Em um complexo racional de exploração geológica de óleo e gás, a etapa exploratória, como se depreende da tabela da sequência racional dessas obras, é uma continuação natural da exploração. Os trabalhos de exploração visam a avaliação industrial de jazidas e campos descobertos na fase de prospecção e sua preparação para o desenvolvimento. Neste caso, as reservas de hidrocarbonetos da categoria industrial C1 obtidas com a perfuração exploratória e as reservas preliminares estimadas da categoria C2 devem ser convertidas em comerciais em toda a área do campo ou depósito descoberto.
Os principais tipos de trabalhos de pesquisa são: perfuração e teste de poços de pesquisa, análise de todas as informações geológicas e geoquímicas necessárias para esclarecer os parâmetros de um depósito (campo) e prepará-lo para a operação experimental. Se necessário, a exploração sísmica de poço pelo método CDP e, em uma pequena quantidade, métodos geofísicos de campo podem ser considerados.
O principal princípio metodológico da inteligência, formulado por G.A. Gabrielyants e V.I. Em 1974, o princípio de uniformidade de perfuração, que é implementado pela colocação uniforme de poços de exploração sobre o volume do reservatório, é um poroskunom. De acordo com este princípio, é fornecido um estudo detalhado, em primeiro lugar, das partes da jazida (campos) que contêm as principais reservas de hidrocarbonetos. Ao mesmo tempo, aumenta a precisão da estimativa de reservas e, conseqüentemente, a qualidade da preparação do campo para a operação experimental e posterior desenvolvimento. Ao mesmo tempo, está prevista uma colocação diferenciada de perfuração exploratória, tendo em conta as características morfogenéticas da estrutura de um depósito ou campo.
A exploração moderna de campos de petróleo e gás leva em consideração os princípios de otimização e universalidade do processo de perfuração exploratória, inicialmente propostos por V.M. Crater e V.I. Biryukov (1976). Esses princípios são formulados da seguinte forma:
- O princípio de um sistema racional e da completude dos estudos de um depósito ou campo individual.
- O princípio das aproximações sucessivas no estudo de um campo ou de um depósito separado.
- O princípio da uniformidade relativa do estudo do objeto de exploração.
- O princípio da menor mão-de-obra, custos científicos, materiais e técnicos aplicados.
- O princípio do mínimo investimento de tempo e realização da maior economia, observando as tecnologias de economia de energia.
Um sistema racional para a exploração de campos de petróleo e gás envolve a perfuração de um determinado número, geralmente mínimo, de poços exploratórios, que são colocados em uma determinada sequência para obter as informações necessárias e suficientes para a avaliação industrial de um campo aberto e sua preparação para desenvolvimento. Ao mesmo tempo, o sistema de colocação de poços de exploração deve corresponder às especificações estrutura geológica o objeto em estudo.
A seção de um depósito aberto (campo) é dividida em níveis de exploração. A fase de exploração é entendida como uma parte da seção de cobertura sedimentar, que inclui um ou mais estratos produtivos localizados em níveis hipsométricos próximos e caracterizados por semelhanças na estrutura geológica das rochas hospedeiras e nas propriedades físicas dos fluidos de hidrocarbonetos. Sua exploração pode ser realizada com uma única grade de poços.
Existem três sistemas e os respectivos métodos de perfuração exploratória: triangular, anular e perfil com um sistema de perfis transversais paralelos e longitudinais de poços exploratórios.
Sistema de colocação de perfuração de exploração triangular. Esta técnica é a mais antiga e foi usada no início do desenvolvimento. indústria de petróleo... Neste caso, como pode ser visto na Fig. 65, o primeiro poço de exploração está localizado nas melhores condições estruturais e hipsométricas, o resto é colocado como exploração na forma de triângulos equiláteros com um lado cujo comprimento não deve exceder 500 metros em ângulos de inclinação das asas de elevação locais até 10 graus. A 20 graus de inclinação, ele diminui para 400 metros, encolhendo em cerca de 50 metros com um aumento no ângulo de inclinação das asas em cada 5-6 graus.
A irracionalidade do sistema triangular adotado para a colocação de poços exploratórios, mesmo com as distâncias máximas assumidas entre eles de 500 metros, consiste em perfurar de acordo com o princípio de uniformidade especificado de um número desnecessariamente grande deles. Isso leva a um aumento significativo no custo de perfuração. O processo justifica-se em certa medida com a obtenção de uma eficiência geológica muito modesta (até 80-100 toneladas convencionais por 1 metro de prospecção e perfuração de exploração) apenas quando a área da armadilha e o depósito previsto já não forem. de 2-2,5 km2. A experiência de exploração de acumulações de hidrocarbonetos litológicos e estratigráficos identificados de até 1-1,5 km2 de tamanho também atesta a lucratividade da implementação de um sistema de perfuração de exploração triangular.
Nos EUA, junto com grandes depósitos litológico-estratigráficos em forma de baía, pequenos acúmulos litologicamente limitados, ou "rendados", ou lenticulares, de petróleo e gás com reservas recuperáveis de até 1,5 milhão. t até 1,5-2 km2. Para a exploração desses campos, também é utilizada uma grade triangular de poços com número de 12 a 15, que está dentro da faixa de rentabilidade com eficiência média de até 120 convencionais. t / m. Na Rússia, tal sistema para colocar a perfuração de exploração foi usado com sucesso como um sistema racional em 1912 no estágio inicial de exploração descoberto pela primeira vez na prática mundial por I.M. Depósitos de óleo "semelhantes a luva" de Gubkin com a transição de 1916 para a perfuração de perfil. Atualmente, esta técnica de exploração é usada na exploração de pequenos depósitos de petróleo associados a "incisões" erosivas da era pré-Visian e pré-Turneana no Volga-Ural e nas regiões vizinhas de petróleo e gás.
Sistema anular para colocação de sondagens exploratórias. A natureza racional do sistema de anéis de exploração de depósitos e campos descobertos, combinada com sucesso com o desenvolvimento de pisos explorados individualmente, é confirmada pelo exemplo do único Zapolyarnoye campo de condensado de gásárea total de mais de 2.000 km2 e o valor das reservas recuperáveis de gás de 1,5 trilhão. m3. Em geral, as buscas foram realizadas de acordo com o sistema "exploratory drill cross" com 12 poços exploratórios, e exploração - 27 poços exploratórios colocados de acordo com a técnica anular mostrada na Fig. 66
A especificidade do sistema anular é determinada no campo Zapolyarnoye pela seguinte posição dos poços nos campos estruturais inter-iso-gesso. Dentro do primeiro campo do descobridor do poço 1, 4 sondas de perfuração são colocadas. Após delinear a área interna do campo no próximo campo mais externo em relação à zona central já delineada, são projetadas 5 sondas de perfuração, marcadas com quadrados. Tendo completado o delineamento desta parte do depósito, está planejado o desenvolvimento da zona externa do campo de condensado de gás com a colocação dos primeiros 7 poços de exploração no penúltimo campo, e então 9 - no último contorno inter-iso-gesso enquadrando o campo.
A natureza racional do sistema de perfuração de exploração anular no desenvolvimento do campo exclusivo de condensado de gás Zapolyarnoye é confirmada pelo valor alcançado de eficiência geológica, excedendo 1000 conv. t por 1 m de prospecção e sondagem de pesquisa.
Consequentemente, a alta eficiência do uso do sistema de anéis é alcançada pela presença de grandes (até gigantescas e mais) reservas de hidrocarbonetos e uma estrutura de campo relativamente simples com um reservatório de estrutura estratal ou maciça de tipo abobadado. Isso deve, em primeiro lugar, ser orientado pela escolha de um método racional de exploração, que, como pode ser visto a partir do exemplo do campo único de Zapolyarnoye, é plenamente justificado pelos resultados obtidos. O sistema de anéis foi usado na exploração de uma série de grandes campos de condensado de gás na região portadora de gás Yeisk-Berezanskaya, em particular Kanevskoye e Leningradskoye. Nos Estados Unidos, essa técnica foi usada para explorar o principal reservatório de calcário arbokle no maior campo de petróleo em Oklahoma City, na Província do interior do oeste.
Sistema de perfil para colocação de poços de exploração
Em moderno
condições para a exploração de jazidas de petróleo e gás e jazidas de tipo anticlinal e não anticlinal de qualquer complexidade estrutural, exceto para os casos apontados acima nos primeiros métodos, o mais eficaz e universalmente racional é o sistema de perfis de perfuração exploratória. A sua essência reside no desenho de um determinado número de poços de exploração, cada um colocado nos pontos de intersecção dos perfis transversal e longitudinal. Além disso, dependendo do tamanho do campo explorado, a distância entre os perfis transversal e longitudinal e a área por poço projetada pela perfuração são estritamente reguladas. Comparado aos métodos anteriores, o método do perfil é o mais “flexível”, permitindo mudanças atuais no padrão racional do poço e, portanto, na área de cobertura da parte explorada do campo.
Vamos considerar exemplos típicos de colocação de poços de exploração de acordo com o sistema de perfil. Na fig. 67 mostra a localização de poços no campo de condensado de gás. Um bloco oriental maior foi explorado de acordo com o método do perfil, e a área racional para cada poço chega a 26 km2. A posição dos poços no perfil é mostrada usando o exemplo da parte central do bloco de exploração. O número total de poços para o bloco oriental do campo é 38. Com os mesmos parâmetros selecionados, o número racional de poços exploratórios para um reservatório ocidental de gás-condensado menor com a mesma marca de GWC será de 26. No entanto, levando em consideração o tipo gás-condensado de fluido de hidrocarboneto e a possibilidade de aumento e meio nas distâncias entre os perfis e a área por poço, o número total de poços no bloco oriental sem violar o princípio da racionalidade pode ser 25, e para o reservatório ocidental - 18.
Na fig. 68 mostra uma técnica racional para o bloqueio anticlinal
dimensões de 30x70 km, complicadas por falhas e incluindo um reservatório de óleo
com uma marca VNK menos 1590 m.
poços ao longo de um sistema de perfis paralelos mutuamente perpendiculares
com uma área de cada quadrado de 18 km2.
A posição dos perfis e poços é mostrada no exemplo da parte central da cúpula oeste do anticlinal.
No exemplo da parte central do reservatório, um posicionamento racional de poços de exploração para o bloco maior oeste da armadilha anticlinal com o reservatório de óleo previsto na marca OWC menos 3.200 metros é dado. Como a mais racional, foi adotada uma técnica semelhante à observada acima, com uma área de quadrados individuais de uma grade de poços de 10 km2 e um número de poços 12, começando com o descobridor exploratório do campo. Para a exploração mostrada na fig. 69 e 70, respectivamente, condensado de gás previsto e Campos de petróleo um sistema de colocação de poço racional é considerado para blocos produtivos.
A partir da prospecção do poço 1, que gerou fluxos industriais de condensado de gás e óleo, está planejado o desenvolvimento de uma grade racional de sondas de perfuração projetadas, mantendo o princípio “quadrático” de colocação. Para o campo explorado de condensado de gás, a área por poço, levando-se em consideração o tipo gás-condensado de fluido HC, é de 12 km2 em vez de 8 km2 para petróleo, e o complexo de exploração racional inclui 24 poços.
O desenvolvimento da exploração de outros blocos do campo não deve prever o aumento do número de sondas de perfuração. Como racional para um reservatório de óleo maior previsto (Fig. 70) com uma marca OWC de menos 2400 m, também está previsto na parte central da estrutura do poço de prospecção 1 de acordo com o esquema mostrado nas figuras acima; a área de 28 km2 por perfuração foi considerada mais efetiva, e o número total de poços exploratórios foi de 32. Além disso, de acordo com o mesmo esquema, é realizada a exploração por 16 poços de um bloco estrutural central menor.
Na fig. 71 mostra um reservatório de condensado de gás abobadado com uma marca GVK de menos 1050 m, complicado na parte central por um horst delimitado pelas superfícies de deslocadores na forma de dois raios.
O mais racional para a exploração deste campo será a perfuração sequencial segundo o padrão perfil-quadrado, primeiro da parte central do depósito com área de 8 km2 por poço, começando com um horst. Fora do horst, a distância entre os poços pode ser aumentada até 3 km, e a área por sonda de perfuração - até 10 km2. O número racional de poços para exploração do campo não deve ser superior a 20. Para o bloco ocidental menor - 12 poços.
Para a exploração de um reservatório de petróleo abobadado em uma armadilha anticlinal, complicado do sul por uma falha (Fig. 72), com uma marca OWC menos 2810 metros com uma área de 18x6 km, o mesmo padrão de poço racional quadrado com uma área de 5 km2 é usado. O poço exploratório 1 é o ponto de partida para o início da exploração.O número mínimo de poços para cobertura total do reservatório com transferência de recursos para a categoria C1 será de 20.
Exploração de depósitos de petróleo em cúpula, mostrado na Fig. 73 e 74, é executado de acordo com um sistema de perfil semelhante com uma área de 4 km2 por poço exploratório. A área total do campo, bem como as condições morfoestruturais como um todo, são idênticas aos depósitos (Fig. 70 e 71), servindo também como base para a colocação de um esquema de perfuração racional na parte central do depósito. com poço exploratório 1.
Na fig. 75 mostra um reservatório de condensado de gás de uma estrutura complexa de um tipo de cúpula com tela tectônica com uma elevação de GVK menos 775 metros. A colocação racional de perfuração exploratória prevê a colocação de poços exploratórios no bloco central do poço 1 ao longo de uma malha de 8 km2 (até o GWC) de dez poços, o que possibilita contar com a exploração mais efetiva do campo com um indicador de pelo menos 500 conv. t por metro de perfuração exploratória.
