Este mult mai ușor să trimiți o persoană să exploreze spațiul cosmic decât să extragă ulei din intestinele pământului. Nu există o presiune puternică în spațiu, atmosfera planetei noastre este aproape omogenă și, la urma urmei, astăzi, chiar și printr-un telescop obișnuit, toată lumea poate vedea ce se întâmplă pe cer. Dar cu petrolul, care este ascuns sub pământ, lucrurile sunt mult mai complicate.
Producția de petrol în trecut a fost un proces simplu. În unele locuri, fântânile de „aur negru” au pătruns direct pe suprafața pământului și ar putea fi colectate imediat în containere. Mai târziu în articol, vom vorbi despre cum se produce petrol, procese cheie precum pregătirea dezvoltării, forarea puțurilor și gestionarea producției.
Creșterea complexității și tehnologiei producției de petrol
În Egiptul antic, tinderul era îmbălsămat cu ulei, în India antică, bitumul și asfaltul erau fabricate din petrol, în Bizanț, după cum mărturisesc sursele istorice, uleiul era deja folosit ca combustibil pentru aruncătoarele de flacără primitive instalate pe nave - acest proces a fost numit „foc grecesc”.
Au trecut ani, decenii, secole. Rezervele de petrol situate în locuri convenabile s-au epuizat, iar omenirea s-a aruncat cu capul în faza de hidrocarburi, făcând întreaga economie mondială dependentă de producția atât de necesară de gaz și petrol.
Prin urmare, dacă cineva din mediul dumneavoastră vorbește cu entuziasm despre panourile solare, laptopurile și iPhone-urile, puteți doar să căscati și să zâmbiți sceptic, deoarece este clar că civilizația modernă nu se bazează pe gadgeturi, ci pe hidrocarburi.
Nu degeaba petrolul este numit „aur negru” - este 100% adevărat. Petrolul este baza combustibilului pentru nave, avioane, autoturisme și cazanele sunt încălzite cu păcură și gaz.
Oamenii sunt pretutindeni înconjurați de lucruri din plastic și chiar și în trusa de prim ajutor toată lumea are aspirină, care este sintetizată din ulei. Cu o jumătate de secol în urmă, oamenii nu au avut de ales decât să învețe cum să extragă petrol din locuri care, până de curând, erau considerate practic inaccesibile pentru dezvoltarea comercială. Oamenii de știință și inginerii țării noastre au adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea „tehnologiilor spațiale” necesare producției de petrol, ceea ce este plăcut de știut.
Unde se produce petrol în Rusia - principala întreprindere Gazpromneft-Khantos
Rusia deține un câmp Yuzhno-Priobskoye „Gazpromneft-Khantos” - o companie petrolieră în continuă dezvoltare, una dintre principalele filiale de producție ale Gazprom Neft în regiunea autonomă Khanty-Mansi Okrug-Yugra, care funcționează din 2005.
În prezent, întreprinderea ocupă o poziție de lider printre companiile care operează pe teritoriul Ugra în ceea ce privește rata creșterii producției de petrol. Dacă doriți, fiecare dintre voi poate vedea acest grandios miracol ingineresc!
Cât de mult rămâne sub pământ
Aș vrea să vă spun vestea bună imediat - există mult petrol în subteran. Dacă ați încercat cel puțin o dată în viață un tort delicios în straturi, atunci nu vă va fi dificil să vizualizați cum „arată înăuntru” planeta noastră și constă din numeroase straturi de roci diferite.
Și această „plăcintă” subterană are un strat petrolier numit Formația Bazhenov, care acoperă o suprafață de un milion de kilometri pătrați, care se află sub Siberia de Vest.Conține o rezervă semnificativă de petrol, care îi permite să asigure consumul mondial pentru o perioadă de 15 până la 30 de ani.
Tehnologiile de producție a petrolului și eficiența lor economică insuficientă
Și acum puțin despre trist. Tehnologiile omenirii de astăzi nu sunt încă suficient de avansate pentru o dezvoltare pe scară largă și eficientă din punct de vedere economic a formațiunii Bazhenov. În 2017, Gazprom Neft a deschis centrul tehnologic Bazhen din Khanty-Mansiysk, dar acum sunt în curs de dezvoltare metode de producție comercială a petrolului dintr-un grup de roci.
