. vízforrások, valamint erdők, termőföldek és egyéb környezeti elemek. A környezetvédelmi előírások betartása minden típusú emberi tevékenység elvégzése során szükséges, beleértve a szénhidrogén nyersanyagok kutatását, feltárását és fejlesztését.
Az olaj és gáz kutatási és feltárási folyamata három egymást követő szakaszból áll: regionális, kutatási és feltárási szakaszból, amelyek mindegyike két szakaszra oszlik.
. Regionális szakasz feltáratlan és kevéssé vizsgált vidékeken vagy azok részein, valamint a szakasz mélyen fekvő, kevéssé vizsgált részein, például kősó alatt 4 km-nél nagyobb mélységben szénhidrogén-felhalmozódások keresésekor, mint a Kaszpi térség.
Az olaj- és gáztartalom előrejelzésének szakaszában az üledékszelvény litológiai és rétegtani komplexumait tanulmányozzák, meghatározzák a szerkezeti szinteket, tanulmányozzák a vizsgált terület tektonikai fejlődésének főbb szakaszait és a tektonikus zónákat. Következésképpen ebben a szakaszban a földtani szerkezet és geológiai történet főbb jellemzői kialakulnak. Ezután meghatározzák az olaj és gáz ígéretes horizontjait, valamint a lehetséges olaj- és gázfelhalmozódás zónáit. Ezt követően az olaj- és gázkilátások kvalitatív és kvantitatív értékelésére, valamint a további kutatások főbb irányainak és kiemelt tárgyainak kiválasztására kerül sor.
A következő szakaszban olaj- és gázfelhalmozási zónák értékelése az olaj- és gázföldtani zónák tisztázása, a legnagyobb csapdák azonosítása, például a duzzadásszerű kiemelkedések , amelyekhez olaj- és gázfelhalmozási zónák kapcsolhatók . Megtartott számszerűsítése olaj- és gázkilátások, valamint területek és kiemelt objektumok (regionális csapdák) kerülnek kiválasztásra a kutatási munkákhoz.
Keresési szakasz akkor következik be, amikor a regionális szakasz teljesen befejeződött, és az olaj- és gázkutatás geológiai indoklása megtörtént az azonosított, ígéretes regionális csapdánál. Lehetőség van benne olaj- és gázfelhalmozási zóna megnyitására, amely az egyes területeken belül számos olaj- és gázmezőt foglal magában - helyi kiemelkedéseket vagy egyéb helyi csapdákat, amelyek megnehezítik a regionális csapdát. A keresési szakasz két szakaszra oszlik, amelyek közül az első két részszakaszra oszlik.
Az objektumok azonosításának és feltáró fúráshoz való előkészítésének szakasza részszakaszokra oszlik: 1 - tárgyak azonosítása és 2. részszakasz - tárgyak előkészítése. Az első részszakaszban meghatározzák az ígéretes képződmények előfordulási körülményeit, paramétereit, valamint a legígéretesebb helyi csapdákat (objektumok, területek), kiválasztják a kiemelt objektumokat, és felkészítik őket a kutatófúrásra. Például, ha a regionális csapda egy duzzadó, akkor kiválasztják a legnagyobb és a fúrásra legjobban felkészült helyi építményeket (antilines, kupola), amelyek között körvonalazódik a feltáró fúrásra való felkészítésük sorrendje. A fúrásra leginkább felkészült szerkezetek azok, amelyek a terepi geofizikai kutatások szerint méretükben (hosszúság, szélesség, amplitúdó), a szerkezet kialakítása és tetőszerkezete, valamint a szerkezeti bonyodalmak (hibák stb.) helyzete meglehetősen egyértelműen meghatározott. ), ha összetett szerkezetet azonosítunk.
A nagy csapdák közé tartoznak az 50-100 km 2 vagy annál nagyobb területű kiemelkedések, a közepes csapdák - 10-50 km 2, a kis csapdák - legfeljebb 10 km 2. Ugyanakkor kiemelten kerülnek kiválasztásra azok a struktúrák, amelyek erőforrásai meghaladják a terepterület átlagos tartalékait. Ezen túlmenően a kutatófúrásokba való építmények bevezetésének prioritását a gazdasági mutatók is befolyásolják (mezők közelsége, csővezetékek, távolság a bázisoktól mélyfúrás, a termelő képződmények mélysége, a szénhidrogének minősége stb.). A második alszakaszban a következőket hajtják végre: az azonosított ígéretes csapdák részletezése; objektumok kiválasztása és a feltáró fúrásba való bevezetésük sorrendjének meghatározása; a szénhidrogén-készletek mennyiségi felmérése a kutatófúrásra előkészített helyszíneken; a kutatófúrások helyszíneinek kiválasztása az előkészített helyszíneken.
A betétek (betétek) keresésének szakaszában a fő cél a szénhidrogén-felhalmozódások feltárása: egy mező feltárása vagy új lelőhelyek azonosítása a szelvény feltáratlan részén a feltárt mezőkön belül. Az ebben a szakaszban megoldott feladatsor a következőket tartalmazza: vízzáró rétegekkel (abroncsokkal) borított produktív tározórétegek azonosítása; képződési paraméterek meghatározása; mintavétel és termelési horizontok és kutak vizsgálata; ipari olaj- és gázáramlás megszerzése; képződmények tározói tulajdonságainak, valamint folyadékok (olaj, gáz, kondenzátum, víz) fizikai és kémiai tulajdonságainak meghatározása; nyílt lelőhelyek szénhidrogénkészleteinek felmérése; objektumok kiválasztása részletes és értékelő munkához.
Kutatási szakasz az olaj és gáz geológiai kutatásának utolsó szakasza. A feltárást olyan területeken végzik, ahol ipari olaj- és gázáramokat nyernek. A feltárás célja a feltárt olaj- és gázfelhalmozódás értékelése és fejlesztésre való felkészítése.
