Скважинное (подземное) оборудование. Устьевое (земное) оборудование
Устьевое (земное) оборудование
Особенности эксплуатации фонтанных скважин
4.2 ГАЗЛИФТНЫЙ СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН
Принцип действия газлифта
Оборудования газлифтных скважин
4.3 НАСОСНЫЙ СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН
Эксплуатация скважин штанговыми насосами
4.3.2 Эксплуатация скважин погружными электроцентробежными насосами
4.3.3 Установки погружных винтовых электронасосов
4.3.4 Установка погружных диафрагменных электронасосов
4.3.5 Установка гидропоршневых насосов
4.3.6 Струйные насосы
4.4 ЭКСПЛУОТАЦИЯ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
4.5 ОДНОВРЕМЕННАЯ РАЗДЕЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕСКОЛЬКИХ ПЛАСТОВ ОДНОЙ СКВАЖИНОЙ
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОМ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН
ПРОМЫСЛОВЫЙ СБОР И ПОДГОТОВКА НЕФТИ И ПРИРОДНОГО ГАЗА
5.1 СИСТЕМЫ СБОРА СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ
5.2 ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА НЕФТИ
Дегазация
Обезвоживание
Обессоливание
Стабилизация
Установка комплексной подготовки нефти
5.3 СИСТЕМЫ ПРОМЫСЛОВОГО СБОРА ПРИРОДНОГО ГАЗА
5.4 ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ГАЗА
Очистка газа от механических примесей
Осушка газа
Очистка газа от сероводорода
Очистка газа от углекислого газа
5.5 ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ
ТРАНСПОРТИРОВКА НЕФТИ И ГАЗА
ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
7.3 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ НЕФТЕГАЗОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
7.4 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ДОБЫЧЕ, СБОРЕ И ПОДГОТОВКЕ НЕФТИ
7.5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ
ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ВОД
7.6.1 Технология очистки сточных вод
7.6.2 Способы борьбы с нефтезагрязнением водных объектов
7.7 ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
7.8 ОХРАНА АТМОСФЕРЫ
7.9 МОНИТОРИНГ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
…………………………………………………………………………………………………….
ВВЕДЕНИЕ
В начале XX века промышленную нефть добывали лишь в 19 странах мира. В 1940 г. таких стран было 39, в 1972 г. — 62, в 1989 г. — 79. Аналогично росло число стран, добывающих газ. Ныне нефть и газ добываются во всех частях света, кроме Антарктиды.
География нефтегазовых месторождений, а также объемы добычи энергоресурсов претерпели существенные изменения во времени.
В середине XIX века лидерами добычи нефти были Россия (район Баку) и США (штат Пенсильвания). В 1850 г. в России была добыта 101 тыс. т. нефти, а всего в мире — 300 тыс. тонн.
В 1900 г. добывалось уже около 20 млн. т. нефти, в том числе в России — 9.9 млн. т., в США — 8.3, в Голландской Ост - Индии (Индонезии) — 0.43, в Румынии и Австро-Венгрии — по 0.33, в Японии — 0.11, в Германии — 0.05.
Накануне первой мировой войны добыча нефти в США резко возросла. В число ведущих нефтедобывающих держав вошла Мексика. Добыча нефти в странах мира в 1913 году составила: США — 33 млн. т., Россия — 10.3, Мексика — 3.8, Румыния — 1.9, Голландская Ост-Индия — 1.6, Польша —1.1.
В 1920 году в мире добывалось 95 млн. т. нефти, в 1945 году — свыше 350 т., в 1960 году — свыше 1 млрд. тонн.
Во второй половине 60-х годов в число ведущих нефтедобывающих стран вошли Венесуэла, Кувейт, Саудовская Аравия, Иран и Ливия. Вместе с СССР и США на их долю приходилось до 80 % мировой добычи нефти.
В 1970 г. в мире было добыто около 2 млрд. т. нефти, а в 1995 — 3.1. По ежегодной добыче нефти (данные 1996 г.) в мире лидирует Саудовская Аравия (392.0 млн. т.). За ней идут США (323.0 млн. т.), страны СНГ (352.2), Иран (183.8), Мексика (142.2), Китай (156.4), Венесуэла (147.8) и другие.
Ожидается, что к 2005 г. мировая суммарная нефтедобыча возрастет до 3.9 млрд. т./год.
Широкое применение природного газа началось лишь в середине прошлого столетия. В период с 1950 по 1970 гг. добыча газа в мире возросла со 192 млрд. м3 до 1 трлн. м3, т.е. в 5 раз. Ныне она составляет около 2 трлн. м3.