În ciuda faptului că primele sonde de testare au început să funcționeze, oamenii de știință Gazprom Neft mai au nevoie de câțiva ani pentru a aduce producția la un nivel comercial profitabil, care este de 2,5-4 milioane de tone pe an.Dacă nu construiți planuri de anvergură, în deceniile următoare există speranța rezonabilă de a extinde aproximativ 5% din hidrocarburile care se află acolo pentru o dezvoltare completă și eficientă din punct de vedere economic a formațiunii Bazhenov.
Cum se produce petrol folosind exemplul întreprinderii Gazpromneft-Khantos
Pentru a avea o idee clară despre dificultățile care există, vă vom spune despre modul în care funcționează întreprinderea Gazpromneft-Khantos, care produce astăzi aproximativ 15 milioane de tone de petrol echivalent anual. Trebuie să vă imaginați cărămizi îmbibate în ulei, ascunse sub pământ la o adâncime de 3 kilometri. Cărămizile sunt presate într-un strat subțire, înalt de 15-20 de metri, iar alte roci îl încadrează de sus și de jos, ca straturile unui tort.
Pentru a avea acces la aceste cărămizi, petrolierii organizează un loc de foraj. Geologii desemnează punctul necesar în vecinătatea Khanty-Mansiysk, apoi o zonă imensă izolată de apă este turnată din nisip în acest loc. Pentru a putea vizualiza dimensiunea - este vorba despre două terenuri de fotbal.
În jurul amplasamentului este construit un arbore de nisip, iar acest lucru se face în caz de urgență, astfel încât uleiul să nu scurgă nicăieri. La locul în sine, este asamblată o monstruoasă instalație de foraj, care este o clădire cu mai multe etaje care se deplasează de la fântână la fântână de-a lungul șinelor, cu o bubuitură asurzitoare.
Forajul începe și, pe măsură ce burghiul se deplasează mai adânc în pământ, sonda este consolidată cu țevi. Acest lucru se face astfel încât fântâna să nu se prăbușească și burghiul în sine, ca o tijă într-un pistol cu alezaj neted, se mișcă liber de-a lungul butoiului. Între piatră și țevi, spațiul liber este „înfundat”, cu alte cuvinte, umplut cu ciment. Desigur, nu toată lumea înțelege cum arată burghiul în sine.
Acesta este, în majoritatea cazurilor, un gol cu aspect impresionant, realizat dintr-un material foarte durabil. Burghiele furnizează apă arborelui, care acționează burghiul în rotație, apoi se întoarce înapoi de-a lungul pereților arborelui. Un burghiu rotativ adâncește gaura în direcția indicată de sus.
Să ne imaginăm că jucați biliard, dar loviți mingi de metal, încercând să le băgați în buzunare, nu cu un tac, ci cu un curent de apă dintr-un pistol de apă. Dar atunci când se extrage ulei, nu numai că nu vezi mingea, dar te afli și la o distanță mare de ea, ajungând la câțiva kilometri. Forajele rusești rezolvă astăzi probleme aproximativ similare.
Va fi nevoie de câteva săptămâni să găuriți un puț. După cum am spus mai sus, instalația de foraj stă pe șine. După ce lucrările la următoarea fântână sunt finalizate, instalația de foraj este mutată cu câțiva metri pentru a fora o altă fântână, apoi alta și alta, iar procesul continuă până când apare un întreg grup de 12-18 puțuri.
Puțurile sunt găurite în primul kilometru mai mult sau mai puțin vertical, dar mai târziu se rotesc ușor în direcții diferite și practic curg într-un plan orizontal și, ca rezultat, se obține cel mai real cluster subteran.
Datorită acestei tehnologii de foraj, fiecare tampon colectează petrol dintr-un amplasament subteran cu o rază de până la 4 kilometri.Fără o comandă adecvată, desigur, tehnologiile înalte nu pot funcționa. Toate obiectele sunt atent monitorizate, deci sunt într-o curățenie perfectă, totul este semnat cu exactitate și uimit.
Cât câștigă forajele și care este programul lor de lucru?
Toți angajații poartă ochelari de protecție și căști, inclusiv superiori. Salariul forajelor obișnuite este adecvat - aproximativ 200 de mii de ruble pe tura lunară. După o lună de muncă, burghiul se odihnește o lună.