A feltárás első szakaszában (a lelőhelyek vagy lelőhelyek felmérése) a következőkre kerül sor: a lelőhelyek és lelőhelyek paramétereinek meghatározása ipari jelentőségük megállapításához; szénhidrogén lelőhelyek és mezők készleteinek kiszámítása; kutatási objektumok és emeletek kiválasztása; a kísérleti ipari üzem prioritásának meghatározása és a létesítmények fejlesztésre való felkészítése.
A feltárás következő szakaszában (lelőhelyek vagy lelőhelyek fejlesztésre való felkészítése) a fő feladatok a következők: szénhidrogén lelőhelyek geometrizálása; a termelő képződmények tározói tulajdonságainak megbízhatóságának értékelése és a készletek kiszámításához szükséges számítási paraméterek, valamint az olajlétesítmény technológiai fejlesztési sémája vagy a gázlétesítmény kísérleti üzemeltetési sémája; szénhidrogén készletek számítása és a visszanyerési tényező meghatározása (olajkinyerés); a lerakódások és lerakódások további tanulmányozása a fejlesztés folyamatában.
A kőolaj és földgáz felkutatása és feltárása során különböző kutatási módszereket alkalmaznak egy komplexumban, többek között: geológiai, geofizikai (mező és kút), geokémiai, hidrogeológiai, geotermikus, hidrodinamikai, távérzékelési, geomorfológiai, matematikai módszerek, számítógépek, ill. programozás. Ezért különböző szakemberek vesznek részt a kutatási és feltárási folyamatban: geológusok, fúrók, geofizikusok, geokémikusok, hidrogeológusok, hidrodinamikusok, matematikusok és mások.
A kutatás fő típusai a geofizikai kutatások
Jelenleg négy fő geofizikai kutatási módszert alkalmaznak: szeizmikus, gravimetriás, mágneses és elektromos. Nézzük őket sorban.
A szeizmikus feltárás a rugalmas rezgések földkéregben való terjedésének jellemzőinek vizsgálatán alapul. Az elasztikus rezgések (vagy más néven szeizmikus hullámok) leggyakrabban mesterségesen keletkeznek.
A szeizmikus hullámok a kőzetekben 2-8 km/s sebességgel terjednek - a kőzet sűrűségétől függően: minél nagyobb, annál nagyobb a hullámterjedés sebessége Két különböző sűrűségű közeg határfelületén a kőzet egy része A rugalmas rezgések visszaverődnek és visszatérnek a Föld felszínére. A másik rész megtörik, felülkerekedik az interfészen és mélyebbre megy a mélységbe – egy új felületre. És így tovább, amíg teljesen el nem tűnnek.
Visszavert szeizmikus hullámok, elérve a Föld felszíne, speciális vevőkészülékek rögzítik és felvevőkészülékekre rögzítik. A grafikonok megfejtése után a szeizmikus földmérők meghatározzák bizonyos kőzetek előfordulási határait. Ezen adatok alapján földalatti domborzati térképeket készítenek. 
13. ábra Szeizmikus felmérési séma
A visszavert hullámok ezt a módszerét V. S. Voyutsky szovjet geológus javasolta 1923-ban, és az egész világon elterjedt. Jelenleg ezzel a módszerrel együtt alkalmazzák a megtört hullámok korrelációs módszerét is. A megtört hullámok rögzítésén alapul, amelyek akkor keletkeznek, amikor egy rugalmas hullám egy bizonyos előre kiszámított kritikus szögben a határfelületre esik. A szeizmikus kutatási gyakorlatban más módszereket is alkalmaznak. Korábban a robbanásokat leggyakrabban rugalmas rezgések forrásaként használták. Most ezeket a vibrátorok váltják fel. A vibrátor teherautóra szerelhető, és egy munkanap alatt meglehetősen nagy területet fed le. Ezenkívül a vibrátor lehetővé teszi a sűrűn lakott területeken végzett munkát. A robbanások valószínűleg megzavarnák a közeli házak lakóit, és a rezgések olyan frekvencián választhatók ki, hogy az emberi fül ne érzékelje, egyetlen hátránya ennek a módszernek a kis kutatási mélység, legfeljebb 2-3 kilométerre. Ezért az alaposabb kutatáshoz robbanékony energia-átalakítót használnak. A hullámok forrása itt lényegében ugyanaz a robbanás. De ez már nem a talajban történik, mint korábban, hanem egy speciális robbanókamrában. A robbanóimpulzus acéllemezen keresztül jut a talajra, és robbanóanyagok helyett gyakran propán és oxigén keverékét alkalmazzák. Mindez természetesen lehetővé teszi, hogy nagymértékben felgyorsítsuk az altalaj szondázási folyamatát.
A gravimetriás módszer egy adott területen a gravitáció változásainak vizsgálatán alapul. Kiderült, hogy ha a talaj felszíne alatt kis sűrűségű kőzet található, például kősó, akkor a föld gravitációja itt valamelyest csökken. De a sűrű sziklák, például a bazalt vagy a gránit, éppen ellenkezőleg, növelik a gravitációs erőt.
Ezeket a változásokat egy speciális eszköz - egy graviméter - határozza meg. Az egyik legegyszerűbb lehetőség egy rugóra felfüggesztett súly. Növekszik a gravitáció - a rugó megnyúlik; ezt egy mutató rögzíti a skálán. A gravitáció csökken, a rugó ennek megfelelően összehúzódik. Hogyan befolyásolják a gravitációt az olaj- és gázlelőhelyek? Az olaj könnyebb, mint a víz, és az olajjal vagy annak nélkülözhetetlen társával, a gázzal telített kőzetek sűrűsége kisebb, mintha vizet helyeznének bele. Ezt graviméter rögzíti. Az ilyen gravitációs anomáliákat azonban más okok is okozhatják, például a kősórétegek kialakulása, amint azt már említettük. Ezért a gravitációs kutatást általában mágneses kutatással egészítik ki.
