uspehrussia (uspehrussia) wrote,
uspehrussia
uspehrussia

Добывать нефть – самое простое занятие? Запихали трубу в землю, нефть и поперла - так ли это? (1)

Мы что в новостях привыкли про нефть читать? Да только про то, как прыгают-скачут цены, выкидывая порой такие коленца, что киевляне – и те только завистливо ахают. Еще мы знаем про миллиарды долларов и миллионы баррелей, урывочно – про всевозможные трубы. Еще особо рукопожатные джентльмены любят обозвать Россию «страной-бензоколонкой», про арабских шейхов, сидящих на золотых и платиновых тронах, омываемых просто океанами той нефти.



Ну, и, само собой, что добывать нефть – самое простое и обыденное занятие: пхнул трубу в землю, а нефть так и поперла.

Стало быть: вывалить новость – это одно, а объяснить, что она реально означает для отрасли и для всей России – совсем

Бегло «пробежимся» по нефти – что это такое, с чем едят и какие стереотипы в головах надо отменить раз и навсегда.

Предлагаю вот со стереотипов и начать. Самый распространенный из них, которым грешат журналисты – «под землей имеются озера и моря нефти, надо их только найти и сразу воткнуть трубу диаметром побольше».

Давайте запомним раз и навсегда: нет под землей никаких таких нефтяных озер. Земная кора сложена горными породами разного минерального состава и различной плотности.

Породы с относительно низкой плотностью, обладающие свойством вмещать в себя подвижные вещества (нефть, вода и пр.), называются коллекторами. Вот такие породы-коллекторы, пропитанные нефтью, и образуют нефтяные месторождения.

Никогда нефтяники не имеют дело с «озерами» сырой нефти, всегда им приходится придумывать, как заставить тот или иной вид коллектора «отдать» то, что он в себе содержит. Для этого коллектор должен обладать еще и таким свойством, как пористость – иметь поры, причем поры, сообщающиеся между собой. Совершенно логично, что главные коллекторы нефти – это песчаники, пески, доломиты, известняки.

Продолжим рассуждения, опираясь на логику – наш главный инструмент при поиске истины в любой естественно-научной отрасли знания.

Если коллектор представляет из себя слой очень большой толщины – нефть придется собирать в режиме некоего «пылесоса», водя воображаемым «шлангом» вдоль каждой трещины. Удобно? Нет. Значит, нефтяникам вынь да положи не просто коллектор, а такой, который сверху и снизу ограничен слабопроницаемыми для нефти слоями – например, слоями глины или гипса.

Вот тогда все в порядке – есть слоеный «пирог», из которого удобно выковыривать начинку. Но от пирожка с повидлом нашего детства такие нефтеносные слои отличаются в самом главном – нефтяной «пирог» всегда большой и толстый.

Нефтяные коллекторы прячутся под землей на глубинах от километра и больше – значит, весь этот «километр и больше» весьма основательно давит на коллекторный слой, и такая же твердая «опора» давит на коллекторный слой снизу. Вот в этом и кроется причина того, что нефть из скважины буквально вырывается: коллектор стиснут с двух сторон, и вдруг бур дает путь для выхода!

И, что опять же логично, пласт коллектора не может иметь бесконечную площадь – рано или поздно плотные слои смыкаются друг с другом. Нефтяники вот такой коллектор, зажатый с двух сторон и ограниченный по площади, не мудрствуя лукаво, называют «ловушкой».

4_1

Нефтяной коллектор (схема), Фото: gazprom-neft.ru

Вот это и есть та самая «ловушка». И «пузырек газа» в самой верхней части – тоже не случаен на этой

Нефть ведь образуется не из остатков динозавров (еще один дурацкий миф о нефти), а из куда как более мелких организмов – из фитопланктона, который в процессе превращения в нефть выделяет еще и газ. Газ легче нефти – вот она и выдавливает его наверх, где он и образует вот такую «шапку».

Надеюсь, что пока ничего сложного в рассуждениях не появилось, потому продолжаем – все так же опираясь на логику.

