Traditsioonilised ja täiustatud õlitootmise meetodid. Kuidas õli toodetakse? Naftaväljatööd

Nafta nimetatakse "mustaks kullaks", kuna see on süsivesinik, ilma milleta areneks kaasaegne tööstuslik tootmine. Nafta ja gaas on kütuse- ja energiakompleksi aluseks, mis toodab kütust, määrdeaineid, õlikomponente kasutatakse ehitusmaterjalid, kosmeetika, toit, pesuvahendid. Neid tooraineid müüakse valuuta eest ja need toovad jõukust riikidele ja rahvastele, kellel on selle tohutud varud.

Kuidas naftamaardlaid leitakse?

Kaevandamine algab maardlate uurimisega. Geoloogid määravad õlihorisontide võimaliku esinemise soolestikus esmalt väliste märkide järgi - reljeefi geograafia, õlilaikude paljandid pinnale, naftajälgede olemasolu põhjavees. Eksperdid teavad, millistes settebasseinides on võimalik eeldada naftareservuaaride olemasolu, spetsialistid on relvastatud erinevate uurimis- ja uuringute meetoditega, sealhulgas kivimipaljandite pinnauuringud ja lõikude geofüüsiline visualiseerimine.

Maardla oletatava esinemisala määrab tunnuste kombinatsioon. Kuid isegi kui nad kõik on kohal, ei tähenda see, et üksikasjalik uurimine paljastaks suurte naftavarude, mis on vajalikud kaubandusliku tootmise alustamiseks. Tihti juhtub, et uurimuslikud puurimised ei kinnita maardla kaubanduslikku väärtust. Need riskid on naftauuringutel alati olemas, kuid ilma nendeta on võimatu määrata struktuure (lõkse), millesse koguneb nafta arenguks vajalikus koguses.

Avamere naftatootmine koos põlevkivi ja raskesti taastatavate süsivesinike varude arendamisega tõrjub lõpuks välja traditsiooniliste "musta kulla" maardlate arendamise maismaal viimaste ammendumise tõttu. Samal ajal toimub tooraine hankimine avamerepiirkondades peamiselt kallite ja töömahukate meetodite abil, samas kui tegemist on kõige keerukamate tehniliste kompleksidega - naftaplatvormidega.

Avamere naftatootmise eripära

Traditsiooniliste maismaa naftaväljade kahanevad varud on sundinud tööstuse juhtivaid ettevõtteid pühendama oma energiat rikkalike avamereplokkide arendamisele. Pronedra kirjutas varem, et tõuge selle tootmissegmendi arendamiseks anti seitsmekümnendatel, pärast seda, kui OPEC-i riigid kehtestasid naftaembargo.

Ekspertide kokkulepitud hinnangute kohaselt ulatuvad merede ja ookeanide settekihtides asuvad hinnangulised geoloogilised naftavarud 70%-ni maailma kogumahust ja võivad ulatuda sadadesse miljarditesse tonnidesse. Umbes 60% sellest mahust langeb riiulipindadele.

Praeguseks katavad pooled maailma neljasajast nafta- ja gaasibasseinist mitte ainult maismaa mandreid, vaid ulatuvad ka riiulisse. Nüüd arendatakse maailma ookeani erinevates tsoonides umbes 350 põldu. Kõik need asuvad riiulipiirkondades ja tootmine toimub reeglina kuni 200 meetri sügavusel.

Tehnoloogia arengu praeguses etapis on nafta tootmine avamerepiirkondades seotud suurte kuludega ja tehnilised raskused, aga ka mitmete väliste ebasoodsate teguritega. Kõrge seismilisus, jäämäed, jääväljad, tsunamid, orkaanid ja tornaadod, igikelts, tugevad hoovused ja suur sügavus takistavad sageli tõhusat tööd merel.

Avamere naftatootmise kiiret arengut pärsib ka seadmete ja põllu arendustööde kõrge hind. Tegevuskulude suurus suureneb tootmissügavuse, kivimi kõvaduse ja paksuse suurenedes, samuti põllu kaugus rannikust ning põhja topograafia keerukus kaevandamistsooni ja torujuhtmete paigaldamise ranniku vahel. Tõsised kulud on seotud ka õlilekke vältimise meetmete rakendamisega.

Ainuüksi puurplatvormi maksumus, mis on ette nähtud töötamiseks kuni 45 meetri sügavusel, on 2 miljonit dollarit. Seadmed, mis on ette nähtud sügavusele kuni 320 meetrit, võivad maksta kuni 30 miljonit dollarit. 113 miljonit dollarit

Toodetud nafta saatmine tankerile

Mobiilse puurimisplatvormi käitamine viieteistkümne meetri sügavusel on hinnanguliselt 16 tuhat dollarit päevas, 40 meetrit – 21 tuhat dollarit, iseliikuva platvormi tööks 30–180 meetri sügavusel – 1,5–7 miljonit dollarit. juhtudel, kui räägime suurtest naftavarudest.

Arvestada tuleks ka sellega, et naftatootmise maksumus eri piirkondades on erinev. Töö, mis on seotud põllu avastamisega Pärsia lahes, on hinnanguliselt 4 miljonit dollarit, Indoneesia meredes - 5 miljonit dollarit ja Põhjameres tõusevad maa arendamise loa hinnad 11 miljoni dollarini.