Bolygónk, mint tudják, egy hatalmas mágnes, amely körül mágneses tér van. Ezt a mezőt pedig hatékonyan befolyásolhatják többek között a területen előforduló kőzetek. Például a betétek vasérc azért nyitották meg, mert az itt repülő gépek pilótái meglepődtek furcsa viselkedés mágneses tű? Manapság ezt az elvet más típusú ásványok, köztük az olaj és a gáz keresésére is használják.
Az a tény, hogy az olaj nagyon gyakran tartalmaz fémszennyeződéseket. És természetesen a fém jelenlétét érzékelik, bár nem „mágneses tűvel”, hanem modern, rendkívül érzékeny eszközökkel - magnetométerekkel. Lehetővé teszik a föld beleinek szondáját akár 7 kilométeres mélységig.
Az ásványok felkutatására szolgáló másik geofizikai módszert, az elektromos kutatást 1923-ban fejlesztették ki Franciaországban, és ma is használják. Valójában ez a mágneses felderítés egy fajtája, azzal a különbséggel, hogy a változásokat nem a mágneses, hanem az elektromos térben rögzítik.
Mivel a Földön gyakorlatilag nincs természetes elektromos tér, ezért mesterségesen, speciális generátorok segítségével hozzák létre, és segítségükkel szondázzák meg a kívánt területet. A kőzetek jellemzően dielektrikumok, ami azt jelenti, hogy elektromos ellenállásuk nagy. De az olaj, mint már említettük, tartalmazhat olyan fémeket, amelyek jó vezetők. Az altalaj elektromos ellenállásának csökkenése közvetett jele az olaj jelenlétének.
Az utóbbi években egy másik módszert is egyre gyakrabban alkalmaznak - az elektromágneses feltárást magnetohidrodinamikus (MHD) generátorokkal. Több kilométeres mélységek váltak hozzáférhetővé az elektromágneses hullámok számára, amikor ásványlelőhelyeket kutatnak; akár több száz kilométert is, ha általános kutatásról van szó földkéreg.
A modern MHD generátor szíve egy lőporral hajtott rakétamotor. De ez a puskapor nem egészen hétköznapi: az általa létrehozott plazma elektromos vezetőképessége a hagyományos rakéta-üzemanyaghoz képest 16 000-szer nagyobb. A plazma áthalad a mágnestekercsek között elhelyezkedő MHD csatornán. A magnetodinamika törvényei szerint egy mozgó plazmában elektromos áram keletkezik, amely viszont egy speciális emitterben - egy dipólusban - elektromágneses mezőt gerjeszt. A Földet dipólus segítségével vizsgálják.
Néhány másodperc alatt az MHD telepítés több tízmillió watt teljesítményt fejleszt. Ugyanakkor nem működik a terjedelmes hűtőrendszerek nélkül, ami elkerülhetetlen lenne hagyományos sugárforrások használatakor. És maga a telepítés többszörösen könnyebb, mint más típusú elektromos generátorok.
Az MHD telepítés hatékonyságát először a 70-es évek végén tesztelték Tádzsikisztánban. Ezután az I. Péter-gerinc környékén a tudósok elvégezték az első MHD-szondázási kísérleteket, megpróbálva észlelni a közeledő földrengés jeleit. A nagy teljesítményű, 20 megawattos Pamir-1 berendezés jeleit legfeljebb 30 kilométeres távolságban rögzítették tőle. Kicsit később az MHD berendezéseket olaj- és gázmezők keresésére használták. Kezdetben egy meglehetősen jól ismert olajvidéket választottak - a Kaszpi-tengeri alföldet. Az MHD szondázásnak köszönhetően újabb lehetőség nyílt nemcsak az olaj- és gázhordozó rétegek jelenlétének meghatározására, hanem a lerakódások egyértelmű körülhatárolására is. De általában ehhez több drága kút fúrására van szükség.
Miután megkapták az első megbízható információkat az MHD módszer megbízhatóságáról, a tudósok nem korlátozódtak csak a Kaszpi-tengeri alföld feltárására. Új módszert alkalmaztak az altalaj geofizikai feltárására a Kola-félszigeten, a polcon. Barents-tenger- vastag üledékes kőzetrétegekkel rendelkező területeken, amelyekben általában olaj rejtőzik. A kapott adatok elemzése azt mutatta, hogy az olaj előfordulása itt meglehetősen valószínű.
Az olajkutatók arzenáljában számos geofizikai módszer található. Azonban egyik módszer sem jelzi 100%-ban az olaj jelenlétét. Tehát kombináltan kell használnunk őket. Kezdetben általában mágneses kutatást végeznek. Majd gravimetriai adatokkal egészül ki. Ezután elektromos és szeizmikus kutatási módszereket alkalmaznak. De sokszor még ez sem elég a pontos válaszhoz. Ezután a geofizikai módszereket geokémiai és hidrogeológiai vizsgálatokkal egészítik ki.
A geokémiai módszerek közül mindenekelőtt a gáz-, lumineszcens-bituminológiai és radioaktív vizsgálatokat kell kiemelni.
A gázmérést 1930-ban fejlesztették ki. Észrevették, hogy minden lerakódás körül egyfajta könnyű köd képződik - az úgynevezett diszperziós halo. A szénhidrogéngázok a kőzetek pórusain és repedésein keresztül a Föld mélyéről a felszínre hatolnak, miközben koncentrációjuk a talajvizekben és a kőzet felső rétegeiben növekszik. Az olajkutató a talajból és a talajvízből mintavétel után érzékeny gázelemzővel megnövekedett szénhidrogén-gáz-tartalmat állapít meg, amely közvetlenül jelzi a lelőhely közeli elhelyezkedését.