До того, как начать добывать нефть, ее нужно найти, причем в приличном количестве. Да, современные методы поиска давно уже стали строго научными – никакого лозоходства. Аэросъемка, сейсмическая разведка – в ход идет многое.

Но давайте зафиксируем очевидное: для правильной интерпретации всех полученных данных  требуется самый главный в мире инструмент- голова человека. Геологи-профессионалы, занимающиеся сбором данных, анализирующие их, делающие выводы – были, есть и будут ключевым фактором в успешном открытии новых нефтяных месторождений. Цените геологов, уважайте геологов, хольте их и лелейте, не оскорбляйте сравнением с офисным планктоном и прочими креаклами и – главное! – не мешайте отращивать бороды! Геологи – соль земли русской, а также ее щелочь, нефть, газ и уран. Очень прошу – сделайте себе пометочку-зарубочку по этому поводу, хорошо?

Поиск что нефти, что газа всегда имеет вероятностный характер – не потому, что геологи зря свой хлеб едят, а потому, что так вот распоряжается матушка-природа. Все теоретические изыскания заканчиваются весьма азартным мероприятием:  бурением пробных скважин. Почему азартным?

Статистика показывает, что одна успешная поисково-разведочная скважина приходится на 5-10 пустых. Мировая статистика, не российская. Помните, может быть, по Интернету «гуляли» репортажи с самой высокой в мире буровой установки «Тролль» в норвежской части Северного моря?

Troll-1

Буровая установка «Тролль», Фото: http://wwportal.com/

Месторождение, которое разрабатывают при помощи этого чуда инженерной мысли, называется Экофиск. Найти его смогли с 200-й (двухсотой – прописью) попытки. 199 сухих поисково-разведочных скважин  и только после этого – успех, причем успех грандиозный.

Но, раз уж принято решение именно «пробежаться по нефти», давайте не будем разбираться с поиском досконально, сразу перейдем к тому, что в мире креаклов описывают словами «ткнуть трубу».

Как бурят нефтяные скважины?

Снова начинаем с уничтожения очередного стереотипа:

----    нефтяники скважины не бурят, а … строят.

Мне можете не верить, но у меня есть в запасе неубиваемый аргумент.--   Представители самой жестокой профессии – сотрудники налоговых органов, относят скважины к основным средствам предприятия, а затраты на их обустройство – к капитальным вложениям.

     Что такое скважина?

Снова призываем на помощь логику, снова ее вполне достаточно. Скважина – это горная выработка, диаметр которой намного меньше ее длины, причем диаметр таков, что не предусматривает доступ в нее человека.

Каким требованиям должна отвечать скважина?

 –   ее конструкция должна обеспечивать свободный доступ к забою глубинного оборудования и приборов;

   – конструкция скважины должна предотвращать обрушение стенок скважины;

   – конструкция скважины должна предотвращать перетекание нефти из одного слоя в другой;

  – конструкция скважины должна обеспечивать возможность герметизации устья в случае необходимости.

Да, терминология тут проста: устье скважины – верхняя, поверхностная часть, забой скважины – нижняя ее часть.

«Ткнуть трубу»…

Бурим метров так на 30 вниз большим диаметром, ставим трубу в 324 мм диаметром – это у нас называется «направление». Цементируем пространство между стенками направления и стенками горной породы. Не зацементируем – размоет породу при дальнейшем бурении.

Направление готово – уменьшаем диаметр скважины, бурим до глубины в 500-800 метров. Опускаем новую колонну труб – теперь диаметром 168 мм, снова цементируем пространство между стенками трубы и стенками горной породы.  Готово – построен «кондуктор». Зачем оно надо?

До глубины 500-800 мм (в зависимости от региона) – зона пресных вод с активным водообменом, ниже – слой соленых вод. Не изолируем – хана той пресной воде. Построили кондуктор – теперь можно идти вниз до целевой глубины.

Теперь уже пошли трубы диаметром 146, но цементирование все того же пространства продолжаем и продолжаем. Два километра цементирования, три – сколько надо, столько и будем цементировать.

