(греч. ναφθα, или через тур. neft , от персидск. нефт ; восходит к аккад. напатум — вспыхивать, воспламеняться) — горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью углеводородов, красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; на сегодня — одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Нефтедобыча — отрасль экономики, занимающаяся добычей природного полезного ископаемого — нефти. Нефтедобыча — сложный производственный процесс, включающий в себя геологоразведку, бурение скважин и их ремонт, очистку добытой нефти от воды, серы, парафина и многое другое.
Россия обладает одним из самых больших в мире потенциалов топливно-энергетических ресурсов. На 13% территории Земли, в стране, где проживает менее 3% населения мира, сосредоточено около 13% всех мировых разведанных запасов нефти. Так как Россия богата нефтяными запасами, то существует определённые механизмы добычи нефти, её переработки и транспортировки.
По способам современные методы добычи флюидов или скважинной жидкости (в т.ч. нефти) делятся на:
- фонтан (выход флюида осуществляется за счет разности давлений)
- газлифт
- установка электро-центробежного насоса (УЭЦН)
- ЭВН установка электро-винтового насоса (УЭВН)
- ШГН (штанговые насосы)
- другие
Способы добычи нефти, Фонтанный способ добычи нефти.
- простота оборудования скважины;
- отсутствие подачи энергии в скважину с поверхности;
- возможность регулирования режима работы скважины в широких пределах;
- удобства выполнения исследований скважин и пласта с применением практически всех современных методов;
- возможность дистанционного управления скважиной ;
- значительная продолжительность межремонтного периода работы ( МРП) скважины и др.
Геолого-физические условия нефтяных месторождений, из которых добывается нефть и газ, различны. Они отличаются глубиной залегания продуктивного пласта, характеристикой и устойчивостью нефтегазоводонасыщенных пород, пластовыми температурой, продуктивностью пласта и т.д.
Схема оборудования фонтанной скважины:
1 — пласт; 2 – интервал перфорации; 3 — штуцер забойный; 4 – отсекатель; 5 – колонная головка; 6, 8 — манометры; 7 – лубрикатор; 9-77, 75 – задвижки; 12 – устьевой штуцер; 13 – крестовина; 14 — катушка; 16 — импульсная линия; 17 — НКТ; 78 -пакер; 19 – воронка башмачная; 20 — колонна обсадная
Методы повышения продуктивности скважин и условия их применения
... (ПАВ). Выбор метода определяется геолого-физической характеристикой пласта и причинами снижения продуктивности скважин. 1. Солянокислотная обработка ... нейтрализации кислоты и как следствие увеличение глубины обработки пластов достигается применением кислотных эмульсий, пен, ... вязких нефтей. К этому виду воздействия относят различные методы прогрева ПЗС. Кроме перечисленных, существуют методы, ...
В зависимости от этих факторов выбирается схема оборудования фонтанной скважины. Общая схема оборудования фонтанной скважины приведена на рис. 1.2. Основными элементами схемы являются: колонная головка 5, фонтанная арматура с лубрикатором 7 для проведения различных операций в работающей скважине, насосно-компрессорные трубы 17. Возможна установка пакера 75 или башмачной воронки 19 для устранения пульсирующей работы фонтанного подъемника. В высокопродуктивных пластах НКТ оборудуются скважинными отсекателями 4 для аварийного отключения. На фонтанной арматуре устанавливаются штуцер, предохранительные клапаны, пробоотборные устройства, приборы контроля.
Газлифтный способ добычи нефти.
При газлифтном способе эксплуатации недостающая энергия подается с поверхности в виде энергии сжатого газа по специальному каналу.
Газлифт подразделяется на два типа: компрессорный и бескомпрессорный. При компрессорном газлифте для сжатия попутного газа применяются компрессоры, а при бескомпрессорном газлифте используется газ газового месторождения, находящийся под давлением, или из других источников.
