Ценность и значимость нефти для человечества не обсуждается. Даже при активном развитии альтернативных источников энергии спрос на нефть остается высоким. Как же добывается небезызвестное «черное золото»? Какое оборудование для этого используется? И в чем главная сложность процесса по добыче нефти?
Процесс добычи «черного золота»
Не всегда добыча нефти сопряжена с технологически сложными процессами — порой она залегает так близко к поверхности земли, что ее можно буквально черпать, как воду из колодца. При этом до наших времен дошли доказательства того, что нефть использовали уже в Древнем Египте в ее натуральном виде — например, для лечения проказы. А вот перерабатывать нефть с целью получения различных продуктов стали начиная с 19-го века.
Для добычи «черного золота» используются скважины — отверстия в земле сравнительного небольшого диаметра (от 4 до 90 см) и впечатляющей глубины (в среднем — 2500 м). В скважины опускают обсадные трубы, предотвращающие обвал и обрушение их стенок. При этом скважины могут бурить не только на суше, но и на море.
Какие способы добычи нефти сегодня используются?
Фонтанный
Используется в случае высокого пластового давления. Нефть поднимается по трубам благодаря энергии расширяющегося газа — именно он, находясь вместе с нефтью в пласте, поднимает ее на поверхность, заставляя фонтанировать. Благодаря легкости и естественности этого процесса, такой способ добычи «черного золота» наиболее выгоден. Для этого не нужно дорогостоящее оборудование — нефть сама «плывет в руки».
Однако без стандартного оснащения скважины не обойтись — любая из них обеспечена подземным (скважинным) и наземным (устьевым) оборудованием. В случае с фонтанным способом, такое оборудование технологически простое и сравнительно недорогое:
- Подземное. В скважину опускаются насосно-компрессорные трубы, оснащенные специальной воронкой. Они могут подниматься для обслуживания, ремонта, очистки. Обсадные же трубы спускаются в скважину, фиксируются и больше не поднимаются на поверхность.
- Наземное. К устьевому оборудованию относится фонтанная арматура, которая используется в качестве подвески насосно-компрессорных труб и герметизатора межтрубного пространства. Важную роль наземное оборудование играет в эксплуатации, ремонте и регулировании работы скважины. При этом именно устьевая фонтанная арматура направляет нефть к выкидной линии — трубе, по которой она направляется к замерной установке прямо из скважины.
Механический
Один из механических способов добычи нефти — это насосный. Для его реализации используются насосные установки различных типов и модификаций. Для применения насосного метода добычи «черного золота» также необходимо наземное и подземное оборудование.
К наиболее часто используемым типам насосных установок можно отнести:
- скважинную штанговую насосную установку или установку штангового глубинного насоса;
- установку электрического центробежного насоса;
- установку электроприводного винтового насоса.
Еще одним механическим способом добычи нефти можно назвать газлифтный. Он практически не отличается от фонтанного метода, и основан именно на его принципе функционирования. Газлифтный способ добычи «черного золота» предусматривает его подъем посредством энергии газа, который нагнетается с устья. К этому методу переходят тогда, когда энергии пласта уже не хватает для подъема нефти на поверхность и для обеспечения ее фонтанирования. Чтобы создать нагнетание, осуществляется подкачка в пласт сжатого газа.
Нагнетаемый газ либо подводят с ближайшего места его месторождения, либо проводят его сжатие при помощи компрессора высокого давления. Большим недостатком механического способа добычи нефти можно назвать его дороговизну. Строительство газопроводов или компрессорных станций — недешевое удовольствие. Поэтому газлифтный метод используется крайне редко – на весь объем добываемой в России нефти приходится не более 5%.
Каждый из описанных методов добычи нефти имеет свои достоинства и недостатки. Выбор того или иного способа во многом определяется геологическими условиями конкретного месторождения «черного золота» и экономическими факторами.