Um exemplo de uma exploração racional de um reservatório de óleo de contato próximo confinado à linha diapir braquiântica é mostrado na Fig. 76
Dentro do reservatório, uma grade de perfuração racional é projetada de acordo com o esquema de perfil especificado com a área por poço de 6 km2. O projeto prevê, como pode ser visto na figura, a perfuração de 30 poços exploratórios até o OWC a menos 3300 m, partindo do poço exploratório 1 - o descobridor do campo.
Para os depósitos dos tipos estrutural-litológico e estrutural-estratigráfico discutidos acima, o mesmo sistema de perfil para a colocação de poços exploratórios com a grade quadrada indicada permanece racional. Ao mesmo tempo, a área por poço varia de 5 km2 para depósitos de médio porte a 18 km2 para depósitos de grande porte.
Eu ficaria muito grato se você compartilhasse este artigo nas redes sociais:
Pesquisa no site.
A produção de petróleo é um processo complexo e com várias etapas. É necessária uma abordagem integrada, incluindo vários estágios de estudo, exigindo enormes investimentos e custos de mão de obra. Esforçando-se para maximizar a eficiência, reduzir custos e eliminar consequências negativas para ambiente incentiva as empresas a inovar e pesquisar exaustivamente o campo muito antes de começar o trabalho nele.
Serviço de inteligência
A exploração e produção geológica em todos os momentos exigiram grandes investimentos, a utilização das mais modernas tecnologias, conhecimentos profundos e abrangentes e, apesar de tudo, os riscos são enormes.
Perfurar o poço raso mais simples custa milhões de rublos; na plataforma, por exemplo, no Mar do Norte, os custos podem chegar a 1,5 bilhão, e esse não é o limite.
Neste contexto, a importância de todas as etapas da exploração geológica dificilmente pode ser superestimada, porque todo poço que perde petróleo pode causar enormes perdas. Para que o dinheiro investido no projeto tenha retorno, é preciso ter certeza de que há matéria-prima suficiente no intestino e que será possível extraí-la.
E para o desenvolvimento a longo prazo da empresa e do setor como um todo, é necessário buscar constantemente novas jazidas de petróleo. Mesmo as pequenas interrupções acarretam em um declínio acentuado na produção no futuro.
Naquela época, quando os hidrocarbonetos praticamente não eram usados na indústria, e apenas sua inflamabilidade e viscosidade eram avaliadas, ninguém perseguia milhões de barris. Portanto, muitas vezes as matérias-primas eram extraídas no mesmo lugar onde as viam na superfície do solo, e ninguém podia prever quando terminaria.
Em 1962. Na comédia americana Beverly Hillbillies houve um episódio assim: o personagem principal com uma arma caça um coelho, atira, erra e atinge o solo, e o óleo imediatamente flui de lá. Mais um minuto e um americano comum se torna um bilionário.
À medida que a indústria se desenvolvia no início do século XX, eram necessários grandes volumes de matéria-prima, e é nessa época que se pode considerar o ponto de partida para a exploração geológica no sentido moderno. Para perfurar onde há óleo suficiente, foi necessário descobrir várias coisas: como é a estrutura das camadas do solo e em que camada se encontram as matérias-primas, como avaliar visualmente a atratividade potencial do local, como para verificar a presença de óleo e gás e, em seguida, estimar o volume.
Como ocorre o óleo?
Uma das principais propriedades do óleo é que ele é menos denso que a água. É muito fácil verificar isso: coloque óleo de girassol em qualquer recipiente e adicione água. A água estará no fundo, o óleo subirá no topo. Se o ar, que é uma mistura de gases, permanecer no recipiente, ele ficará localizado bem no topo, formando uma terceira camada. É assim que os estratos produtores de petróleo são formados: água abaixo, petróleo no meio, gás natural acima.
Rochas que contêm óleo e permitem a livre movimentação e acúmulo de líquidos e gases são chamadas de reservatórios. Na maioria das vezes, são sedimentares. A porosidade dos reservatórios depende dos tipos de grãos, bem como da presença de cimento. A permeabilidade é determinada pelo tamanho dos poros e sua conectividade.
Os principais reservatórios de petróleo são areias, arenitos, conglomerados, dolomitos, calcários e outras rochas bem permeáveis.
Nesse caso, para a formação do reservatório, é necessário que a camada porosa seja encerrada entre camadas impermeáveis, por exemplo, argila e gesso.
O petróleo está nas chamadas "armadilhas". Perfurar aleatoriamente é inútil. Para aumentar as chances de sucesso, os petroleiros usam fotografia aérea e pesquisas sísmicas.
Uma armadilha na qual camadas ricas em hidrocarbonetos são colocadas entre camadas impermeáveis é a principal presa dos petroleiros. Mas perfurar ao acaso é inútil, porque a maioria dos campos está localizada a uma profundidade de mais de um quilômetro e a armadilha não é visível da superfície.
Fotografia aérea e exploração sísmica
Para aumentar as chances de sucesso, a humanidade primeiro aprendeu a analisar o terreno, determinando indiretamente onde o petróleo está localizado. Essa direção foi desenvolvida após o advento da fotografia aérea. Hoje, a ênfase está nos levantamentos aeromagnéticos e gravimétricos - com o auxílio desses métodos, é possível revelar as características estruturais do solo.
Além disso, as tecnologias espaciais de hoje também estão ajudando os petroleiros: uma constelação de satélites científicos russos ajuda a determinar como o solo foi formado e onde as matérias-primas poderiam ser depositadas. As expedições também desempenham um papel importante, cujo objetivo é saber se é aconselhável iniciar a perfuração.
Hoje, os levantamentos sísmicos onshore são realizados usando plataformas móveis especiais e uma rede de milhares de sensores de alta precisão. Os computadores, a partir dos dados obtidos, elaboram um mapa no qual não só os contornos, mas também as informações sobre a composição de determinadas camadas são claramente visíveis. O fato é que rochas de diferentes tipos refletem o som de maneiras diferentes, ou seja, o sal "canta" de maneira diferente do que, por exemplo, a argila.
As ondas sonoras podem penetrar na terra por 3 km. em profundidade e muito mais. O solo é realmente bom em conduzir sons, e não foi à toa que nossos ancestrais colocaram seus ouvidos no chão para ouvir o bater de cascos de cavalos a uma distância de vários quilômetros. Com base nos resultados de tais “vazamentos” e “vazamentos” seguros, a decisão final sobre a perfuração de um poço de teste é feita.
Um documentário “Atenção! Explosão!" (Kuibyshev newsreel studio, 1975)
A especificidade das operações offshore é que a pneumática deve ser usada aqui. Primeiro, uma rede de sensores é baixada até o fundo e, em seguida, o navio, usando canhões de som especiais que liberam ar comprimido, envia sinais sonoros que permitem descobrir o que está sob o fundo do mar. Estas tecnologias são utilizadas apenas em conjunto com todo um conjunto de medidas de prevenção de impactos na fauna marinha.
Em geral, é surpreendente como diferentes áreas do conhecimento estão conectadas em nosso mundo. Foi assim que Andy Hildebrand, o autor da moderna análise computacional de dados sísmicos, revolucionou a indústria musical com a criação de um sistema de correção de notas vocais ("Autotune").
 |
Mesmo antes da revolução, por iniciativa de V.I. Vernadsky e A.P. Karpinsky, uma comissão de exploração geológica foi criada. Após a revolução, a atividade foi retomada. A Geolkom foi incumbida de fornecer suporte científico para trabalhos de prospecção e exploração geológica, desenvolver áreas relevantes da ciência e formar especialistas. |
 |
|
 |
Por esta altura, a maior parte do território da URSS foi explorada por geólogos do ar. Os mapas foram compilados em uma escala de 1: 5.000.000 e 1: 2.500.000, e áreas de minério individuais por mapas geológicos de escalas 1: 200.000 e maiores. Durante este período, novos depósitos de cobre-níquel, ferro, apatita e metais raros foram descobertos. |
 |
1941-1945 Durante os anos de guerra, o serviço geológico do país recebeu a tarefa urgente de expandir e usar os recursos minerais dos Urais, Sibéria, Extremo Oriente e. Ásia Central para fornecer à frente tipos estratégicos de matérias-primas minerais. Muitos depósitos descobertos nos anos anteriores à guerra foram colocados em produção. |
 |
Ocorreu uma transformação qualitativa do serviço geológico do país. A exploração geológica foi transferida para o Ministério de Geologia e Proteção do Subsolo da URSS. Entre as realizações mais significativas estão a descoberta de depósitos de diamantes em Yakutia, petróleo e gás em Tyumen e na região do Cáspio, níquel, cobre e metais preciosos em Norilsk, na Península de Kola, anomalia magnética de Kursk, etc. |
 |
Reorganização novamente. Como resultado, mais de 200 subdivisões territoriais e especializadas operaram no sistema do Ministério de Geologia da URSS, unindo 700 expedições estacionárias e vários milhares de partidos geológicos. Quadros de graduados foram treinados em 50 universidades do país e em várias escolas técnicas. |
 |
De acordo com o formado em 1981. no Mingeo da URSS, havia 90 associações, incluindo 3 associações totalmente sindicais. Em meados da década de 1980, o número de trabalhadores na indústria geológica chegava a 700 mil pessoas, das quais mais de 100 mil são especialistas com nível superior. O sector científico foi representado por institutos de investigação especializados e gabinetes de design, nos quais trabalharam mais de 400 doutores e mais de 4000 candidatos às ciências. |
Torres de teste
Uma vez que a decisão foi tomada sobre a profundidade e onde a armadilha de óleo está localizada, é hora dos poços de teste. Na verdade, se estamos falando de exploração estratégica, poços chave, paramétricos e estruturais podem ser perfurados em um estágio inicial para determinar com quais campos a empresa pode contar no futuro.
Se falamos do lançamento do uso comercial de um determinado campo, então é importante entender que categoria de matérias-primas e em que volume são subterrâneas, quão fácil é extrair e, em geral, do ponto de vista da monetização , vale a pena começar a produção em grande escala aqui?
Curiosamente, o primeiro alvo na perfuração de poços de prospecção não é o petróleo em si, mas uma coluna de rocha, o chamado núcleo. Uma amostra de uma ou outra camada cilíndrica é elevada à superfície, a qual é enviada para análise detalhada ao laboratório. Feitas as conclusões sobre as perspectivas de produção de petróleo com base na estrutura do núcleo, a amostra é enviada para uma central de armazenamento especial, onde permanecerá sempre, mesmo quando o próprio campo estiver esgotado.
Além de amostras físicas, você precisa obter e Informação adicional... Por exemplo, como a camada do solo muda com a distância do poço. Uma sonda geofísica especial pode ser baixada até o solo. Devo dizer que os petroleiros não são destituídos de humor. Este método é chamado de extração de madeira do francês "carotte" (cenoura). Uma sonda de alta tecnologia parece uma cenoura.
Métodos indiretos de pesquisa, desde levantamentos espaciais e aéreos até análises sísmicas, desempenham um grande papel na exploração geológica. Todas essas tecnologias têm permitido simultaneamente reduzir custos para as empresas, agilizar a tomada de decisões de perfuração e diminuir os impactos negativos no meio ambiente. É importante que a precisão na determinação da localização dos depósitos de petróleo tenha aumentado. Inicialmente, até três quartos dos poços preliminares tiveram que ser permanentemente selados: nenhum óleo foi encontrado no subsolo. Hoje, a Rosneft toma as decisões certas em sua pesquisa 70-80% graças ao uso de tecnologias modernas e conhecimento abrangente.
A Rosneft está conduzindo ativamente trabalhos de exploração geológica em regiões promissoras como Sibéria oriental, plataforma ártica, Extremo Oriente e plataforma mares do sul Rússia. Sem essas obras, não haveria desenvolvimento do campo Vankor, dos projetos Sakhalin-3 e Sakhalin-5. De referir que a exploração offshore é uma das direcções estratégicas mais importantes, pois, apesar dos significativos investimentos de capital, é ela que irá aumentar o volume total das reservas e oferecer perspectivas de crescimento do negócio nos próximos anos.
Em 2014, Rosneft manteve a liderança entre Empresas russas no campo da exploração geológica.
Em 2014, verificou-se um aumento nos principais tipos de exploração geológica: o volume de exploração sísmica 2D (mapas planos) aumentou 3%, para mais de 2 mil metros lineares. km. A exploração sísmica 3D (mapas volumétricos) ultrapassou os 9 mil metros quadrados. km. O crescimento em comparação com 2013 é de cerca de 9%. A perfuração exploratória perfurou 223 mil metros de rochas, mais 4 mil metros do que no ano anterior. A eficiência da perfuração de exploração aumentou para 80% de 76% em 2013.
- Os custos de exploração totalizaram 42,9 bilhões de rublos, enquanto em 2014 o indicador específico do custo de 1 tonelada de óleo equivalente aumentou. diminuiu 7%, para 112 rublos.
- Aumento das reservas na Sibéria Ocidental - 186,5 milhões de toneladas de petróleo e 72,2 bilhões de metros cúbicos. m de gás. 57 poços de exploração com taxa de sucesso de 89%. O campo Tavricheskoye foi descoberto como parte do projeto Uvat no sul da região de Tyumen e 18 novos depósitos.
- O aumento total nas reservas na Sibéria Oriental é de cerca de 49 milhões de toneladas de petróleo e 43,6 bilhões de metros cúbicos. m de gás. 9 novos depósitos foram descobertos.
- O aumento total das reservas na região do Volga-Ural é de 42,5 milhões de toneladas de petróleo e 4,0 bilhões de metros cúbicos. m de gás. Os campos Rudnikovskoye e Yuzhno-Barsukovskoye na região de Samara e 37 novos depósitos foram descobertos.