Потребление энергоносителей в мире непрерывно растет. Естественно, возникает вопрос: надолго ли их хватит?
Сведения о доказанных запасах нефти,а также их объемах в 1996 г. приведены в таблице 1. При ее составлении по каждому региону выбраны страны с наибольшими запасами «черного золота».
ДОКАЗАННЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ В МИРЕ НА 1 ЯНВАРЯ 1997 Г.
Таблица.1
| Регион, страна | Доказанные запасы | Добыча нефти в 1996г. | Кратность запасов | ||
| млрд. т | %от мировых | млн. т | %от мировых | ||
| Азия и Океания, всего | 5.79 | 4.2 | 354.0 | 11.2 | 16.4 |
| в том числе: | |||||
| Китай | 3.29 | 2.4 | 156.4 | 4.9 | 21.0 |
| Индонезия | 0.68 | 0.5 | 75.8 | 2.4 | 9.0 |
| Индия | 0.59 | 0.4 | 32.1 | 1.0 | 18.4 |
| Северная и Латинская Америка всего | 21.26 | 15.2 | 849.2 | 26.8 | 25.0 |
| в том числе: | |||||
| Венесуэла | 8.88 | 6.4 | 147.8 | 4.7 | 60.1 |
| Мексика | 6.68 | 4.8 | 142.7 | 4.5 | 46.8 |
| США | 3.06 | 2.2 | 323.8 | 10.2 | 9.5 |
| Африка, всего | 9.25 | 6.6 | 334.4 | 10.6 | 27.7 |
| в том числе: | |||||
| Ливия | 4.04 | 2.9 | 70.1 | 2.2 | 58.0 |
| Нигерия | 2.13 | 100.7 | 3.2 | 21.2 | |
| Алжир | 1.26 | 40.8 | 1.3 | 30.9 | |
| Ближний и Средний Восток | 92.65 | 66.4 | 952.0 | 30.0 | 97.3 |
| в том числе: | |||||
| Саудовская Аравия | 35.48 | 25.4 | 392.0 | 12.4 | 90.5 |
| Ирак | 15.34 | 11.0 | 30.0 | 0.9 | 511.3 |
| Кувейт | 12.88 | 9.2 | 90.9 | 2.9 | 141.7 |
| Иран | 12.74 | 9.1 | 183.8 | 5.8 | 69.3 |
| Абу-Даби | 12.63 | 9.0 | 92.3 | 2.9 | 136.8 |
| Восточная Европа, всего | 8.10 | 5.8 | 364.1 | 11.5 | 22.3 |
| в том числе: | |||||
| СНГ | 7.81 | 5.6 | 352.2 | 11.1 | 22.2 |
| Румыния | 0.22 | 0.2 | 6.8 | 0.2 | 32.4 |
| Албания | 0.02 | менее 0.1 | 0.5 | менее 0.1 | 40.0 |
| Западная Европа, всего | 2.52 | 1.8 | 315.0 | 9.9 | 8.0 |
| в том числе: | |||||
| Норвегия | 1.54 | 1.1 | 154.3 | 4.9 | 10.0 |
| Великобритания | 0.62 | 0.4 | 131.6 | 4.2 | 4.7 |
| Дания | 0.13 | 0.1 | 10.3 | 0.3 | 12.6 |
| Всего в мире | 139.57 | 100.0 | 3168.8 | 100.0 | 44.1 |
Одной из основных задач социально-экономического развития Российской Федерации является создание эффективной, конкурентоспособной экономики. При любых вариантах и сценариях развития экономики на ближайшие 10 – 20 лет природные ресурсы, в первую очередь ископаемые топливно-энергетические ресурсы, будут главным фактором экономического роста страны.
Располагая 2.8 % населения и 12.8 % территории мира, Россия имеет 11 – 13 % прогнозных ресурсов около 5 % разведанных запасов нефти, 42 % ресурсов и 34 % запасов природного газа, около 20 % разведанных запасов каменного и 32 % запасов бурого угля. Суммарная добыча за всю историю использования ресурсов составляет в настоящее время по нефти около 20 % от прогнозных извлекаемых ресурсов и по газу — 5 %. Обеспеченность добычи разведанными запасами топлива оценивается по нефти и по газу на несколько десятков лет, а по углю и природному газу значительно выше.
В настоящее время добычу нефти осуществляют 37 акционерных обществ, входящих в вертикально-интегрированных компаний, 83 организации и акционерные общества с российским капиталом, 43 организации с иностранным капиталом, 6 дочерних предприятий ОАО «Газпром».