Acest mod are atât avantaje, cât și contra. Printre avantaje se numără următoarele:
- Mâncarea este de un standard ridicat. Calitate ca la restaurant;
- Forajele sunt livrate cu tot ce au nevoie, deci nu există aproape niciun cost. Drept urmare, puteți aduce acasă un salariu neatins;
- În timpul schimbului, se respectă Codul muncii. Un lucrător în schimb lucrează 12 ore pe schimb, are toate garanțiile sociale.
Există, de asemenea, dezavantaje:
- Condițiile meteo pot fi destul de dure - aici este foarte frig;
- Dacă o persoană are o familie, atunci un astfel de program „zdrențuit” lună de lună nu se potrivește tuturor.
Desigur, un astfel de loc de muncă este ideal pentru un tânăr angajat fără familie și copii. Salariul mare și o lună de odihnă înainte de următoarea tură vă permit să vă distrați bine și să plecați într-o călătorie.
Dezvoltarea câmpurilor petroliere - proces de pregătire și forare
Să vorbim din nou despre modul în care se produce petrol în etapa de forare a unei fântâni. Mulți oameni presupun în mod eronat că atunci când burghiul ajunge la formație, conducta poate fi conectată și uleiul pompat. Nu este adevarat! Pentru a fora un puț vertical, compania trebuie să forțeze 35-45 de milioane de ruble. Teoretic, un rezident al capitalei cu o afacere bună poate vinde imobilele situate în centru și găuri o țeavă puternică pe parcelă cu o casă de țară, dar chiar dacă are norocul să găsească cel puțin puțin ulei în măruntaiele pământului, nu va putea să-l „scoată” în suprafaţă.
Să subliniem încă o dată că uleiul este conținut în straturi destul de dense. Și, în aparență, par a fi cărămidă sau gresie îmbibată în ulei. Acesta este motivul pentru care uleiul nu va curge de la sine. Aici, de exemplu, străpungi o pară cu un punte - va curge suc din pere din ea în pahar? Desigur că nu. Așa este și cu uleiul.Geologii, pentru a obține petrol, trebuie să efectueze o operațiune cu adevărat de bijuterii, care se numește fracturare hidraulică. Cum se întâmplă asta?
Sub presiune puternică, apa este pompată în fântână, care rupe formația, formând fisuri. Nisipul este condus în ele, ceea ce împiedică închiderea fisurilor. Gazprom Neft posedă tehnologii de fracționare hidraulice de vârf. În 2016, la câmpul Gazpromneft-Khantos s-a efectuat o fracturare hidraulică record de 30 de etape! După el, fundul (capătul inferior) al puțului a devenit ca o perie cu care spălăm vasele.
Dar acesta nu este sfârșitul muncii! Pentru ca uleiul să crească, acesta trebuie împins de jos cu presiunea apei. Și aici, geologii se confruntă cu sarcina de a face calcule atente care să indice care fântâni trebuie injectate cu apă și din care este deja posibil să se ia petrol, care urcă până la burghie. Pe măsură ce uleiul este pompat, presiunea se schimbă în formațiuni, deci acesta este un proces de lucru continuu: apa este injectată în unele fântâni, iar pompele sunt coborâte în partea de jos a altora, care, sub presiunea infernală, „conduc” uleiul la suprafață.
Presiunea enormă care însoțește producția de petrol este un motiv imperios pentru a menține ordinea în producție și a plăti angajaților salarii mari.
Pentru a înțelege clar, 200 de atmosfere, modeste în parametrii uleiului, sunt suficiente pentru ca chiar și un fir subțire să funcționeze ca un bisturiu ascuțit. Este capabilă să taie în bucăți și echipamente scumpe și, Doamne ferește, cine a greșit.Atragem atenția asupra faptului că pe teren majoritatea echipamentelor de producție internă cu inscripții în chirilică, neobișnuite pentru un informatician și plăcuțe caracteristice negre.
Este plăcut să ne dăm seama că țara noastră de astăzi este un lider în dezvoltarea tehnologiilor petroliere.
Așadar, să adunăm toată munca depusă:
- Sonde au fost forate;
- s-a efectuat un complex de fracturare hidraulică;
- a fost creat cel mai complex sistem de nave care comunică sub presiune ridicată;
- puțurile mine au fost curățate de resturi străine și nisip.