Naftaplatvormide tüübid ja paigutus

Maailma ookeani väljadelt nafta ammutamisel kasutavad tegutsevad ettevõtted reeglina spetsiaalseid avamereplatvorme. Viimased on insenerikompleksid, mille abil toimub nii puurimine kui ka süsivesinike tooraine otsene kaevandamine merepõhja alt. Esimene avamere naftaplatvorm käivitati USA Louisiana osariigis 1938. aastal. Esimene maailmas otse avamereplatvorm nime all "Oil Rocks" võeti kasutusele 1949. aastal Aserbaidžaani Kaspia meres.

Peamised platvormide tüübid:

• statsionaarne;
• vabalt fikseeritud;
• poolsukeldavad (uurimine, puurimine ja tootmine);
• tungrauaga puurimisseadmed;
• laiendatud tugedega;
• ujuvad naftahoidlad.

Sissetõmmatavate jalgadega ujuv puurseade "Arctic"

Erinevat tüüpi platvorme võib leida nii puhtal kui kombineeritud kujul. Ühe või teise platvormitüübi valik on seotud konkreetsed ülesanded ja hoiuste arendamise tingimused. Kasutamine erinevad tüübid platvorme avameretootmise peamiste tehnoloogiate rakendamisel, käsitleme allpool.

Struktuuriliselt koosneb naftaplatvorm neljast elemendist – kerest, ankrusüsteemist, tekist ja puurplatvormist. Kere on kolm- või nelinurkne pontoon, mis on paigaldatud kuuele sambale. Konstruktsioon püsib vee peal tänu sellele, et pontoon on õhuga täidetud. Tekil asuvad puurtorud, kraanad ja kopteriväljak. Torn langetab puuri otse merepõhja ja tõstab seda vastavalt vajadusele.

1 - puurimisseade; 2 - kopteriväljak; 3 - ankrusüsteem; 4 - keha; 5 - tekk

Kompleksi hoiab paigal ankrusüsteem, mis sisaldab üheksat vintsi piki platvormi külgi ja terastrosse. Iga ankru kaal ulatub 13 tonnini. Kaasaegseid platvorme stabiliseeritakse antud punktis mitte ainult ankrute ja vaiade abil, vaid ka täiustatud tehnoloogiate, sealhulgas positsioneerimissüsteemide abil. Platvormi saab silduda samas kohas mitu aastat, olenemata ilmastikuoludest merel.

Puur, mida juhivad allveerobotid, on kokku pandud sektsioonide kaupa. Ühe terastorudest koosneva sektsiooni pikkus on 28 meetrit. Puure toodetakse üsna laia valikute võimalustega. Näiteks platvormi EVA-4000 puur võib sisaldada kuni kolmsada sektsiooni, mis võimaldab minna 9,5 kilomeetri võrra sügavamale.

Puurimine õliplatvorm

Puurplatvormide ehitamine toimub tootmisalale tarnimise ja konstruktsiooni aluse üleujutamise teel. Juba saadud "vundamendile" on ehitatud ülejäänud komponendid. Esimesed naftaplatvormid loodi profiilidest ja torudest kärbitud püramiidi kujul olevate võretornide keevitamise teel, mis naelutati tugevalt vaiadega merepõhja. Sellistele konstruktsioonidele paigaldati puurimisseadmed.

Trolli naftaplatvormi ehitus

Vajadus arendada maardlaid põhjapoolsetel laiuskraadidel, kus on vaja jääkindlaid platvorme, pani insenerid välja pakkuma projekti kasseeritud vundamentide ehitamiseks, mis tegelikult olid tehissaared. Kesson on täidetud ballastiga, tavaliselt liivaga. Oma raskusega on vundament surutud vastu merepõhja.

Statsionaarne platvorm "Prirazlomnaya" kessoni alusega

Platvormide suuruse järkjärguline suurenemine tõi kaasa vajaduse nende kujundust üle vaadata, nii et Kerr-McGee (USA) arendajad lõid navigatsiooni verstaposti kujuga ujuva objekti projekti. Disain on silinder, mille alumisse ossa on paigutatud liiteseade. Silindri põhi on kinnitatud alumiste ankrute külge. See otsus võimaldas ehitada suhteliselt töökindlaid tõeliselt kükloopiliste mõõtmetega platvorme, mis on mõeldud töötamiseks ülisuurtel sügavustel.

Ujuv poolsukeldav puurimisseade "Polyarnaya Zvezda"

Siiski tuleb märkida, et avamere ja maismaa puurimisplatvormide vahel ei ole nafta kaevandamise ja saatmise protseduurides suurt vahet. Näiteks on fikseeritud tüüpi avamereplatvormi põhikomponendid identsed maismaal asuva naftapuurplatvormi omadega.

Avamere puurimisplatvorme iseloomustab eelkõige töö autonoomia. Selle kvaliteedi saavutamiseks on tehased varustatud võimsate elektrigeneraatorite ja vee magestamise seadmetega. Platvormide varude täiendamine toimub teeninduslaevade abil. Pealegi, meretransport Seda kasutatakse ka konstruktsioonide teisaldamiseks tööpunktidesse, pääste- ja tulekustutustöödel. Loomulikult toimub saadud tooraine transport torujuhtmete, tankerite või ujuvhoidlate abil.