Согласны, что скважину именно «строят», а не бурят?..

Думаете, это все «премудрости»? Если бы… Скважины бывают разных типов – изучите схемы, тут слов дополнительно не требуется.

1

Три типа скважин, Фото: http://neftianka.ru/

oil2

Три способа бурения, Фото: http://neftianka.ru/

Вот так, если коротко.     Очень надеюсь, что теперь в ответ на фразу «Ткнул трубу – и нефть поперла» вы станете реагировать несколько иначе, чем раньше.

Ладно, продолжаем «забег». Таки «ткнули трубу» – что дальше-то? Поперла нефть? Сначала – да, именно поперла, поскольку законы физики никто не отменял. Давление в забое скважины меньше, чем давление в пласте – энергия самого пласта и выталкивает нефть наверх.

Но постепенно давление внутри пласта уменьшается, и нефть сама по себе уже никуда двигаться не хочет. Что делать, чтобы выбрать ее из пласта целиком и полностью? Разработан уже целый набор так скажем, специальных мероприятий: в пласт закачивают воду, газ, пар, химические реагенты. Вода – самый дешевый и простой способ, но не сильно разумный. Закачка воды насыщает коллектор водой настолько, что вода начинает искать выход и прорывается к забою скважины – и из нее вместо нефти внезапно начинает хлестать вода.

Можно закачивать газ в ту самую газовую шапку – но только в тех случаях, когда эта шапка имеет хороший объем. Нет шапки – закачивают теплоносители: пар или химреагенты, обеспечивающее в коллекторе экзотермические реакции.

Не действует? Закачивают газы в весь пласт – углекислый, углеводородный,  азота, дымовых газов. В последние годы научились закачивать поверхностно-активные вещества, используют полимерное и мицелярное заводнение. Последний «писк»: микробиологические методы, когда в пласт вводят бактериальную продукцию или обеспечивают ее образование непосредственно в коллекторе.

У каждой скважины – свой «характер», набор особенностей, каждая требует индивидуального решения. Все эти методы обеспечивают конечный результат: добыча продолжается годы, ее снижение идет плавно, на проценты в год.

Наверное, вы уже заметили, что пока рассказ совершенно не «праздничный». Ну, а что поделать: чтобы понять, что такое праздник, надо хорошо понимать, как выглядят серые будни. И это действительно предельно сжатый рассказ, в котором нет и не будет информации о том, что происходит после того, как нефть покинула скважину.

Нефтепроводы, нефтепереработка заслуживают рассказов совершенно отдельных, а пока цель совершенно утилитарная: добиться того, чтобы в ответ на слова «ткнул трубу и нефть поперла» появлялось желание ткнуть такому говоруну чего пожестче в куда помягче. Труд наших нефтяников, наших геологов – тяжел и не прост, поиск и добыча нефти требуют знаний, умений и настоящей любви к этой такой непростой и такой нужной профессии.

Люди, своими головами и руками обеспечивающие вот уже десятки лет бесперебойные поступления в казну государеву немалых денег заслуживают нашего с вами уважения и почтения.

Да, в качестве анонса: следующая заметка будет посвящена нефти нетрадиционной – той самой, которую с легкой руки американцев стали обзывать «сланцевой». Тернист и замысловат оказывается путь к одной из – ну да, хочется быть оптимистами, что уж скрывать-то! – из важнейших новостей XXI века. Кому интересно – чуточку потерпите.

p.s. Честно украл отсюда. Торопящие могут прочитать дальше не менее познавательную вторую часть. Остальные могут подождать репоста :)

Tags: 146% ватности, Россия родина слонов, энергетика России
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo uspehrussia may 12, 22:58 9
Buy for 10 tokens
Коллега Анатолий к посту про черные дыры семейного бюджета очень верно заметил. Хотя, конечно, от банальностей таких - зубы сводит. Но, согласитесь - банальности банальностями, а кушать хочется всегда. А заметил он - что готовить дешевле, чем покупать полуфабрикаты. Бином, блин, Ньютона,…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment