Нефть — черное золото планеты. Это выражение понятно всем, ведь что такое нефть, и с какой целью она используется, знают даже дети уже со школьных времен. Нефть играет важную роль в экономике страны. Она чрезвычайно выгодна не только как топливо, но и как химическое сырьё. Нефть — это драгоценный продукт недр земли, это полезное ископаемое, неповторимое в своем роде. Из нефти получают топливо и многие другие продукты, необходимые современным людям. Причем после переработки нефти практически не остается отходов, так как все ее составляющие используются в различных целях.
Но знаете ли вы, как на самом деле добывают “черное золото”? Скорее всего, у большинства в голове такая картинка: в землю засунули огромную трубу, и тут же нефть поперла фонтаном. Так ли это? Давайте вместе разберемся в этом вопросе.
Где искать нефть?
Одно из ключевых свойств нефти заключается в том, что она обладает меньшей плотностью, чем вода. Проверить это очень легко: налейте в любую емкость подсолнечного масла и добавьте воду. Вода окажется внизу, масло поднимется наверх. Если в емкости остался и воздух, представляющий собой смесь газов, то он расположится на самом верху, сформировав третий слой. Именно так нефтеносные пласты и формируются: снизу вода, посередине нефть, выше - природный газ.
Породы, заключающие нефть и допускающие свободное перемещение и накопление жидкостей и газов, называются коллекторами. Чаще всего они - осадочные. Пористость коллекторов зависит от типов зерен, а также от наличия цемента. Проницаемость определяется размером пор и их сообщаемостью.
Главнейшими коллекторами нефти являются пески, песчаники, конгломераты, доломиты, известняки и другие, хорошо проницаемые горные породы. При этом для формирования коллектора необходимо, чтобы пористый слой был заключен между непроницаемыми слоями, например, глиной и гипсом.
Нефть залегает в так называемых "ловушках", в которых богатые углеводородами слои оказываются зажатыми между непроницаемыми слоями. Они являются главной добычей нефтяников. Но бурить наугад бесполезно, ведь большинство месторождений расположены на глубине более километра и с поверхности ловушки не видно. Чтобы увеличить шансы на успех, нефтяники используют аэрофотосъемку и сейсморазведку.
Как добывают нефть?
У подавляющего большинства в голове формируется картина: как в большое подземное озеро нефти опущена труба, и насосы качают ту самую дорогую жидкость. Наверно, самое наглядное представление реального резервуара с углеводородом, которое приводят в качестве примера, это губка для мытья посуды. Внутри такой губки может находиться вода, и, пока мы не сожмем ее, вода не покинет занятое пространство. Как раз это пространство внутри губки и называют порами. Очевидно, что внутри губки вода может перемещаться с одной стороны в другую, если мы аккуратно будем наклонять ее.
Пустоты внутри губки, которые могут заполняться водой, называются порами, а поры, которые связаны между собой и позволяют жидкости перемещаться между ними, называются эффективными.
Фонтанный способ
Он самый дешевый и простой. Бурится скважина. Это не просто отверстие в земле. Чтобы не вмешивались в процесс грунтовые воды и другие породы, в скважину опускают стальные трубы, по которым будет выкачиваться углеводородное сырье. Снаружи стальные трубы укрепляются цементными кольцами, пространство между ними и породой также цементируется. В недрах земли на углеводороды давит порода и грунтовые воды, давление это может быть настолько большим, что при бурении скважины нефть начинает бить фонтаном из-под земли. В этом случае достаточно ее просто собирать.
Со временем давление ослабевает, тогда устанавливают насосы и над скважиной появляется знакомый по фильмам и фотографиям маятник-качалка. Продолжают разработку механическим способом.
Применение насосов
Принцип работы насоса-качалки прост и надежен. Электродвигатель приводит в движение кривошипно-шатунный механизм, который, в свою очередь, заставляет работать погружной скважинный штанговый насос. Он выглядит как длинный (2-4 метра) цилиндр, внутри которого двигается поршень-плунжер.
Плунжер и штанга оснащены клапанами, которые позволяют подниматься жидкости при движении поршня вверх (как набирает лекарство шприц). При движении поршня вниз закрывается клапан, через который она попала внутрь, и открывается другой, через который она под давлением поступает вверх.
Эти насосы благодаря своей простоте чрезвычайно надежны, могут эксплуатироваться очень долго. Когда запасы углеводородов в скважине истощаются, в подземный резервуар начинают закачивать газ или пресную воду, искусственно создавая избыточное давление.
Данный способ добычи нефти является классическим и самым распространенным, но помимо него, есть еще множество других, более трудозатратных вариантов добычи,
Метод добычи нефти зависит от величины давления в пласте и способе его поддержания.