- No final de 2014, as reservas recuperáveis residuais (IFRS) da Rosneft na categoria ABC1 + C2 totalizavam 11,5 bilhões de toneladas de óleo e condensado e 7,2 trilhões de metros cúbicos. m de gás.
- A reposição das categorias comerciais das reservas de hidrocarbonetos ABC1, considerando as aquisições, é de 461 milhões de tep, ou 156% em relação a 2013. Ao mesmo tempo, a multiplicidade de reservas em relação à produção atual é de 45 anos.
Construir a base de recursos é uma das principais prioridades da Empresa. Em 2014, como resultado de um trabalho de exploração bem-sucedido, 64 novos depósitos e 5 campos foram descobertos, incluindo 2 campos offshore. As reservas totais das descobertas são de cerca de 560 milhões de toneladas de óleo equivalente.
Em 2014, o aumento das reservas da categoria ABC1 devido à exploração geológica foi de 252 milhões de toneladas de óleo e condensado e 132 bilhões de metros cúbicos de gás. m.
As reservas comprovadas de hidrocarbonetos da Rosneft de acordo com os padrões da SEC (US Securities and Exchange Commission) totalizaram cerca de 34 bilhões de barris. DE ANÚNCIOS (cerca de 4,6 bilhões de tep). Incluindo as reservas de hidrocarbonetos líquidos (petróleo, condensado, NGL) chegaram a cerca de 25,4 bilhões de barris. DE ANÚNCIOS (3,4 bilhões de tep), reservas de gás - cerca de 50 trilhões de metros cúbicos. pés (mais de 1,4 trilhão de metros cúbicos). Assim, em 2014, a taxa de reposição de reservas de hidrocarbonetos da SEC foi de 154%; a taxa de reposição das reservas de óleo, condensado de gás e LGN atingiu 116%, a taxa de reposição do gás - 263%. O aumento das reservas de hidrocarbonetos foi de 963 milhões de barris. DE ANÚNCIOS (134 milhões de tep).
De acordo com a classificação do prms, a dotação de recursos tem 20 anos para as reservas de petróleo e 39 anos para as reservas de gás.
Exploração Rosneft
- Reservas comprovadas de hidrocarbonetos: 33.977 milhões de barris. DE ANÚNCIOS
- Relação de reposição de reservas de hidrocarbonetos: 154%.
- Aumento das reservas de hidrocarbonetos: 963 milhões de barris. DE ANÚNCIOS
Produção de óleo
A humanidade realmente descobriu o potencial do petróleo e do gás apenas no século XX. Os hidrocarbonetos lançaram as bases para as tecnologias mais importantes e impulsionaram o desenvolvimento da indústria e da energia. Ao mesmo tempo, é precisamente o papel do petróleo na economia mundial que continua a ser fundamental. A opinião é compartilhada não só pelos próprios petroleiros, mas também por outros representantes do setor de combustíveis e energia, bem como por áreas competentes.
Todos os números estão na superfície: mais da metade de toda a energia gerada vem do petróleo. Além disso, 90% de todos produtos químicosé criado com base nisso.
Em 2014, mais de 84 milhões de barris de "ouro negro" eram produzidos no mundo todos os dias. Na lista maiores fabricantes petróleo dos países da OPEP, EUA, Rússia e RPC.
No entanto, a produção em grande escala começou há relativamente pouco tempo, porque não é tão fácil bombear matérias-primas líquidas das entranhas da terra. No capítulo anterior, falamos sobre onde o óleo está localizado e como encontrá-lo. Eles também tocaram no tópico de avaliação e perfuração preliminar. Mas quando a humanidade começou a extrair petróleo e quais tecnologias são usadas hoje?
História da produção de petróleo
 |
6 milênio aC A humanidade aprendeu a extrair óleo O primeiro método de extração de petróleo era a coleta da superfície de reservatórios - era usado na Mídia, na Babilônia e na Síria antes mesmo de nossa era (de acordo com algumas fontes, 6-4 milênio aC). No Egito, o óleo era usado para embalsamar. Eles tiraram de um poço - com um balde. A propósito, em língua Inglesa o termo “Poço” ainda é usado para se referir a poços. |
 |
Século 4 Na China antiga, o petróleo era extraído com tubos de bambu Os chineses aprenderam a extrair matéria-prima do solo com brocas de bambu. Já no século IV dC, eles eram capazes de bombear petróleo de poços de até 240 metros de profundidade! Na antiguidade, não havia necessidade de produzir óleo em grandes volumes, pois ele era usado principalmente como material combustível, inclusive em assuntos militares. |
 |
|
 |
Século 18 Ukhta se torna o centro da produção de petróleo na Rússia Este rio, no qual mais tarde eles construíram cidade inteira, no século 18 tornou-se o primeiro centro de produção de petróleo. Aqui, devo agradecer a Pedro, o Grande, que fundou o Berg Collegium - o primeiro departamento responsável pela mineração. No total, até 1767, 3,6 toneladas de petróleo foram produzidas na Rússia, mas ainda da mesma forma "boa". |
 |
século 19 A produção comercial de petróleo começa com poços No século 19, eles aprenderam a manipular a pressão para levar as matérias-primas à superfície. O primeiro poço real foi perfurado em 1846 na aldeia de Bibi-Heybat, que então fazia parte de Império Russo... O campo está localizado próximo à cidade de Baku, que Marco Polo glorificou como o centro da produção mundial de petróleo. Mas esta perfuração foi exploratória. A mineração real começou em 1864. no Kuban, na aldeia de Kiev. Os americanos foram os primeiros a decidir extrair óleo na prateleira: em 1896. a torre foi construída na costa da Califórnia. |
Produção de petróleo na URSS e na Federação Russa
A União Soviética era totalmente autossuficiente em petróleo e se tornou um dos principais exportadores de matérias-primas. Em 1940. às vésperas da Grande Guerra Patriótica, mais de 30 milhões de toneladas de petróleo foram produzidas e, embora os centros de produção de petróleo tenham se tornado um dos principais alvos do inimigo durante a guerra, não foi possível privar o exército soviético de combustível . E a URSS iniciou o desenvolvimento de novos campos de petróleo, além das regiões produtoras de petróleo de Baku e a construção de novas refinarias.
Graças ao desenvolvimento de novos depósitos, principalmente em Sibéria Ocidental, A URSS aumentou rapidamente os volumes de produção. Portanto, no período de 1971 a 1975, cresceu de 7,6 milhões de barris por dia para 9,9 milhões de barris por dia. Até hoje, a região continua sendo um dos principais “trunfos do petróleo” da Rússia: cerca de 60% da produção anual de petróleo em nosso país é produzida no Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug. Em 1988, a União Soviética atingiu um recorde de 11,4 milhões de barris por dia, com a maior parte vindo de campos na Sibéria Ocidental. Mas a partir daquele momento, as omissões tecnológicas se fizeram sentir - foi impossível conter por muito tempo a queda dos volumes.
O colapso do setor teve grande impacto na crise União Soviética... A demanda doméstica caiu e faltaram oportunidades de exportação. Devido às dificuldades financeiras, as perfurações foram reduzidas, os poços não tiveram a manutenção adequada e não foram realizados reparos. O declínio na produção de petróleo parou apenas em 1997.
Em 2014, a Rússia produziu em média 10,578 milhões de barris de petróleo por dia. Este é um número recorde para todo o período pós-soviético.
No futuro, o nível de produção pode continuar a crescer devido ao desenvolvimento de novos campos, por exemplo, na plataforma ártica.
 |
1934
|
Perfuração de poços
Desde que os primeiros poços foram perfurados no século 19, muito petróleo fluiu por baixo da ponte ... Os petroleiros aprenderam a bombear a matéria-prima mesmo depois que o poço parou de fluir. Caso contrário, 80-85% do petróleo não poderia ser trazido à superfície, e a profundidade dos poços pode chegar a vários quilômetros. Como as plataformas de petróleo modernas são organizadas e quais métodos são usados para maximizar a produção de petróleo?
Para a perfuração de poços, são utilizadas sondas de perfuração, que em geral são chamadas de sondas. Na verdade, a torre é apenas parte do complexo de estruturas envolvidas no processo.
O diâmetro dos poços de petróleo e gás diminui do início da "cabeça do poço" até o final - "fundo do poço". O diâmetro não excede 900 mm na cabeça do poço e quase nunca é menor que 165 mm na parte inferior. A profundidade pode variar de várias dezenas a vários milhares de metros. Após a perfuração, o poço é reforçado com tubos especiais e cimento. Durante a perfuração, o poço é lavado e o excesso de resíduos de rocha é bombeado para a superfície.
Existem dois tipos principais de perfuração - perfuração rotativa e perfuração de fundo de poço.
A principal diferença é que a perfuração rotativa fornece a localização do motor na superfície, enquanto no motor de fundo de poço ele está localizado acima da broca, "mordendo" a rocha.
Em várias situações, a perfuração vertical é usada, direcional, incluindo horizontal, cluster (uma rede de poços desviados, cujas cabeças são agrupadas), multilateral (bifurcações de poço) e a perfuração offshore é diferenciada separadamente, o que será discutido em um capítulo especial.
Métodos modernos de mineração
No momento, três métodos de produção de petróleo são relevantes, dependendo da pressão no reservatório portador de óleo e dos métodos para mantê-lo.
Método primário implica a liberação de óleo para a superfície sob a influência de forças naturais. Esta é a mesma fonte de óleo freqüentemente mostrada em filmes. Após a abertura dos reservatórios de matéria-prima, o óleo é substituído por lençol freático, o gás é expulso devido à expansão dos gases e outros processos que alteram a pressão de forma natural. Como já mencionamos, apenas uma pequena quantidade de matéria-prima pode ser obtida pelo método primário.
Ferramentas adicionais são usadas para aumentar a eficiência. São aplicados tipos diferentes bombas, inclusive submersíveis, de haste de sucção e elétricas. As bombas de tirante são usadas em combinação com acionamentos mecânicos localizados no solo. Nós os conhecemos bem: são unidades de bombeamento. Cerca de 2/3 de todos os poços de produção no mundo usam bombas de haste de sucção, razão pela qual o "rocker" se tornou um símbolo da indústria do petróleo. Bombas de haste de sucção com acionamento de superfície podem ser usadas para poços verticais rasos e poços desviados com ligeiro desvio da vertical. As profundidades típicas vão de 30 metros a 3,3 km, e as profundidades máximas são de 5 km.
Método secundário A extração de óleo é utilizada quando a matéria-prima não pode ser elevada à superfície por forças naturais ou por meio de bombas. Qualquer campo em algum ponto requer tal abordagem. Então você tem que aumentar a pressão ou reduzir a densidade do óleo, bombeando gás ou água para o campo. A tecnologia de transporte aéreo retira o óleo do poço junto com as bolhas de ar. É bombeado especialmente para o tubo e, como o ar é ainda menos denso que o óleo, suas bolhas ajudam a escapar da matéria-prima. A elevação do gás envolve o uso de outros gases, como o dióxido de carbono. O uso de água é possível. Esta opção implica custos adicionais, uma vez que o óleo se mistura com a água e, por isso, têm que ser separados. Esse fenômeno é denominado "corte de água" do óleo. A combinação de métodos primários e secundários fornece recuperação do poço 35-45% das matérias-primas.
Método terciário- território de altas tecnologias. A viscosidade do óleo é reduzida pelo aquecimento. A ferramenta mais comum é o vapor de água quente. A maneira mais fácil é usar a cogeração, ou seja, capacidades que permitem combinar a produção de eletricidade e calor. As fábricas de cogeração bem conhecidas funcionam de acordo com este princípio. Em vez de vapor, você pode tentar queimar parte do óleo diretamente na formação. E depois há os detergentes - substâncias que podem alterar a tensão superficial e liberar óleo que se recusa a romper a água. Como resultado do uso do método terciário, mais 5% - 15% das matérias-primas enterrado no subsolo.
Os números da produção, somados aos resultados do trabalho de exploração, formam a base das estatísticas que permitem aos investidores entender o quão preparada uma determinada empresa está para os desafios de hoje e de amanhã.
Agora vamos examinar mais de perto os resultados da produção de petróleo.
No final de 2014 A Rosneft era a maior empresa pública do mundo em termos de produção. O volume total de produção atingiu 251,6 Mtep. Isso traz o crescimento orgânico para 4,8%. E considerando os novos ativos desde a data de aquisição, o crescimento foi de 14,5%. O recorde também é em termos de eficiência de produção. Rosneft tem o melhor indicador de custo de produção. O indicador específico de custos operacionais é de $ 3,9 por barril de óleo equivalente.
A maior parte dos negócios de produção da Rosneft é fornecida por ativos de petróleo. A produção de petróleo e outros hidrocarbonetos líquidos proporcionou 204,9 milhões de tep. A produção diária de petróleo e hidrocarbonetos líquidos manteve-se no patamar de 4,2 milhões de barris por dia.
É importante que em campos promissores como Vankorskoye, Verkhnechonskoye, bem como dentro do projeto Uvat, um recorde de produção tenha sido estabelecido desde o início do desenvolvimento - 22 milhões de toneladas. No entanto, a empresa continuou a desenvolver com eficácia os depósitos que foram desenvolvidos há muito tempo. É interessante chamar a atenção para o trabalho bem-sucedido da empresa para desacelerar a taxa natural de declínio da produção nos campos de OJSC Varieganneftegaz e OJSC Samotlorneftegaz. Em particular, isso foi alcançado por meio de gerenciamento eficaz de inundação de água e perfuração de poços com fraturamento hidráulico de vários estágios.
Observamos também que a produção de gás aumentou 48,6%, para mais de 56,7 bilhões de metros cúbicos. medidores considerando novos ativos a partir da data de aquisição.
