Коллектив экспертов ООО «Капрон» — технологического партнёра предприятий нефтегазовой отрасли — подготовил для вас цикл материалов о пути нефти от пласта до конечного продукта, который вы заправляете на АЗС.
Мы постараемся понятным и профессиональным языком рассказать, какие процессы происходят с нефтью на этом пути, с какими технологическими вызовами сталкиваются добывающие, транспортные и перерабатывающие компании, и какие решения применяются на практике.
Разведка углеводородов
Наше небольшое путешествие начинается на месторождении. Для обнаружения потенциальных залежей нефти и газа, оценки их объёмов и промышленной значимости, проводят разведку – многоэтапный процесс, который включает геологические, геофизические, геохимические исследования, а также разведочное бурение скважин.
На первом этапе специалисты собирают и анализируют информацию о регионе добычи: изучают спутниковые снимки, особенности рельефа местности, состав почв и пород, архивные отчеты о бурении и геологические карты. Это позволяет выявить перспективные участки, строение которых соответствует требованиям к формированию нефтеносных залежей. Далее следуют полевые работы. С помощью методов сейсморазведки создаются искусственные колебания, а датчики фиксируют отражённые волны. По их скорости и характеру специалисты определяют строение недр и ищут возможные ловушки углеводородов. Завершающий этап — бурение поисково-разведочных скважин и анализ керна. Основная цель этапа - детальное изучение геологического разреза и кернов коллекторов, содержащих флюид. На основе полученных данных формируется геолого-гидродинамическая модель месторождения, рассчитываются запасы и экономическая эффективность разработки. При положительном результате начинается ключевой этап: эксплуатационное бурение — сложный технологический процесс, который лежит в основе добычи нефти и газа.
Бурение и освоение скважин
Строительство нефтяных и газовых скважин довольно масштабный и трудоёмкий процесс, требующий слаженной работы множества профильных специалистов и учёта геологических, климатических и технологических факторов. Особую сложность представляют проекты в труднодоступных регионах — на арктическом шельфе, в пустынных и удалённых районах, где сегодня сосредоточена значительная часть запасов.
Перед началом бурения выполняется комплекс подготовительных работ: обустраивается рабочая площадка, создается необходимая инфраструктура для жизни и работы сотрудников, монтируется буровое оборудование, создаются склады временного хранения ТМЦ, проверяется работоспособность всех систем.
После завершения подготовки буровики начинают свою работу по созданию новых скважин. Конструкция скважины имеет коаксиальное строение и, как правило, в нее входят направление, кондуктор, эксплуатационная колонна и хвостовик.
Строительство выполняется поэтапно — интервалами. После бурения каждого участка производят спуск обсадной колонны и её цементирование для закрепления стенок ствола. Без этой операции скважина может разрушиться и процесс бурения придется начинать сначала, поэтому работы проводятся в строгом соблюдении последовательности и технологии. Затем переходят к бурению следующего интервала, используя долото меньшего диаметра. Такая многослойная конструкция позволяет надёжно изолировать интервалы с несовместимыми условиями бурения, обеспечивая безопасность и долговечность эксплуатации объекта. Выбор профиля скважины определяется конкретными геологическими и эксплуатационными задачами и в соответствии с ними он может быть вертикальным, наклонно-направленным или горизонтальным. Длительность строительства варьируется от нескольких дней (мелкие водозаборные скважины) до месяцев (глубокие нефтегазовые) и связана с геолого-техническими особенностями разрабатываемой скважины.
Комментарий эксперта «Капрон» Станислава Беденко:
«На этапе строительства и освоения скважин всё большую роль играют химические технологии, напрямую влияющие на эффективность добычи. В практике «Капрон» особое внимание уделяется разработке и подбору нефтепромысловых реагентов, включая продукты как для процесса бурения, так и последующей эксплуатации скважины. Такие решения позволяют учитывать конкретные геолого-технические условия месторождения, снижать риски осложнений и обеспечивать более стабильный запуск скважины в работу»
После завершения бурения проводят комплекс технологических операций, направленных на вызов притока жидкости или газа из продуктивного пласта. Для этого сначала обеспечивают гидравлическую связь скважины с пластом, а затем создают перепад давления, чтобы пластовое давление стало выше забойного. Как правило, для этого производят операции, приводящие к снижению плотности жидкости в скважине или снижением ее уровня. Отдельную роль в этом играют химические технологии — в том числе реагенты для ГРП и сопровождения добычи, которые напрямую влияют на дебит скважин и срок их эффективной эксплуатации.
Практика отрасли показывает, что именно интеграция инженерных подходов и специализированной химии позволяет существенно повысить эффективность разработки месторождений.
В работу включаются насосы и первые капли нефти и пластовых вод с шумом насосов-качалок поднимаются на поверхность. Добываемый флюид поступает в выкидную линию и направляется на предварительную подготовку и учёт, после чего через трубопроводы попадает в емкости хранения, подается в нефтеналивные танкера или цистерны, или же в крупный магистральный нефтепровод, по которому отправляется к своему покупателю. На этом этапе к сырой нефти могут быть добавлены специальные вещества – присадки, облегчающие операции по транспортировке и предотвращающие закупорку трубопроводов тяжелыми компонентами нефти (например: АСПО).
Скважина продолжает эксплуатироваться: специалисты поддерживают необходимые режимы давления, контролируют процессы и применяют технологические реагенты для повышения коэффициента нефтеотдачи. Эксплуатация продолжается до тех пор, пока добыча остаётся экономически целесообразной, затем скважину консервируют, а геологи и буровики направляются на новый перспективный с точки зрения добычи объект.
Наша нефть-путешественница продолжает свой путь — и совсем скоро окажется ещё ближе к конечному потребителю.
Термины:
- АСПО (асфальтосмолопарафиновые отложения) – тяжелая часть нефти, выпадающая на стенки трубопроводов при перекачке в холодном климате;
- Выкидная линия - трубопровод от устья скважины;
- Керн – образец породы, извлечённый из скважины в ходе разработки. Используется для детального изучения породы месторождения;
- Коллектор – это горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду, а также отдавать в процессе нефтедобычи. К типичным коллекторам относят терригенные (песчаники), карбонатные (известняки), сланцевые породы;
- Насос-качалка – специальное устройство, использующееся при эксплуатации скважин, создающее перепад давления необходимый для подъема нефтяного флюида на поверхность;
- Флюид – общее название текучей нефтегазовой смеси, извлекаемой из породы на месторождении.
На этом путь нефти только начинается. В следующих материалах расскажем, как сырьё проходит переработку, превращается в топливо и другие нефтепродукты, а затем попадает к промышленным предприятиям, АЗС и автомобилистам.
*Подписывайтесь на наш канал , чтобы вместе проследить весь путь нефти и газа — от месторождения до готового продукта 🛢️⛽️*