Igaz, ahhoz, hogy ez a módszer kellően megbízhatóan működjön, a legnagyobb érzékenységű műszerekre van szükség – ezeknek megbízhatóan kell kimutatniuk egy szennyezőatomot a tíz vagy akár százmillió másik atom közül! Ezenkívül, amint azt a gyakorlat mutatja, a gáz anomáliái ellensúlyozhatók a betéthez képest, vagy egyszerűen csak kis lerakódásokat jelezhetnek, amelyeknek nincs ipari értéke.
Ezért ezt a módszert igyekeznek kiegészíteni például lumineszcens bitumen felméréssel. Az elve ezen alapul természeti jelenség. Az olajlerakódások felett a kőzet bitumentartalma megnő. És ha egy kőzetmintát ultraibolya fényforrás alá helyeznek, a bitumen azonnal izzani kezd. A bitumen típusát és a lerakódással való lehetséges kapcsolatát a fényesség jellege és intenzitása határozza meg.
A sugárzási képalkotás egy másik természeti jelenségen alapul. Ismeretes, hogy bármely területen van úgynevezett radioaktív háttér - kis mennyiségű sugárzás, amelyet a kozmikus sugárzás hatása a bolygónkra, radioaktív transzurán elemek jelenléte a mélységben stb. A szakértőknek tehát sikerült felfedezniük egy érdekes mintát: az olaj- és gázlelőhelyek felett a radioaktív háttér csökken. Például Dél-Mangyshlak mezőinél ez a csökkenés 1,5-3,5 µCi/óra. Az ilyen változásokat a meglévő eszközök meglehetősen megbízhatóan rögzítik. Ez a módszer azonban eddig korlátozottan alkalmazható.
A klasszikus feltárási módszerek nagyon drágák: átlagos világköltsége a kutatási szakaszban 3000-5000 USD/1 km 2, ezért más, például geomorfológiai kutatási módszereket alkalmaznak.
Az olajkutatás célja az olajlelőhelyek azonosítása, földtani és gazdasági felmérése, valamint a fejlesztésre való felkészülés. Az olajkutatást geológiai, geofizikai, geokémiai és fúrási műveletekkel, ésszerű kombinációban és sorrendben végzik.
A feltárási szakasz első szakaszában regionális munkát végeznek ismeretlen olaj- és gázpotenciállal rendelkező medencékben, vagy a gyengén feltárt tektonikus zónák vagy alacsonyabb szerkezeti szintek tanulmányozására a megalapozott olaj- és gázpotenciállal rendelkező medencékben. Ennek érdekében aeromágneses, geológiai és gravimetriai felméréseket, víz és kőzetek geokémiai vizsgálatait, a terület szelvénymetszését elektromos és szeizmikus kutatással, referencia- és parametrikus kutak fúrását végzik. Ennek eredményeként meghatározásra kerültek a további kutatási munkaterületek.
A második szakaszban az olaj- és gázzónák részletesebb vizsgálata történik részletes gravitációs feltárással, szerkezeti-geológiai felméréssel, elektromos és szeizmikus feltárással, valamint szerkezeti fúrással.
Az 1:100 000 – 1:25 000 méretarányú képek összehasonlítása történik. pontosításra kerül az olaj- és gáztartalom-előrejelzések értékelése, valamint a bizonyított olaj- és gáztartalmú építmények esetében ígéretes készletek számítása.
A harmadik szakaszban kutatófúrásokat végeznek a lelőhelyek feltárására. Az első kutató kutak fúrása folyamatban van maximális mélység. Általában először a legfelső emeletet tárják fel, majd a mélyebbeket. Az eredmény a tartalékok előzetes becslése.
A feltárási szakasz a geológiai kutatási folyamat utolsó szakasza. A fő cél a fejlődésre való felkészülés. A feltárás során le kell határolni a lelőhelyeket, meg kell határozni a kőzettani összetételt, vastagságot, olaj- és gáztelítettséget. A kutatási munkák végeztével tartalékkalkulációra kerül sor, és javaslatokat tesznek a terület fejlesztésére. A keresés hatékonysága a terepfelderítési aránytól függ - a termőterületek számának és a kutatófúrással fúrt területek teljes számának arányától.
Olajtermelés
A világ szinte teljes olaját nagynyomású acélcsövekkel alátámasztott fúrásokon keresztül nyerik ki. Az olaj, valamint a kísérő gáz és víz felszínre emeléséhez a kútban van egy zárt emelőcsövek, mechanizmusok és szerelvények rendszere, amelyet úgy terveztek, hogy a tartály nyomásával arányos nyomással működjön. A fúrókutak segítségével történő olajkitermelést primitív módszerek előzték meg: tározók felszínén gyűjtötték, olajjal impregnált homokkő vagy mészkő kutak segítségével.
Olajgyűjtés a tározók felszínéről- nyilvánvalóan ez az első kitermelési módszer, amelyet korszakunk előtt Médiában, Babilóniában és Szíriában alkalmaztak. Megkezdődött az olajgyűjtés Oroszországban az Ukhta folyó felszínéről F.S. Prjadunov 1858-ban a Cheleken-félszigeten az olajat olyan árkokban gyűjtötték össze, amelyeken keresztül a víz a tóból folyt. Az árokban deszkákból gátat építettek, melynek alsó részén áthaladt a víz: a felszínen olaj halmozódott fel.
Olajjal impregnált homokkő vagy mészkő fejlesztése, és az abból való olaj kinyerését először egy olasz tudós írta le
F. Ariosto a 15. században. Az olaszországi Modenától nem messze az ilyen olajtartalmú talajokat zúzták és kazánokban hevítették. Az olajat ezután zsákokban prés segítségével préselték ki. 1833–1845-ben homokból nyerték ki az olajat a parton Azovi-tenger. A homokot lejtős aljú gödrökbe helyezték és meglocsolták. A homokból kimosott olajat fűcsomókkal gyűjtötték össze a víz felszínéről.
