Кто добывает нефть: Добыча нефти в России опустилась почти до десятилетнего минимума — РБК

«Газпром нефть» нарастит добычу нефти в Оренбургской области на 70% в 2021 г.

Published date: 19 10月 2018

«Газпром нефть» рассчитывает в 2021 г. увеличить производство нефти в Оренбургской области на 70% по сравнению с текущим уровнем, сообщил журналистам в пятницу генеральный директор предприятия «Газпромнефть – Оренбург» Ирек Хабипов.

В 2018 г. предприятие планирует добыть 2,78 млн т нефти, а в 2021 г. нарастить производство до 4,7 млн т, сказал он. Суммарная добыча жидких углеводородов и газа на месторождениях «Газпромнефть – Оренбург» в текущем году ожидается на уровне 5,7 млн т нефтяного эквивалента (н.э.), а в 2022–2023 гг. должна достичь 9,2 млн т н.э.

Извлекаемые запасы нефти на месторождениях «Газпром нефти» в Оренбургской области составляют около 190 млн т. Компания добывает нефть в этом регионе с 2011 г., когда она приступила к разработке Восточного участка Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения. Эти залежи представляют собой нефтяную оторочку газового месторождения, на котором «Газпром» ведет добычу газа с 1966 г.

В текущем году Восточный участок Оренбургского месторождения обеспечит около 70% всей добычи «Газпромнефть – Оренбурга» или 2 млн т нефти, по прогнозам компании.

«Газпромнефть – Оренбург» также ведет добычу нефти на Царичанском, Филатовском, Капитоновском, Балейкинском, Землянском и Новосамарском месторождениях.

В 2012–2014 гг. добыча нефти в Оренбургской области была для «Газпром нефти» основным источником прироста производства жидких углеводородов. Роль оренбургских активов в последующие годы снизилась в связи с замедлением темпов прироста добычи, а также с запуском новых крупных месторождений «Газпром нефти» в арктическом регионе: Новопортовского и Восточно-Мессояхского сухопутных месторождений в Ямало-Ненецком автономном округе и Приразломного месторождения на шельфе Печорского моря.

Доля предприятия «Газпромнефть – Оренбург» в общей добыче жидких углеводородов «Газпром нефти» в настоящее время составляет около 4%, но к 2022-2023 должна увеличиться до 7%.

В феврале «Газпром нефть» сообщила об открытии в Оренбургской области Новозаринского месторождения с геологическими запасами более 11 млн т нефти. Кроме того, в августе Федеральная антимонопольная служба (ФАС) России одобрила ходатайство «Газпром нефти» о приобретении до 100% акций предприятия «Энерком», которое владеет лицензией на Солнечное месторождение нефти и газа в Ташлинском районе Оренбургской области.

Практически весь объем нефти с месторождений предприятия «Газпромнефть – Оренбург» поступает на Салаватский НПЗ «Газпрома» (Башкирия), хотя небольшие объемы нефти с Капитоновского месторождения продаются потребителям в Оренбургской области либо вывозятся по железной дороге в Казахстан.

«Газпром нефть» по итогам 2018 г. планирует добыть 62,7 млн т нефти, сообщил журналистам в пятницу руководитель департамента добычи нефти и газа «Газпром нефти» Андрей Воропаев.

Норвегия устала добывать нефть – Газета Коммерсантъ № 182 (6903) от 06.10.2020

Очередная забастовка сотрудников шельфовых платформ в Норвегии привела к остановке шести месторождений, на которых добывается около 8% углеводородов в стране. Снижение производства уже привело к росту цен на североморский сорт Brent более чем на 4% только за 5 октября. Эксперты отмечают, что на этот раз на фоне сложной конъюнктуры и коронавируса обсуждение условий между профсоюзами и компаниями, обычно занимающее около двух недель, может затянуться.

Компания Equinor остановила работу на четырех принадлежащих компании нефтегазовых месторождениях на шельфе Норвегии (Kvitebjorn, Valemon, Gudrun и Gina Krog) из-за забастовки профсоюза работников морских платформ. Также добыча будет прекращена на подконтрольных Wintershall Dea месторождениях Neptune Gjoa и Vega.

Совокупно на этих шести участках добывается 330 тыс. баррелей нефтяного эквивалента в сутки, что составляет около 8% общей норвежской добычи.

Забастовку 30 сентября начали 43 сотрудника нефтяной платформы Johan Sverdrup (добыча на ней, по данным оператора, продолжается). Члены профсоюза Lederne отказались принять новые условия работы и оплаты труда, в том числе перевод части управляющих функций с морских объектов на наземные центры управления. Другие объединения шельфовых работников — Norwegian Union of Industry and Energy Workers, Industry Energy и Norwegian Union of Energy Workers (на них приходится 85% всей рабочей силы на шельфе) — до этого достигли соглашения с нефтегазовой ассоциацией Norwegian Oil & Gas (NOG, ведет переговоры о выплате заработной платы от имени нефтегазовых операторов). Но, так как Lederne выступил против, к членам этого профсоюза присоединились 54 работника с четырех месторождений Equinor.

Подобные остановки добычи из-за забастовок не редкость для Норвегии. Так, в июле 2018 года протестовали более 1 тыс. сотрудников добывающих компаний, что привело к сокращению добычи на 20 месторождениях. В 2016 году забастовка привела к снижению добычи в стране на 6%, а в 2012 году многотысячные протесты грозили полной остановкой производства в Норвегии, но после 16 дней переговоров соглашения удалось достичь. За это время добыча упала на 15%. Тогда Statoil (ныне Equinor) заявляла, что каждый день простоя платформ обходится компании в $80 млн.

Сокращение добычи станет не первым для Норвегии в 2020 году.

Летом страна уже сократила производство нефти на 250 тыс. баррелей в сутки на фоне падения цен на нефть и общей негативной конъюнктуры. До конца года норвежские компании планируют держать добычу на 134 тыс. баррелей в сутки ниже обычного уровня.

Сокращение производства в Норвегии традиционно приводит к росту цен на углеводороды. И сейчас немедленной реакцией рынка на новости об остановке работ на нефтегазовых месторождениях в Норвегии также стало повышение стоимости нефти и газа, говорит директор по исследованиям Vygon Consulting Мария Белова. Так, стоимость сорта нефти Brent за 5 октября выросла на 4,4%; стоповые цены на TTF увеличились на 12,2%, до $156 за 1 тыс. кубометров. Дальнейшее развитие событий, отмечает эксперт, будет зависеть от того, как долго продлится забастовка, а следовательно, на какое время с рынка уйдет около 130 тыс. баррелей нефти и 32 млн кубометров газа в сутки. «Опыт предыдущих забастовок — а они в Норвегии случаются с завидным постоянством — показывает, что на разрешение конфликтов обычно уходит до двух недель. Однако в текущей ситуации ожидания новых ограничений и, соответственно, сокращения спроса на углеводороды в связи со второй волной пандемии процесс «урегулирования» может затянуться в интересах всех игроков»,— поясняет госпожа Белова. Кроме того, говорит она, нельзя забывать, что норвежские газовые компании, одними из первых перешедшие на стопроцентную привязку контрактных цен на газ к европейским спотовым индексам, ранее практиковали внеплановые остановки работ на своих добычных активах в периоды низких цен, что немедленно приводило к росту последних.

Ольга Мордюшенко

В ХМАО добыли 12 млрд т нефти

Промышленное освоение недр региона началось в 1964 г.

Ханты-Мансийск, 20 мая — ИА Neftegaz.RU.12-миллиардная тонна нефти в Ханты-Мансийском автономном округе (ХМАО) была добыта 20 мая 2020 г. Такая высокая отметка была достигнута с начала промышленного освоения недр региона — с 1964 г.
Об этом сообщило правительство ХМАО.

Напомним, что 1^й млрд т югорской нефти был добыт в 1978 г.
Наращивая мощности, регион в дальнейшем практически каждые 3 года добывал по 1 млрд нефти.
5^й миллиард тонн нефти ХМАО получил в 1990 г., 6^й — в 1994 г., 7^й — в 2000 г., 8^й — в 2004 г.
11 млрд т нефти в ХМАО было добыто в 2016 г.

В 2019 г. в регионе было добыто более 236 млн т нефти.
Проходка в эксплуатационном бурении составила 17 млн м, построено 4470 новых добывающих скважин.
В промышленную эксплуатацию введено 5 новых месторождений — на 1 января 2020 г. их насчитывается 485.

Традиционно, ХМАО является основным нефтедобывающим регионом России — на его долю приходится около 42 % общероссийской добычи.
Ресурсы региона обеспечивают энергетическую безопасность страны, являются базой для дальнейшего развития хозяйственного комплекса государства.

Добычу нефти на территории ХМАО ведут 43 компании.

В их структурах работают более 180 тыс. человек.
Лидирующие места по добыче нефти принадлежат Роснефти, Сургутнефтегазу, ЛУКОЙЛу.
В общем эти предприятия добывают 80,2 % всей нефти в ХМАО.

В 2019 г. 50 % добычи нефти пришлось на 14 крупных месторождений, на каждом из которых добыто более 3 млн т.
Наибольший объем добычи пришелся на Приобское месторождение — 34,5 млн т.
Его разработкой занимаются Роснефть и Газпром нефть.
На 2^м месте по объемам добычи — Самотлорское месторождение, где извлечено 18,4 млн т черного золота.
Свою деятельность здесь ведет Роснефть.
3 место принадлежит Приразломному месторождению, разрабатываемому Роснефтью — 9,7 млн т.
4^ку лидеров замыкает месторождение Сургутнефтегаза — Федоровское, откуда в 2019 г. извлечено 9,5 млн т нефти.

По оценкам экспертов, в недрах ХМАО еще сосредоточено около 60 % текущих извлекаемых запасов России.
Значительным резервом для продолжения динамичного развития и роста нефтедобычи в регионе являются запасы уже эксплуатируемых месторождений, находящихся на поздних стадиях разработки, а также трудноизвлекаемые запасы (ТРиЗ), значительный объем которых находится в т.ч. в баженовских отложениях — их введение в разработку является важной отраслевой задачей.

В ХМАО ведется активная работа по созданию условий для непрерывного образования квалифицированных специалистов.
Такая деятельность осуществляется в тесной связке с нефтекомпаниями и промышленными предприятиями, технопарками и научно-исследовательскими институтами.
Уже сегодня регион сотрудничает с МГУ им. М. В. Ломоносова, РГУ нефти и газа им. Губкина, Санкт-Петербургским горным университетом, Курчатовским институтом.

Нефтяная отрасль не терпит остановок в развитии.
Как ране отметила губернатор ХМАО Н. Комарова в ходе 3^го международного молодежного научно-практического форума Нефтяная столица, нефть, как ребус, обладает большими ресурсами, но не менее важно подобрать к нему ключи.
ХМАО, где извлекается каждая 2^я тонна российских углеводородов, делает ставку на производство продукции, например, нефтегазохимии, а также кадрового потенциала.
Одним из средств диверсификации основного потребления нефти власти ХМАО рассматривают развитие малотоннажной нефтегазохимии с одновременным снижением негативных воздействий на окружающую среду через повышение уровня использования попутного нефтяного газа (ПНГ).

В связи с получением 12-миллиардной тонны нефти в г. Ханты-Мансийск состоится торжественная церемония наполнения памятной бочки смесью нефти, добытой из месторождений нефтяных компаний, ведущих свою деятельность в ХМАО.
Подписи на этой бочке в ходе 3^го форума Нефтяная столица, состоявшегося в феврале 2020 г. в г. Нижневартовск, оставили губернатор ХМАО Н. Комарова, ведущие эксперты и работники нефтегазовой отрасли.

Как добывают нефть и газ

Нефть и газ — основа топливно-энергетического хозяйства всех развитых стран, богатейшее химическое сырье. Добыча нефти и газа — это сложный и многогранный процесс, насыщенный техническими устройствами. Оператор по добыче нефти и газа должен быть механиком широкого профиля и знать электротехнику, автоматику и основы электроники, хорошо разбираться в геологии и бурении.

Нефтепромысловая геология.

Нефтегазоносные пласты залегают на значительных глубинах, и для доступа к ним бурят скважины. Скважина — это цилиндрическая горная выработка весьма большой глубины и малого диаметра. Бурение всех разведочных и части эксплуатационных скважин ведется с отбором керна. Керн — это столбик выбуренной породы. По кернам изучают физические и химические свойства пород, слагающих пласты. Исследуют состав насыщающих эти пласты жидкостей и газов. Вместе с изучением керна, проводятся геофизические исследования скважин. Это позволяет точно определить геологический разрез, подсчитать запасы нефти и газа.

Для крепления скважины и разобщения пластов опускают колонны металлических труб:

• Направление
• Кондуктор
• Эксплуатационную колонну.

Пространство между стенками скважины и трубами цементируют до устья скважины. Для сообщения скважины с продуктивным пластом колонну перфорируют, проделывая десятки отверстий. Нефть и газ скапливаются в проницаемых породах, пористых или трещиноватых, ограниченных сверху и снизу породами непроницаемый.

Нефтяных озер в пластах не существует.

Залежи обладают запасом пластовой энергии, вид который определяет режим залежи. В чистом виде можно выделить следующие режимы:

• Водонапорный — здесь источником пластовой энергии служит напор краевых или подошвенных вод.
• Газонапорный — источником пластовой энергии является давление газовой шапки.
• Растворенного газа — источником пластовой энергии служит энергия газа, растворенного в нефти.
• Упругий — источник пластовой энергии — упругие свойства пласта и насыщающих его жидкостей и газов.
• Гравитационный — активно проявляется в круто падающих в пластах. Приток нефти в скважину идёт за счёт силы тяжести.

В природе эти режимы встречаются в различных сочетаниях.

Способы добычи нефти и газа.

Нефть добывают фонтанным, или одним из механизированных способов. Выбора способа определяется величиной пластовой энергии, а также геолого-технической характеристикой скважины.

Фонтанный способ

При фонтанном способе добычи, нефть самотеком устремляется по насосно-компрессорным трубам на поверхность. Скважину герметизируют фонтанной арматурой. Она служит для отвода нефти и газа в сборной нефтепровод и для регулирование дебита скважины, позволяет вести промысловые исследования. При истощении или недостатке пластовой энергии, нефть добывают механизированным способом.

Газлифтный способ

При газлифтной или компрессорной добыче, подъем нефти осуществляется сжатым газом, который нагнетают в скважину с поверхности. Газлифтный подъемник — это колонна насосно-компрессорных труб с пусковыми и рабочими клапанами. Газ через клапаны поступает в трубы и увлекает нефть наверх. Дебит скважины регулируется изменением объема закачки газа. Устьевая арматура газлифтных скважин — та же, что и у фонтанной. Но дополнительно подводится газовая линия для закачки газа в скважину. Газлифтный способ имеет сравнительно ограниченное применение.

Добыча нефти штанговыми глубинными насосами.

Наиболее распространена добыча нефти штанговыми насосами. Они могут работать на глубинах до двух с половиной тысяч метров. Возвратно-поступательные движения плунжеру насоса передается от станка качалки через колонну насосных штанг.

Ознакомимся с принципом работы этого насоса. При ходе плунжера вверх, открывается всасывающий клапан, и нефть из скважины заполняет цилиндр насоса. При опускании плунжера, закрывается всасывающий клапан и открывается нагнетательный. Нефть из цилиндра перетекает в колонну компрессорных труб и далее через устьевую арматуру — в нефтепровод.

Диаграмма нагрузок снятая в точке подвеса штанг и называемая динамограммой, позволяет оценивать работу насоса, а также дебит скважины.

Добыча нефти электроцентробежными насосами.

Погружные электроцентробежные насосы выпускаются на производительность от 40 до 700 кубометров в сутки, с напором до 1700 м. Наземное оборудование установки состоит из устьевой арматуры, автотрансформатора и станции управления. Многосекционный центробежный насос имеет от 80 до 400 секций.

Вместе с маслонаполненным двигателем и гидрозащитой, насос опускается в скважину. Монтаж и проверка погружного электронасоса ведется непосредственно перед спуском, прямо на устье скважины. Питание к электродвигателю подается по бронированному герметичному кабелю. В сборе длина подземной части установки достигает 30 метров и более.

Ознакомимся с принципом работы такого насоса. Через приемный фильтр пластовая жидкость поступает на вход первого рабочего колеса. Накапливая энергию, поток проходит все ступени насоса, выбрасывается в полость насосно-компрессорных труб и через устьевую арматуру — в нефтепровод. Частые остановки и пуски погружного насоса — нежелательны.

При обслуживании скважин, оператор обходит их по установленному маршруту и проверяет состояние наземного оборудования. Оператор снимает показания приборов, осматривает устьевое оборудование и отбирает пробы жидкости. По заданию мастер снимает динамограммы. Оператор участвует в работах по депарафинизации скважин, передает диспетчеру информацию с объектов, готовит скважины к ремонту.

Замену подземного оборудования скважин, производит бригада текущего ремонта. Более сложные ремонты, такие как время такие как работа с пластом, извлечение аварийного оборудования, или переход на другие горизонты, выполняют бригады капитального ремонта скважин.