Estante
A perfuração e produção offshore é uma das áreas mais promissoras da indústria do petróleo. Os campos offshore são capazes de fornecer às empresas uma rica base de recursos. É difícil superestimar sua importância a longo prazo. E embora os projetos tradicionais em terra muitas vezes rendam mais rapidamente, os petroleiros sabem que precisam investir em uma plataforma que trará lucro no futuro. Trabalhar no mar requer não apenas dinheiro, mas também conhecimento abrangente.
Talvez seja o aspecto tecnológico da produção offshore que é mais interessante, e iremos examiná-lo mais de uma vez neste capítulo.
A plataforma é a margem subaquática do continente, adjacente à terra e semelhante a ela na estrutura geológica. Esta é uma espécie de "plataforma" dentro da qual o mar não é tão profundo - normalmente cerca de 100-200 metros.
O nome “prateleira” é emprestado do inglês, mas é interessante que a palavra “prateleira” raramente seja usada por petroleiros de língua inglesa quando se trata de perfuração, preferindo o termo “perfuração / produção offshore”. O fato é que o conceito inclui não apenas plataformas na plataforma continental, mas também aquelas que se instalam em lagos e outros corpos d'água não relacionados à plataforma, bem como em águas profundas, ou seja, fora da plataforma.
No entanto, é a “plataforma” que circunda os continentes que armazena enormes reservas de hidrocarbonetos. Assim, os recursos totais iniciais de hidrocarbonetos da plataforma russa chegam a cerca de 100 bilhões de toneladas de combustível padrão.
A área total das prateleiras do mundo é de cerca de 32 milhões de km². A plataforma na extremidade norte da Eurásia é a mais extensa. Sua largura chega a 1,5 mil quilômetros. Outras áreas extensas estão no Mar de Bering, na Baía de Hudson, no Mar da China Meridional e na costa norte da Austrália.
A ideia de extrair óleo na prateleira surgiu no final do século XIX. Claro, já pensamos nisso antes, mas não havia nível tecnológico suficiente, nem uma necessidade especial de bombear matérias-primas debaixo d'água, porque o combustível de hidrocarboneto não era usado de forma muito ativa.
História da produção offshore
Em 1891 os americanos puderam testar um novo método de produção perfurando poços no lago artificial St. Mary's, em Ohio. Curiosamente, os investidores eram pequenas empresas que esperavam ganhar dinheiro com o boom do petróleo.
Em 1896 começou a verdadeira Santa Bárbara: foram perfurados poços no campo Summerland, localizado no estreito de Santa Bárbara, na costa da Califórnia. Mas até agora, como a famosa série de TV, a perfuração offshore americana não era muito crível: as plataformas de perfuração estavam localizadas em cais especiais que começavam na costa e iam para o mar.
Início do século 20 a perfuração offshore estava em pleno andamento. No Canadá, eles desenvolveram uma jazida no Lago Erie, nos EUA chegaram ao Lago Caddo, localizado nos estados de Louisiana e Texas, ou seja, bem próximo ao famoso Golfo do México.
Quase imediatamente após a implementação bem-sucedida desses projetos, os americanos começaram a desenvolver o Golfo do México e, na Venezuela, dominaram o Lago Maracaibo.
O Império Russo e depois a URSS estiveram na linha de frente no campo da produção de petróleo. O assentamento Bibi-Heybat perto de Baku tornou-se duas vezes recordista. Em 1846 aqui, eles perfuraram o primeiro poço de petróleo real e, em 1923, abriram uma ilha no mar Cáspio para extrair petróleo.
Em 1937 PureOil e SuperiorOil, agora conhecidos como Chevron e ExxonMobil (SuperiorOil passou a fazer parte dela), construíram uma plataforma capaz de produzir petróleo a 1,6 km da costa da Louisiana, mas o oceano tinha apenas 4,3 metros de profundidade.
Em 1946 A Magnolia Petroleum, que mais tarde passou a fazer parte da ExxonMobil, entregou a plataforma a 29 quilômetros da costa da Louisiana, com lâmina d'água de 5,5 metros.
No entanto, a Kerr-McGeeOilIndustries (agora AnadarkoPetroleum), que atuou como operadora da Phillips Petroleum (ConocoPhillips) e StanolindOil & Gas (agora parte da BP), demonstrou o primeiro petróleo produzido offshore a partir da linha de visão da costa.
Em 1949 foi construída uma plataforma chamada "Oil Rocks" (também chamada de vila e campo). Foi erguido em viadutos de metal no Mar Cáspio, cerca de 40 km a leste de Península Absheron no território do Azerbaijão.
Em meados do século 20 tornou-se necessário realizar a produção mais longe da costa. À medida que a profundidade do oceano aumentava, novas tecnologias foram desenvolvidas. Assim surgiram as plataformas autoelevatórias, a primeira das quais pertencia ao futuro presidente dos Estados Unidos, George W. Bush (pai).
Em 1961 a primeira plataforma de petróleo semissubmersível apareceu. A história de sua criação é bastante curiosa: a BlueWater construiu uma plataforma convencional para a Shell, mas então os sócios decidiram tentar usá-la em modo "flutuante", e acabou sendo bastante lucrativa. Até agora, em mar aberto, em grandes profundidades, o petróleo era extraído dessas plataformas. Às vezes, âncoras são usadas para prendê-los em um lugar, às vezes, como no caso do infame Deepwater Horizon, motores especiais.
Plataformas de petróleo
As plataformas de petróleo podem ser classificadas em vários tipos. Novas opções foram surgindo conforme o desenvolvimento tecnológico do setor e, com isso, hoje existem plataformas para quase todos os tipos de campos - desde aqueles localizados em águas rasas até os mais profundos.
 |
É instalado sobre suportes metálicos ou de concreto armado, proporcionando alta estabilidade. No entanto, ele não pode ser movido, então faz sentido construir tal plataforma apenas contra o pano de fundo da presença de vastas reservas em um determinado campo. |
 |
Uma espécie de plataforma estacionária chamada CompliantTower: plataforma sustentada por treliça com cabos de sustentação. Pode ser instalado em águas profundas, mas tal projeto não tolera correntes fortes e choques de ondas. |
 |
Ele flutua na superfície da água em várias colunas, mas está preso ao fundo por cabos potentes. Adequado para mineração em profundidades de 300-1,5 mil metros. |
 |
Também é segurado por cordas, mas é capaz de permanecer na superfície e em estado vertical sem elas, graças a um poderoso contrapeso subaquático. Também pode mover-se de um lado para o outro, alterando a tensão dos cabos presos pelas âncoras. |
 |
Excelente para perfuração offshore. É utilizado em profundidade de mar de até 3 mil metros, sendo que a profundidade de um poço pode chegar a 10 mil metros. Colocado acima do local de perfuração em pontões. Âncoras ou motores especiais mantêm-no no lugar. |
O trabalho offshore em nosso país teve início no século XIX. Já falamos do Mar Cáspio, que por muito tempo foi um ponto-chave da produção mundial de petróleo. No entanto, os projetos de prateleira não eram fundamentais para a URSS. Com exceção do Mar Cáspio e Sakhalin, não havia essencialmente metas de investimento. Somente nas últimas décadas a Rússia começou a desenvolver ativamente a prateleira.
Espera-se que na Rússia a participação da produção de hidrocarbonetos na plataforma continental até 2020 seja de 4% do volume total. Em primeiro lugar, o crescimento da produção será fornecido pela Sakhalin e pelo Ártico. Prirazlomnoye e Shtokman estão localizados aqui, bem como a região de petróleo e gás Yuzhno-Karskaya, onde a Rosneft já está perfurando ativamente.
Os projetos offshore são uma área estratégica de atividade para a Rosneft.
A empresa é líder no desenvolvimento da plataforma russa e possui 51 áreas licenciadas com um volume total de recursos de hidrocarbonetos superior a 45 bilhões de toneladas de óleo equivalente, no Ártico, em Extremo Oriente, nos mares Negro, Cáspio e Azov, no sul da Rússia. Rosneft firmou acordos de parceria estratégica com grandes empresas internacionais com experiência avançada em projetos offshore.
Plataforma ártica
Em 2014, o poço mais ao norte do mundo foi perfurado no Mar de Kara na estrutura Universitetskaya-1.
A área da estrutura Universitetskaya é de 1200 quilômetros quadrados com uma altura de "armadilha" de 550 m. Os recursos dessa estrutura são mais de 1,3 bilhão de toneladas de óleo equivalente. No total, cerca de 30 estruturas foram descobertas nas três áreas de Prinovozemelskaya Oriental do Mar de Kara, e a avaliação de especialistas da base de recursos das 3 áreas é de 87 bilhões de barris ou 13 bilhões de toneladas de óleo equivalente.
A província de petróleo offshore de Kara, segundo especialistas, ultrapassará províncias de petróleo e gás como o Golfo do México, a plataforma brasileira, a plataforma ártica do Alasca e o Canadá em termos de recursos, e é comparável a toda a atual base de recursos da Arábia Saudita Arábia.
A profundidade do mar no ponto de perfuração é de 81 m, a profundidade projetada do poço vertical é de 2350 m da mesa do rotor. Para implementar o projeto, seções da documentação do projeto, como uma avaliação do impacto de um poço no meio ambiente, um plano de resposta a derramamento de óleo, etc., foram desenvolvidas e aprovadas pelas autoridades regulatórias.
Antes do início das obras, foram realizadas consultas públicas, uma perícia ecológica estadual e uma perícia estadual principal.
Rosneft e ExxonMobil
No verão de 2014. Rosneft e ExxonMobil, como parte da joint venture Karmorneftegaz, perfuraram o poço mais ao norte em Federação Russa Universitetskaya-1 usando a plataforma West Alpha.
A plataforma West Alpha foi fornecida pela empresa norueguesa North Atlantic Drilling, com a qual a Rosneft celebrou contratos de perfuração offshore de longo prazo em 30 de julho de 2014. West Alpha foi transportado através de Barents, Pechora e Mar de Kara e instalado no local de perfuração na área de licença Vostochno-Prinovozemelskiy-1 no Mar de Kara. A plataforma de perfuração percorreu mais de 1.900 milhas náuticas até seu destino. O deslocamento da sonda é de 30.700 toneladas, o comprimento é de 70 m, a largura é de 66 m, a altura da sonda de perfuração acima do convés principal é de 108,5 m, o calado durante a perfuração é de 21,5 m.
No ponto de perfuração, a plataforma é apoiada por um sistema de posicionamento de 8 âncoras. A plataforma é capaz de perfurar até 7 km de profundidade. A plataforma abriga um inovador complexo de controle de gelo para detectar icebergs e rastrear gelo marinho... Ele usa câmeras infravermelhas e modernas estações de radar aerotransportado. Os dados de imagens de satélite e reconhecimento aéreo são analisados.
Para garantir a operação segura do West Alpha em condições severas de gelo, a Rosneft e a ExxonMobil desenvolveram um esquema exclusivo de prevenção de colisão de iceberg. Prevê até um impacto físico no gelo: se os especialistas considerarem que uma elevação ou bloco de gelo pode danificar a instalação, embarcações de apoio especializadas o rebocarão até uma distância segura. Se o impacto físico for impossível, o sistema isola o poço sem prejudicar o meio ambiente e a plataforma de perfuração é movida para lugar seguro... A plataforma está equipada com dois grupos de preventores de explosão e um dispositivo de desligamento submarino independente.
O desenvolvimento do Ártico ocupa um lugar especial nos projetos offshore da Rosneft. Em termos de seu potencial total de petróleo e gás, as bacias sedimentares da plataforma ártica russa são comparáveis às maiores regiões de petróleo e gás do mundo. De acordo com especialistas, em 2050 a plataforma ártica fornecerá de 20 a 30 por cento de toda a produção de petróleo da Rússia.
Ao longo de 20 anos, a Rosneft planeja investir US $ 400 bilhões em projetos no Ártico, cujo efeito multiplicador ultrapassará esse montante em mais de 7 vezes. Em outras palavras, apesar do alto custo de produção, os campos árticos são extremamente promissores do ponto de vista financeiro.
Extremo Oriente
Plataforma de perfuração "Berkut"
Além dos projetos do Ártico, a Rosneft está continuando ativamente seu trabalho em Sakhalin. Anteriormente, o petróleo era produzido aqui apenas em terra.
Hoje temos que importar a parte do leão matérias-primas de regiões ocidentais Rússia. No entanto, novos projetos podem reverter essa dinâmica.
Em 2014, Rosneft e ExxonMobil, como parte do consórcio Sakhalin-1, comissionaram a plataforma Berkut no campo Arkutun-Dagi.
Separadamente, vale ressaltar que a parte superior da plataforma teve que ser transportada em uma distância de mais de 2,6 mil km. Além disso, seu peso total junto com a base é de mais de 200 mil toneladas.
O desenvolvimento do campo Arkutun-Dagi adicionará 4,5 milhões de toneladas de petróleo à produção anual do projeto Sakhalin-1. O projeto Rosneft proporcionará investimentos significativos na economia da região do Extremo Oriente.
Plataforma de perfuração "Berkut" - uma confirmação de peso alto nível profissionalismo e competências únicas da Rosneft na prateleira da Federação Russa. O lançamento do Berkut fortalecerá a posição da Rússia nos mercados mundiais, fortalecerá a segurança energética do país e aumentará as receitas para o orçamento do Oblast de Sakhalin.
"Desenvolvimento de Sakhalin: recursos naturais e a plataforma do mar tem grande, pode-se dizer, importância nacional para nós. E graças a projetos como a plataforma de Berkut, podemos usar os depósitos mais ricos, mas inacessíveis, criar novas indústrias, novos empregos e, em geral, fortalecer o desenvolvimento socioeconômico da região mais importante para nosso país - o Extremo Oriente ”
A Rosneft está desenvolvendo a estante com a participação de empresas líderes internacionais de serviço e produção. A história da parceria remonta a 2011, quando foi assinado um acordo de cooperação estratégica com a americana ExxonMobil. Desde então, foram assinados contratos com a Eni e a Statoil.