Olajkitermelés kutakból Kissiában gyártották, ősi régió Asszíria és Média között a Kr.e. 5. században egy rocker segítségével, amelyhez bőrvödröt kötöttek. Egy német természettudós részletes leírást adott a bakui kútolajtermelésről E. Kaempfer . A kutak mélysége elérte a 27 métert, falukat kővel bélelték vagy fával megerősítették.
Olajtermelés kutakon keresztül század 60-as éveiben kezdték széles körben használni. Eleinte a nyitott szökőkutakkal és a kutak mellé ásott földgödrökben gyűjtött olajjal együtt hengeres, szelepes aljú vödrökkel is nyerték ki az olajat. A gépesített működési módszereket először 1865-ben vezették be az USA-ban. mélyszivattyúzási művelet 1874-ben Grúziában és 1876-ban Bakuban használtak olajmezőkön. 1886-ban V.G. Shukhov felajánlott kompresszorolaj gyártás, amelyet 1897-ben Bakuban teszteltek. Az olaj kútból való kiemelésének fejlettebb módja az gázlift- javasolták 1914-ben MM. Tikhvinsky .
Az olajtermelés folyamata a tározón keresztül a kutak fenekére való beáramlásától és a kereskedelmi olaj mezőről történő külső szivattyúzásáig 3 szakaszra osztható.
ü Az olaj mozgása a tározón keresztül a kutakba a tározóban és a kutak alján mesterségesen létrehozott nyomáskülönbség miatt.
ü Az olaj mozgása a kutak fenekétől a torkolatba a felszínen - olajkutak működése.
ü Olaj és kísérő gáz és víz felszíni összegyűjtése, szétválasztása, ásványi sók olajból történő eltávolítása, előállított víz kezelése, kapcsolódó kőolajgáz összegyűjtése.
Az olajmező fejlesztése azt a folyamatot jelenti, amelyben a folyadékok és gázok képződményekben a termelő kutakba kerülnek. A folyadékok és gázok mozgási folyamatának szabályozása olaj-, besajtoló- és ellenőrző kutak szántóföldi elhelyezésével, üzembe helyezésük számával és sorrendjével, a kutak működési módjával és a tározói energia egyensúlyával valósul meg. Az adott betétre elfogadott fejlesztési rendszer előre meghatározza a műszaki-gazdasági mutatókat. A betét fúrása előtt fejlesztési rendszert terveznek. A feltárási és próbaüzemi adatok alapján megállapítják, hogy milyen körülmények között zajlik a művelet: geológiai felépítése, a kőzetek tározói tulajdonságai (porozitás, permeabilitás, heterogenitás mértéke), a tározóban lévő folyadékok fizikai tulajdonságai (viszkozitás, sűrűség) , olajkőzetek vízzel és gázzal való telítése, tározónyomás. Ezen adatok alapján elkészítik a rendszer gazdasági értékelését és kiválasztják az optimálisat.
Mélyen fekvő tározókban a nagynyomású gáz befecskendezését a tározóba bizonyos esetekben sikeresen alkalmazzák az olajkinyerés fokozására.
Az olajat a kutakból nyerik ki természetes áramlással a tározói energia hatására, vagy a folyadék emelésének számos gépesített módszerével. Jellemzően a fejlesztés kezdeti szakaszában áramló termelés működik, és az áramlás gyengülésével a kutat gépesített módszerre helyezik át: gázemelő vagy légemelő, mélyszivattyúzás (rúd, hidraulikus dugattyús és csavaros szivattyúk segítségével).
A gázliftes módszer jelentősen kiegészíti a szakterületen megszokott technológiai sémát, hiszen ehhez gázelosztóval ellátott gázlift kompresszorállomásra és gázgyűjtő vezetékekre van szükség.
Az olajmező egy olyan technológiai komplexum, amely kutakból, csővezetékekből és különféle célú létesítményekből áll, amelyek segítségével a föld belsejéből nyerik ki az olajat.
A mesterséges elöntéssel kialakított területeken szivattyútelepekkel ellátott vízellátó rendszert építenek ki. A vizet természetes tározókból nyerik vízbevezető szerkezetek segítségével.
Az olajkitermelés folyamatában fontos helyet foglal el a kúttermékek csővezetékeken keresztül történő helyszíni szállítása. Két belső szállítási rendszert használnak: nyomást és gravitációt. Nyomórendszereknél elegendő az önnyomás a kútfejnél. Gravitációs áramlás esetén a mozgás a kútfejjelnek a csoportos gyűjtőhely jelzése fölé való emelése miatt következik be.
A kontinentális talapzatokra korlátozódó olajmezők fejlesztésekor tengeri olajmezők jönnek létre.
Olajfinomítás
Az első olajfinomító üzem Oroszországban 1745-ben épült, Elizaveta Petrovna uralkodása alatt, az Ukhta olajmezőn. Szentpéterváron és Moszkvában akkoriban gyertyát, a kisvárosokban pedig szilánkot használtak. De már akkor is sok templomban égtek kiolthatatlan lámpák. Köretolajat öntöttek beléjük, ami nem volt más, mint finomított kőolaj és növényi olaj keveréke. Kereskedő Nabatov volt az egyetlen finomított olaj szállítója a katedrálisok és kolostorok számára.
A 18. század végén találták fel a lámpát. A lámpák megjelenésével megnőtt a kerozin iránti kereslet.
Az olajfinomítás olyan nemkívánatos összetevők eltávolítása a kőolajtermékekből, amelyek negatívan befolyásolják az üzemanyagok és olajok teljesítménytulajdonságait.
Kémiai tisztítás A tisztított termékek eltávolított komponenseire különböző reagensek hatására keletkezik. A legegyszerűbb módszer a 92-92%-os kénsavval és óleummal történő tisztítás, amelyet a telítetlen és aromás szénhidrogének eltávolítására használnak.
