Основы технологии добычи нефти и газа
Добыча нефти и газа – это комплекс технологических и производственных процессов, целью которых является извлечение природного газа и/или нефти из недр Земли на поверхность.
Основным процессом в добыче газа и нефти является подъем газожидкостной смеси на поверхность. Вне зависимости от используемого способа добычи, газожидкостная смесь двигается по насосно-компрессорным трубам к устью скважины от ее забоя.
Способы добычи нефти в зависимости от коллекторских свойств продуктивного пласта, физических свойств нефти, энергии пласта и т.п. подразделяются на:
- Фонтанный. В этом случае нефть поднимается на поверхность, благодаря энергии пласта.
- Газлифтный. При этом способе нефть поднимается на поверхность за счет газа, который нагнетается в скважину.
- Механизированный (насосный). В этом случае нефть поднимается на поверхность благодаря работе различных насосных установок, таких как: глубинные, электроцентробежные, гидропоршневые, винтовые и другие.
Обычно газовые и нефтяные месторождения состоят из нескольких залежей, которые располагаются друг на другом. Однако, бывают исключения, когда залежи располагаются в пласте независимо друг от друга.
Существует большое количество систем разработки нефтяных и газовых месторождений, которые отличаются друг от друга. Поэтому, перед началом работ выбирают самую оптимальную систему, которая будет обеспечивать наилучшие технико-экономические показатели. Выбор будущей системы разработки месторождения решает несколько важных задач, таких как: выбор базисных и возвратных горизонтов, определение сроков ввода в эксплуатацию горизонтов, выбор сетки скважин, установление режима работы месторождения, установление темпа отбора полезного ископаемого.
Отличие разработки газовых месторождений от нефтяных заключается в разности их свойств. Главной особенностью разработки газовых месторождений заключается в неразрывности системы пласт – скважина – газосборные сети – магистральный газопровод – пункты потребления – пункты переработки и потребления. В основу оптимальной системы разработки газового месторождения заложен принцип, согласно которому, получение максимальных объемов газоизвлечения и высокой прибыли должны достигаться при минимальных капитальных вложениях, при этом должны соблюдаться правила в областях безопасности труда и охраны окружающей среды. Во время проектирования системы разработки газового месторождения определяются: размещение скважин, секта скважин и их диаметр, общий срок разработки, а также темп разработки.
Основы технологии транспортирования и хранения нефти и газа
Техника хранения и транспортировки нефти, нефтепродуктов и природного газа занимают особое место в географии и экономике нефтегазовой промышленности.
Для хранения нефти, а также жидких нефтепродуктов применяют резервуары, емкость которых доходит до 10 тысяч кубометров, изготовленных из листовой стали. Такие резервуары применяют на нефтепромыслах, нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах на крупных железнодорожных станция, пристаней, а также в крупных совхозах и автомобильных хозяйствах. Такие резервуары не являются простыми сооружениями. Они оборудуются клапанами (которые поддерживают требуемое давление), оросителями с холодной водой, противопожарным и контроль-измерительным оборудованием. Пример резервуара для хранения нефтепродуктов изображен на рисунке.
Рисунок 1. Резервуар для хранения нефтепродуктов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Для городов и предприятий характерно неравномерное потребление газа, для его устранения вблизи данных объектов сооружают специальные емкости, в которых он хранится. Такие сооружения называются газгольдеры.
Нефть, нефтепродукты и газ транспортируются разными способами. Транспортировка нефти нефтепродуктов в наливных суднах (танкерах) является самым дешевым методом. Из всего мирового тоннажа транспортируемой нефти на долю танкеров приходится почти 40 %. Тоннаж некоторых танкеров достигает сотен тысяч тонн.
Второе место по объемам транспортировки нефти газа занимает трубопроводный способ. Протяженность трубопроводов, только в Российской Федерации достигает сотен тысяч километров. Транспортировка нефти и газа по трубопроводам осуществляется с помощью постоянной перекачки от одной насосной станции к другой. Обычно насосные станции располагаются через каждые 50 – 10 километров по всей протяженности трубопровода, при этом диаметр труб более 1000 миллиметров, давление в пунктах перекачки не ниже 5 Мпа, а скорость движения нефти или газа около 1,5 метров в секунду, которая зависит от вязкости и удельного веса транспортируемого вещества.
Также значительная часть нефти или газа транспортируется железнодорожным транспортом. В этом случае полезное ископаемое перевозится в специальных вагона-цистернах. Недостатком такого способа является его дороговизна, так как объем цистерн относительно мал, а обратно они двигаются порожняком.
Для снабжения небольших пунктов и заправочных станций используется специальный автотранспорт – автоцистерны.