No início de 2013, Rosneft e ExxonMobil expandiram sua cooperação estratégica incluindo, adicionalmente, sete áreas de licença no Ártico, com uma área total de cerca de 600 mil metros quadrados. km no Mar de Chukchi, no Mar de Laptev e no Mar de Kara, e em junho as empresas anunciaram a conclusão de várias etapas de trabalho, incluindo a criação de joint ventures para implantação de projetos no Mar de Kara e no Mar Negro, pactuando nas bases para o implementação de joint ventures sob sete licenças adicionais na Rússia zona ártica e um projeto para a produção piloto de reservas de petróleo difíceis de recuperar na Sibéria Ocidental.
Além disso, a Rosneft e a Statoil anunciaram a conclusão das transações para o desenvolvimento de blocos na plataforma russa nos mares de Barents e Okhotsk, a saber, os blocos Lisyansky, Kashevarovsky, Perseevsky e o bloco Magadan-1. Também Rosneft e Eni S.p.A. anunciou a conclusão da formação de estruturas organizacionais de cooperação, bem como a assinatura de todos os acordos finais, e o cumprimento de todas as condições necessárias para a implementação de projetos na plataforma do Mar de Barents e Mar Negro.
Vale considerar que o volume de investimentos conjuntos apenas da Rosneft e de seus sócios estrangeiros, as empresas da americana ExxonMobil, da norueguesa Statoil e da italiana Eni, está estimado em US $ 500 bilhões.
Óleo
A silhueta familiar do roqueiro tornou-se um símbolo da indústria do petróleo. Mas antes que chegue sua vez, geólogos e petroleiros percorrem um caminho longo e difícil. E começa com a exploração de depósitos.
Na natureza, está localizado em rochas porosas nas quais o líquido pode se acumular e se mover. Essas rochas são chamadas de reservatórios. Os reservatórios de petróleo mais importantes são areias, arenitos, conglomerados e rochas fraturadas. Mas para que se forme é necessária a presença dos chamados pneus - rochas impermeáveis que impedem a migração. Normalmente, o reservatório está localizado em uma inclinação, de modo que o gás escoa para cima. Se as dobras da rocha e outras obstruções impedem que alcancem a superfície, armadilhas são formadas. A parte superior da armadilha às vezes é ocupada por uma camada de gás - a "tampa do gás".
Assim, para encontrar um campo de petróleo, é necessário encontrar possíveis armadilhas nas quais ele possa se acumular. Primeiro, a região potencialmente portadora de petróleo foi examinada visualmente, aprendendo a identificar a presença de depósitos de petróleo por muitos sinais indiretos. Porém, para que a busca seja o mais bem sucedida possível, é necessário saber “ver o underground”. Isso se tornou possível graças aos métodos de pesquisa geofísica. A ferramenta mais eficaz acabou sendo projetada para registrar terremotos. Sua capacidade de capturar vibrações mecânicas é útil na exploração. Vibrações de explosões de projéteis de dinamite são refratadas por estruturas subterrâneas e, ao registrá-las, a localização e a forma das camadas subterrâneas podem ser determinadas.
Claro, um método de pesquisa importante é. O núcleo obtido de poços profundos é cuidadosamente estudado em camadas por métodos geofísicos, geoquímicos, hidrogeológicos e outros. Para esse tipo de pesquisa, são perfurados poços a uma profundidade de 7 quilômetros.
Conforme a tecnologia evoluiu, novos métodos foram adicionados ao arsenal dos geólogos. Imagens aéreas e de satélite fornecem uma visão mais ampla da superfície. A análise de restos fósseis de diferentes profundidades ajuda a determinar melhor o tipo e a idade das rochas sedimentares.
A principal tendência da exploração geológica moderna é o impacto mínimo sobre o meio ambiente. Eles tentam atribuir um papel tão amplo quanto possível às previsões teóricas e modelagem passiva. Por sinais indiretos, hoje você pode rastrear toda a "cozinha do óleo" - onde se originou, como se moveu, onde está agora. As novas técnicas permitem perfurar o mínimo possível de poços de prospecção, aumentando a precisão das previsões.
Então, o depósito foi encontrado e decidiu-se começar a desenvolvê-lo. poços de petróleo são um processo durante o qual são destruídos e partículas fragmentadas são carregadas para a superfície. Pode ser percussivo ou rotacional. Durante a perfuração percussiva, a rocha é desintegrada por fortes golpes da ferramenta de perfuração e as partículas trituradas são retiradas do poço com uma solução aquosa. Na perfuração rotativa, os detritos de rocha cortados são levantados para a superfície usando um fluido de trabalho que circula no poço. Uma pesada coluna de perfuração, girando, pressiona, o que destrói a rocha. Ao mesmo tempo, a taxa de penetração depende da natureza da rocha, da qualidade do equipamento e da habilidade do perfurador.
Ele desempenha um papel muito importante, que não só traz partículas de rocha para a superfície, mas também funciona como um lubrificante e refrigerante para ferramentas de perfuração. Também contribui para a formação de uma torta de lama nas paredes do poço. pode ser feito em uma base de água ou mesmo de petróleo, vários reagentes e aditivos são frequentemente adicionados a ele.
Como o óleo é recuperado dos poços? Ele está sob pressão nas formações-mãe e, se essa pressão for alta o suficiente, quando o poço for aberto, o óleo começará a fluir naturalmente. Normalmente, este efeito persiste na fase inicial, sendo então necessário recorrer à produção mecanizada - com o auxílio de vários tipos de bombas ou através da injeção de gás comprimido no poço (método denominado gas-lift). Para aumentar a pressão no reservatório, a água é bombeada para dentro dele, onde atua como uma espécie de pistão. Infelizmente, nos tempos soviéticos, esse método foi abusado em um esforço para obter o máximo dele no ritmo mais rápido. Como resultado, após o desenvolvimento dos poços, ainda havia formações ricas em petróleo, mas já muito inundadas. Hoje, a injeção simultânea de gás e água também é usada para aumentar a pressão do reservatório.
Quanto menor a pressão, mais sofisticadas tecnologias são usadas para extrair o petróleo. Para medir a eficiência da produção de óleo, é utilizado um indicador como o "fator de recuperação de óleo", ou na forma abreviada de fator de recuperação de óleo. Mostra a relação entre o óleo produzido e o volume total das reservas do campo. Infelizmente, é impossível bombear completamente tudo o que está contido no subsolo e, portanto, esse número será sempre inferior a 100%.
O desenvolvimento de tecnologias também está associado à deterioração da qualidade dos óleos disponíveis e ao difícil acesso aos depósitos. Poços horizontais são usados para zonas de limite de gás e depósitos na plataforma. Hoje, com a ajuda de instrumentos de alta precisão, é possível alcançar uma área de vários metros a uma distância de vários quilômetros. As tecnologias modernas permitem automatizar ao máximo todo o procedimento. Com o auxílio de sensores especiais que operam nos poços, o processo é constantemente monitorado.
Em um campo, várias dezenas a vários milhares de poços são perfurados - não apenas petróleo, mas também poços de controle e injeção - para bombear água ou gás. Para controlar o movimento de líquidos e gases, os poços são colocados de uma forma especial e operados de um modo especial - todo o processo é denominado coletivamente de desenvolvimento de campo.
Após a conclusão da operação do campo, os poços de petróleo são preservados ou abandonados, dependendo do grau de utilização. Essas medidas são necessárias para garantir a segurança da vida e da saúde das pessoas, bem como para proteger o meio ambiente.
Tudo o que sai dos poços - óleo com gás associado, água e outras impurezas, por exemplo areia - é medido pela determinação da porcentagem de água e gás associado. Em separadores especiais de gás-óleo, o óleo é separado do gás e entra no tanque coletor. A partir daí, o petróleo começa sua jornada até a refinaria.
 | Fatos interessantes
|
O trabalho de prospecção e exploração de petróleo e gás inclui todos os tipos de atividades humanas - desde a previsão do potencial de petróleo e gás de territórios inexplorados até o cálculo de reservas de hidrocarbonetos em depósitos e campos identificados e sua preparação para o desenvolvimento. A prospecção e exploração são realizadas por especialistas de vários perfis, incluindo geólogos, geofísicos, geoquímicos, hidrogeólogos, hidrodinâmica, perfuradores, químicos, economistas, etc.
Em diferentes fases do processo de prospecção e exploração, é realizado um conjunto de determinados tipos de atividades e pesquisas com equipamentos e equipamentos modernos, incluindo a utilização de computadores e programação, interpretação de imagens aéreas e de satélite, perfuração de poços para diversos fins, teste de reservatórios de petróleo e gás, etc.
A alta eficiência de prospecção e exploração de acumulações de óleo e gás só é possível se pesquisas suficientemente fundamentadas cientificamente forem realizadas em áreas e regiões produtoras de petróleo e gás específicas, levando em consideração as leis gerais de formação e distribuição de petróleo e gás no crosta da terrra. Na prospecção e prospecção de petróleo e gás, é importante levar em consideração os conhecimentos econômicos, bem como a ecologia do meio ambiente, o estado da indústria e do transporte nas áreas onde a prospecção e exploração serão realizadas.
Nos projetos de prospecção e exploração de acumulações de óleo e gás em regiões e áreas promissoras e representadas por diversos organismos geológicos, é apresentada justificativa para a viabilidade econômica da realização dos trabalhos, levando em consideração a utilização dos métodos mais eficazes que o permitam para obter o aumento máximo nas reservas comprovadas de petróleo e gás a custos mínimos.
A prospecção de petróleo e gás na Rússia e países vizinhos é realizada em terra e no mar (na plataforma continental), enquanto a tecnologia de prospecção e exploração em ambos os casos é significativamente diferente. No entanto, apesar de a perfuração e a exploração no mar apresentarem grandes dificuldades em comparação com trabalhos semelhantes em terra, em alguns casos, mesmo em condições continentais, existem grandes problemas. Assim, surgem dificuldades técnicas e elevados custos de produção ao desenvolver acumulações de hidrocarbonetos em grandes profundidades (mais de 5 km), bem como sob uma espessa camada de sal-gema, como na região do Cáspio (ambas juntas).
Nos projetos de prospecção e exploração de acumulações de óleo e gás, além da parte tecnológica, que estabelece as tarefas, tipos, volume e metodologia de todas as obras, há partes ecológicas e econômicas que preveem a implementação de medidas de proteção do subsolo e do meio ambiente, além de avaliar a relevância geológica e econômica das obras projetadas. Após discussão e aprovação dos projetos, recursos materiais, técnicos, de mão de obra e outros são alocados para a exploração geológica de óleo e gás.
No final do processo de prospecção e exploração, procede-se ao tratamento científico de toda a informação recebida, são calculadas as reservas de hidrocarbonetos e é elaborado um relatório geológico. Como resultado, o grau de conclusão do projeto é determinado e uma avaliação da eficiência geológica dos trabalhos de prospecção e exploração realizados é dada, e então indicadores econômicos.
A prospecção e exploração de petróleo e gás, bem como o desenvolvimento das suas acumulações, são realizadas por diversas entidades, a maioria das quais em últimos anos transformada em sociedades por ações (JSC), por exemplo, na região de Tyumen da Sibéria Ocidental: OJSC Rosneft-Purneftegaz, OJSC Surgutneftegaz, OJSC LUKOIL-Kogalymneftegaz, etc.
Assim, o processo exploratório associado à procura e exploração das acumulações de petróleo e gás consiste num conjunto de obras que deverão assegurar a descoberta de um campo de hidrocarbonetos, a sua avaliação geológica e económica e a preparação para o desenvolvimento.
Paralelamente, é necessariamente efectuado um estudo geológico do subsolo, que prevê a utilização racional dos fundos atribuídos pelo Estado, sociedades por acções ou outros clientes da obra. Infelizmente, durante a produção de exploração geológica de petróleo e gás, em vários casos, são causados danos significativos ao meio ambiente, enquanto não apenas a natureza, os animais e mundo vegetal, mas também terras agrícolas, bem como pessoas diretamente envolvidas na prospecção e exploração, residentes em áreas de campos de petróleo e gás descobertos. Assim, o desenvolvimento das riquezas da Sibéria Ocidental e o direcionamento de trabalhos de prospecção cada vez mais ao norte para as regiões de tundra trouxeram complicações para a vida dos povos do norte engajados no pastoreio de renas, devido à busca de novas pastagens, etc. Ou outro exemplo - a instalação de condensado de gás Astrakhan na região do Cáspio, onde o gás tem um alto teor de compostos de enxofre, o que, é claro, afeta negativamente as pessoas que vivem e trabalham lá.
Portanto, a implementação bem-sucedida de trabalhos de prospecção e exploração de óleo e gás deve prever um conjunto de medidas necessárias para a prevenção da contaminação de terras, ar e fontes de água, bem como florestas, campos agrícolas e outros elementos do meio ambiente. O cumprimento das normas ambientais é necessário em todos os tipos de atividades humanas, incluindo prospecção, exploração e desenvolvimento de hidrocarbonetos.
O processo de prospecção e exploração de petróleo e gás compreende três etapas sequenciais: regional, prospecção e exploração, cada uma delas subdividida em duas etapas
. Estágio regional É realizada em regiões inexploradas e pouco estudadas ou em suas partes, bem como na busca de acumulações de hidrocarbonetos em partes profundas do trecho pouco estudadas, por exemplo, sob sal-gema em profundidades superiores a 4 km, como em a região do Cáspio.