Fizikai-kémiai tisztítás olyan oldószerek felhasználásával állítják elő, amelyek szelektíven eltávolítják a nem kívánt összetevőket a tisztítandó termékből. Nem poláros oldószereket (propán és bután) használnak az aromás szénhidrogének eltávolítására az olajfinomítási maradékokból (kátrány) (aszfaltmentesítési eljárás). Poláris oldószereket (fenol stb.) használnak a rövid oldalláncú policiklusos aromás szénatomok, kén- és nitrogénvegyületek eltávolítására az olajpárlatokból.
Nál nél adszorpciós tisztítás A kőolajtermékekből eltávolítják a telítetlen szénhidrogéneket, gyantákat, savakat stb.. Az adszorpciós tisztítást felmelegített levegő adszorbensekkel való érintkeztetésével vagy a termék adszorbens szemcséken való átszűrésével végezzük.
Katalitikus tisztítás– hidrogénezés enyhe körülmények között, kén- és nitrogénvegyületek eltávolítására szolgál.
Olaj desztilláció
A Dubinin testvérek voltak az elsők, akik létrehoztak egy olajlepárló berendezést. 1823 óta a Dubinin család több ezer fontnyi fotogént (kerozint) kezdett exportálni Mozdokból Oroszországba. Dubininék üzeme nagyon egyszerű volt: kazán a kályhában, a kazánból egy cső megy egy hordó vízen keresztül egy üres hordóba. Egy hordó víz hűtő, egy üres hordó petróleum edénye.
Amerikában az első olajlepárlási kísérleteket Silliman végezte 1833-ban.
Egy modern gyárban kazán helyett hamis csőkemencét szerelnek fel. A kondenzációt és a gőzleválasztást szolgáló cső helyett hatalmas desztillációs oszlopokat építenek. A desztillációs termékek fogadására pedig egész tartályvárosokat építenek.
Az olaj különféle anyagok (főleg szénhidrogének) keverékéből áll, ezért nincs meghatározott forráspontja. A csöveken az olajat 300-325 °C-ra melegítik. Ezen a hőmérsékleten az olajban lévő illékonyabb anyagok gőzzé alakulnak.
Az olajfinomítók kemencéi különlegesek. Kinézetre úgy néznek ki, mint egy ablak nélküli házak. A kályhák a legjobb tűzálló téglákból készülnek. Belül, mentén és keresztben csövek nyúlnak. A kemencékben lévő csövek hossza eléri a kilométert.
Amikor az üzem működik, az olaj nagy sebességgel halad át ezeken a csöveken – másodpercenként akár két méterig. Ekkor egy erős fúvókából láng csap be a sütőbe. A lángok hossza eléri a több métert is.
300-325 o hőmérsékleten az olaj nem teljesen desztillálódik. Ha a desztillációs hőmérsékletet növeljük, a szénhidrogének bomlásnak indulnak.
Az olajmunkások megtalálták a módját az olaj lepárlásának a szénhidrogének lebontása nélkül.
A víz 100 °C-on forr, ha a nyomás megegyezik a légkör nyomásával, vagyis 760 mm-rel. rt. Művészet. De forrhat például 60 o-on. Ehhez csak csökkentenie kell a nyomást. 150 mm-es nyomáson a hőmérő csak 60 o-t mutat.
Minél alacsonyabb a nyomás, annál hamarabb felforr a víz. Ugyanez történik az olajjal. Sok szénhidrogén csak 500°C-on forr atmoszférikus nyomáson. Következésképpen ezek a szénhidrogének 325 °C-on nem forrnak.
És ha csökkenti a nyomást, alacsonyabb hőmérsékleten forrnak.
A vákuumban, azaz csökkentett nyomáson végzett desztilláció ezen a törvényen alapul. A modern finomítókban az olajat desztillálják, ill légköri nyomás, vagy vákuum alatt, a növények leggyakrabban két részből állnak - atmoszférikus és vákuum. Az ilyen növényeket légköri vákuum növényeknek nevezik. Ezek az üzemek egyidejűleg állítanak elő minden terméket: benzint, benzint, kerozint, gázolajat, kenőolajokat és kőolaj-bitument. Az ilyen desztilláció során sokkal kevesebb el nem párolgott rész marad vissza, mint az atmoszférikus desztilláció során.
Az olaj gyorsabban elpárolog, ha gőzt vezetnek be a berendezésbe.
A desztillálóoszlop működése összetett és érdekes. Ebben az oszlopban nemcsak az anyagok szétválása történik forráspontjuk szerint, hanem a kondenzáló folyadék további ismételt felforrása következik be.
Az oszlopok nagyon magasak - 40 m-ig, belül vízszintes válaszfalakkal - lemezekkel - lyukakkal vannak elválasztva. A lyukak fölé kupakokat kell felszerelni.
A kemencéből származó szénhidrogén gőzök keveréke az oszlop alsó részébe kerül.
Túlhevített gőzt vezetünk be, hogy az el nem párologtatott olajmaradványt az oszlop aljáról találja meg. Ez a gőz felmelegíti az el nem párologtatott maradékot, és magával viszi az összes könnyű szénhidrogént az oszlopon. A könnyű szénhidrogénektől mentesített nehéz maradék, a fűtőolaj az oszlop alsó részébe áramlik, és a gőzök lemezről tányérra haladva az oszlop tetejére törnek.
Először a magas forráspontú gőzök folyadékká alakulnak. Ez egy szoláris frakció lesz, amely 300 o feletti hőmérsékleten forr. Folyékony szolárium tölti meg a lemezt a lyukakig. A sütőből kiáramló gőznek most át kell buborékolnia egy réteg szoláriumon.
A gőz hőmérséklete magasabb, mint a dízel üzemanyag hőmérséklete, és a gázolaj újra felforr.