По состоянию на 01.2000 г. в разработке находятся более 1200 нефтяных и газонефтяных месторождений, расположенных в различных регионах страны — от острова Сахалин на востоке до Калининградской области на западе, от Красноярского края на юге до Ямало-Ненецкого округа на севере.
Добыча нефти в нефтедобывающем комплексе с 1991 по 1993 гг. сократилась с 462 до 350 млн. т., т.е. на 112 млн. тонн. С 1993 по 1997 гг. — с 350 до 305 млн. т., т.е. на 45 млн. тонн. С 1997 г. и по 2000 г. добыча нефти стабилизировалась на уровне 303 – 305 млн. т. за 6 месяцев 2002 года добыто 157 млн. тонн (Рисунок 1). Обводненность добываемой продукции составляет чуть более 82 %. Средний дебит нефти одной скважины составляет 7.4 тон/сутки. Степень выработки запасов нефти категорий А, В, С1 на разрабатываемых месторождениях в целом по России составляет 52.8 %. Наиболее высокая выработка запасов наблюдается по Северо-Кавказскому (82.2 %) и Поволжскому (77.8 %) регионам, наименьшая — по Западной Сибири (42.8 %) и Дальнему Востоку (40.2 %). Значительная часть текущих извлекаемых запасов нефти рассредоточена в заводненных пластах, в пластах с низкой проницаемостью, в подгазовых и водонефтянных зонах, что создает значительные сложности при их извлечении.
Рисунок 1 — Динамика добычи нефти в СССР и по России
1 — всего по СССР; 2 — всего по России; 3 — Западная Сибирь; 4 — Волго-Урал; 5 — Кавказ
Распределение текущей добычи нефти по регионам не в полной мере соответствует распределению текущих извлекаемых запасов. Так, Западная Сибирь обеспечивает почти 68 % добычи нефти по России (извлекаемые запасы 71.7 %), Поволжский регион — 13.6 % (извлекаемые запасы 6.5 %), Уральский регион — 13.1 % (извлекаемые запасы 8.5 %), Европейский Север — 3.9 % (извлекаемые запасы 6.4 %), Дальний Восток — 0.6 % (извлекаемые запасы 2.6 %).
За период с 1991 по 1998 гг. в России было ведено в эксплуатацию 251 нефтяное месторождения. Добыча нефти по всем введенным месторождениям в 1999 г. составила 15.5 млн. тонн.
В период с 2000 по 2015 гг. планируется ввести не менее 242 месторождений и обеспечить добычу из них в 2005 г. 17.4 млн. т. нефти, что составляет 4.8 % общей добычи нефти и газового конденсата по России. В 2010 г. добыча нефти по новым месторождениям должна составить59.2 млн. т. (15.7 % общей) и в 2015 г. — 72.1 млн. т. (20.7 % общей).
Перспективные уровни добычи нефти в России будут определяться в основном следующими факторами — уровнем мировых цен на топливо, налоговыми условиями и научно-техническими достижениями в разведке и разработке месторождений, а также качеством разведанной сырьевой базы.
Расчеты показывают, что уровни добычи нефти в России могут достичь в 2010 и 2020 гг. соответственно 335 и 350 млн. т. при неблагоприятных условиях, низкие мировые цены и сохранение действующих налоговых условий, эти показатели достигнуты не будут.
Основным нефтедобывающим регионом России во всю рассматриваемую перспективу останется Западная Сибирь, хотя ее доля к 2020 г. и снизится до 58 – 55 % против 68 % в настоящее время. После 2010 г. масштабная добыча нефти начнется в Тимано-Печорской провинции, на шельфе Каспийского северных морей, в Восточной Сибири. Всего на Восток России (включая дальний Восток) к 2020 г. будет приходиться 15 – 20 % нефтедобычи в стране.
Остается крайне острой проблема утилизации нефтяного газа, добыча которого остается убыточной. Его цена регулируется государством и в настоящее время составляет порядка 300 рублей за 1000 м3. В результате низкой цены на нефтяной газ, поставляемый на газоперерабатывающие заводы, нефтеперерабатывающие предприятия не заинтересованы в увеличении его поставок на переработку и либо изыскивают другие варианты его использования, либо сжигают газ на факелах, нанося вред окружающей среде. В связи с уменьшением объемов добычи нефти и, соответственно, ресурсов нефтяного газа подлежащего переработке, уменьшается выпуск товарной продукции на ГПЗ, что привело к уменьшению выработки сырья для нефтехимических производств.