Na fase de previsão do teor de óleo e gás, é realizado o estudo dos complexos litológicos e estratigráficos da seção sedimentar, a identificação dos níveis estruturais, o estudo das principais etapas do desenvolvimento tectônico da área de estudo e o zoneamento tectônico. Consequentemente, nesta fase, as principais características da estrutura geológica e da história geológica são estabelecidas. Em seguida, são identificados horizontes e zonas promissores de óleo e gás de possível acumulação de óleo e gás. Além disso, é realizada uma avaliação qualitativa e quantitativa do potencial de óleo e gás, bem como a seleção das principais direções e objetos prioritários para pesquisas futuras.
Na próxima etapa avaliação das zonas de acumulação de óleo e gás o zoneamento geológico de petróleo e gás é especificado, as maiores armadilhas são identificadas, por exemplo, elevações semelhantes a ondas , com as quais as zonas de acumulação de óleo e gás podem estar associadas . Guardado avaliação quantitativa prospectos de óleo e gás e áreas e objetos prioritários (armadilhas regionais) são selecionados para a prospecção.
Estágio de busca ocorre quando a etapa regional está totalmente concluída e uma comprovação geológica foi realizada para realizar trabalhos de prospecção de óleo e gás na armadilha regional promissora identificada. É possível abrir uma zona de acumulação de petróleo e gás nele, o que inclui uma série de campos de petróleo e gás dentro de certas áreas - elevações locais ou outras armadilhas locais que complicam uma armadilha regional. A etapa de exploração é subdividida em duas etapas, a primeira das quais, por sua vez, é dividida em dois subestágios.
A fase de identificação e preparação de objetos para sondagem de prospecçãoé dividido em subestágios: 1 - identificação do objeto e subestágio 2 - preparação do objeto. No primeiro subestágio, são identificadas as condições de ocorrência e parâmetros das formações promissoras, bem como as armadilhas locais mais promissoras (objetos, áreas), os objetos prioritários são selecionados e preparados para a perfuração exploratória. Por exemplo, se um banco é uma armadilha regional, então são selecionados os maiores e mais bem preparados para perfurar estruturas locais (anticlinais, cúpulas), entre as quais se delineia a sequência de sua preparação para sondagem de prospecção. As estruturas mais preparadas para perfuração são aquelas que, de acordo com estudos geofísicos de campo, são claramente definidas em tamanho (comprimento, largura, amplitude), configuração e crista da estrutura, bem como a posição das complicações estruturais (falhas, etc. ), se uma estrutura complexa for identificada.
As armadilhas grandes incluem elevadores com uma área de 50-100 km 2 e mais, médias - 10-50 km 2, pequenas - até 10 km 2. Paralelamente, são escolhidas como prioritárias as estruturas cujos recursos excedem as reservas médias da área do campo. Além disso, indicadores econômicos (proximidade de campos, dutos, distância de bases perfuração profunda, profundidade de ocorrência das formações produtivas, qualidade dos hidrocarbonetos, etc.). O segundo subestágio inclui: detalhamento das armadilhas promissoras identificadas; seleção de objetos e determinação da sequência de sua introdução na sondagem de prospecção; avaliação quantitativa dos recursos de hidrocarbonetos em instalações preparadas para a perfuração de pesquisa; seleção de locais para prospecção de poços em locais preparados.
Na fase de busca de depósitos (depósitos) o objetivo principal é a descoberta de acumulações de hidrocarbonetos: a descoberta de um campo ou a identificação de novos depósitos na parte não explorada da seção dentro dos campos que estão sendo explorados. O complexo de tarefas resolvidas nesta fase inclui: identificação de reservatórios produtivos, sobrepostos por camadas impermeáveis (selos); determinação dos parâmetros do reservatório; amostragem e teste de horizontes produtivos e poços; obtenção de fluxos industriais de óleo e gás; determinação das propriedades dos reservatórios das formações e propriedades físicas e químicas dos fluidos (óleo, gás, condensado, água); avaliação das reservas de hidrocarbonetos de depósitos descobertos; seleção de objetos para trabalhos de detalhamento e avaliação.
Estágio de exploraçãoé a última em exploração geológica de petróleo e gás. A exploração está sendo realizada em áreas onde foram recebidos fluxos de óleo industrial e gás. O objetivo do trabalho de exploração é avaliar as acumulações abertas de petróleo e gás e prepará-las para o desenvolvimento.
Na primeira fase de exploração (avaliação de depósitos ou depósitos) é realizado o seguinte: determinação dos parâmetros de depósitos e depósitos para estabelecer a sua importância industrial; cálculo de reservas de hidrocarbonetos de depósitos e campos; seleção de objetos e pisos de exploração; determinação da prioridade de operação industrial piloto e preparação de instalações para desenvolvimento.
Na próxima fase de exploração (preparação de locais ou depósitos para desenvolvimento), as principais tarefas são: geometrização de depósitos de hidrocarbonetos; avaliação da confiabilidade dos valores das propriedades dos reservatórios das formações produtivas e dos parâmetros de cálculo para o cálculo das reservas e elaboração do esquema de desenvolvimento tecnológico de uma instalação de petróleo ou de operação industrial experimental de uma instalação de gás; cálculo de reservas de hidrocarbonetos e determinação do fator de recuperação (recuperação de óleo); estudo adicional de depósitos e depósitos em processo de desenvolvimento.
Na prospecção e prospecção de petróleo e gás, vários métodos de pesquisa são usados no complexo, incluindo: métodos geológicos, geofísicos (campo e poço), geoquímicos, hidrogeológicos, geotérmicos, hidrodinâmicos, sensoriamento remoto, geomorfológicos, métodos matemáticos, o uso de computadores e programação. Portanto, vários especialistas estão envolvidos no processo de prospecção e exploração: geólogos, sondadores, geofísicos, geoquímicos, hidrogeólogos, hidrodinâmica, matemáticos e outros.
Os levantamentos geofísicos são considerados os principais tipos de pesquisa.
Atualmente, quatro métodos principais de pesquisa geofísica são usados: sísmico, gravimétrico, magnético e elétrico. Vamos considerá-los em ordem.
A exploração sísmica é baseada no estudo das características de propagação das vibrações elásticas na crosta terrestre. As vibrações elásticas (ou, como também são chamadas, ondas sísmicas) são geralmente causadas por meios artificiais.
As ondas sísmicas se propagam nas rochas a uma velocidade de 2 a 8 km / s - dependendo da densidade da rocha: quanto maior, maior a velocidade de propagação das ondas. Na interface entre dois meios com densidades diferentes, alguns dos elásticos as vibrações são refletidas e devolvidas à superfície da Terra. A outra parte é refratada, supera a interface e vai mais fundo nas entranhas - para uma nova interface. E assim por diante até que finalmente desaparecem.
Ondas sísmicas refletidas alcançando Superfície Terrestre, são capturados por receptores especiais e registrados nos gravadores. Tendo decodificado os gráficos, os prospectores sísmicos estabelecem os limites de ocorrência de certas rochas. Com base nesses dados, mapas de relevo subterrâneo são construídos. 
Fig. 13 Esquema de levantamento sísmico
Este método de ondas refletidas foi proposto pelo geólogo soviético V.S. Voyutsky em 1923 e se espalhou por todo o mundo. Atualmente, junto com este método, o método de correlação de ondas refratadas também é usado. Baseia-se no registro de ondas refratadas formadas quando uma onda elástica incide na interface em um determinado ângulo crítico pré-calculado. Usado na prática de levantamento sísmico e outros métodos. Anteriormente, as explosões eram mais frequentemente usadas como fonte de vibrações elásticas. Agora eles começaram a ser substituídos por vibradores. O vibrador pode ser instalado em um caminhão e inspecionar uma grande área em um dia de trabalho. Além disso, o vibrador permite que você trabalhe em áreas densamente povoadas. Explosões certamente perturbariam os habitantes das casas próximas, e as vibrações podem ser selecionadas com uma frequência que não são percebidas pelo ouvido humano. A única desvantagem desse método é a profundidade rasa da pesquisa, não mais do que 2-3 quilômetros. Portanto, para estudos mais aprofundados, um conversor de energia explosiva é usado. A fonte das ondas aqui é essencialmente a mesma explosão. Mas não ocorre mais no solo, como antes, mas em uma câmara explosiva especial. Um impulso explosivo é transmitido ao solo através de uma placa de aço, e uma mistura de propano e oxigênio é freqüentemente usada em vez de explosivos. Tudo isso, é claro, permite acelerar bastante o processo de sondagem do subsolo.
O método gravimétrico é baseado no estudo das mudanças na gravidade em uma determinada área. Acontece que se sob a superfície do solo houver uma rocha de baixa densidade, por exemplo, sal-gema, então a gravidade da Terra é um pouco reduzida aqui. Mas rochas densas, como, por exemplo, basalto ou granito, ao contrário, aumentam a força da gravidade.
Essas mudanças são estabelecidas por um dispositivo especial - um gravímetro. Uma de suas opções mais simples é um peso suspenso por uma mola. A gravidade aumenta - a mola é esticada; isso é indicado por um ponteiro na escala. A gravidade diminui, a mola se contrai de acordo. Como os depósitos de petróleo e gás afetam a gravidade da Terra? O óleo é mais leve que a água e as rochas saturadas com óleo ou seu companheiro indispensável - o gás, têm uma densidade menor do que se estivessem cheias de água. Isso é registrado por um gravímetro. No entanto, tais anomalias gravitacionais podem ser causadas por outros motivos, por exemplo, a ocorrência de camadas de sal-gema, como já dissemos. Portanto, a prospecção por gravidade é geralmente complementada com a prospecção magnética.
Nosso planeta, como você sabe, é um grande ímã em torno do qual está localizado um campo magnético. E este campo pode ser efetivamente influenciado, entre outras coisas, pelas rochas que ocorrem nesta área. Por exemplo, depósitos minério de ferro foram descobertos devido ao fato de que os pilotos da aeronave voando aqui ficaram surpresos comportamento estranho flecha magnética? Hoje, esse princípio também é usado para pesquisar outros tipos de minerais, incluindo petróleo e gás.
O fato é que o óleo muitas vezes contém impurezas metálicas. E, claro, a presença de metal é sentida, embora não por uma "agulha magnética", mas por dispositivos modernos altamente sensíveis - magnetômetros. Eles permitem que você sondar o interior da Terra a uma profundidade de 7 quilômetros
Outro método geofísico de prospecção de minerais, a prospecção elétrica, foi desenvolvido em 1923 na França e ainda é usado hoje. Na verdade, trata-se de uma espécie de reconhecimento magnético com a única diferença de que as mudanças são registradas não no campo magnético, mas no campo elétrico.
Como praticamente não existe campo elétrico natural na Terra, ele é criado artificialmente, com a ajuda de geradores especiais, e a área necessária é sondada com a ajuda deles. Normalmente as rochas são dielétricas, ou seja, sua resistência elétrica é alta. Mas o óleo, como dissemos, pode conter metais, que são bons condutores. Uma diminuição na resistência elétrica do subsolo também é um sinal indireto da presença de óleo.
Nos últimos anos, mais um método tem se tornado cada vez mais utilizado - a prospecção eletromagnética com geradores magnetohidrodinâmicos (MHD). Profundidades de vários quilômetros tornaram-se disponíveis para ondas eletromagnéticas, quando minerais estão sendo pesquisados; até centenas de quilômetros quando se trata de pesquisa geral crosta.
O coração do gerador MHD moderno é o motor de foguete movido a pólvora. Mas essa pólvora não é muito comum: a condutividade elétrica do plasma que ela cria é 16.000 vezes maior do que a do combustível de foguete convencional. O plasma passa pelo canal MHD localizado entre os enrolamentos magnéticos. De acordo com as leis da magnetodinâmica, uma corrente elétrica surge em um plasma em movimento, que, por sua vez, excita um campo eletromagnético em um emissor especial - um dipolo. Com a ajuda de um dipolo, a Terra é sondada.
Em apenas alguns segundos, a instalação MHD desenvolve uma potência de dezenas de milhões de W. E dispensa os volumosos sistemas de resfriamento que seriam inevitáveis com as fontes de radiação tradicionais. E a própria instalação é várias vezes mais leve do que outros tipos de geradores elétricos.
Pela primeira vez, a eficiência da instalação do MHD foi testada no final dos anos 70 no Tajiquistão. Então, na área do cume Peter I, os cientistas conduziram os primeiros experimentos com a sondagem MHD, tentando detectar os sinais de um terremoto que se aproximava. Os sinais da poderosa instalação de 20 megawatts Pamir-1 foram registrados a uma distância de até 30 quilômetros dela. Um pouco mais tarde, as instalações do MHD foram utilizadas para a busca de campos de petróleo e gás. Para começar, uma região petrolífera bastante conhecida foi escolhida - a planície do Cáspio. Graças à sondagem MHD, mais uma oportunidade apareceu não apenas para determinar a presença de camadas contendo óleo e gás, mas também para delinear claramente os campos. Mas normalmente, para isso, você precisa perfurar vários poços caros.
Tendo recebido as primeiras informações confiáveis sobre a confiabilidade do método MHD, os cientistas não se limitaram apenas à exploração na planície do Cáspio. Um novo método de exploração geofísica do subsolo foi utilizado na Península de Kola, na plataforma Mar de Barents- em áreas com espessas camadas de rochas sedimentares, nas quais o óleo geralmente se esconde. A análise dos dados obtidos mostrou que a ocorrência de óleo aqui é bastante provável.
Os garimpeiros de petróleo têm muitos métodos geofísicos. No entanto, nenhum dos métodos dá uma indicação de 100% da presença de óleo. Portanto, você deve usá-los em combinação. Para começar, o reconhecimento magnético geralmente é realizado. Em seguida, eles o complementam com dados gravimétricos. Em seguida, os métodos de exploração elétrica e sísmica são usados. Mas mesmo isso muitas vezes não é suficiente para uma resposta precisa. Em seguida, os métodos geofísicos são complementados por estudos geoquímicos e hidrogeológicos.