Газлифт относительно других механизированных способов эксплуатации скважин имеет ряд преимуществ:
- возможность отбора значительных объемов жидкости с больших глубин на всех этапах разработки месторождения при высоких технико-экономических показателях;
- простота скважинного оборудования и удобство его обслуживания;
- эффективная эксплуатация скважин с большими искривлениями ствола;
- эксплуатация скважин в высокотемпературных пластах и с большим газовым фактором без осложнений;
- возможность осуществления всего комплекса исследовательских работ по контролю за работой скважины и разработкой месторождения;
- полная автоматизация и телемеханизация процессов добычи нефти;
- большие межремонтные периоды работы скважин на фоне высокой надежности оборудования и всей системы в целом;
- возможность одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов и более при надежном контроле за процессом;
- простота борьбы с отложением парафина, солей и коррозионными процессами;
- простота работ по подземному текущему ремонту скважины, восстановлению работоспособности подземного оборудования для подъема продукции скважины.
Недостатками газлифта по традиции считаются высокие начальные капитальные вложения, фондоемкость и металлоемкость. Эти показатели, во многом зависящие от принятой схемы обустройства промысла, ненамного превышают показатели при насосной добыче [2, 9-14 и др.].
Оборудование газлифтных скважин состоит из наземной и подземной частей.
Наземное оборудование газлифтных скважин практически не отличается от оборудования для фонтанных. Арматура устанавливается на устье первых, аналогична фонтанной арматуре и имеет то же назначение – герметизация устья, подвеска подъемных труб и возможность осуществления различных операций по переключению направления закачиваемого газа, по промывке скважины и т.д.
Оборудование для фонтанной и газлифтной эксплуатации
... эксплуатации и оборудования для эксплуатации конкретной скважины с учетом технических возможностей способа эксплуатации и влияния на эффективность глубин скважин, диаметров эксплуатационных ... нефти. Рис. 1.8 Расчетная схема фланцевого болтового соединения Усилие, действующее на кольцо, не должно приводить к его остаточным деформациям. 1.2 Внутрискважинное оборудование При эксплуатации скважин ...
Для газлифтных скважин нередко используют фонтанную арматуру, остающуюся после прекращения фонтанирования. Часто применяют специальную упрощенную и более легкую арматуру. При интенсивном отложении парафина арматуру устья дополнительно оборудуют лубрикатором, через который в НКТ на проволоке спускают скребок для механического удаления парафина с внутренних стенок труб.
Кроме того, скважина оборудуется устьевым клапаном-отсекателем для перекрытия скважины при достижении ею производительности заданного предела.
ЭЦН (Электрический центробежный насос)- наиболее широко распространенный в России аппарат механизированной добычи нефти.
ЭЦН — центробежный насос. ЭЦН — погружной насос Необходимость эксплуатации ЭЦН в скважине накладывает ограничения на диаметр насоса. Большинство применяемых центробежных насосов для добычи нефти не превышает 103 мм (5А габарит насоса).
В то же время длина ЭЦН в сборе может достигать 50 м. Основными параметрами определяющими характеристики работы насоса являются: номинальный дебит или производительность (м3/сут) развиваемый напор при номинальном дебите (м) частота вращения насоса (об/мин)
Глубинные (скважинные) штанговые насосы (ГШН)
Конструктивные особенности
- Насосы состоят из цельного неподвижного цилиндра с удлинителями, подвижного плунжера, нагнетательного и всасывающего клапанов и замка.
- Удлинители навертываются на цилиндр по одному с каждой стороны. Наличие удлинителей позволяет выдвигать плунжер из цилиндра при работе насоса, при этом предотвращаются отложения на внутренней поверхности цилиндра, что исключает заедание плунжера и создает благоприятные условия при проведении ремонта.
- Детали насосов, находящиеся под напряжением, изготовлены из высоколегированных сталей и сплавов, что обеспечивает длительную безотказную работу насосов.
- Герметичность посадки насосов, резьбовых соединений, полная взаимозаменяемость всех деталей насоса обеспечены высокой точностью их изготовления.