Сведения о добыче жидких углеводородов различными нефтяными компаниями России приведены в таблице 2.
ДОБЫЧА НЕФТИ В РОССИИ В 1997 – 1999 ГОДА
Таблица 2
| Компании | 1997 г. | 1998 г. | 1999 г. | |||
| млн. т. | % | млн. т. | % | млн. т. | % | |
| ЛУКойл | 53.4 | 17.5 | 53.7 | 17.7 | 53.4 | 17.5 |
| ЮКОС | 35.6 | 11.7 | 34.1 | 11.2 | 34.2 | 11.2 |
| Сургутнефтегаз | 33.9 | 11.1 | 35.0 | 11.6 | 37.6 | 12.3 |
| СИДАНКО | 20.3 | 6.6 | 19.9 | 6.5 | 19.6 | 6.4 |
| Татнефть | 24.5 | 8.0 | 24.5 | 8.0 | 24.0 | 7.9 |
| Сибнефть | 18.2 | 6.0 | 17.0 | 5.7 | 16.3 | 5.4 |
| Башнефть | 15.4 | 5. | 12.9 | 4.3 | 12.3 | 4.0 |
| Роснефть | 13.0 | 4.3 | 12.8 | 4.2 | 12.6 | 4.1 |
| Славнефть | 12.3 | 4.0 | 11.8 | 3.9 | 11.9 | 3.9 |
| Восточная НК | 11.2 | 3.7 | 10.7 | 3.5 | 10.5 | 3.5 |
| ОНАКО | 7.9 | 2.6 | 7.9 | 2.6 | 8.0 | 2.6 |
| Прочие | 35.3 | 11.5 | 39.7 | 13.0 | 41.0 | 13.4 |
| Всего по России | 305.5 | 100.0 | 303.4 | 100.0 | 305.0 | 100.0 |
По объемам добычи нефти лидером среди отечественных нефтяных компаний является «ЛУКОЙЛ». В 2001 г. на территории России он добыл 76.1 млн. тонн; Казахстана, Азербайджана и Египта — 2.2 млн. тонн.
Серьезную конкуренцию «ЛУКОЙЛу» может составить «ЮКОС». Согласно GAAP – отчетности «ЮКОСа» и «ЛУКОЙЛа» за 9 месяцев 2001 г., чистая прибыль «ЮКОСа» на баррель добытой нефть составляет $ 7.8, в то время как у «ЛУКОЙЛа» — $ 3.8. Затраты «ЮКОСа» в три раза ниже, чем у «ЛУКОЙЛа», рентабельность — вдвое выше. Кроме того, поскольку себестоимость нефти «ЮКОСа» самая низкая среди отечественных нефтяных компаний, от возможного очередного падения цен на нефть пострадает меньше других. Очевидно, поэтому по итогом 2001 года объем продаж «ЛУКОЙЛа» на внутреннем рынке сократился на 14 %, в то время как у «ЮКОСа» этот показатель на 10 % вырос.
В 2002 году «ЮКОС» планирует получить 71.5 млн. тонн нефти, превысив тем самым показатели прошлого года на 24.3 %. Объем инвестиций в разведку и добычу составит $ 775 млн. К 2005 году «ЮКОС» намерен добывать 80 млн. тонн нефти в год.
Основные показатели отечественных нефтегазодобывающих компаний приведены в таблице 3.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОБЪЕМОВ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ ИЗ РАСЧЕТА НА ОДНОГО СОТРУДНИКА
Таблица 3
| Компании | Численность персонала | Добыча углеводородного сырья, 2001 г. | Объем добычи в месяц в расчете на одного сотрудника | ||
| Нефть и конденсат, тыс. тонн | Газ, млн. м3 | Нефть и конденсат, тыс. тонн | Газ, млн. м3 | ||
| Газпром | 300 000 | 10 186.4 | 511 917.7 | 0.003 | 0.142 |
| ЛУКОЙЛ | 100 000 | 62 916.4 | 3 721.9 | 0.052 | 0.003 |
| ЮКОС | 101 000 | 58 112.5 | 1 707.0 | 0.048 | 0.001 |
| Сургутнефтегаз | 75 051 | 44 027.6 | 11 102.5 | 0.049 | 0.012 |
| ТНК | 27 578 | 40 607.3 | 4 691.7 | 0.123 | 0.004 |
| Татнефть | 90 500 | 24 611.8 | 752.6 | 0.023 | 0.001 |
| Сибнефть | — | 20 592.9 | 1 639.0 | н/д | н/д |
| Роснефть | — | 14 941.6 | 6 130.7 | н/д | н/д |
| Славнефть | — | 14 927.5 | 1 389.9 | н/д | н/д |
| Башнефть | 54 222 | 11 864.0 | 374.2 | 0.018 | 0.001 |
| СИДАНКО | — | 9 134.6 | 714.5 | н/д | н/д |
| Нортгаз (прогноз) | 855.1 | 4 145.6 | 0.284 | 1.376 |
Россия — одна из немногих стран мира, полностью удовлетворяющая свои потребности в газе за счет собственных ресурсов. По состоянию на 1.01.1998 г. ее разведанные запасы природного газа составляют 48.1 трлн. м3, т.е. около 33 % мировых. Потенциальные ресурсы газа в нашей стране оцениваются в 236 трлн. м3.