A 300 o alatti hőmérsékleten forrásban lévő szénhidrogének leszállnak róla, és felrepülnek az oszlopon a kerozinlemezek szakaszára.
Ezért az oszlopból kilépő gázolajban nincs benzin vagy kerozin.
Az oszlopok 30-40 tányért tartalmaznak, szakaszokra osztva. A gőzök áthaladnak az összes lemezen, mindegyiken átbuborékolnak egy kondenzált gőzrétegen, és a közöttük lévő időközökben a felső lemezről lehulló fölösleges kondenzátum cseppekkel találkoznak, amelyeket nem távolítottak el a felső lemezről.
Olaj atmoszférikus vákuumdesztilláló berendezésének sematikus folyamatábrája. 1., 3. egység – atmoszférikus desztillációs oszlopok; 2 - kemencék fűtőolajhoz és fűtőolajhoz; 4 - vákuumdesztillációs oszlop; 5 – kondenzátorok – hűtőszekrények; 6 – hőcserélők.
Sorok: I – olaj; II – könnyűbenzin; III – sztrippelt olaj; IV – nehézbenzin; V – kerozin és gázolaj; VI – vízgőz; VII – fűtőolaj; VIII – bomlási gázok;
IX – olajfrakciók; X – tar.
A rovatban folyamatosan összetett, fáradságos munka folyik. A szénhidrogéneket forráspont szerinti szakaszokban gyűjtik össze. Az oszlopban minden szénhidrogéncsoportnak megvan a maga szakasza és saját kimenete.
A szénhidrogének csak akkor csoportosulnak szekciójukban, ha nincs bennük más forráspontú szénhidrogén.
Amikor összeérnek, kimennek az oszlopból a hűtőbe, a hűtőből pedig a vevőbe.
Az oszlop legfelső szakaszaiból nem a benzin, hanem a benzingőz származik, mivel az oszlop tetején a hőmérséklet magasabb, mint a benzin könnyen forrásban lévő részeinek hőmérséklete. A benzingőz először a kondenzátorba kerül.
Itt benzinné alakítják át, ami szintén a hűtőbe, majd a vevőbe kerül.
Kőolajtermékek krakkolása
Az olajból származó benzin hozama jelentősen (akár 65-70%-ig) növelhető, ha például a fűtőolajban található hosszú szénláncú szénhidrogéneket kisebb relatív molekulatömegű szénhidrogénekre hasítják. Ezt a folyamatot repedésnek nevezik (az angol Crack - split szóból).
Reccsenés az olajban lévő szénhidrogének felhasításának folyamata, amelynek eredményeként a molekulában kevesebb szénatomot tartalmazó szénhidrogének képződnek.
A repedést egy orosz mérnök találta fel V.G. Shukhov 1891-ben 1913-ban találmány Shukhova Amerikában kezdték használni. Jelenleg az Egyesült Államokban az összes benzin 65%-át krakkolóüzemekben állítják elő.
Történelmi hivatkozás. Vlagyimir Grigorjevics Shukhov (1853-1939). Építő és szerelő, olajos és fűtőmérnök, vízépítő mérnök és hajóépítő, tudós és feltaláló. Shukhov tervei alapján több mint 500 acélhíd épült. Shukhov volt az első, aki egyszerű csatlakozásokat javasolt szegecsekkel az összetett zsanérok helyett. Shukhov munkája a fémhálós héjak felépítésével kapcsolatban rendkívül érdekes. Feltalált olajkrakkolás. Az ő képletei szerint készülnek az olajvezetékek is, amelyeken keresztül az olajat szivattyúzzák. Az olajtároló tartályok is az ő vívmányai.
Olajmunkásaink gyakran beszélnek két amerikai cég jogi csatájáról. Körülbelül 25 évvel ezelőtt az amerikai Cross cég bírósághoz fordult azzal a panasszal, hogy a Dabbs cég kisajátította találmányát - a repedést. A Cross cég nagy összeget követelt egy másiktól a találmány „illegális” felhasználásáért. A bíróság Cross oldalára állt. De a tárgyaláson a Dabbs cég ügyvédje azt mondta, hogy a repedést nem egyik vagy másik cég találta ki, hanem egy orosz mérnök. Shukhov .Shukhov akkor élt. Az amerikaiak odamentek hozzá Moszkvába, és megkérdezték, hogyan tudja bebizonyítani, hogy a crackelést ő találta ki. Shukhov dokumentumokat vett le az asztalról, amelyekből egyértelműen kiderült, hogy megrepedt Shukhov 35 évvel ezelőtt szabadalmaztatta a két cég közötti peres eljárás előtt.
A krakkoló üzemek felszereltsége alapvetően megegyezik az olajlepárláséval. Ezek kemencék és oszlopok. De a feldolgozási mód más. Az alapanyagok is eltérőek. A hasítási folyamat magasabb hőmérsékleten (legfeljebb 600 0 C-ig), gyakran megemelt nyomáson történik. Ilyen hőmérsékleten a nagy szénhidrogénmolekulák kisebbekre bomlanak le.
A fűtőolaj vastag és nehéz, fajsúlya megközelíti az egységet. Ennek az az oka, hogy összetett és nagy szénhidrogénmolekulákból áll. A fűtőolaj krakkolása során a benne lévő szénhidrogének egy része kisebbre bomlik, és a könnyű kőolajtermékek - benzin és kerozin - kis szénhidrogénekből készülnek.
Repedéskor az olaj kémiai változásokon megy keresztül. A szénhidrogének szerkezete megváltozik. A krakkoló üzemekben összetett kémiai reakciók mennek végbe. Ezek a reakciók fokozódnak, ha katalizátort viszünk be a berendezésbe.