Offshore tehnoloogia

Peal praegune etapp tööstuse arendamine lühikestel vahemaadel tootmiskohast rannikuni, puuritakse kaldkaeve. Samal ajal kasutatakse mõnikord täiustatud arendust - horisontaalse kaevu puurimisprotsesside kaugjuhtimist, mis tagab suure juhtimistäpsuse ja võimaldab puurimisseadmetele käsklusi anda mitme kilomeetri kaugusel.

Sügavus šelfi merepiiril on tavaliselt umbes kakssada meetrit, kuid mõnikord ulatub see poole kilomeetrini. Sõltuvalt sügavusest ja kaugusest rannikust kasutatakse nafta puurimiseks ja kaevandamiseks erinevaid tehnoloogiaid. Madalatele aladele ehitatakse kindlustatud vundamente, omamoodi tehissaareid. Need on puurimisseadmete paigaldamise aluseks. Paljudel juhtudel piiravad operaatorifirmad tööplatsi tammidega, misjärel pumbatakse tekkinud süvendist vesi välja.

Kui ranniku kaugus on sadu kilomeetreid, siis sel juhul otsustatakse ehitada naftaplatvorm. Lihtsaima konstruktsiooniga statsionaarseid platvorme saab kasutada vaid mitmekümne meetri sügavusel, madal vesi võimaldab konstruktsiooni kinnitada betoonplokkide või vaiadega.

Statsionaarne platvorm LSP-1

Umbes 80 meetri sügavusel kasutatakse tugedega ujuvplatvorme. Sügavamatel aladel (kuni 200 meetrit) asuvad ettevõtted, kus platvormi kinnitamine on problemaatiline, kasutavad poolsukelpuurseadmeid. Selliste komplekside paigalhoidmine toimub veealustest tõukejõusüsteemidest ja ankrutest koosneva positsioneerimissüsteemi abil. Kui me räägime ülisuurtest sügavustest, siis antud juhul on tegemist puurimislaevadega.

Puurimislaev Maersk Valiant

Kaevud on varustatud nii üksik- kui ka kobarmeetodiga. Viimasel ajal on hakatud kasutama mobiilseid puurimisaluseid. Otsene puurimine meres toimub püstikute abil - suure läbimõõduga torude sambad, mis vajuvad põhja. Pärast puurimise lõpetamist paigaldatakse põhja mitmetonnine tõkesti (puhumistõke) ja kaevupea liitmikud, mis võimaldab vältida õli lekkimist uuest kaevust. Käivitatakse ka kaevu seisukorra jälgimise seadmed. Pärast tootmise alustamist pumbatakse õli painduvate torustike kaudu pinnale.

Erinevate avamere tootmissüsteemide rakendamine: 1 - kaldkaevud; 2 - statsionaarsed platvormid; 3 - tugedega ujuvplatvormid; 4 - poolsukeldatavad platvormid; 5 - puurimislaevad

Offshore-arendusprotsesside keerukus ja kõrgtehnoloogia on ilmselge, isegi tehnilistesse detailidesse laskumata. Kas seda tootmissegmenti on soovitav arendada, arvestades sellega kaasnevaid märkimisväärseid raskusi? Vastus on ühemõtteline – jah. Vaatamata takistustele avamereplokkide arendamisel ja suuri kulutusi Võrreldes tööga maal, on ookeanide vetes toodetud nafta nõudlus siiski nõudluse lakkamatu üle pakkumise tingimustes.

Tuletame meelde, et Venemaa ja Aasia riigid plaanivad aktiivselt suurendada offshore-tootmise võimsust. Sellist seisukohta võib julgelt pidada praktiliseks – kuna "musta kulla" varud kaldal on ammendunud, saab meretööst üks peamisi naftatoorme hankimise viise. Isegi võttes arvesse tehnoloogilisi probleeme, offshore-tootmise kulukust ja töömahukust, ei ole sel viisil kaevandatud nafta mitte ainult muutunud konkurentsivõimeliseks, vaid on pikka aega ja kindlalt hõivanud oma niši tööstusturul.

Venemaal on täna ligikaudu 13% uuris naftavälju maailmas. Meie riigi riigieelarve peamiseks täiendamise allikaks on mahaarvamised nafta- ja gaasitööstuse tulemustest.

Õli kandvad kihid asuvad reeglina sügaval maa sisikonnas. Õlimasside kuhjumine põldudele toimub poorse struktuuriga kivimites, mida ümbritsevad tihedamad kihid. Loodusliku veehoidla näide on kuplikujuline liivakivikiht, mis on igast küljest blokeeritud tiheda savi kihtidega.

Mitte iga uuritud maardla ei muutu tööstusliku arendamise ja tootmise objektiks. Otsused igaühe kohta tehakse ainult põhjaliku ärijuhtumi põhjal.

Hoiuse peamine näitaja- nafta saastegur, maa-aluse nafta mahu ja töötlemiseks saadava mahu suhe. Arenduseks sobiv põld on põld, mille prognoositav naftasaastetegur on 30% ja kõrgemale. Tootmistehnoloogiate paranemisega valdkonnas on see näitaja viidud 45% ja rohkem.

Maa-alune hoidla sisaldab alati toornaftat, maagaas ja vesi maakoore kihtide tohutu surve all. Surveparameetril on otsustav mõju tootmismeetodi ja -tehnoloogia valikule.