- По присоединительным размерам и резьбам все насосы модифицированы под отечественное скважинное оборудование.
ЭВН установка электро-винтового насоса (УЭВН)
УЭВН – вертикальный электронасосный агрегат с винтовым (сдвоенным) скважинным погружным насосом.
Переработка нефти
нефтепереработки
Первичные процессы
Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое разделение на фракции.
Подготовка нефти
Нефть поступает на НПЗ в подготовленном для транспортировки виде. На заводе она подвергается дополнительной очистке от механических примесей, удалению растворённых лёгких углеводородов (С1-С4) и обезвоживанию на электрообессоливающих установках (ЭЛОУ).
Переработка нефти (2)
... ректификационных колонн, от эффективности работы которых зависят материальные, энергетические и трудовые затраты, качество нефтепродуктов и глубина переработки нефти и т.д.; конденсационно-вакуумсоздающих систем ... пределом упругости. Молекулярная масса нефти и нефтепродуктов зависит от соотношения отдельных углеводородов и фракций. Средняя молекулярная масса большинства нефтей равна 200-300. ...
Нефть поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергают дальнейшей (вторичной) переработке.
Материальный баланс атмосферной перегонки западно-сибирской нефти
Вакуумная дистилляция — процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. Может служить сырьем для получения битумов.
Вторичные процессы
Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.
По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на 3 вида:
- Углубляющие: каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битумов и т.д.
- Облагораживающие: риформинг, гидроочистка, изомеризация и т.д.
- Прочие: процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т.д.
Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределами выкипания 85-180°С [1] . В результате риформинга бензиновая фракция обогащается ароматическими соединениями и его октановое число повышается примерно до 85. Полученный продукт (риформат) используется как компонент для производства автобензинов и как сырье для извлечения ароматических углеводородов.
Сырьем для каталитического крекинга служат атмосферный и легкий вакуумный газойль, задачей процесса является расщепление молекул тяжелых углеводородов, что позволило бы использовать их для выпуска топлива. В процессе крекинга выделяется большое количество жирных (пропан-бутан) газов, которые разделяются на отдельные фракции и по большей части используются в третичных технологических процессах на самом НПЗ. Основными продуктами крекинга являются пентан-гексановая фракция (т. н. газовый бензин) и нафта крекинга, которые используются как компоненты автобензина. Остаток крекинга является компонентом мазута.
Гидрокрекинг — процесс расщепления молекул углеводородов в избытке водорода. Сырьем гидрокрекинга является тяжелый вакуумный газойль (средняя фракция вакуумной дистилляции).
Главным источником водорода служит газ риформинга. Основными продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и т. н. бензин гидрокрекинга (компонент автобензина).
Процесс получения изоуглевородов (изопентан, изогексан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изопрен из изопентана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.
Алкилирование
Транспортировка нефти
Большинство нефтепромыслов находится далеко от мест переработки или сбыта нефти, поэтому быстрая и экономичная доставка «черного золота» жизненно важна для процветания отрасли.
Нефть: происхождение, состав, методы и способы переработки
... Федерации занимает 2 место в мире. По уровню добычи мы уступаем только Саудовской Аравии. В 2002 году добыто углеводородов: нефти – 379,6 млн.тонн, природного газа – 594 млрд.м 3 ... новой мощности. Нефтяной комплекс России включает 148 тыс. нефтяных скважин, 48,3 тыс. км магистральных нефтепроводов, 28 нефтеперерабатывающих заводов общей мощностью около 300 млн.т/год нефти, а также большое ...
нефтепроводы
Нефтепроводы бывают подземными и наземными. У обоих типов есть свои преимущества. Наземные нефтепроводы легче строить и эксплуатировать. В случае аварии значительно легче обнаружить и устранить повреждение на трубе, проведенной над землей. В то же время подземные нефтепроводы менее подвержены влиянию изменений погодных условий, что особенно важно для России, где разница зимних и летних температур в некоторых регионах не имеет аналогов в мире. Трубы можно проводить и по дну моря, но поскольку это сложно технически и требует больших затрат, большие пространства нефть пересекает при помощи танкеров, а подводные трубопроводы чаще используют для транспортировки нефти в пределах одного нефтедобывающего комплекса.