Персонал промыслов должен знать и строго соблюдать правила охраны труда и требования инструкции по эксплуатации оборудования.

Промысловый сбор нефти и газа

Вся продукция скважин поступает на автоматизированные групповые замерные установки. Установка «Спутник» позволяет измерять суточный дебит скважины от 5 до 400 кубометров. К ней может подключаться до 14 скважин. Перед входом в технологический блок установки, его необходимо провентилировать.

Установка работает следующим образом — нефть от скважин поступает на многоходовой переключатель, который по заданной программе подключает одну из скважин на замер. В двухемкостном замерном сепараторе, отделившийся газ уходит в общий коллектор, а жидкость накапливается в нижней емкости. По мере ее накопления, поплавок, через систему рычагов, запирает заслонкой газовую линию и в сепараторе повышается давление. Этим избытком давления, жидкость из сепаратора вытесняется через расходомер в общий коллектор.

Результаты замера фиксируются в блоке управления, и по системе телемеханики предаются на диспетчерский пульт промысла. От установки «Спутник», продукции скважин поступает на дожимные насосные станции. На дожимных станциях, в нефтегазовых сепараторах происходит разделение газа и нефти.

Принцип работы такого аппарата следующий — перед входом в сепаратор, свободный газ из трубопровода отводится в газовую часть сепаратора. Жидкость растекается по полкам, где в тонком слое идет окончательное отделение газа. Через каплеотбойники газ уходит в газосборный коллектор, и далее поступает в приемные сепараторы газокомпрессорных станций, где его осушают от конденсата.

Компрессорными агрегатами станции, газ перекачивается на газоперерабатывающие заводы. Как ценнейшее углеводородное сырье, попутный газ должен полностью собираться для использования в народном хозяйстве. Нефть из нефтегазовых сепараторов накапливается в буферных емкостях и отсюда в автоматическом режиме откачивается на товарные парки. При этом на дожимных станциях ведется учет добычи нефти по бригадам, а на товарном парке учитывается добыча по промыслу в целом.

Промысловая подготовка нефти.

Нефти, кроме газа, сопутствуют вода и растворенные соли. А сама нефть содержит легкие фракции, способные испаряться. Для сокращения потерь нефти при транспортировке и хранении, и для снижения затрат на транспорт, проводят подготовку нефти на промысле, на месте ее добычи. После сепаратора второй ступени на товарных парках, продукция промысла поступает в технологические резервуары для частичного обезвоживания.

Рассмотрим работу такого резервуара. Водонефтяная смесь, через распределитель поступает в нижнюю часть резервуары. Нефть всплывает наверх а вода накапливается внизу, и затем направляется в очистные сооружения. Частично обезвоженная нефть из технологических резервуаров перетекает в буферные, откуда подается на установки комплексной подготовки нефти. На этих установках, нефть нагревают в теплообменниках и вводят в отстойники для обезвоживания. Из отстойников нефть вводят в дегидраторы — шаровые или горизонтальные. Здесь в электрическом поле высокого напряжения, нефть полностью очищается от солей и воды .

Обессоленную нефть стабилизируют, то есть отбирают из неё широкую фракцию легких углеводородов. Для этого нефть дополнительно разогревают в печах до парожидкого состояния и вводят в стабилизационную колонну. В результате сложных физических процессов, в колонне происходит отделение легких углеводородов, которые отбираются из верхней части установки. После охлаждения и конденсации , широкую фракцию разделяют в бензосепараторах на жидкую и газовую фазы. Газ используют на промыслах как топливо, а жидкая фракция направляется на нефтехимические заводы.

Стабильная нефть из нижней части колонны проходит через теплообменники где охлаждается, отдавая избыточное тепло сырой нефти, поступающей на подготовку. Наконец через узлы коммерческого учета товарных парков, стабильная нефть сдается нефтепроводным управлениям.

Вода, отделившаяся при подготовке нефти, идет на очистные сооружения. Обычно это резервуары с водоотталкивающим фильтром. Неочищенная вода вводится в верхнюю часть резервуара, прямо в фильтр, которым служит нефтяной слой. Капельки нефти и механические примеси удерживаются в слое. По мере накопления, нефть возвращается на подготовку.

Очищенная вода через узлы учета откачивается на кустовые насосные станции. Здесь, насосами высокого давления воду закачивают через нагнетательные скважины в продуктивный пласт, для восполнения пластовой энергии.

Объекты нефтегазодобычи многочисленны, технически сложны и разобщены территориально. Они работают в непрерывных режимах. Управление процессом нефтегазодобычи требует постоянного контроля, и быстрого принятия разнообразных решений. Только автоматизированные системы управления делают возможной слаженную работу всех технологических звеньев промысла.

Нефть, газ и промысловые сточные воды способны активно загрязнять окружающую среду. Меры по охране природы предусматриваются при проектировании и осуществляются при обустройстве и разработке нефтяных и газовых месторождений. Строгое соблюдение этих мер обеспечивает надежную защиту природной среды от вредных воздействий.

См. также:

Кто контролирует нефть в Ираке | Политика и общество: анализ событий в Европе, России, мире | DW

Восемь лет назад — накануне американского вторжения в Ирак — гамбургский еженедельник Spiegel не сомневался в истинных мотивах администрации США. Главная тема номера от 13 января 2003 года была вынесена на обложку, на которую поместили видоизмененный флаг США и заголовок: «Кровь ради нефти. О чем на самом деле идет речь в Ираке». Статья заканчивалась цитатой бывшего госсекретаря США Генри Киссинджера: «Нефть слишком важна, чтобы оставлять ее арабам».

О нефтяных интересах США и Запада в арабском мире написаны сотни статей и комментариев. Некоторые теории выглядят очень убедительно. Например, публикация Джима Холта в Le Monde Diplomatique.

Теории заговора

Военнослужащие США в Ираке

Пару лет назад, когда война в Ираке уже закончилась, Холт написал о создании в этой стране американских баз, цель которых, по его словам, — установление и поддержание контроля над иракскими запасами нефти. Фактов автор не привел, но для него ситуация очевидна, как и последствия: позитивные для США и Европы — стабильные цены на «черное золото», и негативные для России, стран ОПЕК, Ирана, которые в случае усиленной выкачки американцами нефти из недр Ирака утратят передовые позиции на мировом рынке и возможность диктовать европейцам цены на энергетическое сырье. Китай, по мнению Холта, тоже окажется в проигрыше, поскольку будет полностью зависеть от Вашингтона, контролирующего львиную долю мировых запасов нефти.

Теория красивая, вот только действительность ее не подтверждает. Ирак и в самом деле располагает колоссальными запасами нефти. По новейшим оценкам, их — более 143 миллиардов баррелей, то есть на четверть больше, чем полагали раньше. Таким образом, Ирак входит в пятерку (по другим расчетам — даже в тройку) самых «нефтеимущих» стран мира. Причем речь идет только о разведанных запасах. Но обследования и пробные бурения проведены пока менее чем на четверти из тех 530 территорий, в недрах которых иракские геологи предполагают наличие ценного сырья.

Однако это — музыка будущего. А кто контролирует действующие сегодня месторождения? Американцы, которые якобы именно с такой целью вторгались в Ирак?

Национальное достояние

Нефтеперерабатывающий завод в Ираке

«Иракская нефть принадлежит народу Ирака», — лаконично констатирует заместитель директора немецкого общества внешней политики барон Пауль фон Мальцан (Paul Freiherr von Maltzahn). До лета 2010 года он был послом ФРГ в Ираке и знает, о чем говорит. «Тезис о том, что американцы вторглись в Ирак ради нефти, — это не только упрощенный, но и ошибочный взгляд на вещи», — заявил он в интервью Deutsche Welle. Доступ к иракской нефти можно получить благодаря поставкам нефтедобывающих фирм, в том числе американских, но не в результате оккупации страны, пояснил фон Мальцан.

Статья 108-я конституции Ирака, принятой в 2005 году, провозглашает нефть и газ «достоянием общественности во всех областях и административных округах» страны. На практике это означает, что энергетическое сырье находится под контролем исключительно иракского государства, а не каких-либо зарубежных концернов. То, что в самом Ираке идут споры между центром и регионами, курдами и шиитами о нефтяном дележе, сути дела не меняет.

Нефть остается национальным достоянием Ирака, и ни одно из решений бывшего диктатора Саддама Хусейна не вызывает столь позитивного отношения, как принятое еще в 1972 году о национализации иракской нефтяной компании — Iraq Petroleum Company, принадлежавшей западным концернам ExxonMobil, Shell, Total и BP. Вопреки расхожим мифам, западные энергетические концерны не особенно рвутся в Ирак. Во-первых, в стране не безопасно. А во-вторых, и это главное, в Ираке до сих пор не создан режим наибольшего благоприятствования иностранным инвестициям в нефтегазовые отрасли экономики.

Такие инвестиции мог бы облегчить закон о разделении труда с иностранными нефтяными компаниями. Законопроект предусматривает введение фиксированной формулы для распределения нефти и доходов от ее продажи в зависимости от капиталовложений. В оптимальном случае иностранная фирма, за свой счет целиком освоившая месторождение и предоставившая всю необходимую технику, могла бы получать до половины итоговой прибыли. Но закон еще не принят: против него возражают парламент и некоторые министры, считающие его возвратом к колониальному прошлому.

Два тендера

Головной офис ЛУКОЙЛа

Тем не менее, в Ираке, которому инвестиции нужны как воздух, уже дважды проводились международные тендеры на «техническое» участие иностранных фирм в разработке месторождений. Первый прошел в июне 2009 года и фактически потерпел фиаско. Из двух десятков проявивших интерес зарубежных компаний только одна в итоге решилась участвовать в нефтяном бизнесе на иракских условиях — два доллара с каждой проданной бочки. На риск пошел консорциум британского BP и китайского CNPC. Остальные иностранные участники хотели получать большую долю будущей прибыли — от 4 до 27 долларов с барреля, в зависимости от уровня сложности освоения того или иного месторождения.

Второй тендер был более успешным. По его итогам были подписаны десять контрактов, в том числе с российским ЛУКОЙЛом, фирмами из Китая, Нидерландов, Великобритании, Малайзии, Норвегии, Южной Кореи. Американским компаниям тоже кое-что перепало — одно-единственное соглашение.

За что боролись?

И ради этого американцы вторгались в Ирак? Положили в ходе военной кампании тысячи жизней и потратили на нее немереные миллиарды долларов? «Мы заинтересованы в стратегическом партнерстве с США, — говорил официальный представитель правительства Ирака Али Даббах, — но только один из 11 нефтяных контрактов с зарубежными фирмами получили США. Нам никто не может диктовать условия — ни США, ни страны региона».

Для Пауля фон Мальцана факт весьма скромного участия США в разработке иракских месторождений служит дополнительным доказательством того, что американцы вторглись в Ирак по целому ряду причин, но явно не для того, чтобы прибрать к рукам нефть. «Если нефтяные компании США и рассчитывали на некие льготные для них условия, благодаря американскому присутствию в стране, то такие надежды оказались иллюзорными. Им приходится действовать на общих основаниях», — заявил фон Мальцан в интервью Deutsche Welle.

Автор: Никита Жолквер, Берлин
Редактор: Сергей Вильгельм

Дания готовится прекратить добычу нефти и газа в Северном море. Почему это историческое событие

4 декабря 2020

Автор фото, Getty Images

Дания решила полностью отказаться от геологоразведки нефти и газа в Северном море, чтобы к 2050 году полностью прекратить добычу ископаемых углеводородов. В рамках этого власти отменили последний раунд лицензирования на разработку месторождений. «Мы ставим финальную точку эре полезных ископаемых», — заявил министр по проблемам климата и энергетики Дан Йёргенсен.

Представительство Greenpeace в Дании назвало это решение переломным моментом. В октябре от участия в восьмом по счету раунде лицензирования отказалась участвовать французская компания Total, после чего остался лишь один кандидат.

Дания — лидер по добыче нефти среди стран ЕС, но отстает по объемам от Норвегии и Великобритании, которые в Евросоюз не входят. В 2019 году страна, по оценке компании BP, добывала по 103 тыс. баррелей в день. У Дании — 20 нефтегазовых месторождений, на которых установлены 55 буровых платформ.

«Мы — лидер по добыче нефти в ЕС, и наше решение будет иметь резонанс по всему миру», — сказал Йёргенсен.

Министерство энергетики подсчитало, что из-за нынешнего решения Дания может потерять 13 млрд крон (2,1 млрд долларов).

Анализ

Корреспондент Би-би-си Адриен Мюррей

Решение Дании имеет историческое значение. Дан Йёргенсен рассказал в интервью Би-би-си, что ни одна крупная нефтедобывающая страна пока не решилась на подобный шаг.

Дания считает себя одним из лидеров в борьбе с климатическими изменениями, но добыча нефти не способствовала этому имиджу.

С 1970-х годов страна заработала миллиарды долларов благодаря месторождениям в Северном море. Большие доходы позволяли релизовывать крупные соцпрограммы.

«Мы хотим к 2050 году стать климатически нейтральными. И если мы хотим, чтобы нам верили, то это необходимое решение», — сказал Йёргенсен.

Премьер-министр Метте Фредериксен назвала избирательную кампанию, благодаря которой нынешнее правительство пришло к власти, «первыми климатическими выборами». Однако в последнее время начали звучать обвинения в бездействии. Сейчас решение властей должно стать доказательством их приверженности в борьбе с изменением климата.

Не последнюю роль сыграл экономический фактор. Из-за снижения цен на нефть и роста расходов интерес компаний к последнему раунду нефтяных тендеров пропал. Однако не стоит забывать, что в этой индустрии работают 4 тыс. человек, в основном на западном побережье Дании.

Йёргенсен рассказал, что теперь упор будет сделан на разработку технологий улавливания и хранения углерода, а благодаря развитию ветроэнергетики появятся новые рабочие места.

Дания считается одной из самых передовых стран в вопросе борьбы с изменением климата. Страна ставит перед собой амбициозные цели. К 2030 году власти надеются снизить уровень выбрасываемого в атмосферу углекислого газа на 70% по сравнению с 1990 годом, а к 2050 году свести выделение CO2 до нуля.

Автор фото, Getty Images

Глава отдела климатической и экологической политики в Greenpeace Хелен Хагель сказала, что страна может зарекомендовать себя лидером зеленого движения и вдохновить другие страны покончить с зависимостью от вредящих климату ископаемых углеродов.

«Это огромная победа для климатического движения и для всех тех, кто столько лет добивался этого», — сказала она.

Власти многих стран пообещали прикладывать больше усилий в борьбе с климатическими изменениями. Британия намерена к 2030 году сократить выброс CO2 на 68% по сравнению с 1990 годом, сообщил премьер-министр Борис Джонсон.

Однако, даже несмотря на стремление государств сократить выброс парниковых газов, ученые предупреждают, что нет никаких гарантий того, что процесс глобального потепления удастся повернуть вспять.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

Какая связь между углекислым газом и изменением климата?

Происхождение нефти и технологии ее добычи

Источник: geoenergetics.ru

Со времен возникновения потребности в топливе нефтегазодобывающая отрасль окутана невероятным количеством мифов, которые рождаются в силу невовлеченности большого количества в людей в технологии поиска и добычи нефти. Каждый человек в той или иной степени использует в своей жизни продукты, полученные из нефти, не говоря уже о том, что все мы пользуемся транспортными средствами, а потому совершенно логично, что заголовки из серии «Нефти осталось на 15 лет» не останутся без внимания.

А что же мы будем делать без нефти, что может заменить ее, стать новым источником энергии? Ветер? Солнце? Может, вообще настала пора искать источник энергии внутри себя – обратиться к шаманам? Больше всего удивляет не то, насколько общество верит в подобного рода байки, а тот факт, что мало кто задается вопросом – почему она должна кончаться? А вопрос весьма интересный, как и вопросы о том, что такое нефть, во всех ли месторождениях она одинакова, какую нефть можно называть «легкой», какую «трудной», и в чем заключаются «легкость» и «трудность», всегда ли «трудность» остается «трудностью», как и чьими усилиями «трудность» становится «легкостью»? Прежде, чем переходить к разговору о технологиях бурения и добычи нефти, попробуем ответить хотя бы на часть этих вопросов.

С чего все начиналось?

Нефтедобыча базируется, естественно, на геологических поисках залежей и от напрямую зависит от уровня развития технологий и от новых идей, так вся советская геологоразведка развивалась поэтапно – от идеи к идее. Первым масштабным прорывом в истории становления нефтяной геологии и развития методологии поисков месторождений было открытие антиклинальной теории в начале прошлого века, что позволило делать крупные высокодебитные открытия на Кавказе (1900 – 1930 гг).