Õli taastamise meetodid

Õli tootmise meetod sõltub rõhu suurusest reservuaaris ja selle hoidmise viisist. Eristada saab kolme meetodit:

1. Esmane– õli voolab kaevust õlikandva kihistuse kõrge rõhu tõttu ja ei nõua täiendava kunstliku rõhu ülesehitamist, õlitagastuskoefitsient on 5-15%;
2. Sekundaarne- kui kaevu loomulik rõhk langeb ja õli tõus ei ole võimalik ilma täiendava rõhu suurenemiseta vee või maagaasi/seotud gaasi reservuaari sisestamise tõttu, on õlitagastuskoefitsient 35-45%;
3. Tertsiaarne- õli taaskasutamise suurenemine reservuaarist pärast selle tootmise vähenemist sekundaarsete meetoditega, õli taaskasutamise tegur on 40 - 60%.

sünteesgaas

Kaevandamismeetodite klassifikatsioon

Vastavalt vedelale õlikehale füüsilise mõju põhimõttele on tänapäeval ainult kaks peamist tootmismeetodit: voolav ja mehhaniseeritud.

Omakorda võib omistada mehhaniseeritud gaasitõste ja pumba tõstmise meetodid.
Kui sooltest pressitakse õli maapinnale välja ainult õlikandva moodustise loomuliku energia mõjul, siis ekstraheerimismeetodit nimetatakse purskkaevuks.

Kuid alati tuleb hetk, mil reservuaari energiavarud saavad otsa ja kaev lakkab voolamast. Seejärel toimub tõus täiendavate jõuseadmete abil. See ekstraheerimismeetod on mehhaniseeritud.

Mehhaniseeritud viis juhtub gaasitõstuk ja pumpamine. Vastutasuks gaasitõstuk saab läbi viia kompressor ja mittekompressor meetod.

Pumpamismeetodit rakendatakse võimsate süvakaevude pumpade abil: varras, elektriline tsentrifugaalne sukelpump.
Vaatleme üksikasjalikumalt iga meetodit eraldi.

Purskkaevu õlitootmise meetod: odavaim ja lihtsaim

Uute maardlate arendamine toimub alati voolava tootmismeetodi abil. See on kõige lihtsam, tõhusam ja odavam meetod. See ei nõua täiendavaid energiaressursside ja keerukate seadmete kulutusi, kuna toote pinnale tõstmise protsess toimub õlimaardla enda liigse rõhu tõttu.

Peamised eelised

Purskkaevu meetodi peamised eelised:

• Lihtsaim kaevuvarustus;
• Minimaalne elektrikulu;
• Paindlikkus pumpamisprotsesside juhtimisel kuni täieliku võimaluseni
  peatub;
• Võimalus Pult protsessid;
• Pikk tehnoloogiatevaheline seadmete tööintervall;

Uue kaevu kasutamiseks peate looma selle üle täieliku kontrolli. Purskkaevu taltsutamine toimub spetsiaalsete sulgeventiilide paigaldamisega, mis võimaldavad teil hiljem juhtida voolu, juhtida töörežiime, teha täielikku tihendamist ja vajadusel konserveerimist.
Kaevud varustada tõstetorud erineva läbimõõduga, sõltuvalt hinnangulisest tootmiskiirusest ja in situ rõhust.

Suurte tootmismahtude ja hea rõhu korral kasutatakse suure läbimõõduga torusid. Piirkaevud voolava protsessi pikaajaliseks säilitamiseks ja tootmiskulude vähendamiseks on need varustatud väikese läbimõõduga tõstetorudega.

Muide, lugege ka seda artiklit: Raskeõli töötlemise omadused

Voolamisprotsessi lõppedes, kaevu juures kasutatakse kunstlikke tõstemeetodeid.

Gaaslift õli tootmise meetod

Gaasilift on üks õlitootmise mehhaniseeritud meetoditest ja voolava meetodi loogiline jätk. Kui reservuaari energiast ei piisa õli surumiseks, hakatakse tõstmist teostama reservuaari pumpamisega surugaas. See võib olla lihtne õhk või sellega seotud gaas lähedalasuvast väljast.

Kasutatakse gaasi kokkusurumiseks kõrgsurvekompressorid. Seda meetodit nimetatakse kompressoriks. Mittekompressorgaasitõstmise meetod viiakse läbi juba kõrge rõhu all oleva gaasi tarnimisega kihistusse. Sellist gaasi tarnitakse lähimast väljast.

Gaasitõstekaevu varustus viiakse läbi voolukaevu lõpetamise meetodil, paigaldades spetsiaalsed ventiilid surugaasi varustamiseks erinevatel sügavustel projektiga kehtestatud intervalliga.

Peamised eelised

Gaasiliftil on teiste kunstlike tõstemeetodite ees oma eelised:

• oluliste mahtude proovide võtmine erinevatest sügavustest põllu arendamise mis tahes etapis vastuvõetava kuluindikaatoriga;
• võime toota isegi märkimisväärse kumerusega
  kaevud;
• töötada tugevalt gaasistatud ja ülekuumenenud koosseisudega;
• täielik kontroll kõigi protsessiparameetrite üle;
• automatiseeritud juhtimine;
• seadmete kõrge töökindlus;
• mitme kihi samaaegne töö;
• parafiini ja soolade sadestumise protsesside juhitavus;
• lihtne hooldus- ja remonditehnoloogia.