Идею использования трубопроводов для перекачки нефти и нефтепродуктов предложил великий русский ученый Д. И. Менделеев. Он объяснил основные принципы строительства и привел аргументы в пользу этого вида транспорта.
Различают три вида нефтепроводов. Промысловые, как понятно из названия, соединяют скважины с различными объектами на промыслах. Межпромысловые ведут от одного месторождения к другому, магистральному нефтепроводу или просто относительно удаленному промышленному объекту, находящемуся за пределами исходного нефтедобывающего комплекса. Магистральные нефтепроводы прокладывают для доставки нефти от месторождений до мест перевалки и потребления, к которым, в том числе, относятся нефтебазы, нефтеналивные терминалы, нефтеперерабатывающие заводы.
Современные танкеры
по железной дороге
Заключение
История нефтяной индустрии России насчитывает уже более 130 лет. За это время нефть стала чем-то неотделимым от России (сначала в образе царской России, затем СССР и на конец Российской Федерации).
Менялся облик страны, менялся режим, народ, его идеи цели и чаяния, вместе с ними менялась и нефтедобывающая отрасль, претерпевая взлеты и падения, триумфы и крахи.
Сегодня значение нефти России трудно переоценить. Большинство самых богатых людей и компаний работающих в РФ так или иначе связаны с нефтью. Она же приносит значительную прибыль стране и позволяет решать экономические, социальные и (как видим) политические проблемы.
Нефть для России важна – это факт. Однако, у каждой медали есть обратная сторона. Ни для кого не тайна что Россия находится в зависимости от этого сырья. На сегодняшний день, дальнейшее экономическое (и не только) будущее России во многом определяется не ее успехами в высоких технологиях и конкурентно способностью на международных рынках ее товаров, а мировыми ценами на нефть.
В январе-сентябре 2010 года в России объем добыч нефти вырос в годовом выражении на 2,4% — до 420 млн. тонн, что является рекордной величиной за всю новейшую историю страны. По итогам текущего года показатель может составить 504,8 млн. тонн, в октябре среднесуточный объем добычи составил 1,4 млн. тонн, что является рекордным значением за последние 20 лет. Такая положительная динамика роста добычи нефти связана с мерами государственной поддержки в отрасли, а также с введением крупных инфраструктурных проектов. Также льготные ставки экспортной пошлины на нефть позволили начать освоение Ванкорского, Талаканского и Верхнечонского месторождений, а также эксплуатацию нефтепровода Восточная Сибирь-Тихий океан.
Состояние и развитие ВЭД нефтяной отрасли России
... является лидером по добыче нефти среди российских компаний, одним из основных экспортёров нефти и, несомненно, играет значительную роль в развитии нефтяного комплекса РФ. Цель моей курсовой работы – ... играет огромную роль в экономике России и всегда является актуальной темой. Стратегической задачей развития нефтяной отрасли является плавное и постепенное наращивание добычи со стабилизацией её уровня ...
Теперь главное не столкнуться с проблемой неразвитости инфраструктуры по транспорту нефти, ограничивающей возможности для сбыта дополнительно добываемых объемов нефти. Итогом этого может стать замедление темпов роста добычи и экспорта нефти в результате инвестиционных решений добывающих компаний, направленных на сдерживание добычи ввиду ограниченности возможностей инфраструктуры.
Используемая литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/metodyi-dobyichi-nefti/
Учебники:
1) Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти. Учебник для вузов — 3 изд.-2009 г. Изд. «Альянс»
Сайты:
1) http://www.ngfr.ru/about.html — Нефть,газ и фондовый рынок
2) — Происхождение и добыча нефти.Как и где образуется нефть.
3) http://ru.wikipedia.org/wiki/ — Википедия. Свободная энциклопедия.
4) — Мир нефти.