[Главред Б.М.]: Существуют, как известно, две теории происхождения нефти, два взгляда на то, как она образуется – органическая (она же – биогенная) и неорганическая (она же – минеральная). Уже много лет ученые без устали спорят, какая из теорий истинна, при этом для всех, кто занят поисками и добычей углеводородов в нашей с вами суровой реальности, особого дела до этих споров нет. Как ни удивительно, но обе теории сходятся друг с другом в том, как именно ведет себя нефть после того, как процесс ее образования завершается – предсказания о том, как нефть движется внутри толщи пород, как идет процесс ее концентрации в определенных местах, где ее нужно искать, сторонники что той, что другой теории, делают очень похожие. Биогенная теория образования нефти гласит, что образуется она из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем в дело вступали всевозможные микроорганизмы, перерабатывавшие эти останки, одновременно, по мере тектонического опускания залежей останков вглубь недр, к процессу преобразования подключались высокие температура и давления. Эти три фактора и формировали богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине от полутора до шести километров и при температурах от 70 до 190 градусов Цельсия. При температурах, близких к 70 градусам, нефть получается вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. При температурах свыше 190 градусов молекулы органических веществ дробятся до самых простых углеводородных молекул – и вместо нефти образуется уже природный газ. Природный процесс образования нефти, если верить биогенной теории, занимает в среднем от 10 до 60 млн лет. Развитие науки и технологий позволили проверить теорию практикой, то есть, в данном случае, лабораторными экспериментами: если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим и давление, то на его переход в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов требуется около часа. Имеются и другие факты, свидетельствующие в пользу биогенной теории: живая материя и нефть сходны по элементному (химическому) и изотопному составу и, кроме того, большинство известных месторождений нефти связано с осадочными породами.

Неорганическая теория постулирует образование углеводородов из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа в присутствии закисных соединений металлов на глубинах 100-200 км. Огромное давление, царящее на таких глубинах, не позволяет распасться сложным молекулам углеводородов, и это же давление выталкивает эти молекулы ближе к поверхности планеты. Имеются и ряд косвенных доказательств. Многие, хотя и не все, открытые месторождения связаны с зонами разломов, а минеральная теория утверждает, что именно по разломам углеводороды и должны подниматься к поверхности. Во-вторых, месторождения встречаются не только в осадочных породах, но и в породах магматических и метаморфических. Третий аргумент – углеводороды встречаются в веществах, извергаемых вулканами. Четвертый аргумент – углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, в хвостах комет, в атмосфере других планет Солнечной системы, на Юпитере, Сатурне, Нептуне, Уране, а на Титане, спутнике Сатурна, обнаружены целые озера и реки, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если нефть имеет органическое происхождение, то откуда она берется на космических телах, на которых никаких следов органической жизни нет и в помине? Казалось бы, аргументов достаточно, но любая теория поверяется практикой. Все проведенные лабораторные эксперименты приводят к одинаковому результату – при описываемых теорией условиях образуются углеводороды, содержащие не более пяти атомов углерода, и никакого объяснения сторонники неорганической теории этому дать не могут. Вот как только ученые придумают удобоваримую гипотезу, которая объяснит этот экспериментальный результат – так и появится смысл вернуться к минеральной теории со свежими силами. 3

Вот теперь, когда мы постарались как можно сильнее «обидеть» сторонников минеральной теории происхождения нефти, начинаем двигаться в сторону упомянутого автором термина «антиклинальной теории». Спор ученых пусть идет сам по себе, а мы коротко перечислим этапы образования нефти в соответствии с органической теорией.1

Этап №1: осадконакопление. Остатки живых организмов медленно и печально выпадают на дно водных бассейнов или захороняются в континентальной обстановке.

Этап №2: осадок постепенно уплотняется, обезвоживается, при этом идут биохимические процессы при ограниченном доступе кислорода – этап вдумчивой работы микрооргнаизмов над остатками живых организмов.

Этап № 3: опускание пласта органических остатков на глубину до 1,5 -2,0 км при медленном увеличении температуры и давления.

Этап №4: основная, главная фаза нефтеобразования, во время которого пласт опускается на глубину до 3-4 км при увеличении температуры до 150 градусов и уже при отсутствии кислорода. Специалисты называют это приятно и понятно звучащим определением: органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции. Правда ведь – сразу все стало понятно? Пусть химики рисуют соответствующие формулы, а с нас хватит и знания конечного результата – образуются битумозные вещества, которые и составляют основную массу микронефти. После этого начинает свою работу высокое давление, царящее на таких глубинах – оно и выдавливает нефть по направлению к поверхности, где она собирается в пласты-коллекторы, а потом и в ловушки.

Этап №5: в том случае если пласт опускается глубже 4 км и больше, то органическое вещество попадает в зону температур 180-250 градусов. В этом случае наступает главная фаза газообразования, а далее все то же – миграция газа из-за перепада давления в пласты-коллекторы и опять же в ловушки.

Вроде ничего сложного, ничего выходящего за границы понимания. Но, если Аналитический онлайн-журнал Геоэнергетика.ru старается идти от сложного к простому, то господа геологи действуют с точностью до наоборот. Для тех, кто не верит, приводим научные названия перечисленных этапов. Готовы? Самые отчаянные могут даже попытаться произнести нижеследующий текст вслух, но за возможные травмы языка и челюстей редакция журнала ответственности не несет.

Этап №1 – это седиментогенез, этап №2 – диагенез, этап №3 – протокатагенез, этап №4 – мезокатагенез, этап №5 – апокатагенез керотена. Нравится? А геологи на таком языке общаются друг с другом без малейшего напряжения.

Органическая и неорганическая теории происхождения нефти спорят по поводу ее образования, но описание того, как ведет себя нефть после того, как она образовалась, у них практически одинаковое. В глубинах планеты покоя нет и в помине – тут ходят-бродят сейсмические волны, литосферные плиты движутся-скользят по астеносфере, в результате в земной коре образовались складки, беспорядочно разделенные на блоки. Более-менее устаканилось все совсем недавно – каких-то полмиллиона лет назад, а все миллиарды лет до того тут было шумно и беспокойно, поскольку шло образование гнейсов, кристаллических сланцев, прорывались снизу вверх магматические интрузии, постепенно появлялись геосинлинали. Эти процессы – совершенно отдельный и интересный пласт знаний, но, если уж мы говорим про нефть и газ, то нам важно не это, а то, что образовавшиеся углеводороды в такой беспокойной обстановке оставаться на месте своего образования никак не могли. Если у вас под окном на строительной площадке вколачивают сваи, этажом выше орудует здоровенными перфораторами бригада ремонтников, снизу какие-то олухи безостановочно жужжат дрелями, сбоку отколачивают кастрюлями по стене «Турецкий марш» детишки, у которых «предки» на дачу уехали, на лестничной клетке смертельно пьяный электрик роется в проводке в безуспешных поисках «фазы» и «нуля», на ближайшей ТЭЦ орудует банда практикантов из кулинарного училища – вы ведь из квартиры помчитесь сломя голову?

Как поймать нефть?

Вот и нефть с газом точно так же – мигрируют куда подальше в поисках тишины и покоя. Раз снизу подпирает высокое давление – углеводороды направляются к поверхности, выискивая для этого как можно более проницаемые и пористые коллекторы – о них мы уже рассказывали. Вот только ничто не вечно под Луной – чаще всего коллектор заканчивается непроницаемым для углеводородного флюида экраном, флюидоупором.

Слой такой породы на языке нефтяников – «покрышка», которая вместе с коллектором и образует ловушку, удерживающую нефть и газ в будущем месторождении. Если речь идет про нефть, то дальнейшая ее судьба внутри ловушки очевидна: наверху постепенно начинает накапливаться газ, поскольку он более легкий, снизу залежь подстилается водой – она тяжелее нефти, ее место там. И вот в таком виде будущее нефтяное месторождение, собственно, и ждет – когда геологи найдут, наконец, ловушку, когда сквозь покрышку сверху покажется жало бура.

Классификация ловушек чрезвычайно разнообразна. Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и с точки зрения разработки месторождения – антиклинальная ловушка, выглядящая схематично вот так:

Верхний изгиб формируется по разным причинам – изгиб слоев породы из-за движения земной коры, это может быть выступом погребенного рельефа, может возникнуть в результате магматической деятельности и так далее. Именно такие ловушки стали первым удачным предсказанием геологии как науки, именно такими были первые месторождения, которые в Российской Империи научились на бакинских и грозненских нефтепромыслах. [X]

Самый громкий прорыв в советской нефтедобыче

Но все хорошее имеет свойство рано или поздно заканчиваться, и с течением времени понадобились новые разработки, дольче вита первых лет нефтяной промышленности закончилась довольно быстро. Мысленно перемещаемся на Волгу, на Урал тридцатых-шестидесятых годов прошлого века, где случился следующий громкий успех советской геологоразведки – структурное бурение скважин. В чем идея? На участке бурят структурные скважины, которые позволяют исследовать продуктивные пласты и уточняют поверхностные методы поисков нефти и газа. Прирост запасов резко снижался, а между пробуренными структурными скважинами пласты не были изучены в той мере, насколько позволяют современные технологии, а наиболее известное ошеломительное открытие Западной Сибири (1960 – 1980 гг. ) перетянуло все внимание на себя. Новый успех опять-таки связан с новой идеей – внедрением сейсморазведки. Бытует мнение, что кардинальная смена подходов произошла из-за поверхностных условий данного региона, так как в болотистой местности проведение известной ранее полевой съемки было обречено на провал, она бы ничего не дала.

[Главред Б.М.]: Во множестве статей, посвященных рассказам о том, как геологи ведут поиск углеводородных месторождений в настоящее время, фразы «использованы методы сейсморазведки», «сейсморазведка показала», «3D сейсмика» и тому подобное стали привычным фоном. Ну, подумаешь, сейсмика в 3D-формате – нам ли, живущим в мире скоростного интернета, который в ближайшее время станет сверхскоростным, а еще через несколько лет ультрасупергиперсверхэкстраскоростным, присматриваться к таким простеньким словечкам! У наших айфонов уже закругленные уголки гибкими стали, мы умеем пользоваться программами, которые нам бороды и морщины рисуют, по случаю короновируса в концертных залах голограммы эстрадных певиц будут открывать рот на радость аплодирующим голограммам зрителей, а тут какая-то там сйсморазведка? Ха! – да мы ее одной левой. Да что левой, что правой – как заставить сейсмические свойства упругих волн «рисовать» картинки того, что находится в нескольких километрах у нас под ногами, как определить, какие породы складывают пласты и складки, как отличить нефть от воды, найти границы газовых оторочек нефтяных месторождений и нефтяных оторочек месторождений газовых?

Сейсмическая разведка – это целая наука, сумасшедшая по сложности и дающая невероятные результаты. Вот давайте попробуем, что называется, «на пальцах». Как создать сейсмическую волну, которая пойдет вглубь матушки-планеты? «Классический» ответ, который вообще не содержит смысла: «В основе сейсмических методов лежит возбуждение упругих волн при помощи технического устройства или комплекса устройств». Что-нибудь понятно? Бригада геологов синхронно или в определенном порядке прыгающая с табуреток – это уже техническое устройство или так себе? Нет? А если двухпудовые гири повыше подкидывать при помощи батута? Впрочем, на заре появления и становления сейсморазведки фантазия не сильно далеко уходила: бурили скважины в 10-20 метров глубины, закладывали тротиловые шашки и взрывали. Вершина развития такого «по-пролетарски» простого подхода – использование мирных подземных ядерных взрывов, которые на рубеже 50-60 годов прошлого века пробовали использовать в СССР и в Индии. Отличный способ, всем волнам волна, но как-то он не прижился. Под землей от взрыва образовывалась полость, наполненная радиоактивным газом, который только что был горной породой. Пока температура от сотен тысяч градусов в норму придет, пока газ сконденсируется на «потолке» полости, пока образовавшаяся жидкость стечет вниз, пока застынет – нет, так пятилетку за две смены закончить не удавалось. Переход от тротила к современным вибраторам, в том числе и импульсным, работающих не на одной, а на разных длинах волны, создающих волны продольные и поперечные – это целая технологическая эпоха, которая ждет своего научно-популярного рассказчика.

Самотлорское месторождение, Нижневартовск

Важнейшим свойством волны является её скорость, зависящая от литологического состава, состояния горных пород (трещиноватости, выветрелости и прочего), возраста, глубины залегания. Распространяясь в объеме горных пород, упругие волны попадают на границы слоев с различными упругими свойствами, изменяют направление, углы лучей и амплитуду, образуются новые волны. Прочитали? Теперь попробуйте представить, сколько времени ушло на то, чтобы составить таблицы свойств горных пород по отношению к приходящим к ним сейсмическим волнам разной длины: гранит отражает волну на частоте ХХХ герц вот на такой угол, длина волны меняется вот с таким коэффициентом, в случае интерференции отраженных волн от гранита и от песчаника амплитуда меняется вот так, на стыке базальта и кристаллического сланца поперечная волна на такой частоте ведет себя вот так, а продольная волна – вот эдак. А в теории да, в теории все просто – требуется «всего лишь» база данных и компьютерная программа, на фоне которой программы для архитекторов и создателей игрушек-стрелялок выглядит как палка-копалка рядом с двухлазерным 3D-принтером.

Схема работы при наличии вышеперечисленного весьма утилитарна: источник сейсмических волн да их приемники. Если источник и приемник совмещены – получим 1D сейсморазведку. Если приемники волны расположены на одной линии с источником – 2D сейсморазведка. Если приемники стоят на параллельных линиях по всей площади исследуемого участка – 3D сейсморазведка. Ну, а если 3D сейсморазведку продолжают применять по мере разработки месторождения – это уже 4D сейсморазведка. Применяют еще и каротажную сейсморазведку – источник сейсмических волн опускают на определенные глубины в уже действующую скважину и проводят все необходимые измерения. В наше время, когда результаты, полученные при сейсморазведке, можно мгновенно отправить в центры компьютерной обработки, точность и скорость обработки получаемых данных многократно возросли, а вот как эта обработка шла в 50-е годы, когда компьютер не то что на ладони не помещался, а не в каждый зал целиком входил – отдельная история. [X]

В стране начали появляться целые города нефтяников на местах, не освоенных человеком ранее – например, город Нижневартовск появился благодаря открытию Самотлорского месторождения.

Течение жизни нефтяного месторождения

Конечно, достижения наших дедов и прадедов вызывают гордость и благодарность у меня, как у их соотечественника, но как инженер я понимаю – нельзя сравнивать технологии тех лет и современные инновации. Очень странным является мнение, что нефть была раньше и много, ее добыли и все… Однако, технологии не стоят на месте. Тот же всеми любимый Бажен – он был открыт одновременно с открытием Западной Сибири как нефтедобывающего региона, но достаточно изучен и готов к разработке только в наши дни, а сколько запасов не осветили средства массовой информации? Геологоразведка, особенно с точки зрения истории, настолько неосязаема, на мой взгляд, что каждый ученый или человек, читающий эту статью имеет свою точку зрения – сколько у нас еще неизведанного и сколько запасов нефти и газа остались без внимания.

Вторым аспектом, который подводит нас к вопросу о том, сколько же запасов еще осталось, является подход к добыче. Каждое месторождение нефти и газа за свою жизнь проходит через определенные стадии разработки, для каждой из которых характерны определенные события – как и в жизни человека. В момент, когда нефть только начинают добывать, у залежи нефти много энергии, дебиты высокие и добыча происходит на естественных режимах, то есть без технологической стимуляции – ровно так же, как в юности человека, когда мы бодры, веселы и нам море по колено. Чаще всего нефтедобывающие компании стараются получить от месторождения максимально много на данном этапе – занимаются выработкой лучших запасов в погоне за коммерческой составляющей проекта. Ученые всего мира восклицают, что на долгосрочную перспективу такой подход губителен – остаточные запасы рискуют так и остаться просто запасами, их добыча под угрозой при таком подходе, но реальность пока что такова.

Затем, когда добыча нефти выравнивается и дебиты стабилизируются, месторождение выходит на вторую стадию, которая характеризуется полкой добычи – тут нельзя не провести аналогию со зрелым возрастом человека, когда ты понимаешь, на что способен и работаешь на этом уровне.

Далее мы переходим к самой интересной стадии разработки – поздней, когда дебиты начинают падать, на естественном режиме месторождение не справляется и требуется применение методов повышения нефтеотдачи пласта, так называемые МУН, методы увеличения нефтеотдачи, к которым относятся и широкоизвестный гидроразрыв пласта, и тепловое воздействие для высоковязких нефтей, и химическое воздействие теми же кислотами для очищения пор от загрязнений. Суть всех этих технологий независимо от природы действия одна – постараться добыть остаточные в пласте запасы. Да, мы наконец начинаем не просто идти вперед, но оглядываться назад – реальность такова.