Managementul producției de petrol
Acum petrolul a ieșit la suprafață și apoi operatorii s-au alăturat lucrării. Până acum câțiva ani, trebuiau să ocolească toate puțurile într-un cerc și să colecteze probe de lichid de formare în sticle. Aceste mostre sunt un fel de cocktail de ciocolată neagră și au miros de benzină din orice benzinărie. Prin rotirea supapei, operatorul a turnat un amestec spumos de apă-ulei în sticlă și apoi a trimis o undă sonoră în fântână printr-un dispozitiv special. Acest lucru a fost făcut pentru a determina adâncimea curentă a puțului. Apropo, există încă o tradiție interesantă pentru operatorii începători. După ce au trecut perioada de probă, șefii își ung lichidul de formare - acesta este un rit de trecere în petrolieri.
Astăzi, situl nisipos, care vara seamănă cu un deșert ars din țările arabe, nu trebuie să fie vizitat des, deoarece puțurile sunt echipate cu senzori. Ei iau toate citirile în timp real și apoi le transmit centrului de control.
Până în prezent, automatizarea s-ar fi limitat la acest lucru - cu toate acestea, este mai convenabil să controlați toate supapele și dispozitivele din centrul de control decât să rulați în jurul plăcii de sondă, vorbind cu operatorii de la radio. Dar realitățile moderne stimulează companiile petroliere să fie în continuă dezvoltare, deoarece producția de petrol crește de la an la an, dar cererea efectivă pentru „aur negru” nu crește atât de repede pe cât doriți.
Pentru a opera terenul, trebuie să aveți o rentabilitate de 15%, dar în ciuda cifrelor aparent modeste, devine din ce în ce mai dificil să le ajungeți în fiecare an.Acum petrolierii fac gemeni digitali pentru câmpuri. Toate informațiile curg către Centrul de control al producției (MCC), care are similitudini în acord cu Centrul de control al misiunii navei spațiale. Calculatoarele moderne și puternice simulează procesele care au loc în subteran cu ajutorul rețelelor neuronale și prezic cât de mult și cât de mult petrol trebuie pompat la suprafață de fiecare pompă pe fiecare sondă și ce trebuie făcut pentru a obține rezultatul maxim.
Desigur, fiecare dintre noi nu ne putem imagina decât aproximativ ce procese au loc în subteran în timpul producției de petrol, cum se mișcă lichidele și cum funcționează pompele. La rândul său, geamănul digital simulează totul extrem de precis, corectând în fiecare minut imaginea tridimensională cu citiri noi ale senzorilor. Utilizarea acestui sistem face posibilă extragerea maximă din câmpul existent. Și dacă, de exemplu, oamenii fără tehnologie ar fi extras 6 milioane de tone pe an, atunci echipamentele de calculator ajută aproape să dubleze această cifră - aceasta este de 10 milioane de tone!
Înregistrarea puțurilor - îndepărtarea cerii
Există o nuanță importantă - uleiul din intestinele pământului are o temperatură de 100-120 de grade, iar acest lucru este suficient pentru ca acesta să rămână lichid. Dar, pe măsură ce este ridicat la suprafață, se solidifică și, atunci când temperatura sa atinge 60 de grade, parafina care face parte din ea începe să se așeze pe pereții arborelui. Pentru ca acest proces să nu interfereze cu producția de ulei, periodic se lansează în mină un cuțit rotund special, care alunecă în sus și în jos și taie parafină de pe pereți.
În plus, mina conține un număr mare de alte dispozitive care îndeplinesc o sarcină specifică sau transmit câteva informații importante petrolierilor. De exemplu, „tăiere” se efectuează în mod regulat (cuvântul provine din franceza Carotte - morcov). În timpul acestui proces, geofizicienii coboară o sondă în sondă, care arată ca un morcov, a cărei sarcină este de a transmite la suprafață informații detaliate despre rocile care înconjoară fântâna.
Fluidul rezervorului și separarea acestuia
Fluidul rezervorului, care este, așa cum am spus mai sus, un amestec de apă, petrol și gaz, care iese la suprafață, trece prin țevi într-o mică remorcă asemănătoare unui păianjen. În el, lichidul este măsurat din diferite părți și direcționat în continuare către instalarea descărcării preliminare a apei de formare.