Entre os métodos geoquímicos, em primeiro lugar, destacam-se os levantamentos gasosos, luminescentes-bituminológicos e radioativos.
A pesquisa de gás foi desenvolvida em 1930. Foi notado que em torno de qualquer depósito, por assim dizer, se forma a névoa mais leve - o chamado halo de dispersão. Os gases de hidrocarbonetos penetram pelos poros e rachaduras das rochas desde as profundezas da Terra até a superfície, enquanto sua concentração nas águas do solo e nas camadas superiores da rocha aumenta. Tomando uma amostra do solo e da água do solo, o explorador de petróleo, usando um analisador de gás sensível, estabelece um conteúdo aumentado de gases de hidrocarbonetos, que é um indicador direto da localização próxima do depósito.
É verdade que para que tal método funcione de maneira confiável, são necessários dispositivos da mais alta sensibilidade - eles devem detectar com segurança um átomo de impureza entre dez ou mesmo cem milhões de outros! Além disso, como mostra a prática, as anomalias do gás podem ser deslocadas em relação ao reservatório, ou simplesmente indicar pequenos depósitos sem valor comercial.
Portanto, eles tentam complementar este método, por exemplo, com levantamento luminescente-bituminológico. Seu princípio é baseado no seguinte fenómeno natural... Acima dos depósitos de óleo, o conteúdo de betume na rocha é aumentado. E se uma amostra de rocha for colocada sob uma fonte de luz ultravioleta, os betumes imediatamente começam a brilhar. Pela natureza do brilho, sua intensidade determina o tipo de betume e sua possível ligação com o depósito.
A pesquisa de radiação é baseada em outro fenômeno natural. Sabe-se que em qualquer área existe o chamado fundo radioativo - uma pequena quantidade de radiação causada pelo efeito da radiação cósmica em nosso planeta, a presença de elementos transurânicos radioativos em suas profundezas, etc. Assim, os especialistas conseguiram encontrar um padrão interessante: o fundo radioativo desce sobre os depósitos de petróleo e gás. Por exemplo, para os campos de South Mangyshlak, essa diminuição é igual a 1,5 - 3,5 μCi / hora. Essas mudanças são registradas com bastante segurança pelos instrumentos existentes. No entanto, esse método encontrou até agora uma aplicação limitada.
Os métodos clássicos de exploração são muito caros: seu custo médio mundial na fase de prospecção é de $ 3000-5000 por 1 km 2. Portanto, outros métodos são usados, por exemplo, métodos de exploração geomorfológica.
O objetivo da exploração de petróleo é a identificação, avaliação geológica e econômica e preparação para o desenvolvimento de depósitos de petróleo. A exploração de petróleo é realizada por meio de operações geológicas, geofísicas, geoquímicas e de perfuração em uma combinação e sequência racionais.
Na primeira fase da fase de prospecção em bacias com teor indeterminado de óleo e gás, ou para estudar zonas tectônicas pouco exploradas ou níveis estruturais mais baixos em bacias com teor de óleo e gás estabelecido, são realizados trabalhos regionais. Para tanto, são realizados levantamentos aeromagnéticos, geológicos e gravimétricos, estudos geoquímicos de águas e rochas, cruzamentos de perfis do território por prospecção elétrica e sísmica, perfurações de referência e poços paramétricos. Como resultado, são estabelecidas áreas para futuros trabalhos de prospecção.
Na segunda etapa, é realizado um estudo mais detalhado das zonas portadoras de óleo e gás, por meio de prospecção gravimétrica detalhada, levantamento geológico-estrutural, prospecção elétrica e sísmica e perfuração estrutural.
Comparação de imagens de escalas 1: 100.000 - 1: 25.000 é feita. a avaliação das projeções de teor de óleo e gás é refinada e, para estruturas com teor comprovado de óleo e gás, são calculadas as reservas prospectivas.
Na terceira etapa, são perfurados poços exploratórios com o objetivo de descoberta de depósitos. Os primeiros poços exploratórios estão sendo perfurados em profundidade máxima... Normalmente, o último andar é examinado primeiro e depois os mais profundos. Como resultado, uma estimativa preliminar das reservas é fornecida.
A fase de exploração é a última do processo de exploração. O objetivo principal é a preparação para o desenvolvimento. No processo de exploração, os depósitos devem ser delineados, a composição litológica, a espessura, a saturação de óleo e gás devem ser determinadas. Após a conclusão da exploração, as reservas são calculadas e recomendações são dadas sobre como colocar o campo em desenvolvimento. A eficiência da pesquisa depende da taxa de descobertas de campo - a razão entre o número de áreas produtivas e o número total de áreas perfuradas por sondagem de prospecção.
Produção de óleo
Quase todo o petróleo produzido no mundo é recuperado por meio de furos sustentados por tubos de aço de alta pressão. Para elevar o óleo e o gás e água associados à superfície, o poço possui um sistema vedado de tubos, mecanismos e acessórios de elevação, projetados para trabalhar com pressões proporcionais às pressões do reservatório. A extração do óleo por meio de furos era precedida de métodos primitivos: coletá-lo na superfície de corpos d'água, processar arenito ou calcário embebido em óleo por meio de poços.
Coleta de óleo da superfície de corpos d'água- Este é, obviamente, o primeiro método de mineração na época do seu surgimento, que era usado na Mídia, na Babilônia e na Síria antes de nossa era. A coleta de óleo na Rússia começou na superfície do rio Ukhta F.S. Pryadunov em 1745. Em 1858, na península de Cheleken, o óleo era coletado em valas por onde corria água do lago. Na vala, uma barragem era feita de tábuas com passagem de água na parte inferior: óleo acumulado na superfície.
Desenvolvimento de arenito ou calcário impregnado de óleo, e a extração de óleo dele, descrita pela primeira vez por um cientista italiano
F. Ariosto no século 15. Não muito longe de Modena, na Itália, esses solos oleosos eram triturados e aquecidos em caldeiras. Em seguida, o óleo era espremido em sacos por meio de uma prensa. Em 1833-1845. o óleo foi extraído da areia na costa Mar de azov... A areia foi colocada em covas com fundo inclinado e regada com água. O óleo lavado da areia foi coletado da superfície da água em tufos de grama.
Extração de óleo de poços produzido em Kissia, uma antiga região entre a Assíria e a Média no século 5 aC, usando uma cadeira de balanço à qual um balde de couro foi amarrado. Uma descrição detalhada da produção de poços de petróleo em Baku foi dada por um naturalista alemão E. Kempfer ... A profundidade dos poços chegava a 27 m, suas paredes eram forradas a pedra ou reforçadas com madeira.
Produção de petróleo por meio de poços começou a ser amplamente utilizado na década de 60 do século XIX. No início, junto com as fontes abertas e a coleta do óleo em poços de terra cavados próximo aos poços, a produção de óleo também era realizada em baldes cilíndricos com válvula no fundo. Dos métodos mecanizados de operação, pela primeira vez em 1865 nos Estados Unidos foi introduzido operação de bombeamento profundo, que em 1874 foi usado nos campos de petróleo na Geórgia, em 1876 em Baku. Em 1886 V.G. Shukhov proposto produção de óleo de compressor, que foi testado em Baku em 1897. A melhor maneira de retirar o óleo de um poço é elevador de gás- sugerido em 1914 MILÍMETROS. Tikhvinsky .
O processo de produção de petróleo, desde a sua entrada pelo reservatório até o fundo dos poços e até o bombeamento externo do óleo comercializável do campo, pode ser condicionalmente dividido em 3 etapas.
ü Movimento do óleo através do reservatório até os poços devido à diferença de pressão criada artificialmente no reservatório e no fundo dos poços.
ü O movimento do óleo do fundo dos poços para suas cabeças de poço na superfície - a operação dos poços de petróleo.
ü Coleta de óleo e gás e água acompanhante na superfície, sua separação, remoção de sais minerais do óleo, tratamento de água de formação, coleta de gás de petróleo associado.
O desenvolvimento de um campo de petróleo é entendido como a implementação do processo de transferência de fluidos e gás em reservatórios para poços produtores. O controle do fluxo de líquidos e gás é feito pela colocação de óleo, injeção e controle de poços no campo, a quantidade e procedimento para colocá-los em operação, o modo de operação dos poços e o balanço de energia do reservatório. O sistema de desenvolvimento adotado para um determinado depósito predetermina os indicadores técnicos e econômicos. Antes de perfurar um depósito, um sistema de desenvolvimento é projetado. Com base nos dados de exploração e operação experimental, são estabelecidas as condições sob as quais a operação ocorrerá: sua estrutura geológica, propriedades do reservatório das rochas (porosidade, permeabilidade, grau de heterogeneidade), propriedades físicas dos fluidos no reservatório (viscosidade, densidade), saturação de rochas petrolíferas com água e gás, pressões de reservatório. Com base nesses dados, eles fazem uma avaliação econômica do sistema e escolhem o ideal.
Em caso de leito profundo de reservatórios, a injeção de gás de alta pressão no reservatório é usada com sucesso em alguns casos para melhorar a recuperação de óleo.
A recuperação do petróleo dos poços é realizada por fluxo natural sob a influência da energia do reservatório ou pelo uso de um dos vários métodos mecanizados de levantamento de líquidos. Normalmente, no estágio inicial de desenvolvimento, ocorre escoamento da produção e, à medida que o escoamento enfraquece, o poço é transferido para um método mecanizado: gas-lift ou airlift, com bombeamento profundo (utilizando haste de sucção, pistão hidráulico e bombas helicoidais).
O método gas-lift faz acréscimos significativos ao diagrama de fluxo de processo usual do campo, uma vez que requer uma estação de compressão de gas-lift com um distribuidor de gás e dutos de coleta de gás.
O campo petrolífero é um complexo tecnológico constituído por poços, dutos e instalações para diversos fins, com o auxílio do qual o petróleo é extraído das entranhas da Terra no campo.
Nos campos desenvolvidos com inundação artificial está sendo construído um sistema de abastecimento de água com estações elevatórias. A água é retirada de reservatórios naturais por meio de instalações de captação de água.
No processo de produção de petróleo, um lugar importante é ocupado pelo transporte em campo dos produtos de poços, realizado por dutos. Dois sistemas de transporte interno são usados: pressão e gravidade. Com sistemas de pressão, sua própria pressão na cabeça do poço é suficiente. Com a gravidade, o movimento ocorre devido ao excesso da marca da cabeça do poço sobre a marca do ponto de coleta do grupo.
Durante o desenvolvimento de campos de petróleo confinados às plataformas continentais, campos de petróleo offshore são criados.
Refinaria de oléo
A primeira refinaria de petróleo foi construída na Rússia em 1745, durante o reinado de Elizabeth Petrovna, no campo de petróleo de Ukhta. Em São Petersburgo e Moscou, então, eles usaram velas, e em pequenas cidades - tochas. Mas mesmo assim, lâmpadas inextinguíveis estavam acesas em muitas igrejas. Eles estavam cheios de óleo quente, que nada mais era do que uma mistura de óleo refinado e óleo vegetal. Comerciante Nabatov era o único fornecedor de óleo refinado para catedrais e mosteiros.
No final do século 18, a lâmpada foi inventada. Com o advento das lâmpadas, a demanda por querosene aumentou.
Refino de petróleo - remoção de componentes indesejados de derivados de petróleo que afetam negativamente as propriedades de desempenho de combustíveis e óleos.
Limpeza química produzido pela ação de diversos reagentes sobre os componentes removidos dos produtos limpos. O método mais simples é a purificação com ácido sulfúrico 92-92% e oleum, usado para remover hidrocarbonetos insaturados e aromáticos.
Limpeza físico-químicaé produzido usando solventes que removem seletivamente componentes indesejados do produto que está sendo purificado. Solventes apolares (propano e butano) são usados para remover hidrocarbonetos aromáticos (processo de desasfaltagem) de resíduos de refino de petróleo (alcatrão). Solventes polares (fenol, etc.) são usados para remover carbonos aromáticos policíclicos com cadeias laterais curtas, enxofre e compostos de nitrogênio de destilados de óleo.
No limpeza de adsorção hidrocarbonetos insaturados, resinas, ácidos, etc., são removidos dos produtos de petróleo. A limpeza por adsorção é realizada pelo contato do ar aquecido com os adsorventes ou pela filtragem do produto através de grãos adsorventes.
Limpeza catalítica- hidrogenação em condições moderadas, usada para remover compostos de enxofre e nitrogênio.
Destilação de óleo
Os irmãos Dubinin foram os primeiros a criar um dispositivo para destilar óleo. Desde 1823, os Dubinins começaram a exportar fotógeno (querosene) em muitos milhares de poods de Mozdok para o interior da Rússia. A planta dos Dubinins era muito simples: uma caldeira em um fogão, uma tubulação vai da caldeira por um barril de água até um barril vazio. Um barril de água é uma geladeira, um vazio é um recipiente para querosene.
Na América, as primeiras experiências de destilação de óleo foram realizadas em 1833 por Silliman.
Em uma planta moderna, em vez de uma caldeira, um forno de tubo falso é instalado. Em vez de um tubo para condensação e separação de vapor, enormes colunas de retificação estão sendo construídas. E para o recebimento dos produtos da destilação, cidades inteiras de reservatórios estão sendo construídas.
O óleo é composto por uma mistura de várias substâncias (principalmente hidrocarbonetos) e, portanto, não tem um ponto de ebulição específico. Em tubulares, o óleo é aquecido a 300-325 o. Nessa temperatura, as substâncias mais voláteis do óleo são convertidas em vapor.
Os fornos nas refinarias são especiais. Parecem casas sem janelas. Os fornos são preparados com os melhores tijolos refratários. Dentro, ao longo e transversalmente, os tubos se estendem. O comprimento dos tubos nas fornalhas chega a um quilômetro.
Quando a planta está operando, o óleo se move através desses tubos em alta velocidade - até dois metros por segundo. Nesse momento, a chama corre de um bico poderoso para a fornalha. O comprimento das línguas de fogo chega a vários metros.
A uma temperatura de 300-325 o, o óleo não é completamente destilado. Se a temperatura de destilação aumentar, os hidrocarbonetos começam a se decompor.
Os petroleiros encontraram uma maneira de destilar o petróleo sem decompor os hidrocarbonetos.
A água ferve a 100, aproximadamente quando a pressão é igual à da atmosfera, ou 760 mm. rt. Arte. Mas pode ferver, por exemplo, a 60 o. Para fazer isso, você só precisa diminuir a pressão. A uma pressão de 150 mm, o termômetro mostrará apenas 60 o.
Quanto mais baixa for a pressão, mais cedo a água ferverá. O mesmo acontece com o óleo. Muitos hidrocarbonetos fervem à pressão atmosférica apenas a 500 ° C. Portanto, a 325 ° C esses hidrocarbonetos não fervem.
E se você abaixar a pressão, eles ferverão em uma temperatura mais baixa.
A destilação sob vácuo, ou seja, sob pressão reduzida, é baseada nesta lei. Nas refinarias modernas, o óleo é destilado ou sob pressão atmosférica, ou sob vácuo, na maioria das vezes as fábricas consistem em duas partes - atmosférica e a vácuo. Essas plantas são chamadas de plantas de vácuo atmosférico. Todos os produtos são produzidos simultaneamente nestas fábricas: gasolina, nafta, querosene, gasóleo, óleos lubrificantes e betume de petróleo. Há muito menos partes não evaporadas durante essa destilação do que durante a destilação atmosférica.
A evaporação do óleo ocorre mais facilmente quando o vapor é introduzido na instalação.
O trabalho da coluna de retificação é complexo e interessante. Nesta coluna, não apenas a separação das substâncias ocorre de acordo com seus pontos de ebulição, mas ao mesmo tempo é realizada uma ebulição múltipla adicional do líquido condensado.
As colunas são de altíssima altura - até 40 m. No interior, são separadas por divisórias horizontais - placas - com orifícios. As tampas são colocadas sobre os orifícios.
A mistura de vapores de hidrocarbonetos do forno entra na parte inferior da coluna.
O vapor superaquecido é alimentado para o resíduo de óleo não evaporado da parte inferior da coluna. Esse vapor aquece o resíduo não evaporado e carrega com ele todos os hidrocarbonetos leves para cima da coluna. O resíduo pesado, o óleo combustível, liberado de hidrocarbonetos leves, flui para a parte inferior da coluna e os vapores superam placa por placa, chegando ao topo da coluna.
Primeiro, os vapores com alto ponto de ebulição se transformam em líquidos. Essa será a fração solar, que ferve em temperaturas acima de 300 o. O solário líquido derrama a placa até os orifícios. Os vapores que saem do forno agora precisam borbulhar através da camada do solário.
A temperatura dos vapores é mais alta do que a temperatura do óleo diesel, e o óleo diesel ferve novamente.
Hidrocarbonetos, fervendo em temperaturas abaixo de 300 o, se desprendem dele e voam pelas colunas até a seção das bandejas de querosene.
Não há gasolina ou querosene no óleo solar que sai da coluna.
As colunas contêm 30-40 placas, divididas em seções. Os vapores passam por todas as bandejas, em cada uma delas borbulham através da camada de vapores condensados e nos intervalos entre elas encontram gotas do excesso de condensado que não foi retirado para a bandeja superior caindo da bandeja superior.
O esquema tecnológico básico da instalação de destilação atmosférica a vácuo de óleo. Aparelhos 1, 3 - colunas de destilação atmosférica; 2 - fornos para aquecimento a óleo e óleo combustível; 4 - coluna de retificação de vácuo; 5 - condensadores - refrigeradores; 6 - trocadores de calor.
Linhas: I - óleo; II - gasolina leve; III - óleo descascado; IV - gasolina pesada; V - querosene e gasóleo; VI - vapor d'água; VII - óleo combustível; VIII - gases de decomposição;
IX - frações de óleo; X é alcatrão.
Um trabalho complexo e meticuloso está continuamente em andamento na coluna. Os hidrocarbonetos são coletados em seções de ponto de ebulição. Cada grupo de hidrocarbonetos na coluna tem suas próprias seções e sua própria saída.
Os hidrocarbonetos serão agrupados em sua seção somente quando não houver hidrocarbonetos de outros pontos de ebulição neles.
Quando se encontram, vão da coluna para a geladeira e da geladeira para o receptor.
Não é gasolina que vem das seções superiores da coluna, mas vapores de gasolina, uma vez que a temperatura no topo da coluna é mais alta do que a temperatura das partes da gasolina que fervem facilmente. Os vapores da gasolina vão primeiro para o condensador.
Aqui eles são convertidos em gasolina, que também é enviada para a geladeira e depois para o receptor.
Craqueamento de produtos de petróleo
O rendimento da gasolina do petróleo pode ser significativamente aumentado (até 65-70%) pela divisão dos hidrocarbonetos de cadeia longa contidos, por exemplo, no óleo combustível, em hidrocarbonetos com um peso molecular relativo inferior. Este processo é denominado cracking (do inglês. Crack- to split).
Rachadurasé o processo de quebra dos hidrocarbonetos contidos no petróleo, em que são formados hidrocarbonetos com menos átomos de carbono em uma molécula.
O cracking foi inventado por um engenheiro russo V.G. Shukhov em 1891 Em 1913 a invenção Shukhova começou a ser usado na América. Atualmente, 65% de toda a gasolina dos Estados Unidos é produzida em fábricas de craqueamento.
Referência da história... Vladimir Grigorievich Shukhov (1853-1939). Construtor e mecânico, engenheiro de óleo e calor, engenheiro hidráulico e construtor naval, cientista e inventor. Mais de 500 pontes de aço foram construídas de acordo com os projetos de Shukhov. Shukhov foi o primeiro a sugerir o uso de juntas rebitadas simples em vez de dobradiças complexas. O trabalho de Shukhov na construção de conchas de malha de metal é extremamente interessante. Craqueamento de óleo inventado. Os oleodutos pelos quais o óleo é bombeado também são feitos de acordo com suas fórmulas. Tanques de armazenamento de óleo também são seu crédito.
Nossos petroleiros costumam falar sobre o litígio entre duas empresas americanas. Cerca de 25 anos atrás, a empresa americana Cross entrou na Justiça com uma reclamação de que a empresa "Dabbs" se apropriou de sua invenção - o cracking. A empresa "Cross" exigiu, por outro lado, uma grande soma de dinheiro pelo uso "ilegal" da invenção. O tribunal ficou do lado da cruz. Mas no julgamento, um advogado da firma Dabbs disse que o crack não foi inventado pela mesma firma, mas por um engenheiro russo. Shukhov .Shukhov então ele estava vivo. Os americanos foram até ele em Moscou e perguntaram como ele poderia provar que o crack foi inventado por ele. Shukhov tirou documentos da mesa, de onde era claro que sua quebra Shukhov patenteado há 35 anos, antes do contencioso dessas duas firmas.
O equipamento das instalações de craqueamento é basicamente o mesmo da destilação do óleo. Estes são fornos, colunas. Mas o regime de processamento é diferente. As matérias-primas também são diferentes. O processo de clivagem é realizado em temperaturas mais altas (até 600 0 C), geralmente a pressão elevada. Em tais temperaturas, grandes moléculas de hidrocarbonetos são fragmentadas em outras menores.
O óleo combustível é espesso e pesado, sua gravidade específica é próxima a um. Isso ocorre porque ele é composto de moléculas de hidrocarbonetos complexas e grandes. Quando o óleo combustível é craqueado, alguns de seus hidrocarbonetos constituintes se quebram em outros menores, e os produtos de petróleo leve - gasolina, querosene - são compostos de pequenos hidrocarbonetos.
Quando o óleo se quebra, ele sofre alterações químicas. A estrutura dos hidrocarbonetos está mudando. Reações químicas complexas ocorrem nos aparelhos das fábricas de craqueamento. Essas reações são intensificadas quando os catalisadores são introduzidos no aparelho.
Um desses catalisadores é argila especialmente tratada. Essa argila finamente triturada - na forma de pó - é introduzida nos equipamentos da fábrica. Os hidrocarbonetos, que estão no estado de vapor, são combinados com partículas de pó de argila e fragmentam-se em sua superfície. Este craqueamento é denominado craqueamento de catalisador pulverizado. Esse tipo de rachadura é comum.
O catalisador é então separado dos hidrocarbonetos. Os hidrocarbonetos seguem seu próprio caminho para a retificação e para os refrigeradores, e o catalisador vai para seus tanques, onde suas propriedades são restauradas.
O processo de craqueamento ocorre com a ruptura de cadeias de hidrocarbonetos e a formação de hidrocarbonetos saturados e insaturados mais simples, por exemplo:
C 16 H 34 C 8 H 18 + C 8 H 16
octano hexadecano octano
as substâncias resultantes podem se decompor ainda mais:
C 8 H 18 C 4 H 10 + C 4 H 8
butano octano buteno
C 4 H 10 C 2 H 6 + C 2 H 4
butano etano etileno (eteno)
O eteno liberado no processo de craqueamento é amplamente utilizado para a produção de polietileno e álcool etílico.
A divisão das moléculas de hidrocarbonetos ocorre por um mecanismo radical. Os radicais livres são formados primeiro:
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
Os radicais livres são quimicamente muito ativos e podem participar de várias reações. No processo de craqueamento, um dos radicais abstrai um átomo de hidrogênio (a), e o outro adiciona (b):
a) CH 3 - (CH 2) 6 - CH 2 . CH 3 - (CH 2) 5 - CH = CH 2 + HO
b) CH 3 - (CH 2) 6 - CH 2 . + CH 3 - (CH 2) 6 - CH 3
Existem 2 tipos de craqueamento: térmico e catalítico.
Craqueamento térmico
A divisão das moléculas de hidrocarbonetos ocorre em mais Temperatura alta(470-550 0 C). O processo prossegue lentamente, formando-se hidrocarbonetos com átomos de carbono não ramificados.
Na gasolina obtida por craqueamento térmico, junto com os hidrocarbonetos saturados, existem muitos hidrocarbonetos insaturados. Portanto, essa gasolina tem uma resistência à detonação mais alta do que a gasolina simples.
A gasolina termicamente craqueada contém muitos hidrocarbonetos insaturados, que são facilmente oxidados e polimerizados. Portanto, essa gasolina é menos estável durante o armazenamento. A queima pode obstruir várias partes do motor. Para eliminar esse efeito prejudicial, agentes oxidantes são adicionados a essa gasolina.
Craqueamento catalítico
A divisão das moléculas de hidrocarbonetos ocorre na presença de catalisadores e a uma temperatura mais baixa (450-500 0 С).
O foco principal é a gasolina. Procuram obter mais e sempre de melhor qualidade. O craqueamento catalítico surgiu precisamente como resultado da luta obstinada e prolongada dos trabalhadores do petróleo para melhorar a qualidade da gasolina. Em comparação com o craqueamento térmico, o processo prossegue muito mais rápido, não apenas com a decomposição das moléculas de hidrocarbonetos, mas também com sua isomerização, ou seja, formaram hidrocarbonetos com uma cadeia ramificada de átomos de carbono.
Em comparação com a gasolina com craqueamento térmico, a gasolina com craqueamento catalítico tem um valor ainda maior resistência à detonação, porque contém hidrocarbonetos com uma cadeia ramificada de átomos de carbono.
A gasolina do craqueamento catalítico contém menos hidrocarbonetos insaturados e, portanto, não ocorrem nela os processos de oxidação e polimerização. Essa gasolina é mais estável durante o armazenamento.
Reformando
Reformando - (do inglês. Reformando - alterar, melhorar) um processo industrial de processamento de frações de gasolina e nafta de petróleo para a obtenção de gasolinas e hidrocarbonetos aromáticos de alta qualidade. Nesse caso, as moléculas de hidrocarbonetos geralmente não são divididas, mas transformadas. A matéria-prima é a fração nafta do petróleo.
Até a década de 30 do século XX, a reforma era uma espécie de craqueamento térmico e era realizada a 540 0 С para obter gasolina com octanagem de 70-72.
Desde os anos 40, a reforma é um processo catalítico, cujas bases científicas foram desenvolvidas N. D. Zelinsky, assim como DENTRO E. Karzhev, B.L.
Da Moldávia. Pela primeira vez, esse processo foi realizado em 1940 nos EUA.
É realizado em instalação industrial com forno de aquecimento e pelo menos 3-4 reatores a t 350-520 0 C, na presença de diversos catalisadores: platina e polimetálico, contendo platina, rênio, irídio, germânio, etc. em a fim de evitar a desativação do catalisador pelo coque do produto de compactação, a reforma é realizada sob alta pressão de hidrogênio, que é circulado por um forno de aquecimento e reatores. Como resultado da reforma das frações da gasolina do petróleo, obtém-se 80-85% de gasolina com um índice de octanagem de 90-95, 1-2% de hidrogênio e o restante de hidrocarbonetos gasosos. De um forno tubular sob pressão, o óleo é alimentado na câmara de reação, onde está localizado o catalisador, daí segue para a coluna de destilação, onde é separado em produtos.
A reforma é de grande importância para a produção de hidrocarbonetos aromáticos (benzeno, tolueno, xileno, etc.). Anteriormente, a principal fonte desses hidrocarbonetos era a indústria de coque.