[Главред Б.М.]: Вот тут уж я «с высоты прожитых лет», поскольку в зимнюю пору наш дворник застенчиво просит меня прогуливаться по обледеневшему тротуару, чтобы самому с песком не возиться. Мы, старичьё, ведь не просто оглядываемся назад, мы ножками топаем в ближайшую аптеку, где и медитируем, глядя на бесконечные полки, битком набитые целебными снадобьями и прочими достижениями науки и техники. Это я к тому, что в настоящее время выделяют несколько крупных методов МУН: гидро-динамические, физико-химические, тепловые, микробиологические и другие. Гидродинамические методы, наиболее часто используемые по причине простоты и относительной дешевизны – это циклическое заводнение, изменение направления фильтрационных потоков, форсированный отбор жидкости и барьерное и очаговое заводнение. Физико-химические группы МУН – это 60 с лишним технологий, гидравлический разрыв пласта всего лишь один из них, а ведущее место у нефтяников занимает вовсе не ГРП, а полимерное заводнение – в скважины закачивается не простая техническая вода, в нее в определенных концентрациях добавляют те или иные композиции полимеров. Кислоты и щелочи, поверхностно активные вещества, вязкоупругие составы, сшитый полиакриламид и даже обычная углекислота – тут только перечисление может страницу занять, так что предлагаем поверить на слово: химик-технолог на нефтепромысле работой будет обеспечен всегда.

На завершающих стадиях разработки месторождений большое значение имеет ограничение притоков пластовой и закачиваемой воды. Цемент? Ну, разве что в прошлом веке, сейчас используют кремний-органические соединения, силикат натрия («жидкое стекло»), волокнисто-дисперсные системы и полимернаполненные дисперсные системы. Подробнее про эти методы не будем только по одной причине: годом периодической системы Менделеева был 2019-й, а он уже закончился. Одно из последних достижений нефтяников – использование в качестве МУН микробиологического воздействия на пласт, когда в пластовые воды запускают специально разработанные штаммы микроорганизмов, которые способны к размножению и усилению биохимической активности в зависимости от физико-химических условий среды. Это уже нечто совсем фантастические – если обычные химические вещества при дополнительном притоке воды теряют свои свойства, то микроорганизмы свою концентрацию способны не терять, а увеличивать. Вот такой получается коротенький обзор ассортимента «аптеки для месторождений нефти, находящихся на поздних стадиях разработки. Мы очень надеемся, что более подробный рассказ о содержимом «аптечных полок» будет продолжен. [X]

Современная структура запасов, помимо новых открытий, состоит из упомянутых ранее зрелых месторождений, месторождений морских и шельфовых, и запасов, которые у всех на слуху благодаря средствам массовой информации – трудноизвлекаемые запасы (они же ТРИЗ). Если с первыми двумя категориями все более-менее понятно уже из названия – логично, что довырабатывать сложнее, чем вести добычу на новом месторождении, а о сложности бурения скважин на дне морском и говорить не приходится, но что с ТРИЗ все куда как менее однозначно.

Добыча из каких пластов и опасна, и трудна

Нефтеносные пласты – это далеко не всегда нечто «прямое и ровное», существует такое понятие, как неоднородность пласта и ее нагляднее всего можно представить как торт «Наполеон»: по соотношению толщины, количества и площади пластов – очень наглядно. А теперь представьте у данных слоев еще и низкие фильтрационно-емкостные свойства (пористость и проницаемость), и задумайтесь, насколько это усложняет жизнь геологам на фоне дольче виты их коллег столетней давности.

Такого типа коллекторы составляют первую группу запасов так называемой «трудной нефти» – и та же низкая проницаемость это не только Бажен, «ачимовка» и другие популярные отложения, существуют коллектора 0,8 – 1,5 мД. Такие залежи вызывают огромные сложности не только на стадии поиска запасов, но и во время их добычи – на сегодняшний день все еще отсутствуют однозначное понимание эффективного разбуривания таких пластов и системы поддержания пластового давления. Кроме того, еще и процесс движения флюида к скважине не поддается стандартному расчету – проще говоря Бог знает, куда нефть начнет двигаться по пласту. Стандартная схема разработки (плавно и по стадиям) для таких пластов не работает – начинать приходится сразу с методов увеличения нефтеотдачи, с бурения горизонтальных скважин и проведения гидроразрыва пласта, что сопровождается огромным количеством проблем, потому и до сегодняшнего дня так и нет четкого представления, алгоритма, «как надо». Отметим, что выявление такого рода запасов в пластах со сложным строением невозможно представить без применения компьютерных технологий. Сегодня инженеры строят модель пласта с помощью уникальных компьютерных программ, где мы не только видим строение пласта и скопления нефти, но и можем спрогнозировать добычу в разумных пределах.

[Главред Б.М.]: А вот и еще один термин, который для автора статьи привычен и понятен – «ачимовка». Тем, кто в курсе, что это за «зверушка», эту вставку читать нет нужды, а вот для тех, кто не очень понимает, о чем речь – микроскопическое пояснение, для наглядности – в картинках.

Но, если бы дело было только в глубине залегания, такие схемы и рисовать бы не было нужды. Ачимовские залежи имеют в разы более сложное геологическое строение, чем у залежей, расположенных выше. Схема нарисована «слева направо»: слева берег континента, вправо ачимовские залежи уходят на территорию некогда существовавших древних морей. На морском пляже, мы надеемся, бывали все, поэтому представить, что и как, будет несложно. На берегу у нас под ногами песок или, на языке геологов и нефтяников, песчаники и песчаные алевролиты, они же — коллекторы с отличными фильтро-емкостными свойствами (ФЕС). Вот мы подошли к обрывчику и топаем ногами уже по морскому дну. Тут песок лежит куда как более плотно, просто так его уже не разворошишь, усилия потребуются. На языке нефтяников – ФЕС пластов резко ухудшаются, сплошного нефтеносного слоя просто нет, их тут несколько, они отделены друг от друга. Никаких антиклиналей нет и в помине, ловушки имеют форму линз, надежно изолированных друг от друга слоями непроницаемых пород, в ловушках-линзах нефть вполне способна иметь разные свойства – давление, температуру и так далее. Нефтяники медленно, но верно, учатся, осваивают и такие «чудеса природы».

Для большей конкретности – внутрипластовое давление в ачимовских залежах в среднем составляет 600 атмосфер и выше, в силу чего разрабатывать эти залежи приходится с применением чрезвычайно сложных технологий и оборудования. С 2003 года ачимовские залежи Уренгойского газового месторождения осваивает «Газпром добыча Уренгой», совместное предприятие Газпрома, OMV и Wintershall. Месторождение разделено на пять участков, которые один за другим вводят в промышленную разработку с целью выхода на полку добычи в 36,8 млрд кубометров газа в год. Даже без подробностей очевидно, что себестоимость добычи газа ачимовских залежей значительно выше, чем добыча из сеноманских и валанжинских залежей. «Для чего козе баян?» – спросит внимательный и вежливый читатель, и будет прав. Однако широкомасштабный ответ готовится дать Газпром, который сейчас прорабатывает технико-экономическое обоснование для строительства газохимического супер-кластера в Усть-Луге в Ленинградской области. Помимо СПГ-завода, концерн намерен построить газоперерабатывающий завод мощностью в 45 млрд кубометров в год, а его партнер по проекту, компания «РусГазДобыча», будет строить еще и газохимический комплекс, на котором планируется производить свыше 3 млн тонн полимеров в год.

Исходное сырье для полимеров – это этан, и вот тут очень тонкий момент: в составе газа ачимовских залежей этана в разы больше, чем в составе газа сеноманских залежей. И именно «ачимовский газ» будет поступать на ГПЗ – это и есть ответ Газпрома на вопрос про козу и про баян. Да, «ачимовский газ» дороже при добыче, но монетизация при помощи газопереработки и производства полимеров позволит уверенно монетизировать и такие проекты. Да, еще один нюанс – газ для кластера в Усть-Луге пойдет не с Уренгойского месторождения, а из Надым-Пур-Тазовского региона. Немецкие и австрийские партнеры помогли Газпрому наработать опыт на ачимовских залежах, что не может не радовать не только Газпром, но и нас, сторонних наблюдателей. Новые заводы – это и новые рабочие места, это и экспорт продукции более высоких уровней переработки, и новые налоги, и еще один шаг по превращению Ленинградской области в «витрину России», обращенную к Европе, то есть к той же роли, которую некогда исполняли советские республики Прибалтики. Время идет, ничто не стоит на месте. [X]

Вторую группу запасов трудной нефти классифицируют не по свойствам самого пласта, а по свойствам нефти – она очень вязкая, и здесь речь идет не только об сверхвязкой нефти, как в стандартной классификации выше 30 мПа*с, сейчас открывают месторождения нефти с вязкостью в несколько сотен, а то и тысяч мПа*с. (На всякий случай: мПа*с – это мегапаскали в секунду, мера вязкости нефти, ее подвижности в пластовых условиях добычи. Чем выше вязкость – тем сложнее заставить нефть двигаться в сторону скважины и внутри нее).

Самый популярный пример добычи сверхвязкой нефти – Ярегское месторождение высоковязкой нефти, единственное в России, где черное золото добывают шахтным способом. Эксплуатация месторождения началась еще в далеком 1932 году, однако классическая добыча с помощью скважин оказалась неэффективной. Потом благодаря другим грандиозным открытиям, Ярега отошла на второй план, пережила бедные 90-е годы и только в 2003 году расцвела во всей красе, после того как ЛУКОЙЛ получил лицензию на ее разработку.

Помимо Ярегского месторождения, конечно, существует множество запасов высоковязкой нефти, добыча которой также стала возможной только с развитием технологий, о которых поговорим позже.

Третий кит трудноизвлекаемых запасов – это широкоизвестные сланцы, самые нашумевшие из которых Баженовская и тюменская свиты, на которые приходится до 67 % трудной нефти России. Сланцевая революция наделала много шума, но вы только представьте, что герой американской революции, месторождение Баккен, в пять раз меньше по запасам нашего Бажена! Да, данные по запасам Бажена не отличаются особой точностью, и мы до сегодняшнего дня не определились с технологий добычи сланцевой нефти, но впереди нас ждут громкие потрясения – уж слишком серьезен состав компаний, участвующих в работе «Газпромнефть-Хантоса», чтобы было как-то иначе. Мы не устанем повторять, что, если нынешние технологии разведки и добычи нефти для советского геолога показались бы научной фантастикой, то что же нас ждет в будущем? Почему наши представления о такой высокотехнологичной отрасти, как нефтедобывающая, ограничены?

Мы перечислили три самые крупные группы трудноизвлекаемых запасов, однако к ним же причисляются и нефть из переходных зон, нефть с высоким показателем обводненности (это когда на 1 тонну нефти добывается попутно до 7 тонн воды), нефть из подгазовых зон и нефтяных оторочек – и это только известные источники. Когда в очередной раз приходится слышать высказывания «нефть кончается, расходимся», то становится и смешно, и грустно одновременно… Технологии не стоят на месте, и мы постоянно улучшаем качество проведения работ не только по поиску новых месторождений, но и по изучению и выработке остаточных запасов месторождений на поздних стадиях разработки, мы ведем разработку новых и новых технологий для залежей и свит, к которым раньше никто даже не представлял, как подступиться. Серьезные эксперты, как российские, так и западные делают один и тот же вывод: как минимум ближайшие 30-40 лет мировой спрос на нефть, нефтепродукты, продукцию глубокой нефтехимической переработки меньше не станет.

Надеемся, что короткий обзор того, что называют «трудной нефтью» дает представление о том, что геологоразведка и нефтедобыча даже не думают останавливаться, прилагая максимум усилий для того, чтобы этот спрос был надежно обеспечен, а причины для алармистских настроений связаны не с реальной ситуацией, а совсем уж другими замыслами.

Добыча сырой нефти и методы бурения

Добыча нефти на шельфе Канады — это уникальный процесс по сравнению с добычей нефти на суше. Первоначально компании могут начать процесс разведки с изучения существующих геологических и геофизических данных, чтобы узнать больше о потенциальных резервуарах.

Затем завершено сейсмических исследований для картирования геологических структур под морским дном. Если анализ сейсмических данных показывает геологическую структуру, которая может содержать ресурсы нефти и природного газа, компания может принять решение о бурении разведочной скважины.as Точная информация необходима перед инвестированием в бурение разведочной скважины, учитывая высокую стоимость бурения на шельфе.

Прежде чем можно будет начать бурение и добычу нефти на шельфе, компании должны подать заявку на получение соответствующих разрешений в соответствующий регулирующий орган в Атлантической Канаде.

Оффшорная разработка

Если компания решит приступить к добыче нефти и природного газа на шельфе, следующим шагом будет разработка. Этап морской разработки может занять от пяти до 10 лет, в зависимости от размера проекта.

На этапе разработки компания разрабатывает серию планов, в которых четко излагается, как именно она будет производить нефть и природный газ в конкретном резервуаре, меры по охране окружающей среды , которые будут приняты для минимизации любого воздействия на окружающую среду, безопасность меры, которые будут использоваться в проекте, и преимущества проекта для соответствующих сообществ и провинции в целом (включая занятость, доходы, контракты и т. д.).

Добыча нефти на море

Наконец, начинается добыча на морском нефтяном проекте. Добыча нефти и природного газа на шельфе — сложный процесс из-за проблем, связанных с работой в удаленных и иногда суровых условиях. Производственные мощности построены таким образом, чтобы противостоять морской среде и ее проблемам, включая возможность образования морского льда и айсбергов в некоторых районах.

Нефть | Национальное географическое общество

Нефть (также известная как сырая нефть или просто нефть) — это ископаемое топливо, которое образовалось из останков древних морских организмов.

Миллионы лет назад водоросли и растения обитали в мелководных морях. После смерти и погружения на морское дно органический материал смешался с другими отложениями и был захоронен. За миллионы лет под высоким давлением и высокой температурой останки этих организмов превратились в то, что мы знаем сегодня как ископаемое топливо. Уголь, природный газ и нефть — это ископаемые виды топлива, которые образовались в одинаковых условиях.

Сегодня нефть находится в огромных подземных резервуарах, где находились древние моря.Нефтяные резервуары можно найти под землей или на дне океана. Их сырая нефть добывается гигантскими буровыми установками.

Сырая нефть обычно черного или темно-коричневого цвета, но также может быть желтоватой, красноватой, желтовато-коричневой или даже зеленоватой. Различия в цвете указывают на различный химический состав различных запасов сырой нефти.

Нефть используется для производства бензина, важного продукта в нашей повседневной жизни. Он также обрабатывается и входит в состав тысяч различных предметов, включая шины, холодильники, спасательные жилеты и анестетики.

Когда нефтепродукты, такие как бензин, сжигаются для получения энергии, они выделяют токсичные газы и большое количество двуокиси углерода, парникового газа. Углерод помогает регулировать температуру атмосферы на Земле, а добавление к естественному балансу за счет сжигания ископаемого топлива отрицательно влияет на наш климат.

Огромные количества нефти обнаружены под поверхностью Земли и в ямах с дегтем, которые всплывают на поверхность. Однако нефть, как уголь и природный газ, является невозобновляемым источником энергии.На его формирование потребовались миллионы лет, а когда его добывают и потребляют, у нас нет возможности его заменить.

Заканчиваются запасы нефти. В конце концов, мир достигнет «пика добычи нефти» или самого высокого уровня добычи. Некоторые эксперты прогнозируют, что пик добычи нефти может наступить уже в 2050 году. Поиск альтернатив нефти имеет решающее значение для глобального энергопотребления, и на него сосредоточены многие отрасли промышленности.

Формирование нефти

Геологические условия, которые в конечном итоге привели к образованию нефти, сформировались миллионы лет назад, когда растения, водоросли и планктон дрейфовали в океанах и мелководных морях.Эти организмы опустились на морское дно в конце своего жизненного цикла. Со временем они были погребены и раздавлены миллионами тонн отложений и даже большим количеством слоев растительного мусора.

В конце концов, древние моря высохли и остались сухие бассейны, названные осадочными бассейнами. Глубоко под дном бассейна органический материал был сжат между мантией Земли с очень высокими температурами и миллионами тонн горных пород и отложений над ними. Кислород в этих условиях практически полностью отсутствовал, и органическое вещество начало превращаться в восковое вещество, называемое керогеном.

При повышении температуры, времени и давления кероген подвергся процессу, называемому катагенезом, и превратился в углеводороды. Углеводороды — это просто химические вещества, состоящие из водорода и углерода. Различные комбинации тепла и давления могут создавать разные формы углеводородов. Некоторые другие примеры — уголь, торф и природный газ.

Осадочные бассейны, где раньше лежало древнее морское дно, иногда являются источниками нефти. В Африке осадочный бассейн дельты Нигера покрывает сушу в Нигерии, Камеруне и Экваториальной Гвинее.Более 500 месторождений нефти были обнаружены в массивном бассейне дельты реки Нигер, и они составляют одно из самых продуктивных нефтяных месторождений в Африке.

Химия и классификация сырой нефти

Бензин, который мы используем в качестве топлива для наших автомобилей, синтетические ткани наших рюкзаков и обуви, а также тысячи различных полезных продуктов, изготовленных из нефти, имеют единообразные и надежные формы. Однако сырая нефть, из которой производятся эти изделия, не является ни однородной, ни однородной.