Az egyik ilyen katalizátor a speciálisan kezelt agyag. Ezt az agyagot finomra zúzott állapotban - por formájában - bevezetik az üzem berendezésébe. A gőzállapotú szénhidrogének agyagporrészecskékkel egyesülnek, és felületükön összetörnek. Ezt a típusú repedést porlasztott repedésnek nevezik. Ez a fajta repedés széles körben elterjedt.
Ezután a katalizátort elválasztják a szénhidrogénektől. A szénhidrogének a rektifikálásba és a hűtőszekrényekbe kerülnek, a katalizátor pedig a tartályaiba kerül, ahol visszaállítják tulajdonságait.
A krakkolási folyamat szénhidrogénláncok felszakadásával és egyszerűbb telített és telítetlen szénhidrogének képződésével történik, például:
C 16 H 34 C 8 H 18 + C 8 H 16
hexadekán oktán oktén
a keletkező anyagok tovább bomlhatnak:
C 8 H 18 C 4 H 10 + C 4 H 8
oktán bután butén
C 4 H 10 C 2 H 6 + C 2 H 4
bután etán etilén (etén)
A krakkolási folyamat során felszabaduló etilént széles körben használják polietilén és etil-alkohol előállítására.
A szénhidrogénmolekulák lebomlása radikális mechanizmuson keresztül megy végbe. Először szabad gyökök képződnek:
CH 3 – (CH 2) 6 – CH 2:CH 2 – (CH 2) 6 – CH 3 t
T CH 3 – (CH 2) 6 – CH 2 . + . CH 2 – (CH 2) 6 – CH 3
A szabad gyökök kémiailag nagyon aktívak és különféle reakciókban részt vehetnek. A krakkolási folyamat során az egyik gyök eltávolítja a hidrogénatomot (a), a másik pedig hozzáadja (b):
a) CH 3 – (CH 2) 6 – CH 2 . CH 3 – (CH 2) 5 – CH=CH 2 + H O
b) CH 3 – (CH 2) 6 – CH 2 . + CH 3 – (CH 2) 6 – CH 3
Kétféle krakkolás létezik: termikus és katalitikus.
Termikus repedés
A szénhidrogénmolekulák lebomlása több helyen történik magas hőmérsékletű(470-550 °C). A folyamat lassan megy végbe, el nem ágazó szénláncú szénhidrogének keletkeznek.
A termikus krakkolás eredményeként kapott benzin a telített szénhidrogénekkel együtt sok telítetlen szénhidrogént tartalmaz. Ezért ennek a benzinnek nagyobb a detonációállósága, mint az egyenes desztillált benzinnek.
A termikusan krakkolt benzin sok telítetlen szénhidrogént tartalmaz, amelyek könnyen oxidálódnak és polimerizálódnak. Ezért ez a benzin kevésbé stabil a tárolás során. Ha ég, a motor különböző részei eltömődhetnek. Ennek a káros hatásnak a kiküszöbölésére az ilyen benzinhez oxidálószereket adnak.
Katalitikus krakkolás
A szénhidrogén molekulák hasadása katalizátorok jelenlétében és alacsonyabb hőmérsékleten (450-500 0 C) történik.
A fő hangsúly a benzinen van. Igyekeznek többet és mindig jobb minőséget szerezni belőle. A katalitikus krakkolás éppen az olajipari munkások hosszú távú, kitartó küzdelmének eredményeként jelent meg a benzin minőségének javításáért. A termikus krakkoláshoz képest sokkal gyorsabban megy végbe a folyamat, és nemcsak a szénhidrogén molekulák hasadása következik be, hanem azok izomerizációja is, pl. elágazó szénláncú szénhidrogének keletkeznek.
A katalitikusan krakkolt benzinnek még nagyobb detonációs ellenállás, mert elágazó szénláncú szénhidrogéneket tartalmaz.
A katalitikusan krakkolt benzin kevesebb telítetlen szénhidrogént tartalmaz, ezért oxidációs és polimerizációs folyamatok nem mennek végbe benne. Az ilyen típusú benzin stabilabb a tárolás során.
Reformálás
Reforming - (az angol Reforming - remake, javítani) ipari eljárás benzin és benzin frakcióinak feldolgozására, kiváló minőségű benzin és aromás szénhidrogének előállítására. Ebben az esetben a szénhidrogén molekulák főként nem lebomlanak, hanem átalakulnak. Az alapanyag a kőolaj-nafta frakció.
A 20. század 30-as éveiig a reformálás a termikus krakkolás egyik fajtája volt, és 540 0 C-on végezték 70-72 oktánszámú benzin előállítására.
A 40-es évektől a reformálás katalitikus folyamat, amelynek tudományos alapjait kidolgozták N.D. Zelinsky, és AZ ÉS. Karzsev, B.L.
Moldvai. Ezt a folyamatot először 1940-ben hajtották végre az Egyesült Államokban.
Ipari létesítményben hajtják végre, amely fűtőkemencével és legalább 3-4 reaktorral rendelkezik 350-520 0 C hőmérsékleten, különféle katalizátorok jelenlétében: platina és polifémes, platina, rénium, irídium, germánium tartalmú, stb. annak érdekében, hogy elkerüljük a katalizátor dezaktiválását a tömörítési termék koksz által, a reformálást nagy hidrogénnyomás alatt végezzük, amely a fűtőkemencén és a reaktorokon keresztül kering. Az olaj benzinfrakcióinak reformálása során 80-85% 90-95 oktánszámú benzin, 1-2% hidrogén és a többi gáz halmazállapotú szénhidrogén keletkezik. Egy cső alakú kemencéből nyomás alatt az olajat a reakciókamrába táplálják, ahol a katalizátor található, innen egy desztillációs oszlopba kerül, ahol termékekre bontják szét.
A reformálásnak nagy jelentősége van az aromás szénhidrogének (benzol, toluol, xilol stb.) előállításánál. Korábban ezeknek a szénhidrogéneknek a fő forrása a kokszipar volt.