Gaasitõstuki peamine puudus on kõrge hind metallist seadmed.
Madal kasutegur ja seadmete kõrge hind sunnivad gaasitõstukit kasutama peamiselt ainult suure gaasisisaldusega kerge õli tõstmiseks.

Õli tootmise mehhaniseeritud meetod - pumpamine

Pumpamine tagab õli tõstmise läbi kaevu vastavate pumpamisseadmetega. Pumbad on varda ja vardata. Vardadeta - sukeldustüüpi elektriline tsentrifugaal.

Kõige tavalisem õli pumpamise skeem imivarraste pumbad. See on suhteliselt lihtne, usaldusväärne ja odav meetod. Selle meetodi jaoks saadaolev sügavus on kuni 2500 m. Ühe pumba tootlikkus on kuni 500 m3 ööpäevas.

Muide, lugege ka seda artiklit: Seadmete korrosioon

Peamisteks konstruktsioonielementideks on pumbatorud ja nendes jäikade vardatõukurite külge riputatud kolvid. Varustatud on kolbide edasi-tagasi liikumine pumpamisseade kaevu kohal. Masin ise saab pöördemomendi elektrimootorilt läbi mitmeastmeliste käigukastide süsteemi.

Varraste kolbpumpade madala töökindluse ja jõudluse tõttu kasutatakse meie ajal üha enam sukelpumpatavaid pumbaseadmeid - elektrilised tsentrifugaalpumbad (ESP).

Peamised eelised

Elektriliste tsentrifugaalpumpade eelised:

• hoolduse lihtsus;
• väga hea jõudlus 1500 m3 ööpäevas;
• korralik kapitaalremondi periood kuni poolteist aastat või kauem;
• kaldkaevude töötlemise võimalus;
• pumba jõudlust reguleerib etappide arv, kogupikkus
  kokkupanek võib erineda.

Tsentrifugaalpumbad sobivad hästi vanadele kõrge veesisaldusega ladestutele.

Raske õli tõstmiseks kruvitüüpi pumbad sobivad kõige paremini. Sellistel pumpadel on suured võimalused ja suurem töökindlus kõrge efektiivsusega. Üks pump tõstab kergesti kuni kolme tuhande meetri sügavuselt 800 kuupmeetrit naftat ööpäevas. Sellel on madal tase vastupidavus korrosioonile agressiivses keemilises keskkonnas.

Järeldus

Igal ülalkirjeldatud tehnoloogial on õigus eksisteerida ja ühestki neist ei saa üheselt öelda, kas see on hea või halb. Kõik sõltub konkreetset hoiust iseloomustavatest parameetritest. Meetodi valikul saab lähtuda vaid hoolika majandusuuringu tulemustest.

TEID ON HUVILINE:

Õli tootmise maksumus OPECi riigid jõuavad sel aastal naftatootmise osas kokkuleppele Naftabarrelite teisendamine tonnideks ja vastupidi 2018. aasta toornafta rafineerimise maht Venemaa rafineerimistehastes jääb 280 miljoni tonni tasemele.

Mis on naftatootmises huvitavat? - sa ütled. Sellest on sageli palju kirjutatud ja kõik on pikka aega "riiulitele" pandud. Selles klassikalises tööstuses on aga kõik muutumas. Meie teadmata on toimumas suured muutused. See on tingitud ennekõike asjaolust, et kerget õli praktiliselt pole alles ning kompleksõli kaevandamine nõuab ratsionaalset lähenemist ja uusi digitaaltehnoloogiad.

Viimati külastasime Južno-Priobskoje väljal Gazpromneft-Khantos, mis asub Hantõ-Mansiiski lähedal. Maardla avastati 1982. aastal. Arendusse võeti kasutusele 1999. aastal. Tootmispuurimist on tehtud alates 2002. aastast. Priobskoje välja YLT pindala: 2253,8 ruutmeetrit. km.
Esialgsed geoloogilised varud on üle 1,5 miljardi tonni. Tootmisvormide ülimadala läbilaskvuse tõttu on Južno-Priobskoje välja arendamist pikka aega peetud kahjumlikuks. Tänu uute tehnoloogiate, eelkõige hüdraulilise purustamise (sellest räägime veidi hiljem) kasutamisele, õnnestus ettevõttel mitte ainult oma arendustegevusega alustada, vaid ka tootmismahtu mitmekordistada: 2,7 miljonilt tonnilt õlilt ekvivalendina e. 2005. aastal 15,2 miljoni varbani. e. aastal 2017:

kaevud

Maardla "jagatakse" nn "põõsasteks". Põõsas on platvorm, millel asuvad mitme suundkaevu suudmed. Reeglina on seal 12-24 kaevu ühtne süsteem juhtimine ja kontroll.