Химия

Сырая нефть состоит из углеводородов, которые в основном состоят из водорода (около 13 процентов по весу) и углерода (около 85 процентов). Другие элементы, такие как азот (около 0,5 процента), сера (0,5 процента), кислород (1 процент), и металлы, такие как железо, никель и медь (менее 0,1 процента), также могут быть смешаны с углеводородами в небольших количествах. Способ организации молекул в углеводородах является результатом первоначального состава водорослей, растений или планктона миллионы лет назад.Количество тепла и давления, которым подвергались растения, также вносит свой вклад в изменения, которые обнаруживаются в углеводородах и сырой нефти.

Из-за этой вариации сырая нефть, перекачиваемая из-под земли, может состоять из сотен различных нефтяных соединений. Легкие нефти могут содержать до 97 процентов углеводородов, в то время как более тяжелые нефти и битумы могут содержать только 50 процентов углеводородов и большее количество других элементов. Почти всегда необходимо очищать сырую нефть, чтобы получать полезные продукты.

Классификация

Нефть классифицируется по трем основным категориям: географическое положение, в котором она была пробурена, содержание в ней серы и плотность в градусах API (показатель плотности).

Классификация: География

Нефть бурят по всему миру. Однако есть три основных источника сырой нефти, которые задают ориентиры для ранжирования и ценообразования других поставок нефти: Brent Crude, West Texas Intermediate и Дубай и Оман.

Brent Crude — это смесь, добываемая на 15 различных месторождениях нефти между Шотландией и Норвегией в Северном море. Эти месторождения поставляют нефть в большую часть Европы.

West Texas Intermediate (WTI) — более легкая нефть, которая добывается в основном в американском штате Техас. Он «сладкий» и «легкий» — считается очень качественным. WTI поставляет нефть в большую часть Северной Америки.

Нефть Дубая, также известная как нефть Фатех или Дубай-Оман, представляет собой легкую высокосернистую нефть, добываемую в Дубае, часть Объединенных Арабских Эмиратов.Соседняя страна Оман недавно начала добычу нефти. Нефть из Дубая и Омана используется в качестве ориентира для ценообразования на нефть Персидского залива, которая в основном экспортируется в Азию.

Справочная корзина ОПЕК — еще один важный источник нефти. ОПЕК — Организация стран-экспортеров нефти, основанная в 1960 году Ираном, Ираком, Кувейтом, Саудовской Аравией и Венесуэлой. С тех пор другие страны присоединились к организации или покинули ее. Справочная корзина ОПЕК — это средняя цена на нефть из стран-членов ОПЕК.

Классификация: содержание серы

Сера считается «примесью» нефти. Сера в сырой нефти может вызывать коррозию металла в процессе переработки и способствовать загрязнению воздуха. Нефть с содержанием серы более 0,5% называется «кислой», а нефть с содержанием серы менее 0,5% — «сладкой».

Сладкое масло обычно намного дороже кислого, потому что оно не требует такой очистки и менее вредно для окружающей среды.

Классификация: плотность по API

Американский институт нефти (API) — это торговая ассоциация предприятий нефтегазовой промышленности. API установил принятые системы стандартов для различных продуктов, связанных с нефтью и газом, таких как манометры, насосы и буровое оборудование. В API также установлено несколько единиц измерения. «Блок API», например, измеряет гамма-излучение в скважине (шахте, пробуренной в земле).

Плотность

API — это мера плотности нефтяной жидкости по сравнению с водой. Если плотность нефтяной жидкости в градусах API больше 10, она «легкая» и плавает на поверхности воды. Если плотность в градусах API меньше 10, он «тяжелый» и тонет в воде.

Легкие нефтепродукты предпочтительны, поскольку они имеют более высокий выход углеводородов. Более тяжелые масла содержат больше металлов и серы и требуют более глубокой очистки.

Нефтяные резервуары

Нефть находится в подземных карманах, называемых резервуарами.Глубоко под землей давление чрезвычайно велико. Нефть медленно просачивается к поверхности, где давление ниже. Он продолжает это движение от высокого к низкому давлению, пока не встретит непроницаемый слой породы. Затем нефть собирается в резервуарах, которые могут находиться на глубине нескольких сотен метров от поверхности Земли.

Нефть может удерживаться с помощью структурных ловушек, которые образуются, когда массивные слои породы изгибаются или разрушаются (разрушаются) движущимися массивами суши Земли.Нефть также может удерживаться стратиграфическими ловушками. Различные пласты или слои породы могут иметь разную пористость. Например, сырая нефть легко мигрирует через слой песчаника, но может оказаться в ловушке под слоем сланца.

Геологи, химики и инженеры ищут геологические структуры, которые обычно задерживают нефть. Они используют процесс, называемый «сейсмическое отражение», чтобы определить местонахождение подземных скальных структур, которые могли удерживать сырую нефть. В процессе происходит небольшой взрыв.Звуковые волны проходят под землей, отскакивают от различных типов скал и возвращаются на поверхность. Датчики на земле интерпретируют возвращающиеся звуковые волны, чтобы определить геологическое строение подземелья и возможность залежи нефти.

Количество нефти в резервуаре измеряется в баррелях или тоннах. Бочка с маслом составляет около 42 галлонов. Это измерение обычно используется производителями нефти в США. Производители нефти в Европе и Азии обычно измеряют в метрических тоннах.В метрической тонне содержится от шести до восьми баррелей нефти.

Сырая нефть часто встречается в коллекторах вместе с природным газом. Иногда природный газ либо сжигают, либо выпускают в атмосферу. Также была разработана технология улавливания природного газа и его повторной закачки в скважину или его сжатия в сжиженный природный газ (СПГ). СПГ легко транспортировать и находить универсальное применение.

Добыча нефти

Общее количество нефти в пласте называется нефтеотдачей. Многие нефтяные жидкости, составляющие нефтеотдачу коллектора, не могут быть извлечены. Эти нефтяные жидкости могут быть слишком сложными, опасными или дорогими для бурения. Часть геологической нефтеотдачи пласта, которая может быть извлечена и переработана, — это запасы нефти этого пласта.

Бурение может быть эксплуатационным, разведочным или направленным.

Бурение в районе, где уже обнаружены запасы нефти, называется эксплуатационным бурением. Прудхо-Бэй на Аляске обладает крупнейшими запасами нефти в Соединенных Штатах.Эксплуатационное бурение в Прудхо-Бэй включает новые скважины и расширение технологий добычи.

Бурение при отсутствии известных запасов называется разведочным бурением. Разведочное бурение, также называемое «поисковым» бурением, является рискованным делом с очень высокой частотой отказов. Тем не менее, потенциальные выгоды от добычи нефти побуждают многих «искателей» попробовать поисковое бурение. «Бриллиант» Гленн Маккарти, например, известен как «Король диких животных» из-за его успеха в обнаружении огромных запасов нефти недалеко от Хьюстона, штат Техас. Маккарти много раз ударил по нефти в 1930-х годах, заработав миллионы долларов.

Направленное бурение включает бурение вертикально к известному источнику нефти с последующим поворотом бурового долота под углом для доступа к дополнительным ресурсам. Обвинения в наклонно-направленном бурении привели к первой войне в Персидском заливе в 1991 году. Ирак обвинил Кувейт в использовании методов наклонно-направленного бурения для извлечения нефти из иракских нефтяных резервуаров недалеко от границы с Кувейтом. Впоследствии Ирак вторгся в Кувейт, что вызвало международное внимание и вмешательство.После войны граница между Ираком и Кувейтом была перекроена, и водохранилища теперь принадлежат Кувейту.

Нефтяные вышки

На суше нефть можно добывать с помощью устройства, называемого нефтяной вышкой или буровой установкой. В море нефть добывают с нефтяной платформы.

Первичное производство

В большинстве современных скважин используется установка для пневматического роторного бурения, которая может работать 24 часа в сутки. В этом процессе двигатели приводят в действие буровую коронку. Сверло — это режущий инструмент, используемый для создания круглого отверстия.Буровые долота, используемые в установках воздушного роторного бурения, изготовлены из полой стали с вольфрамовыми стержнями, используемыми для резки породы.

Когда буровое долото вращается и прорезает землю, небольшие куски породы отламываются. Мощный поток воздуха закачивается вниз по центру полого сверла и выходит через его нижнюю часть. Затем воздух устремляется обратно к поверхности, унося с собой крошечные глыбы камня. Геологи на месте могут изучить эти куски измельченной породы, чтобы определить различные пласты породы, с которыми сталкивается буровая установка.

Когда сеялка сталкивается с нефтью, часть нефти естественным образом поднимается с земли, перемещаясь из области высокого давления в зону низкого давления. Этот немедленный выброс нефти может стать «фонтаном», стреляющим на десятки метров в воздух, что является одним из самых драматичных действий по добыче нефти. Он также является одним из самых опасных, и элемент оборудования, называемый противовыбросовым превентором, перераспределяет давление, чтобы остановить такой фонтан.

Насосы используются для добычи нефти. «Грязь» — это буровой раствор, используемый для создания скважин для добычи нефти и природного газа.Буровые насосы обеспечивают циркуляцию бурового раствора.

В нефтяной промышленности используются всевозможные откачивающие насосы. Какой насос использовать, зависит от географии, качества и положения нефтяного резервуара. Например, погружные насосы погружаются непосредственно в жидкость. В газлифте сжатый воздух используется для выталкивания нефти на поверхность или в скважину.

Один из наиболее известных типов откачивающих насосов — это насосная головка, верхняя часть поршневого насоса. Pumpjacks прозвали «жаждущими птицами» или «кивающими ослами» за их контролируемое, регулярное движение окунания.Кривошип перемещает большую насосную домкрат в форме молотка вверх и вниз. Глубоко под поверхностью насосная установка перемещает полый поршень вверх и вниз, постоянно вынося нефть на поверхность или в колодец.

Вторичное восстановление

Даже после закачки большая часть нефти может оставаться в подземном резервуаре. Для извлечения этой нефти необходимы другие методы — процесс, называемый вторичным извлечением.

Затопление обнаружено случайно.В 1870-х годах производители нефти в Пенсильвании заметили, что в заброшенных нефтяных скважинах накапливаются дождевая и грунтовые воды. Вес воды в скважинах вытеснял нефть из пластов в соседние скважины, увеличивая их добычу. Вскоре производители нефти начали намеренно затоплять скважины, чтобы добыть больше нефти.

Нефтяные платформы

Бурение на море намного дороже, чем на суше. Обычно здесь используются те же методы бурения, что и на суше, но требуется массивная конструкция, способная выдержать огромную силу океанских волн в штормовом море.

Морские буровые платформы — одни из крупнейших искусственных сооружений в мире. Часто они включают в себя жилые помещения для людей, которые работают на платформе, а также причалы и вертолетную площадку для перевозки рабочих.

Платформа может быть либо привязана к дну океана и плавать, либо может представлять собой жесткую конструкцию, которая крепится к дну океана, моря или озера с помощью бетонных или стальных опор.

Платформа Hibernia, расположенная в 315 км (196 миль) от восточного побережья Канады в северной части Атлантического океана, является одной из крупнейших нефтяных платформ в мире.На платформе работают более 70 человек в трехнедельную смену. Платформа высотой около 225 метров (738 футов) закреплена на дне океана. Для дополнительной устойчивости было добавлено около 450 000 тонн твердого балласта. Платформа может хранить до 1,3 миллиона баррелей нефти. Всего Hibernia весит 1,2 миллиона тонн! Однако платформа по-прежнему уязвима для сокрушительного веса и прочности айсбергов. Его края зазубрены и острые, чтобы выдерживать удары морского льда или айсбергов.

Нефтяные платформы могут вызвать огромные экологические бедствия. Проблемы с буровым оборудованием могут привести к взрыву нефти из скважины в океан. Ремонт колодца на глубине сотен метров ниже уровня океана — дело сложное, дорогое и медленное. Миллионы баррелей нефти могут вылиться в океан до того, как скважина закроется.

В 2010 году взорвалась огромная нефтяная платформа Deepwater Horizon в Мексиканском заливе. Это был крупнейший аварийный разлив нефти на море в истории.Одиннадцать рабочих платформы погибли, и более 4 миллионов баррелей нефти хлынули в Мексиканский залив. Ежедневно в океан текло более 40 000 баррелей. Под угрозой оказались восемь национальных парков, экономика сообществ вдоль побережья Мексиканского залива оказалась под угрозой, поскольку индустрия туризма и рыболовства пришла в упадок и более 6000 животных погибли.

Rigs To Reefs

Морские нефтяные платформы также могут выступать в качестве искусственных рифов. Они обеспечивают поверхность (субстрат) для водорослей, кораллов, устриц и ракушек.Этот искусственный риф может привлекать рыбу и морских млекопитающих и создавать процветающую экосистему.

До 1980-х годов нефтяные платформы демонтировали и выносили из океанов, а металл продавали как металлолом. В 1986 году Национальная ассоциация морского рыболовства разработала программу «От буровых установок до рифов». Теперь нефтяные платформы либо опрокидываются (в результате подводного взрыва), либо удаляются и отбуксируются на новое место, либо частично разбираются. Это позволяет морской жизни продолжать процветать на искусственном рифе, который десятилетиями служил местом обитания.

Воздействие программы «Rigs-to-Reefs» на окружающую среду все еще изучается. Сети рыболовных судов застряли в платформах, и есть опасения по поводу правил безопасности заброшенных построек.

Нефть и окружающая среда: битум и северный лес

Сырую нефть не всегда нужно добывать глубоким бурением. Если он не встретит под землей каменистые препятствия, он может просочиться на поверхность и пузыриться над землей.Битум — это черная, чрезвычайно липкая нефть, которая иногда поднимается на поверхность Земли.

В своем естественном состоянии битум обычно смешан с «нефтеносными песками» или «битуминозными песками», что делает его добычу чрезвычайно трудным и является нетрадиционным источником нефти. Только около 20 процентов мировых запасов битума находятся над землей и могут быть добыты на поверхности.

К сожалению, поскольку битум содержит большое количество серы и тяжелых металлов, его извлечение и рафинирование является дорогостоящим и вредным для окружающей среды.Производство битума в полезные продукты приводит к выбросам углерода на 12-24% больше, чем при переработке обычной нефти.

Битум — это консистенция холодной патоки, и в скважину необходимо закачать мощный горячий пар, чтобы расплавить битум и извлечь его. Затем используется большое количество воды для отделения битума от песка и глины. Этот процесс истощает близлежащие источники воды. Выпуск очищенной воды обратно в окружающую среду может еще больше загрязнить оставшуюся воду.

Переработка битума из битуминозных песков также сложная и дорогостоящая процедура. Для производства одного барреля нефти требуется две тонны нефтеносных песков.

Однако мы зависим от битума из-за его уникальных свойств: около 85 процентов добываемого битума используется для производства асфальта для мощения и ремонта наших дорог. Небольшой процент используется для кровли и других изделий.

Запасы битума

Большая часть битуминозных песков в мире находится в восточной части провинции Альберта, Канада, в нефтеносных песках Атабаски.Другие крупные запасы находятся в Северо-Каспийском бассейне Казахстана и Сибири, Россия.

К сожалению, запасы битума находятся под частью бореального леса, также называемого тайгой. Это делает добычу как трудной, так и экологически опасной.

Тайга окружает Северное полушарие чуть ниже замерзшей тундры, в основном в Канаде, России и Скандинавии. На его долю приходится почти треть всех лесных угодий на планете.

Тайгу иногда называют «легкими планеты», потому что она ежедневно фильтрует тонны воды и кислорода через листья и иголки своих деревьев.Каждую весну северный лес выбрасывает в атмосферу огромное количество кислорода и сохраняет наш воздух чистым. Это дом для мозаики растений и животных, все из которых зависят от взрослых деревьев, мхов и лишайников северного биома.

По оценкам, открытые рудники занимают лишь 0,2 процента бореальных лесов Канады. Около 80 процентов нефтеносных песков Канады можно получить путем бурения, а 20 процентов — с помощью открытых горных работ.

Нефтепереработка

Переработка нефти — это процесс преобразования сырой нефти или битума в более полезные продукты, такие как топливо или асфальт.

Сырая нефть выходит из-под земли с примесями, от серы до песка. Эти компоненты необходимо разделить. Это достигается путем нагревания сырой нефти в дистилляционной башне, в которой установлены тарелки и разные температуры. Углеводороды и металлы нефти имеют разные температуры кипения, и когда масло нагревается, пары от различных элементов поднимаются на разные уровни башни, прежде чем снова конденсироваться в жидкость на многоярусных тарелках.

Пропан, керосин и другие компоненты конденсируются на разных ярусах башни и могут собираться индивидуально.Их транспортируют по трубопроводам, океанским судам и грузовикам в разные места для непосредственного использования или дальнейшей обработки.

Нефтяная промышленность

Нефть не всегда добывалась, очищалась и использовалась миллионами людей, как сегодня. Однако он всегда был важной частью многих культур.

Самые ранние известные нефтяные скважины были пробурены в Китае. Скважины были пробурены с использованием прочных бамбуковых долот глубиной почти 244 метра (800 футов).Нефть добывалась и транспортировалась по бамбуковым трубопроводам. Его сжигали как отопительное топливо и как промышленный компонент. Китайские инженеры сжигали нефть, чтобы испарить рассол и получить соль.