В настоящее время в стране имеется 7 газодобывающих регионов: Северный, Северо-Кавказский, Поволжский, Уральский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский и Дальневосточный. Распределение запасов газа между ними таково: Европейская часть страны — 10.8 %, Западно-Сибирский регион — 84.4 %, Восточно-Сибирский и Дальневосточный регионы — 4.8 %.
Добыча газа в России в последние годы сокращалась: в 1991 г. — 643 млрд.3, в 1992 г. — 641 млрд. м3, в 1993 г. — 617 млрд. м3, в 1994 г. — 607 млрд. м3, в 1995 г. — 595 млрд. м3.
В 1999 г. добыча газа составила около 590 млрд. м3. Уменьшение газодобычи вызвано снижением спроса на газ, обусловленного в свою очередь снижением промышленного производства и падением платежеспособности потребителей.
Главной газодобывающей компанией России является РАО «Газпром», учрежденное в феврале 1993 года (до этого — государственный концерн).
РАО «Газпром» — крупнейшая газовая компания мира, доля которой в общемировой добыче составляет 22 %. Контрольный пакет акции РАО «Газпром» (40 %) находится в собственности государства.
Увеличение спроса на газ внутри России прогнозируется после 2000 г. Соответственно возрастет и его добыча: в период с 2001 г. по 2030 г. предполагается извлечь из недр 24.6 трлн. м3 газа, доведя к 2030 г. ежегодную добычу до 830 ... 840 млрд. м3. Перспективы увеличения добычи газа связаны с освоением месторождений севера Тюменской области (Надым-Пур-Тазовский район, п-ов Ямал), а также крупнейшего в Европе Штокмановского газоконденсатного месторождения (Баренцево море).
В Надым-Пур-Тазовском районе начата разработка Юбилейного, Ямсовейского и Харвутинского месторождений с суммарной годовой добычей 40 млрд. м3. В 1998 г. начата добыча газа на Заполярном месторождении, которую в 2005 г. планируется довести до 90 ... 100 млрд. м3.
На полуострове Ямал разведанные запасы газа в настоящее время составляют 10.2 трлн. м3. Ожидается, что максимальный уровень добычи газа на полуострове Ямал составит 200 ... 250 млрд. м3.
Широкомасштабное освоение Штокмановского газоконденсатного месторождения намечается после 2005 г. — в соответствии с потребностями европейского рынка и северо-западного региона России. Прогнозируемый уровень добычи газа здесь — 50 млрд. м3 в год.
Россия является крупнейшим в мире экспортером природного газа. Поставки «голубого золота» в Польшу начались в 1966 г. Затем они были организованы в Чехословакию (1967 г.), Австрию (1968 г.) и Германию (1973 г.). В настоящее время, природный газ из России поставляется также в Болгарию, Боснию, Венгрию, Грецию, Италию, Румынию, Словению, Турцию, Финляндию, Францию, Хорватию, Швейцарию, страны Балтии и государства СНГ (Белоруссию, Грузию, Казахстан, Молдавию, Украину). В 1999 г. в страны ближнего и дальнего зарубежья было поставлено 204 млрд. м3 газа, а прогноз на 2010 г. составляет 278.5 млрд. м3.
Важнейшими целями и приоритетами развития газовой промышленности России являются:
ü увеличение доли природного газа в суммарном производстве энергоресурсов;
ü расширение экспорта российского газа;
ü укрепление сырьевой базы газовой промышленности;
ü реконструкция Единой системы газоснабжения с целью повышения ее надежности и экономической эффективности;
ü глубокая переработка и комплексное использование углеводородного сырья.