1. Külastasime ühte põõsast ja vaatasime, kuidas õli toodetakse. Objektile pääsemiseks tuleb riietuda tunked, läbida ohutusalane instruktaaž ja hankida luba. Kõik on väga tõsine:

2. Ausalt öeldes eeldasin, et näen traditsioonilisi kiiktoole. Selgub, et need tehnoloogiad on koos pöörlevate telefonidega minevik. Nüüd pumbatakse õli välja tõhusaid viise. Sellel padjal puuriti kaevud ühel paralleelsel sirgel. Pildil on 7 aktiivset puuraugu. Nende taga on puurimisseade, mis puurib teist kaevu. Tänu rööpa teisaldatavale alusele liigub see läbi põõsa territooriumi:

3. Kaevu sügavus on üle 3 kilomeetri. Pärast puurimist ja ettevalmistamist lastakse puuraugusse spetsiaalne elektripump, mis täidab meile tuttava hiiglasliku kiiktooli rolli. Pumbad vajavad toidet, seetõttu lastakse koos pumbaga kaevu spetsiaalne soomustatud kaabel, mille kaudu elektrit. Kõik elektriliinid on paigaldatud läbi "õhu" tugedele, mis annab visuaalne kontroll ja tagab elektrivarustuse ohutuse:

4. Üks pump tarbib umbes 600 kWh. Elektritarbimise efektiivsuse kontrollimiseks pakutakse spetsiaalseid digitaalseid lahendusi, millest räägime veidi hiljem:

5. Kaeve hooldavad spetsiaalse väljaõppega inimesed – operaatorid. Tegemist on väljaõppe saanud ja sertifitseeritud oskustöölistega Venemaa erinevatest piirkondadest. Tööd õlitootmisega tehakse vahetustega:

6. Kogu juhtimine toimub tootmisjuhtimiskeskusest (MCC) eemalt. Igal operaatoril on spetsiaalse rakendusega nutitelefon, mis saab ülesandeid keskjuhtimiskeskusest. Operaator näitas meile, kuidas tehti tööd digieelsel ajastul. Nutitelefon (enne nutitelefoni tulekut anti ülesanne välja päevikukande kaudu) sai ülesande mõõta õlise vedeliku taset kaevus ja võtta proov:

7. Operaator läheb kaevu juurde spetsiaalsete tööriistade ja konteinerite komplektiga. Kaevust ei pumbata õli, vaid õli sisaldavat vedelikku, mis koosneb veest, gaasist, lisanditest ja tegelikult ka õlist endast. Proovi võtmiseks peate esmalt läbima osa ülemisest vedelikust. Selleks kasutatakse ämbrit. Sisuliselt on sama, kui laseme pärast torude parandamist kraanist musta vett. Järgmisena tehakse tara mitmes pudelis:

9. Õlise vedeliku reservuaar, millest tootmine toimub, asub märkimisväärsel sügavusel. Kui tase tõuseb, on pump ummistunud või reservuaar hakkas rohkem tootma, kui see langeb, toodab reservuaar hinnangulisest tootmismahust vähem. Kaevus oleva vedeliku taseme perioodiline mõõtmine on vajalik elektripumba omaduste täpseks määramiseks, samuti kaevu paigaldatud juhtandurite seadistuste täpsuse kinnitamiseks:

10. Paljud naftafirmad töötavad endiselt vanaviisi, pumpades õli pumbatoolidega, võttes käsitsi proovi ja pekstes kaevu taset käsitsi. Gazpromneft-Khantos on pikka aega varustanud toornafta koguse mõõtmiseks mõeldud automatiseeritud rühmamõõteseadmetega (AGMS) tootmispadjad, naftagaas ja tulemuste edasine tarkvaraline töötlemine, nende edastamine sidekanalite kaudu telemeetriasüsteemi. Kogu protsess on maksimaalselt automatiseeritud ja varustatud kaugjuhtimispuldiga:

11. Teine digitaalne tootmisjuhtimissüsteem - pumba juhtimisjaam:

12. Siia paigaldatakse kaevudes paiknevate pumpade seire- ja juhtimisseadmed. Kõik tarkvara ja Venemaa toodangu täidis. Operaatorid jälgivad kaevu rõhku, taset ja temperatuuri. Näiteks siin on ühe kaevu hetkeväärtus. Mahuti vedelikutase on 2633 meetrit, temperatuur sellel sügavusel +97 kraadi. Pumbad töötavad järgmistel tingimustel:

Hüdrauliline purustamine

On aeg rääkida kaasaegseid viiseõli tootmine. Nüüd on peaaegu kõik kaevud horisontaalse otsaga. Mida see tähendab? Kõigepealt puuritakse kaev vertikaalselt kuni teatud märgini, misjärel muudetakse puurimissuunda ja puurauk läheb horisontaaltasapinnale. Naftamaardlad paiknevad üha enam õhukestes reservuaarides raskesti ligipääsetavates kohtades (jõgede, järvede, soode all) ja see puurimisviis on järgnevaks tootmiseks kõige tõhusam. Toodetava reservuaarivedeliku koguse suurendamiseks viiakse läbi hüdrauliline purustamine (HF).

Kõrge rõhu all pumbatakse kihistusse vedeliku ja spetsiaalse tugiaine (proppant) segu. Segu etteandmise käigus moodustuvad puuraugu ja kihistu ühendavad kõrge juhtivusega kanalid (murdmispraod), mis kinnitatakse tugiainega. Nende kanalite kaudu on õli palju lihtsam reservuaarist kaevu voolata. Mitmeastmelise hüdraulilise purustamise (MSHF) korral tehakse ühes horisontaalses puuraugus mitu hüdraulilist purustamist. Seega suurendatakse reservuaari katteala mitmekordselt ühe kaevu võrra.

Puurimisseade

13. Õlitootmises teeb ühte põhilist, esialgset tööd puurplatvorm. Puurimisseadme koostis: puurvarras, väljalülitusseade, puurnöör:

14. Puurnöör koosneb puurtorudest, mis on ette nähtud puurimise ajal koormuse ülekandmiseks otsakule, puurimisvedeliku transportimiseks kaevu põhja, millele järgneb lõikehaavade eemaldamine. Puurnööri pikkus sõltub otseselt kaevu sügavusest:

15. Puurtorude alusesse on paigaldatud bitt, mis teostab puurimist. Otsad on erineva suuruse, kuju ja tööpinnaga sõltuvalt puuritava kivi paksusest. Ühe puuri kulumisressurss on umbes 10 tuhat meetrit puurimist.
Näiteks kaks erinevat bitti enne/pärast kasutamist:

16. Kogu puurimisprotsess on täielikult automatiseeritud ja seda juhib tarkvara:

17.

18. Kaevude puurimisel, nafta ammutamisel ja transportimisel pööratakse suurt tähelepanu keskkonna hoidmisele. Kõik jäätmed eemaldatakse ja kõrvaldatakse, samas kui kõrvalsaadused, nagu gaas ja vesi, võetakse ringlusse. Ökoloogilist puhtust annavad kõige paremini edasi luiged, kes on valinud tootmiskohtade läheduses olevad järved:

Õlitöötluskeskus

Sõidame paar kilomeetrit tootmisalusest ja leiame end õli ettevalmistamise ja pumpamise tsehhist.

Nagu juba mainitud, ei ammutata kaevust õli, vaid õlist vedelikku, milles on lisaks õlile endale suures koguses vett, gaasi ja muid lisandeid. Selle puhastamiseks ja edasiseks transportimiseks siseneb vedelik esmalt õlitöötlusseadmesse. Seejärel tarnitakse kaubanduslik õli õli vastuvõtu- ja väljastuspunkti, kus see ka kaubanduslikult arvestatakse ja pumbatakse välja edasiseks Transnefti süsteemi tarnimiseks.

19. Piirkond, kus õlipuhastusjaam asub, näeb välja nagu korralik naftatöötlemistehas:

Peamine ettevalmistusprotsess on termokeemiline. Kaevude tootmine läbi õlikogumissüsteemi siseneb eraldussüsteemi, kus toimub gaasi eeleraldamine vedelikust. Eraldamine separaatorites toimub rõhulanguse kaudu. Õli-vees emulsioon suunatakse eelsoojenditesse, kus see kuumutatakse ja järgmises etapis segatakse metanoolipõhise keemilise emulgaatoriga, mis parandab õli eraldumist veest.

Pärast kuumutamist siseneb emulsioon kolmefaasiliste separaatorite platvormile. Need on tohutud tünnid, mis on jagatud kaheks kambriks. Tiheduse erinevuse tõttu satub vesi alumisse kambrisse, õli ülemisse. Samuti vabastatakse pärast esimest eraldamist allesjäänud teise etapi gaas. Õli voolab läbi deflektori kolmandasse kambrisse, misjärel suunatakse see teise eraldusastmesse, kus ülejäänud gaas sellest eraldatakse. Nii saadakse õli, mida juba valmistatakse ette edasiseks transportimiseks. Eraldatud kihistu vesi puhastatakse siin erinevatest lisanditest ja seda kasutatakse edaspidi hüdrauliliseks purustamiseks kihistutesse tohutu rõhu all süstimiseks. Kõigist kolmest eraldusastmest tekkiv gaas kasutatakse osaliselt oma tarbeks (ahjud, katlamajad ja oma elektrienergia tootmine), kuid suurem osa sellest suunatakse gaasi töötlemiseks. Selgub, et tootmine on peaaegu jäätmevaba.

20.

21. Nagu tootmises, on ka õli valmistamise protsess võimalikult automatiseeritud. Operaator jälgib kogu protsessi kulgu:

22. Siin on keemialabor. Pärast iga eraldamisetappi läbivad tootenäidised tehnilistele nõuetele vastavuse kontrollimiseks põhjaliku keemilise analüüsi.

24. Laboratoorium on varustatud uusima tehnikaga. Siin on näiteks seade kastepunkti määramiseks. Seda seadet on vaja gaasi oleku määramiseks. Muide, seda toodetakse kodumaal, kuigi see maksab rohkem kui kolm miljonit rubla:

Õlitootmise tsehh

25. Liigume järgmisse asukohta "Gazpromneft-Khantos". Central Engineering and Technology Service (CITS). Siin teostatakse õlitootmise kõigi etappide täielik kontroll ja digitaalne juhtimine:

26. Siia voolavad kõik puurimisseadmete ja kaevude töö näidud ja aruanded. Dispetšerid jälgivad tootmisparameetreid ja -mahtusid, jagavad ülesandeid põlluoperaatoritele (vt foto 6).

27. Videovalvet ja -kontrolli klastrite ja kaevude töö üle teostatakse:

28. Monitor kuvab kogu põllu struktuuri. Operaatoritel on võimalus kogu protsessi optimeerimiseks kohandada tootmismahtu, teha muudatusi seadmete töös:

29. Selline näeb välja praeguste nafta väljavõtete kaart koos patjade abil visualiseerimisega. Kõik see muutub reaalajas:

30. Dispetšerteenistus jälgib ööpäevaringselt Gazpromneft-Khantose väljadel töötavate elektrivõrgu seadmete ja elektrijaamade tööd. Kodumaise tootmise juhtpaneel on valmistatud uuenduslike arenduste ja kõigi elementide töökindluse kõrgete nõuete abil. Kilbi kogupindala on üle 27 ruutmeetri. See näitab õhuliine ja alajaamu pingetasemega 110 kV ja 35 kV, samuti elektrijaamu, mis töötavad Priobskoje, Zimnõi, Južno-Kinjaminskoje väljadel.

Tootmise juhtimiskeskus Hantõ-Mansiiskis

31. Tootmisjuhtimiskeskus asub Hantõ-Mansiiskis Gazpromneft-Khantose peakontoris:

MCC on kooskõlas kosmose-MCC-ga ja täidab sarnaseid ülesandeid ainult ühe ettevõtte maapealsel skaalal.
Strateegiliste plaanide elluviimiseks 2017. aastal loodi uuenduslik tootmisjuhtimiskeskus (PCC).
CCC keskmes on valdkonna "digitaalse kaksiku" hooldamine ja kohandamine. Mudeli eripära seisneb iseõppimise funktsioonis: see on võimeline ennast kalibreerima automatiseerimisvahenditest tuleva dünaamiliselt muutuva info põhjal.

32. "Digitaalne kaksik" võimaldab teil automaatselt valida kompleksi kõigi elementide optimaalsed töörežiimid, tuvastada eelnevalt hädaolukorrad, viia läbi süsteemi ennetav hindamine selle konfiguratsiooni muutumise korral.

33. Kuvatakse tohutul monitoril tegelik teave väljade kaupa, viidates konkreetsetele tootmisnäitajatele:

Tänu uute tehnoloogiate, seadmete ja süsteemide kasutuselevõtule on ettevõte liikunud kvalitatiivselt uuele tootmisjuhtimise tasemele.
Kogu CCC-le saabunud info on visualiseeritav, mis võimaldab multifunktsionaalsel meeskonnal teha õigeaegselt kõiki võimalusi ja piiranguid arvestavaid teadlikke otsuseid ning jälgida nende kvaliteeti.

34. Digikaksik on ennekõike visuaalne prognoos ja arvutus, mis võib juhtuda ühe või teise tootmisparameetri muutumisel. Näiteks on võimalik simuleerida olukorda, mis juhtub, kui tõstad või langetad ühe konkreetse kaevu/padja/maardla tootmist. Väljastatakse kahjumi/kasumi/kulu arvestus. Selle alusel töötab tootmise optimeerimise süsteem. Monitoril kuvatakse kaks graafikut: tegelik ja optimeeritud. See võimaldab teil teha tulevikuprognoose ja säästa olulisi rahalisi vahendeid tulevaste projektide jaoks:

35. Lisaks õlitootmisprotsessidele on siin kuvatud ka muud tootmisvaldkonnad. Siin on näiteks meie grupi auto marsruut koos visualiseerimisega kaardil, sõiduaeg ja juhi tööhõive. See võimaldab optimeerida mitte ainult tootmisprotsessid, aga ka töötajate tööhõive:

36. TsUDa akendest avaneb suurepärane vaade nägusale Hantõ-Mansiiskile:

38. Gazpromneft-Khantose kontori geomeetria on väga huvitav. See rõhutab hästi kõiki kaasaegseid digitaalseid protsesse, mis ettevõttes toimuvad:

39. Tulevik on tulnud ja me oleme osa sellest!

Nafta nimetatakse "mustaks kullaks", kuna see on süsivesinik, ilma milleta on kaasaegse tööstusliku tootmise areng mõeldamatu. Nafta ja gaas on kütuse- ja energiakompleksi aluseks, mis toodab kütust, määrdeaineid, õlikomponente kasutatakse ehitusmaterjalides, kosmeetikas, toidus, pesuvahendites. Neid tooraineid müüakse valuuta eest ja need toovad jõukust riikidele ja rahvastele, kellel on selle tohutud varud.

Kuidas naftamaardlaid leitakse?

Kaevandamine algab maardlate uurimisega. Geoloogid määravad õlihorisontide võimaliku esinemise soolestikus esmalt väliste märkide järgi - reljeefi geograafia, õlilaikude paljandid pinnale, naftajälgede olemasolu põhjavees. Eksperdid teavad, millistes settebasseinides on võimalik eeldada naftareservuaaride olemasolu, spetsialistid on relvastatud erinevate uurimis- ja uuringute meetoditega, sealhulgas kivimipaljandite pinnauuringud ja lõikude geofüüsiline visualiseerimine.

Maardla oletatava esinemisala määrab tunnuste kombinatsioon. Kuid isegi kui nad kõik on kohal, ei tähenda see, et üksikasjalik uurimine paljastaks suurte naftavarude, mis on vajalikud kaubandusliku tootmise alustamiseks. Tihti juhtub, et uurimuslikud puurimised ei kinnita maardla kaubanduslikku väärtust. Need riskid on naftauuringutel alati olemas, kuid ilma nendeta on võimatu määrata struktuure (lõkse), millesse koguneb nafta arenguks vajalikus koguses.