Nu lăsați cuvântul „preliminar” să vă inducă în eroare, deoarece pe lângă puțuri, la câmpul petrolier funcționează o adevărată fabrică petrochimică. Sarcina sa principală este de a pregăti ulei pentru deplasarea prin conducte. Și, astfel încât să înțelegeți scara acestei plante, vom da un exemplu. Funcționarea câmpului Yuzhno-Priobskoye necesită 96 MW de energie electrică - suficient pentru a alimenta un oraș mic.La uzină, fluidul rezervorului este plasat într-un separator uriaș, în care este împărțit în trei straturi mari - gaz, apă și petrol asociate.
Gazul asociat este împărțit în două componente - gazul natural și NGL (fracțiune mare de hidrocarburi). Gazul natural, care este reprezentat de un amestec de etan și metan, este utilizat pentru încălzire și alte nevoi casnice, inclusiv pentru a-și genera propria energie electrică, ceea ce economisește cantități semnificative. NGL este pompat într-o țeavă și transportat la o fabrică din Tobolsk, unde sunt fabricate din ea polietilenă și propilenă. Anterior, gazul asociat era pur și simplu ars, dar recent statul a modificat legislația fiscală și acum este mai profitabil să proceseze gazul.
Apa este returnată înapoi în fântâni și pompată în subteran pentru a presuriza sistemul.
Uleiul rămas este supus unei deshidratări și mai mari, sărurile sunt îndepărtate și curățate de impuritățile mecanice, datorită cărora conducta se poate înfunda.
Laborator petrolier
Laboratorul local preia sute de probe în fiecare zi pentru a verifica calitatea produsului, atât la intrare, cât și la ieșire. Laboratorul este echipat nu numai cu echipament de uz casnic, care este de aproximativ jumătate. Dar cel mai important dispozitiv - un trepied amenințător plasat într-o valiză brutală de oțel - a fost produs de un producător autohton.
Mulți dintre voi ar fi surprinși să afle că costul acestui dispozitiv portabil este de 2,5 milioane de ruble. Dar dacă ar fi cumpărat în străinătate, atunci prețul ar putea fi de zece ori mai mare.
Ecologia producției de petrol
Să revenim la vorbirea despre producția de petrol. Când am vorbit despre fracturarea hidraulică, probabil că ți-ai imaginat un peisaj post-apocaliptic care amintește de fotografiile din filmele americane: copaci morți, animale slăbite cu două capete, pământ fără viață crăpat. Dar, în realitate, totul este diferit. Poate că, la noi, fracturarea hidraulică se efectuează la o adâncime mai mare sau se utilizează substanțe chimice mai ecologice, ceea ce vă permite să lăsați neatins suprafața pământului în zona minieră. Lângă fântâni există iazuri în care înoată lebedele. Dacă veniți într-o excursie, atunci când veți fi supus unui briefing de siguranță, aceștia vă vor spune în detaliu unde să alergați dacă sună semnalul „a venit ursul”. Nu veți mirosi mirosul caracteristic chimic pe teren.
Pozițiile de lider ale Rusiei în tehnologia producției de petrol
Sunteți mândri că, în ceea ce privește cultura producției, am făcut cu siguranță progrese mari în ultimii douăzeci de ani. Și dacă mai devreme nivelul industriei germane și japoneze ni s-a părut de neatins, astăzi întreprinderile noastre mari producătoare se pot lăuda în siguranță că responsabilitatea și acuratețea sunt cărțile lor de vizită. Mai mult, acest nivel a fost atins nu numai în industrii de înaltă tehnologie precum petrochimia și producția de petrol. Astăzi, Rusia are tot dreptul de a fi numită o țară industrializată civilizată și poate învăța multe alte țări cu rezerve de hidrocarburi cum să extragă petrol în condițiile apariției sale în straturi adânci..
Mulți oameni, ca și cum ar fi astăzi într-un trecut profund, cred că este ușor să extragă ulei. Am găsit un depozit, am coborât „pompa” și o rotim! De fapt, lucrurile stau diferit, iar producția de petrol este un proces de înaltă tehnologie care poate fi comparat cu producția de microprocesoare moderne. De fapt, doar câteva state au capacitatea de a dezvolta în mod independent depozite complexe. Rusia este doar un astfel de stat și pe bună dreptate putem fi mândri de el.