Разговор пойдёт о Ярегском месторождении, которое находится в республике Коми. По автодороге от г. Ухта до посёлка Ярега расстояние составляет 21 км.
Жизнь в этих диких местах круто изменилась с прибытием экспедиции в августе 1929 года. 24 ноября 1932 здесь был образован нефтяной промысел, а вместе с ним и Ярега с постоянным населением в 38 человек. Этот день является датой основания поселка Ярега. Наименование посёлка Ярега произошло от одноименной лесной речки. Само слово произошло от слова «ярегаель» — лесная река, текущая по беломошнику. В настоящее время население рабочего посёлка составляет 7321 человек.
Разработка этого уникального нефтяного месторождения должна была вестись силами заключённых Ухтпечлага. В 1937 году, когда в Ухтпечлаге было уже 58 тысяч заключённых.
Месторождение, расположенное рядом с посёлком Ярега, уникально как по своему строению, так и по величине запасов высоковязкой (тяжёлой) нефти и титановой руды, которые представлены в одном мощном пологозалегающем пласте кварцевых песчаников. Верхняя часть пласта нефтенасыщенная, нижняя — рудная. Залежи вязкой нефти находятся на глубине 140–200 метров.
Титановая часть пласта содержит более половины разведанных запасов титана России. Среднее содержание ТіO2 в руде составляет 10,5 %. Ярегское месторождение правильно называть нефтетитановое и в России запасы титана Ярега занимает первое место по запасам. Соотношение Ярегских запасов диоксида титана относительно всех разведанных российских составляют 46 %. Но это уже другая история, о которой я напишу в другой статье.
Современный этап разработки высоковязкой нефти на Яреге начался с приходом нефтяной компании Лукойл в 2003 году. В настоящее время суточная добыча нефти составляет около 2 тыс тонн. Разведанные запасы нефти категории А +В1 на месторождениях Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции составляют почти 300 млн. тонн.
В практике применяются очистные, дренажные или комбинированные системы разработки продуктивной залежи нефти.
Очистная система. При очистной системе нефтенасыщенная порода отбивается при помощи буровзрывных работ, потом грузится в забое на средства подземного транспорта и через шахтный ствол выдается на поверхность, где уже перерабатывается на спец. установках. Очистная система на Ярегском месторождении не применяется, порода извлекается только для прокладки шахтного ствола и галереи.
Дренажная система. При дренажной системе нефть извлекается при помощи скважин, пробуренных из предварительно сооружённых горных выработок. Такой способ применяется, если природное углеводородное сырье находится в текучем состоянии либо может быть приведено в такое состояние термическим воздействием.
Комбинированная система. Наиболее распространенным методом добычи является комбинированный, когда с надпластового горизонта через вертикальные и наклонные скважины закачивают теплоноситель, а отбор нефти осуществляют из добывающих скважин.
С самого начала для добычи нефти на Яреге начали пробовать шахтный метод. Такой способ предполагает добычу нефти из нефтяного пласта с помощью подземных горных выработок или подземных скважин, сооруженных в нефтяной шахте. Данная технология применяется для разработки залежей с природными битумами, а также истощенных залежей нефти, которая сама не течет.
Горные выработки нефтяных шахт внешне похожи на тоннели метро, уходящие под уклон. В целом нефтяная шахта представлена надшахтным комплексом зданий и сооружений, подъемным и вентиляционными стволами, околоствольной камерой центрального водоотлива, подземными подстанциями, складом взрывчатых материалов, центральной емкостью для сбора добываемой жидкости и насосной станцией.
Первая шахта из трех построенных была заложена в октябре 1937 года. Условия для этого были почти идеальными:
1. Неглубокое залегание,
2. Низкое пластовое давление,
3. Отсутствие попутного газа.
Однако в первые годы добычи. в период 1935-1944 года коэффициент извлечения нефти (КИН — соотношение объема добычи к общим запасам пласта) составил менее 0,02. Для сравнения — КИН ниже 0,1 считается «крайне низким», а средний коэффициент составляет 0,4. За все время, с 1939 по 1974 год, добыть удалось 7,5 млн тонн нефти. Ради этого было пробурено более 116 тыс. подземных скважин общим метражом 10,6 млн м, пройдено 650,5 км горных выработок. Средний коэффициент извлечения нефти еле дотянул до 0,04. Такая добыча расценивалась, как неперспективная.
С 1972 года на Ярегском месторождении начали применять термо-шахтный метод разработки. Эффективность метода очевидна - слишком вязкая нефть в подогретом состоянии разжижается. С наземной поверхности через пробуренные скважины подаётся пар с температурой 150–200°С. К тому же разогретые лёгкие фракции нефти под воздействием силы пара вытесняются из пласта образовавшейся при остывании пара горячей водой.
Процесс добычи нефти происходит под землёй. В нижней части продуктивного нефтеносного пласта прокладывается шахта. Из шахты бурятся горизонтальные и пологовосходящие скважины. Нефть вытесняемая паром и водой вытесняется в эти скважины и по ним по закону силы тяжести под уклоном стекает в галерею шахты. В галерее нефть собирается в так называемую ловушку, где от смеси отделяется вода, а оттуда поднимается насосами на поверхность, на первичную обработку.
Тепловой метод воздействия на пласт повысил КИН до 0,5–0,7. Однако применение термошахтного метода потребовало строительство мощной и дорогостоящей наземной инфраструктуры, и в первую очередь паронагнетательных установок. По этой причине в 1990-е годы, работы по проекту были остановлены.
С мёртвой точки работы стронулись с приходом нефтяной компании Лукойл в лице нефтешахтного управления «Яреганефть». На Лыаельской площади Ярегского месторождения в настоящее время применяется комбинированная система добычи нефти по технологии SAGD (термогравитационное дренирование пласта) при котором скважины бурятся с поверхности. Отличительная особенность этого метода заключается в том, что скважины бурятся с одной либо с двух кустовых площадок на поверхности. Скважины прокладываются паралельно, примерное расстояние по глубине составляет 5 м, одна из которых является паронагнетательной, она располагается выше добывающей скважины. Пар подаваемый в нагнетательный ствол впоследствии вытесняет нефть в добывающую скважину.
Конструкции паронагнетательных скважин представлены обсадной колонной диаметром 168 мм, фильтром-хвостовиком диаметром 114 мм. Фильтр-хвостовик представляет из себя перфорированную трубу. Закачка пара в скважины осуществляется при давлении 20 атм с температурой 200°С.
В итоге ясно, что для добычи нефти на Ярегском месторождении применяются два способа: дренажный и комбинированный. Основным преимуществом шахтного способа добычи нефти является максимальная приближенность горизонта горных выработок к нефтяному пласту. Такой доступ позволяет свести к минимуму потери теплоносителей и осуществить более полное вскрытие пласта. Этот способ добычи также позволяет упростить эксплуатацию нагнетательных и добывающих скважин. Недостатки шахтной разработки нефтяных месторождений заключаются в необходимости пребывания людей под землей в условиях активных газопроявлений, наличия контурных вод, рыхлых пород или плывунов.
Есть мнение, что месторождения высоковязкой нефти в дальнейшем будут считаться главным источником углеводородов для будущих поколений. Но, как бы то не было, и как бы не назывались труженики нефтешахтного управления, шахтёрами или нефтяниками, пожелаем им удачи в их нелёгком труде и безопасной работы!