На западном побережье Северной Америки коренные жители использовали битум в качестве клея для водонепроницаемости каноэ и корзин, а также в качестве связующего вещества для создания церемониальных украшений и инструментов.

К 7 веку японские инженеры обнаружили, что нефть можно сжигать для получения света.Позже персидский алхимик в IX веке перегонял масло в керосин. В течение 1800-х годов нефть постепенно вытеснила китовый жир в керосиновых лампах, что привело к радикальному снижению охоты на китов.

Современная нефтяная промышленность была создана в 1850-х годах. Первая скважина была пробурена в Польше в 1853 году, и технология распространилась на другие страны и была усовершенствована.

Промышленная революция открыла огромные новые возможности для использования нефти. Машины, приводимые в движение паровыми двигателями, быстро стали слишком медленными, мелкими и дорогими.Спросом пользовалось топливо на нефтяной основе. Изобретение серийного автомобиля в начале 20 века еще больше увеличило спрос на нефть.

Добыча нефти быстро выросла. В 1859 году в США было добыто 2000 баррелей нефти. К 1906 году это количество составляло 126 миллионов баррелей в год. Сегодня в США ежегодно добывается около 6,8 миллиарда баррелей нефти.

По данным ОПЕК, ежедневно во всем мире добывается более 70 миллионов баррелей. Это почти 49 000 баррелей в минуту.

Хотя это кажется невероятно большим количеством, использование нефти распространилось почти на все сферы жизни. Нефть во многих отношениях облегчает нашу жизнь. Во многих странах, включая США, нефтяная промышленность предоставляет миллионы рабочих мест, от геодезистов и рабочих платформ до геологов и инженеров.

Соединенные Штаты потребляют больше нефти, чем любая другая страна. В 2017 году США ежедневно потребляли более 19 миллионов баррелей нефти. Это больше, чем вся нефть, потребляемая в Латинской Америке (9.5 миллионов) и Восточная Европа и Евразия (5,5 миллиона) вместе взятые.

Нефть входит в состав тысяч предметов повседневного обихода. Бензин, который нам нужен для транспортировки в школу, на работу или на каникулы, производится из сырой нефти. Из барреля нефти производится около 72 литров (19 галлонов) бензина, который люди во всем мире используют для приведения в действие автомобилей, лодок, самолетов и скутеров.

Дизельные генераторы используются во многих удаленных домах, школах и больницах. Во время чрезвычайных ситуаций, когда электросеть прерывается, дизельные генераторы спасают жизни, обеспечивая электричеством больницы, жилые комплексы, школы и другие здания, которые в противном случае были бы холодными и «в темноте».«

Нефть также используется в жидких продуктах, таких как лак для ногтей, медицинский спирт и нашатырный спирт. Нефть содержится в различных предметах для отдыха, таких как доски для серфинга, футбольные и баскетбольные мячи, велосипедные шины, сумки для гольфа, палатки, фотоаппараты и рыболовные приманки.

Нефть также содержится в более важных предметах, таких как протезы, водопроводные трубы и витаминные капсулы. В наших домах мы окружены продуктами, содержащими нефть, и зависим от них. Краска для дома, мешки для мусора, кровля, обувь, телефоны, бигуди и даже мелки содержат очищенную нефть.

Углеродный цикл

Добыча ископаемого топлива имеет серьезные недостатки, а добыча нефти является спорной отраслью.

Углерод, важный элемент на Земле, составляет около 85 углеводородов нефти. Углерод постоянно колеблется между водой, сушей и атмосферой.

Углерод поглощается растениями и является частью каждого живого организма при движении по пищевой сети. Углерод естественным образом выделяется из-за вулканов, эрозии почвы и испарения.Когда углерод выбрасывается в атмосферу, он поглощает и сохраняет тепло, регулируя температуру Земли и делая нашу планету пригодной для жизни.

Не весь углерод на Земле участвует в углеродном цикле над землей. Его огромные количества улавливаются или хранятся под землей в виде ископаемого топлива и в почве. Этот секвестрированный углерод необходим, потому что он поддерживает баланс «углеродного бюджета» Земли.

Однако этот бюджет выходит из равновесия.После промышленной революции ископаемое топливо активно добывалось и сжигалось для получения энергии или топлива. Это высвобождает углерод, который был изолирован под землей, и нарушает углеродный бюджет. Это влияет на качество воздуха, воды и климата в целом.

Тайга, например, улавливает огромное количество углерода в деревьях и под лесной подстилкой. При бурении в поисках природных ресурсов высвобождается не только углерод, хранящийся в ископаемом топливе, но и углерод, хранящийся в самом лесу.

Сжигание бензина, производимого из нефти, особенно вредно для окружающей среды. Каждые 3,8 литра (1 галлон) газа, не содержащего этанола, который сжигается в двигателе автомобиля, выделяет в окружающую среду около 9 кг (20 фунтов) углекислого газа. (Бензин, наполненный 10-процентным этанолом, выделяет около 8 килограммов (17 фунтов).) Дизельное топливо выделяет около 10 килограммов (22 фунта) углекислого газа, в то время как биодизель (дизельное топливо с 10-процентным биотопливом) выделяет около 9 килограммов (20 фунтов).

Бензин и дизельное топливо также напрямую загрязняют атмосферу. Они выделяют токсичные соединения и твердые частицы, включая формальдегид и бензол.

Люди и нефть

Нефть — важнейший компонент современной цивилизации. В развивающихся странах доступ к недорогой энергии может расширить возможности граждан и повысить качество жизни. Нефть служит топливом для транспорта, входит в состав многих химикатов и лекарств, а также используется для изготовления таких важнейших предметов, как сердечные клапаны, контактные линзы и бинты.Запасы нефти привлекают внешние инвестиции и важны для улучшения экономики страны в целом.

Однако в некоторых странах доступ к нефти может привести к тому, что правительство станет менее демократичным — ситуация, получившая название «нефтяной диктатуры». Россию, Нигерию и Иран обвиняют в нефтеавторитарных режимах.

Пик Ойл

Нефть — невозобновляемый ресурс, и мировых запасов нефти не всегда будет достаточно для удовлетворения мирового спроса на нефть. Пик нефти — это момент, когда нефтяная промышленность добывает максимально возможное количество нефти. После нефтяного пика добыча нефти будет только уменьшаться. После пика добычи произойдет спад добычи и рост затрат на оставшиеся поставки.

При измерении пика добычи нефти используется отношение запасов к добыче (RPR). Этот коэффициент сравнивает количество доказанных запасов нефти с текущим уровнем добычи. Отношение запасов к добыче выражается в годах.

Согласно одному отраслевому отчету, в США RPR составляет около девяти лет.У богатой нефтью развивающейся страны Ирана с гораздо более низким уровнем потребления показатель RPR составляет более 80 лет.

Невозможно узнать точный год пика добычи нефти. Некоторые геологи утверждают, что это уже прошло, в то время как другие утверждают, что технология добычи задержит пик добычи нефти на десятилетия. По оценкам многих геологов, пик добычи нефти может быть достигнут в течение 20 лет.

Альтернативы нефти

Отдельные лица, отрасли и организации все больше озабочены пиковыми нефтяными и экологическими последствиями добычи нефти. В некоторых областях разрабатываются альтернативы нефти, и правительства и организации поощряют граждан изменить свои привычки, чтобы мы не полагались так сильно на нефть. Биоасфальты, например, представляют собой асфальты, полученные из возобновляемых источников, таких как патока, сахар, кукуруза, картофельный крахмал или даже побочные продукты нефтяных процессов.

Водоросли — также потенциально огромный источник энергии. Масло водорослей (так называемое «зеленое сырье») можно превратить в биотопливо. Водоросли растут очень быстро и занимают лишь часть места, используемого другим сырьем для биотоплива.Около 38849 квадратных километров (15000 квадратных миль) водорослей — менее половины площади американского штата Мэн — обеспечат достаточно биотоплива, чтобы полностью восполнить потребности США в нефти. Водоросли поглощают загрязнения, выделяют кислород и не требуют пресной воды.

Швеция сделала своей приоритетной задачей радикальное сокращение своей зависимости от нефти и других ископаемых видов топлива к 2020 году. Эксперты в области сельского хозяйства, науки, промышленности, лесного хозяйства и энергетики объединились для разработки источников устойчивой энергии, включая геотермальные тепловые насосы , ветряные электростанции, волновая и солнечная энергия и домашнее биотопливо для гибридных автомобилей.Изменения в привычках общества, такие как увеличение количества общественного транспорта и видеоконференцсвязи для предприятий, также являются частью плана по сокращению использования нефти.

Нефть | Национальное географическое общество

Двигатели в мире работают за счет нефти.

Нефть, также известная как нефть, представляет собой ископаемое топливо, образованное из останков древних морских организмов. Сегодня нефть находится в обширных подземных резервуарах и добывается гигантскими буровыми установками.Сырая нефть обычно черного или темно-коричневого цвета, но также может быть желтоватой, красноватой, желто-коричневой или даже зеленоватой. Нефть используется для производства бензина, важного продукта в нашей повседневной жизни, и входит в состав тысяч других предметов, таких как шины или спасательные жилеты.

Формирование нефти

Нефть начала свою жизнь миллионы лет назад, когда растения, водоросли и планктон дрейфовали в океанах. В конце концов эти организмы умерли и опустились на морское дно. Со временем они были захоронены и раздавлены миллионами тонн отложений и растительных остатков.

В конце концов, древние моря высохли, оставив после себя так называемые осадочные бассейны. Глубоко под дном бассейна органический материал был зажат между мантией Земли, столкнувшись с очень высокими температурами, и миллионами тонн горных пород и отложений над ним. Кислорода в этих условиях почти не было, и органическое вещество начало превращаться в воскообразное вещество, называемое керогеном.

При увеличении тепла, времени и давления кероген превратился в комбинацию водорода и углерода.Эту комбинацию могут создать тепло и давление. Некоторые другие примеры материалов с углеводородами — уголь, торф и природный газ.

Осадочные бассейны, где раньше лежали древние моря, часто являются источниками нефти. В Африке, например, осадочный бассейн дельты Нигера покрывает сушу в Нигерии, Камеруне и Экваториальной Гвинее.

Химия и классификация сырой нефти

Бензин, который мы используем для заправки автомобилей, ткани наших рюкзаков и обуви, а также многие другие полезные продукты, производятся из нефти.Однако после того, как нефть пробурена, она, как правило, является сырой, а это означает, что ее нельзя сразу использовать. Его химический состав может быть самым разным в зависимости от того, откуда он взялся.

Химия

Сырая нефть состоит из углеводородов, которые в основном состоят из водорода (около 13 процентов по весу) и углерода (около 85 процентов). Другие элементы, такие как сера (около 0,5 процента) и металлы, такие как железо и медь (менее 0,1 процента), также могут быть смешаны. Поскольку масло состоит из множества различных древних растений и организмов, его химический состав может сильно различаться.

Почти всегда необходимо очищать и фильтровать сырую нефть для получения полезных продуктов.

Классификация

Нефть классифицируется по трем основным категориям: географическое положение, в котором она была пробурена, содержание серы и плотность в градусах API.

Классификация: География

Нефть бурят по всему миру. Однако есть три основных источника сырой нефти.

Первая, Brent Crude, представляет собой смесь, поступающую с 15 различных нефтяных месторождений между Шотландией и Норвегией в Северном море.Эти месторождения поставляют нефть в большую часть Европы.

West Texas Intermediate (WTI) — нефть, добываемая в основном в американском штате Техас. Он «сладкий» и «легкий» — считается очень качественным. WTI поставляет нефть в большую часть Северной Америки.

Наконец, нефть Дубая, также известная как нефть Фатех или Дубай-Оман, представляет собой легкую высокосернистую нефть, добываемую в Дубае, часть Объединенных Арабских Эмиратов. Соседняя страна Оман недавно начала добычу нефти. Эта нефть в основном поставляется в Азию.

Справочная корзина ОПЕК — еще один важный источник нефти. ОПЕК — Организация стран-экспортеров нефти, основанная в 1960 году Ираном, Ираком, Кувейтом, Саудовской Аравией и Венесуэлой. С тех пор другие страны присоединились к этой организации или покинули ее. Справочная корзина ОПЕК — это средняя цена на нефть из стран-членов ОПЕК.

Классификация: содержание серы

Сера считается «примесью» нефти.Сера в сырой нефти может вызывать коррозию металла в процессе переработки и способствовать загрязнению воздуха. Нефть с содержанием серы более 0,5% называется «кислой», а нефть с содержанием серы менее 0,5% — «сладкой».

Сладкое масло обычно намного дороже кислого. Он не требует такой очистки и менее вреден для окружающей среды.

Классификация: плотность по API

Американский институт нефти (API) — торговая ассоциация предприятий нефтегазовой отрасли.API установил стандарты для различных продуктов, связанных с нефтью и газом. В API также установлено несколько единиц измерения.

Плотность

API — это мера плотности нефтяной жидкости по сравнению с водой. Если плотность нефтяной жидкости в градусах API больше 10, она «легкая» и плавает на воде. Если плотность в градусах API меньше 10, он «тяжелый» и тонет в воде.

Легкие нефтепродукты предпочтительнее, поскольку они содержат больше углеводородов. Более тяжелые масла содержат больше металлов и серы и требуют более глубокой очистки.

Нефтяные резервуары

Нефть находится в подземных карманах, называемых резервуарами. Глубоко под землей давление чрезвычайно велико. Нефть медленно просачивается к поверхности, где давление ниже. Он продолжает это движение от высокого к низкому давлению, пока не встретит слой породы, через который он не может проникнуть. Затем нефть собирается в резервуарах, которые могут находиться на глубине нескольких сотен ярдов ниже поверхности Земли.

Количество нефти в резервуаре измеряется в баррелях или тоннах. Бочка с маслом составляет около 159 литров (42 галлона). Это измерение обычно используется производителями нефти в США. Производители нефти в Европе и Азии обычно измеряют в метрических тоннах. В метрической тонне содержится от шести до восьми баррелей нефти.

Сырая нефть часто встречается в коллекторах вместе с природным газом.

Добыча нефти

Общее количество нефти в пласте называется нефтеотдачей. Многие нефтяные жидкости, составляющие нефтеотдачу коллектора, не могут быть извлечены из-за того, что их слишком сложно, опасно или дорого бурить.Часть геологической нефтеотдачи пласта, которая может быть извлечена, — это запасы нефти этого пласта.

Бурение в районе, где уже обнаружены запасы нефти, называется эксплуатационным бурением. Бурение при отсутствии известных запасов называется разведочным бурением или поисково-разведочными работами. Направленное бурение включает бурение вертикально к известному источнику нефти с последующим поворотом бурового долота под углом для достижения дополнительных ресурсов.

Буровые установки

На суше нефть можно добывать с помощью конструкции, называемой нефтяной или буровой.В море нефть добывают с нефтяной платформы.

В большинстве современных скважин используется пневмоповоротная буровая установка. В этом процессе двигатели приводят в действие буровую коронку. Сверло — это режущий инструмент, используемый для создания круглого отверстия, известного как ствол скважины.

Когда буровое долото вращается и прорезает землю, небольшие куски породы отламываются. Мощный поток воздуха закачивается вниз по центру полого сверла и выходит через его нижнюю часть. Затем воздух устремляется обратно к поверхности, унося с собой крошечные глыбы камня.Эти образцы горных пород тщательно исследуются геологами нефтяных компаний.

Когда сеялка сталкивается с нефтью, часть нефти поднимается с земли высоко в воздух. Этот немедленный выброс масла известен как «фонтан».

После обнаружения резервуара для извлечения нефти используются насосы. Во-первых, буровой раствор, известный как «раствор», используется для создания скважин для добычи нефти. Буровые насосы обеспечивают циркуляцию бурового раствора.

Затем используется множество различных насосов, чтобы поднять нефть на поверхность.Одна из самых известных — это большая насосная машина в форме молотка, которая перемещается вверх и вниз над землей. Глубоко под землей движение насосной станции перемещает полый поршень вверх и вниз, и это движение постоянно переносит нефть на поверхность.

Добыча нефти

Даже после закачки большая часть нефти может оставаться в подземном резервуаре. Для извлечения этой нефти необходимы другие методы — процесс, называемый вторичным извлечением.

Один из распространенных методов — заводнение водой. Нефтедобывающие компании намеренно затопляют скважины, потому что вес воды выталкивает нефть из резервуаров в соседние скважины.

Бурение на море намного дороже, чем на суше. Для этого требуется массивная конструкция, способная противостоять огромной силе океанских волн в штормовом море.

Платформа может быть привязана к дну океана и плавать. Или это может быть жесткая конструкция, которая крепится к дну океана, моря или озера с помощью бетонных или стальных ножек.

Нефтяные платформы могут вызвать серьезные экологические катастрофы. Проблемы с буровым оборудованием могут привести к взрыву нефти из скважины в океан. До того, как скважина будет закупорена, могут быть сброшены миллионы баррелей нефти.

Когда нефть разливается в океане, она плавает по воде и наносит огромный ущерб местным популяциям животных. Разливы нефти угрожают птицам, рыбам и морским млекопитающим.

Битум и северный лес

Сырую нефть не всегда нужно добывать глубоким бурением.Иногда он просачивается на поверхность и пузырится над землей. Битум — это черная, чрезвычайно липкая нефть, которая иногда поднимается на поверхность Земли.

В естественном состоянии битум обычно смешан с «нефтеносными песками» или «битуминозными песками», что делает его извлечение чрезвычайно трудным.

К сожалению, переработка битума является дорогостоящей и вредной для окружающей среды. Однако мы зависим от битума из-за его уникальных свойств: около 85 процентов добываемого битума используется для производства асфальта для мощения и ямочного ремонта наших дорог, а небольшой процент используется для производства кровли и других продуктов.

Большинство мировых запасов битума находится в восточной части провинции Альберта, Канада. Другие крупные запасы находятся в Северо-Каспийском бассейне Казахстана и Сибири, Россия.

Эти заповедники расположены под частью бореального леса, также называемого тайгой. Это делает добычу как трудной, так и экологически опасной.

Тайга окружает Северное полушарие чуть ниже замерзшей тундры, в основном в Канаде, России и Скандинавии. Его иногда называют «легкими планеты», потому что он ежедневно фильтрует тонны воды и кислорода через листья и иголки своих деревьев.Каждую весну северный лес выбрасывает в атмосферу огромное количество кислорода и сохраняет наш воздух чистым. Тайга также является домом для самых разных животных.

Переработка полезных продуктов

Переработка нефти — это процесс преобразования сырой нефти или битума в более полезные продукты, такие как топливо или асфальт.

Сырая нефть выходит из-под земли с примесями, от серы до песка. Эти нежелательные элементы необходимо отделить путем нагревания сырой нефти в дистилляционной башне.

Нефть не всегда использовалась миллионами людей, как сегодня. Однако он всегда был важной частью многих культур. Во многих частях света он использовался в качестве топлива для обогрева, в лампах и для других целей.

Современная нефтяная промышленность возникла в 1850-х годах после того, как промышленная революция открыла новые огромные возможности для использования нефти. Машины, приводимые в движение паровыми двигателями, быстро стали слишком медленными, мелкими и дорогими. В результате топливо на нефтяной основе вскоре стало пользоваться большим спросом. Изобретение серийного автомобиля в начале 20 века еще больше увеличило спрос на нефть.

Добыча нефти быстро выросла. В 1859 году в Соединенных Штатах было добыто 2000 баррелей нефти. К 1906 году это количество составляло 126 миллионов баррелей в год. Сегодня Соединенные Штаты ежегодно добывают около 6,8 миллиардов баррелей нефти.

Ежедневно во всем мире производится более 70 миллионов баррелей. Это почти 49 000 баррелей в минуту.

Соединенные Штаты потребляют гораздо больше нефти, чем любая другая страна.В 2017 году он ежедневно потреблял более 19 миллионов баррелей нефти.

Бензин, который нам нужен для транспортировки в школу, на работу или на каникулы, производится из сырой нефти. Из барреля нефти производится около 72 литров (19 галлонов) бензина, и люди во всем мире используют его для двигателей автомобилей, лодок, самолетов и скутеров.

Нефть используется не только в качестве топлива. Он также входит в состав тысяч предметов повседневного обихода, от лака для ногтей до витаминных капсул и пакетов для мусора.

Углеродный цикл

У добычи ископаемого топлива есть серьезные недостатки, и это спорный бизнес.

Углерод, важный элемент на Земле, составляет около 85 процентов углеводородов в нефти. Углерод поглощается растениями и является частью каждого живого организма. Он естественным образом выделяется из-за вулканов, эрозии почвы и испарения. Когда углерод выбрасывается в атмосферу, он поглощает и сохраняет тепло, регулируя температуру Земли и делая нашу планету пригодной для жизни.

Огромные количества углерода хранятся под землей в виде ископаемого топлива и в почве. Этот подземный углерод необходим, потому что он поддерживает баланс «углеродного бюджета» Земли.

Однако, начиная с 1700-х годов, ископаемое топливо активно добывалось и сжигалось для получения энергии или топлива. Это высвобождает углерод, который остался под землей, и нарушает углеродный бюджет. Это влияет на качество воздуха, воды и климата в целом, заставляя нашу планету нагреваться.

Бурение в поисках природных ресурсов не только высвобождает углерод, хранящийся в ископаемом топливе. Он также высвобождает углерод, хранящийся в самом лесу.

Сжигание бензина, производимого из нефти, особенно вредно для окружающей среды. Каждый литр (галлон) газа, который сжигается в двигателе автомобиля, выделяет около 9 кг (20 фунтов) углекислого газа. Бензин и дизельное топливо также напрямую загрязняют атмосферу. Они выделяют токсичные химические вещества.

Люди и нефть

Тем не менее, нефть — основная часть современной цивилизации.В более бедных развивающихся странах доступ к недорогой энергии может расширить возможности граждан и повысить качество жизни. Нефть является топливом и входит в состав многих химикатов и лекарств. Из него также делают такие важные предметы, как сердечные клапаны, контактные линзы и бинты. Запасы нефти важны для улучшения экономики страны в целом.

Пик Ойл

Нефть — невозобновляемый ресурс, и мировые запасы нефти не всегда удовлетворяют мировой спрос на нефть. Пик нефти — это момент, когда нефтяные компании добывают максимально возможное количество нефти. После нефтяного пика добыча нефти будет только уменьшаться. После пика нефти стоимость оставшейся части предложения вырастет.

Невозможно узнать точный год пика добычи нефти. Некоторые геологи утверждают, что это уже прошло, в то время как другие утверждают, что технология добычи задержит пик добычи нефти на десятилетия. По оценкам многих геологов, пик добычи нефти может быть достигнут в течение 20 лет. Другие думают, что это дальше.

Альтернативы нефти

Специалисты многих групп все больше интересуются бурением нефтяных месторождений. Правительства и организации призывают граждан изменить свои привычки, чтобы мы не полагались так сильно на нефть.

Водоросли — также потенциально огромный альтернативный источник энергии. Масло водорослей можно превратить в топливо. Водоросли растут очень быстро и не занимают много места. Около 38850 квадратных километров (15000 квадратных миль) водорослей — меньше половины размера U. Южный штат Мэн — обеспечит достаточно биотоплива, чтобы восполнить все потребности США в нефти. Водоросли поглощают загрязнения, выделяют кислород и не нуждаются в пресной воде.

Швеция хочет резко снизить свою зависимость от нефти и других видов ископаемого топлива к 2020 году. Эксперты в области науки, лесного хозяйства и энергетики объединились для разработки источников устойчивой энергии. Сюда входят ветряные электростанции, энергия волн и солнечная энергия, а также биотопливо для гибридных автомобилей. Изменения в привычках общества, такие как увеличение количества остановок общественного транспорта и видеоконференции для предприятий, также являются частью плана по сокращению использования нефти.

добыча нефти | химия | Британника

экстракция масла , выделение масла из побочных продуктов животного происхождения, мясистых фруктов, таких как оливковое масло и пальма, и масличных семян, таких как семена хлопка, кунжута, соевых бобов и арахиса. Масло добывают тремя общими методами: рыхление, используемое с продуктами животного происхождения и масличными фруктами; механическое прессование масличных семян и орехов; и экстракция летучими растворителями, используемая в крупномасштабных операциях для более полной экстракции, чем это возможно при прессовании.

Рендеринг изначально предполагал применение тепла; в самой примитивной форме это практикуется, складывая в кучу фрукты, такие как оливки, на солнце и собирая выделяющееся масло. Аналогичный, несколько более сложный процесс используется для извлечения масла из плодов пальмы путем кипячения в воде, а затем смывания масла с поверхности. Китовый жир нарезают на мелкие кусочки и нагревают в чанах (триверк) или варят в паровых варочных котлах; масло собирается путем слива или снятия сливок.

Подробнее по этой теме

Масложировая переработка: Общие методы добычи

… материалы для масложировой промышленности представляют собой побочные продукты животного происхождения от убоя крупного рогатого скота, свиней и овец; жирная рыба и морские млекопитающие ;. ..

Многие масличные семена и орехи измельчаются, отслаиваются или раскатываются, а затем подвергаются механическому прессованию для высвобождения масла. Современный винтовой пресс непрерывного действия обеспечивает давление до 30 000 фунтов на квадратный дюйм. При современной прессовой экстракции семена масличных культур или орехи очищаются, а скорлупа или шелуха удаляются; ядра или мясо перемалываются до крупной муки, которую прессуют с предварительным нагревом или без него. Масло холодного отжима, также называемое маслом холодного отжима, или масло первого отжима, чище и имеет лучший вкус, чем масло, полученное с помощью тепла.После отжима блюд, приготовленных из масличных семян или орехов, оставшийся пирог содержит от 5 до 15 процентов масла. Большая часть масла, присутствующего в этих остатках, а также в блюдах из семян и орехов, которые в природе содержат мало масла, может быть удалена экстракцией летучими растворителями, особенно петролейным бензином (также известным как петролейный эфир, технический гексан или гептан). Растворитель просачивается через муку, растворяя масло, которое, наконец, извлекают из раствора путем испарения растворителя.Растворитель также восстанавливается и используется снова.

Добыча масла — обзор

7.1 Введение

Добыча оливкового масла — древняя сельскохозяйственная отрасль в Средиземноморье, и на сегодняшний день она имеет фундаментальное экономическое значение для многих стран (Mantzavinos and Kalogerakis, 2005). Производственные циклы включают один из следующих процессов экстракции: (1) традиционный, осуществляемый путем прессования оливковой пульпы и центрифугирования фильтрата; и (2) непрерывный, осуществляемый посредством прямого центрифугирования (двухфазная или трехфазная центробежная экстракция) оливковой мякоти, разбавленной водой (рис.7.1) (Такач и Каракая, 2009).

Рисунок 7.1. Процессы экстракции оливкового масла. а) традиционный процесс; (б) двухфазная система центрифугирования; и (c) трехфазная система центрифугирования.

По материалам Alburquerque, J. A., Gonzalvez, J., Garcia, D., Cegarra, J., 2004. Агрохимическая характеристика «alpeorujo», твердого побочного продукта метода двухфазного центрифугирования для экстракции оливкового масла. Технология биоресурсов 91, 195–200.

Давление и системы трехфазного центрифугирования образуют огромное количество сточных вод с оливковых заводов (OMWW), которые могут иметь большое влияние на почву и водную среду из-за высокой концентрации органических веществ и фитотоксичности (Rahmanian et al., 2014). Было подсчитано, что на каждую тонну переработанных плодов оливок примерно 1,2–1,8 м3 сточных вод образуется с помощью трехфазных систем центрифугирования (Nassar, 2007).

OMWW состоят из промывочной воды для оливок (около 5% от веса обработанных оливок), воды из оливковой мякоти (40–50% от исходного веса оливок), воды, добавленной к оливковой пасте на этапе центрифугирования, и воды. поступает с моечных экстракционных установок (5–10% от веса обработанных оливок).

Характеристики OMWW широко варьируются в зависимости от сортов оливок, методов выращивания, периода сбора урожая и метода производства оливкового масла. Они выглядят как темно-коричневая жидкость с сильным кисловатым запахом и значением pH от 3 до 5,9. Основной характеристикой OMWW является присутствие огромного количества органических веществ, таких как сахара, дубильные вещества, органические кислоты и полифенолы: значения химической потребности в кислороде (ХПК) и биохимической потребности в кислороде (БПК) находятся в диапазоне от 40 до 220 и 35. –110 г / л соответственно (Niaounakis, Halvadakis, 2006).Однако что касается состава отходов заводов по производству оливкового масла, то значения их параметров, приведенные в литературе, редко совпадают. Это связано с тем, что заводы по производству оливкового масла работают сезонно с использованием другой технологии, тогда как культуры, которые обрабатываются ежедневно, имеют разное происхождение, обработку и разнообразие.

Как правило, из-за отсутствия в настоящее время соответствующих технологий очистки, OMWW сбрасываются непосредственно в канализационные системы, долины и неконтролируемые водоемы, хотя такие методы сброса запрещены во многих странах Средиземноморья (Hanifi and El Hadrami, 2009).

Утилизация OMWW представляет собой серьезную экологическую проблему из-за присутствия органических веществ и фитотоксической активности фенольных соединений: было подсчитано, что загрязняющий эффект 1 м ³ OMW аналогичен эффекту 200 м ³ бытовых сточных вод (Цагараки и др., 2007). С этой целью было исследовано несколько физико-химических, биологических и комбинированных процессов их обработки, что привело к значительной органической нагрузке и снижению токсичности (Азбар и др., 2004; Параскева и Диамадопулос, 2006; Ройг и др., 2006). Варианты управления включают прямое внесение в почву (Paredes et al., 1999), испарение (Cegarra et al., 1996; Jarboui et al., 2008, 2010), солнечную дистилляцию (Potoglou et al., 2004), центрифугирование, фильтрацию, флокуляция, адсорбция (Aktas et al., 2001; Azzam et al., 2004; Nassar et al., 2014), электрокоагуляция (Inan et al., 2003), анаэробное сбраживание (Ammary, 2005; Borja et al., 2003; Fezzani, Cheikh, 2007; Hamdi, 1996), аэробные процедуры (Benitez et al. , 1997; Garrido Hoyos et al., 2002), биообработки (Ramos-Cormenzana et al., 1996; Sayadi et al., 2000; Scioli and Vollaro, 1997), процессы окисления и расширенного окисления (Rivas et al., 2001; Mert et al. ., 2010), озонирование (Chedeville et al., 2009), мембранные процессы (Borsani, Ferrando, 1996; Canepa et al., 1988; Stoller, 2008) и интегрированные процессы (Bressan et al., 2004; Dhouib et al. ., 2006).

Эффективность, сложность и рентабельность этих методов может значительно различаться.По сути, комбинированные физико-химические и биологические системы, кажется, гарантируют высокую эффективность с точки зрения контроля загрязнения. Тем не менее, большое количество образующегося осадка остается серьезной проблемой при обработке OMWW. Кроме того, из-за небольшого масштаба и рассредоточенности оливковых заводов и сезонности процесса доступные решения еще не привели к качеству, требуемому для соответствия строгим экологическим стандартам (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006).

Объяснение нефти и нефтепродуктов

Что такое сырая нефть и что такое нефтепродукты?

Мы называем сырую нефть ископаемым топливом , потому что это смесь углеводородов, образовавшаяся из останков животных и растений (диатомовых водорослей), которые жили миллионы лет назад в морской среде до появления динозавров. На протяжении миллионов лет останки этих животных и растений были покрыты слоями песка, ила и камней. Тепло и давление этих слоев превратили останки в то, что мы теперь называем сырой нефтью или нефтепродуктами. Слово нефть означает каменное масло или нефть из земли.

Источник: Управление энергетической информации США (общественное достояние)

Нажмите для увеличения

Диатомовые водоросли под микроскопом.

Источник: изображение использовано с разрешения Micrographia

.

Сырая нефть и другие углеводороды находятся в жидкой или газообразной форме в подземных бассейнах или резервуарах, в крошечных пространствах в осадочных породах и около поверхности земли в гудроне (или нефтяном) песках . Нефтепродукты — это топливо, произведенное из сырой нефти и углеводородов, содержащихся в природном газе. Нефтепродукты также могут быть получены из угля, природного газа и биомассы.

Продукты из сырой нефти

После того, как сырая нефть извлечена из земли, она отправляется на нефтеперерабатывающий завод, где различные части сырой нефти разделяются на пригодные для использования нефтепродукты. Эти нефтепродукты включают бензин, дистилляты, такие как дизельное топливо и топочный мазут, топливо для реактивных двигателей, нефтехимическое сырье, воски, смазочные масла и асфальт. Дополнительные сведения см. В разделе «Переработка сырой нефти — входы и выходы»

Американский баррель сырой нефти объемом 42 галлона дает около 45 галлонов нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах США из-за увеличения переработки нефти. Это увеличение громкости похоже на то, что происходит с попкорном, когда он лопается. Ядро кукурузы меньше и плотнее, чем лопнувшееся ядро.Количество производимых отдельных продуктов варьируется от месяца к месяцу и от года к году, так как нефтеперерабатывающие заводы корректируют производство для удовлетворения рыночного спроса и увеличения прибыльности.

Нажмите для увеличения

Последнее обновление: 26 июля 2021 г.

Добыча сырой нефти и природного газа

Когда мы говорим о сырой нефти как о сырье для химической промышленности, мы обычно имеем в виду сырую нефть, которая представляет собой смесь углеводородов. Строго говоря, мы должны использовать термин «нефть», образованный от латинского petra — горные породы и oleum — нефть. Нефть описывает не только смесь углеводородов в сырой нефти, включая газы и твердые вещества, растворенные в жидкости, но также и любой связанный с ней свободный газ, известный как природный газ.

• Этот блок описывает, как образуется нефть, и описывает методы бурения, которые используются для ее извлечения.
• В другом блоке описан метод разделения нефти на отдельные фракции на нефтеперерабатывающем заводе путем дистилляции.
• Третий блок посвящен другим процессам, используемым на нефтеперерабатывающем заводе: крекингу, изомеризации, риформингу и алкилированию. Эти процессы производят газообразное и жидкое топливо, а также соединения, необходимые в химической промышленности для производства огромного количества продуктов, от пластмасс до лекарств.

Нефть, которую стоит добывать, обычно находится в ловушке в слоях проницаемых пород другими слоями непроницаемой породы, но в последнее время запасы газа и нефти извлекаются из сланца, который является непроницаемой породой, но пористой в том смысле, что есть пробелы. (поры) в своей структуре, в которых могут задерживаться жидкости и газы.

Образование природного газа и сырой нефти

В образце сырой нефти можно идентифицировать более 200 различных углеводородов. Они образовались в отдаленные периоды геологического времени, от 50 до 500 миллионов лет назад, из останков живых организмов. Следовательно, это ископаемое топливо.

Выветрившийся каменный материал, выветренный с суши и перенесенный в море, накапливался слоями в течение миллионов лет в погружающихся бассейнах, а остатки большого количества морских растений и животных стали включаться в отложения (рис. 1).

Из-за толщины отложений возникло высокое давление, которое, вероятно, в сочетании с биохимической активностью, привело к образованию нефти. Подробный механизм неясен, но вполне вероятно, что анаэробные микробы снизили содержание кислорода и азота в том, что раньше было живым веществом.

Последующие движения земли, которые вызвали поднятие осадочных бассейнов, также вызвали миграцию нефти через поры в породах, иногда в районы, расположенные далеко от того места, где она образовалась. В ходе миграции часть нефти накапливалась в ловушках, где проницаемая порода была ограничена непроницаемой породой. Основными типами ловушек на нефтяных месторождениях, встречающихся во всем мире, являются антиклиналь (поднятие пласта), как показано на Рисунке 1, ловушка разлома (Рисунок 2) и соляной купол (Рисунок 3).

Рис. 1 Антиклиналь — это место, где ранее плоские пласты были изогнуты вверх из-за движений земли, образуя арку.В этом случае нефть мигрировала вверх в проницаемой породе и оказалась захваченной вышележащей непроницаемой породой.		Рис. 2 Линия разлома — это линия, вдоль которой пласты на одной стороне были смещены и больше не совпадают с пластами на другой стороне. В изображенном здесь примере слой непроницаемой породы захватил нефть, предотвращая ее дальнейшую миграцию в слое проницаемой породы. / Пролет

Рис. 3 Каменная соль под воздействием тепла и давления может очень медленно двигаться вверх, пробиваясь через вышележащие пласты породы и, таким образом, образуя соляной купол.В показанном случае нефть в слое проницаемой породы оказалась захваченной вышележащей непроницаемой породой и соляным куполом.

Поскольку жидкая нефть и попутный газ улавливаются в больших количествах в одной области проницаемой породы, возможно бурение этой породы вертикально, и нефть и газ под давлением поднимаются по трубе на поверхность. Газ отделяется от нефти, и затем говорят, что сырая нефть стабилизируется. Затем газ и нефть транспортируются по трубам либо по суше на нефтеперерабатывающий завод, либо на судно (танкер).Если они перевозятся на корабле, газ сжижается перед закачкой в ​​танкер. Чтобы танкеры могли легко выгружать газ и нефть, нефтеперерабатывающие заводы по всему миру строятся рядом с береговой линией.

Жидкая нефть содержит в основном алканы (от 5 до 125 атомов углерода в молекулах), циклоалканы и ароматические углеводороды. Относительные количества трех классов соединений варьируются в зависимости от месторождения, алканов (15% — 60%), циклоалканов (30% — 60%), ароматических углеводородов (от 3% до 30%), с очень высокомолекулярным остатком. массовые углеводороды (например, битум), составляющие остаток.

Средняя длина углеродных цепочек также варьируется от месторождения к полю. В некоторых областях преобладают более мелкие углеводородные молекулы (легкая сырая нефть). В тяжелой сырой нефти преобладают более крупные молекулы.

Природный газ — это в основном метан с меньшими количествами других алканов, этана, пропана и бутанов. Как и в случае с жидкой нефтью, состав природного газа варьируется от месторождения к месторождению. На некоторых месторождениях метан может составлять 98% газа, и он известен как сухой природный газ.Во влажном природном газе до 20% газа состоит из других алканов, этана, пропана и бутанов. Некоторые виды природного газа, например, на юге Франции, содержат большое количество сероводорода, до 16%, а другие, как в США, значительные количества гелия. На некоторых месторождениях природный газ содержит до 7% гелия по объему.

Многие нефтяные месторождения расположены на шельфе, что создает дополнительные проблемы.

Рис. 4 Мумбаи Хай — это прибрежное нефтяное месторождение в 162 км от побережья Мумбаи, Индия,
на глубине около 75 метров.
С любезного разрешения Наду Читнис (Wikimedia Commons).

Рис. 5 Прокладываемый трубопровод для подключения к нефтяному месторождению Эндрю, которое находится примерно в 200 км к северо-востоку от Абердина. С любезного разрешения BP.

Рис. 6 Дайвер собирается исследовать участок трубопровода, по которому идет нефть с месторождения Баклан, более 500 км к северо-востоку от Абердина. С любезного разрешения Shell International Ltd. Рис. 7 Газопровод от морского бурения, прокладываемый на острове Сахалин, на восточном побережье России. Месторождение природного газа является одним из крупнейших в мире и все еще находится в стадии разработки. С любезного разрешения Shell International Ltd.

Рис. 8 Буровая платформа Лун-А (Лунское-А), расположенная в 15 км от северо-восточного побережья
острова Сахалин, на восточном побережье России, на глубине воды 48 метров.
С любезного разрешения Dissident (Wikimedia Commons).

На нефтеперерабатывающих заводах газ и нефть разделяются перегонкой на фракции с разными температурами кипения, которые затем подвергаются дальнейшей переработке (крекинг, изомеризация, риформинг и алкилирование). Сырая нефть состоит не только из углеводородов. Также присутствуют различные серосодержащие соединения, которые необходимо удалить при рафинировании.

Органические соединения серы и сероводород, оба из которых должны быть удалены, поскольку в противном случае они отравят катализатор, необходимый для производства синтез-газа, что приводит к образованию многих наиболее важных промышленных соединений.В установке обессеривания органические соединения серы часто сначала превращаются в сероводород до реакции с оксидом цинка. Сырье смешивают с водородом и пропускают через катализатор из смешанных оксидов кобальта и молибдена на инертном носителе (специально обработанный оксид алюминия) при температуре около 700 К.

Затем газы пропускают через оксид цинка при температуре около 700 К и удаляют сероводород:

Гидравлический разрыв пласта (ГРП)

Традиционные залежи природного газа и нефти находятся в проницаемых породах, заключенных под непроницаемыми породами.Эти отложения могут быть извлечены путем бурения через непроницаемую породу в проницаемую породу.

Но газ и нефть также задерживаются в пространствах внутри непроницаемой сланцевой породы. Следовательно, поскольку сланцы непроницаемы, простого бурения до них недостаточно для извлечения этих отложений. Вместо этого используется процесс гидроразрыва пласта, широко известный как гидроразрыв. Чтобы получить газ или нефть, породу необходимо расколоть.

Сланцевые месторождения в США были открыты в 1821 году, но первое использование гидроразрыва пласта произошло 120 лет спустя, в 1940-х годах, и только в этом веке разработка ускорилась, и в настоящее время в США насчитывается несколько сотен тысяч сланцевых скважин, из которых около 13000. ежегодно бурятся новые скважины.

В то время как запасы сланцев исследуются во всем мире, наибольшая часть гидроразрыва пласта имела место в США, и это единственная страна, имеющая такой крупномасштабный источник газа и нефти, который является коммерчески жизнеспособным. Одним из основных примеров сланцевого месторождения является Северный Техас (Даллас и Форт-Уэрт), где сланец Барнетт простирается на 8000 квадратных миль и содержит 86 триллионов кубических футов природного газа, которого достаточно для обеспечения энергией всех домов в США в течение почти 20 лет. Другие крупные месторождения в южных штатах включают Арканзас (сланцы Файет) и Луизиану (сланцы Хейнсвилля).

Есть также очень большие залежи сланцев в восточных штатах США. Самыми крупными из них являются сланцевые месторождения Марселлус в Пенсильвании, Огайо и Западной Вирджинии. Другие находятся в Иллинойсе, Кентукки и Индиане (Нью-Олбани) и в Мичигане (Антрим).

Рис. 9 В США есть очень большие площади сланцевых отложений. Эта фотография была сделана буровой установкой на сланцевом месторождении Marcellus в графстве Лайкоминг в Пенсильвании. С любезного разрешения Rurhfisch (Wikimedia Commons).
		Рис. 10 И эта фотография бурения сланцевого газа и нефти находится на другой стороне США, недалеко от хребта Винд Ривер в Вайоминге. Позади буровой можно увидеть Скалистые горы. С любезного разрешения Бюро землеустройства США (Wikimedia Commons).

На традиционных месторождениях газ и нефть находятся в свободном состоянии на больших площадях, и очень много может быть получено путем вертикального бурения ствола скважины (Рисунок 1).Сланцевый газ и нефть находятся в большом количестве небольших карманов, и для их вывода на поверхность требуется другой метод — гидравлический разрыв пласта.

Это включает в себя бурение вертикально на 2 км или более ниже поверхности перед постепенным переходом в горизонтальное положение и продолжением бурения еще на 3 км. Это позволяет разместить на одной поверхности множество небольших резервуаров с газом и нефтью.

Рис. 11 Гидравлический разрыв пласта (гидроразрыв), используемый для высвобождения нефти и природного газа
из пласта сланца.

Зазор между облицовкой пробуренной скважины и окружающей породой затем заделывается бетоном, чтобы обеспечить безопасный путь для добычи газа и нефти. В горизонтальной части ствола скважины имеются небольшие перфорационные отверстия, через которые под высоким давлением (более 600 атмосфер) прокачивается смесь воды, песка и добавок для создания трещин (микротрещин) в сланце на глубину до 50 метров. Этот флюид для гидроразрыва называется жидкой водой. Песок (или другие твердые материалы) называются расклинивающими наполнителями и добавляются для поддержки трещин, образующихся под давлением.Они откладываются в трещинах, чтобы не допустить их закрытия, тем самым гарантируя, что газ и нефть могут продолжать свободно вытекать из трещин горной породы даже после сброса давления закачки.

При таких чрезвычайно высоких давлениях в скважину закачивается до 10 миллионов литров жидкости для гидроразрыва. Когда давление сброшено, нефть и газ могут уйти. Затем устанавливается устье скважины для улавливания выпущенных нефти и газа. Затем забирают оборудование для бурения и гидроразрыва пласта.

В воду также добавляется широкий спектр соединений, добавок, которые служат для различных целей, от ограничения роста бактерий до предотвращения коррозии обсадной колонны скважины, добавок, снижающих трение, позволяющих перекачивать жидкости для гидроразрыва по пласту. трубы, поглотители кислорода и другие стабилизаторы для предотвращения коррозии металлических труб (Таблица 1).

Добавка	Функция	Примеры соединений
Биоцид	Устранение бактерий	четвертичные аммониевые соли
Кислота	Растворение некоторых минералов и образование трещин в породе	соляная кислота
Редуктор трения	Свести к минимуму трение между трубой и жидкостью	метанол, этан-1,2-диол, полиакриламид
ПАВ		лаурилсульфатные соли
Ингибитор образования накипи	Предотвратить образование накипи в трубе	неорганический фосфат
Буфер	Поддерживает постоянный pH жидкости	карбонат натрия, этановая кислота
Ингибитор коррозии	Уменьшает коррозию труб	метанол, пропан-2-ол
Управление утюгом	Предотвращает осаждение оксидов железа	лимонная кислота, этановая кислота
Сшивающие линзы	Сохраняет вязкость постоянной при изменении температуры жидкости	борная кислота, борат натрия
Желирующие вещества	Утолщает воду, удерживая песок во взвешенном состоянии	камеди, метанол, этан-1,2-диол

Таблица 1 Добавки: Пример соединений, добавляемых в воду при гидроразрыве пласта добавок, используемых для гидроразрыва пласта на нескольких нефтегазовых месторождениях.

Состав жидкости для гидроразрыва меняется в зависимости от конкретных потребностей каждой области.

Возвратная жидкость содержит воду и загрязняющие вещества, включая добавки, а также радиоактивные материалы и тяжелые металлы, углеводороды и другие токсины. В Соединенных Штатах эти сточные воды хранятся на участке гидроразрыва пласта в ямах, закачиваются в глубокие подземные скважины или сбрасываются за пределы участка на очистные сооружения.

Рис. 12 Водохранилище (яма) сточных вод гидроразрыва в Соединенных Штатах.
С любезного разрешения Национальной лаборатории энергетических технологий.)

Агентство по окружающей среде правительства США (EPA) выделило некоторые проблемы, в том числе:
• Напряжение на запасы поверхностных и грунтовых вод из-за забора больших объемов воды, используемой при бурении и гидравлическом разрыве пластов

• Загрязнение подземных источников питьевой воды и поверхностных вод в результате разливов и неисправного строительства скважин
• Неблагоприятные воздействия от сбросов в поверхностные воды или от сброса в подземные нагнетательные скважины
• Загрязнение воздуха в результате выброса летучих органических соединений, опасных загрязнителей воздуха и парниковые газы.
Источник: www2.epa.gov/hydraulicfracturing

Эти опасения стали очевидными в последние годы. Таким образом, некоторые штаты США (например, Нью-Йорк) не дали разрешения на проведение гидроразрыва пласта, в то время как другие рассматривают возможность более строгого регулирования. Есть также исследование, показывающее более высокие концентрации углеводородов в атмосфере возле некоторых мест гидроразрыва пласта.

Есть также опасения по поводу нанесения вреда сельской местности, особенно тем районам, которые считаются особо красивыми.

ГРП и химическая промышленность

На этом веб-сайте представлены примеры того, как соединения, выделенные из нефти, используются для производства материалов, которые мы используем каждый день.Этот раздел посвящен тому, как выделялись газы

гидроразрыва используются в химической промышленности. Процессы, используемые для производства полезных соединений из газа, полученного посредством гидроразрыва, аналогичны тем, которые используются для производства этих соединений из нефти, полученной обычными способами. Однако, поскольку газы, полученные с помощью гидроразрыва, намного дешевле, чем газы, полученные другими способами, стоит вспомнить о диапазоне соединений, которые могут быть произведены.

Состав газа варьируется в зависимости от месторождения, используемого для гидроразрыва (таблица 2), так же, как и на традиционных месторождениях, описанных выше.Хотя это является проблемой, когда требуется однородный состав, например, когда газ используется в качестве топлива, присутствие этана, пропана и бутана особенно приветствуется в химической промышленности.

	Метан	Этан	Пропан	Диоксид углерода	Азот
Барнетт Велл 1	80,3	8,1	2,3	1,4	7.9
Барнетт Уэлл 2	81,2	11,8	5,2	0,3	1,5
Барнетт Уэлл 3	91,8	4,4	0,4 ​​	2,3	1,1
Барнетт Уэлл 4	93,7	2,6	0,0	2,7	1,0
Колодец Марцелла 1	79. 4	16,1	4,0	0,1	0,4 ​​
Колодец Марцелла 2	82,1	14,0	3,5	0,1	0,3
Колодец Марцелла 3	83,8	12,0	3,0	0,9	0,3
Колодец Марцелла 4	95.5	3,0	1,0	0,3	0,2

Таблица 2 Состав природного газа (%) на сланцевых месторождениях Барнетт и Марселлус в США.
Источник: Заседание Ассоциации производителей газа К. Буллина и П. Кроускопа, Хьюстон, 2008 г.

Метан и этан отделяются от других газов фракционированием. Смесь пропана и бутана известна как сжиженный нефтяной газ (LPG), и многие из них используются в качестве топлива.При необходимости в качестве химического сырья пропан и бутан разделяют перегонкой.

Метан является основным сырьем для синтез-газа и, следовательно, для таких химических веществ, как метанол и аммиак.

Этан является важным сырьем для этена и, следовательно, для широкого ряда полимеров, включая поли (этен), поли (хлорэтен) и поли (фенилэтен).

Рис. 13 Первая партия этана из сланцевого газа из США в Европу была доставлена ​​на нефтехимический завод в Рафнесе в Норвегии в марте 2016 года, а первая — в Грейнджмут в Шотландии в сентябре следующего года.Этан, который хранился при 283 К, подвергали крекингу с получением этена (этилена) и других алкенов. Сфотографированный здесь Dragon является крупнейшим в мире танкером-газовозом для этана, вмещающим 27 500 м 90 540 3 90 541 газа. С любезного разрешения INEOS

Пропан является основным сырьем для пропена, который, в свою очередь, используется для производства полимеров — поли (пропена), акриловых полимеров, поли (пропенонитрила) — и кумола, используемого для производства фенола и пропанона, эпоксипропана для производства полиуретанов.