Применение различных способов добычи нефти
С начала использования жидких, ископаемых углеводородов в промышленности востребованность в добываемом сырье растет, а методы добычи нефти модернизируются, что в итоге влияет на стоимость и конкурентоспособность нефтепродуктов на мировом рынке.
Содержание
Основная информация
Нефть — маслянистая жидкость естественного происхождения, состоящая из сложных органических соединений — углеводородов и других химических элементов, относится к ископаемому топливу. Естественный цвет нефти — черный. Вещество обладает специфическим, резким запахом, что объясняется присутствием в продукте азота и серы.
Нефть широко представлена в промышленности, где используется для изготовления топлива, строительных материалов, белковых добавок и пр.
Помимо промышленных методов, добычу нефти кустарным способом до сих пор осуществляют. Это разработка поверхности месторождений ручными или маломощными механическими приспособлениями, с привлечением наемного рабочего персонала. К преимуществам кустарного метода добычи относят малую капиталоемкость, и быструю окупаемость предприятий.
Разведка и оценка месторождений
Нефть накапливается в пористых породах, окруженных тяжелыми слоями почвы. Идеальное месторождение — окольцованный глиной куполообразный слой песчаника.
При обнаружении месторождения, главная задача для разработчика — определить объем источника, качество сырья и способы добычи нефти. Затем, произвести расчеты для определения целесообразности и перспектив дальнейших изысканий. Получив положительные результаты, на нефтеносном участке, устанавливают оборудование для бурения дополнительных скважин.
Отношение объема сырой нефти, под землей, к извлекаемому количеств — коэффициент нефтеотдачи. На сегодня приемлемой считается цифра — 45%, и в перспективе развития технологий данное число обещает расти.
Определение способа добычи жидкого топлива, во многом, зависит от объема газа, воды, и уровня давления в резервуаре.
Методы эксплуатации нефтедобывающих скважин
Основные способы добычи нефти:
- фонтанный
- газлифтный
- насосный
Фонтанный метод — добыча сырья, основанная на использовании существующих физических законов, позволяющих нефти естественным образом подыматься по стволу.
Механизированная добыча нефти — газлифтный и насосный способ, предполагает применение дополнительных приспособлений для извлечения и подъема жидкости на поверхность.
Применение Фонтанного способа
Фонтанный метод добычи нефти предполагает обязательное присутствие определенного объема жидкости в стволе:
- во время бурения — специального раствора;
- по окончании — технической воды;
- в процессе работы — сырой нефти.

Жидкость, находящаяся в стволе установки, создает гидростатическое давление. Для того чтобы стартовал процесс поступления нефти из источника, внутрипластовое давление должно превысить давление воды в стволе. При соблюдении таких условий происходит естественный подъем вещества. Подымаясь по стволу, нефть фонтанирует на выходе, что и стало поводом для названия метода.
Подъем и выброс сырья может происходить как естественным путем, так и при внешнем воздействии. Способ искусственного стимулирования предполагает поддержку давления в пласте за счет дополнительной закачки жидкости или газа.
Фонтанирующая скважина, оснащается оборудованием, позволяющим осуществлять контроль за движением потоком вещества в резервуаре. Чтобы предотвратить спонтанные выбросы, колонны оборудуют муфтами, и клапанами для добавки химических реагентов и движения сырья.
Подъем вещества из пласта происходит за счет уменьшения давления жидкости в стволе, путем снижения ее плотности или объема, включающего замещение бурового раствора на пресную воду.
Режим работы
Порядок функционирования нефтедобывающего производства зависит:
- от особенностей месторождения;
- основного и дополнительного оборудования.
Чтобы дать характеристику месторождению, обеспечить его долговременную эксплуатацию, и рентабельно добывать сырье, проводят систематические исследования, последовательно изменяя режим отбора нефти и замеряя забойное давление. В результате получают:
- данные по существующим технологическим режимам, при разных параметрах устьевого давления;
- составляют графики зависимости объема добываемой нефти, за единицу времени, и количества газа, от величины диаметра штуцера.
Скважины подобного типа делятся на месторождения:
- с постоянным объемом добычи — 40–50т/сут.;
- с переменной подачей сырья;
- функционирующие в режиме накопления.
Добытое сырье транспортируется в емкости-сепараторы, где происходит разделение нефти и газа.
В зависимости от особенностей месторождения, отличительных черт пласта, геологических и технических факторов, влияющих на процесс добычи, фонтанная добыча нефти способна вестись полный период эксплуатации скважины с последующим переходом к механизированным способам добычи нефти.
Обзор методов механизированной добычи
Механизированная добыча нефти — процесс разработки месторождения в условиях низкого межпластового давления, не способствующего отбору сырья естественным путем.
На сегодня только 25% от общего числа действующих скважин — работают в режиме фонтанного метода. В остальных случаях, снижение уровня добычи приводит к задействованию механизированных методов — инженерных решений, позволяющих применять индивидуальный подход к отдельным скважинам.
К достоинствам механизированных методов относят увеличение выработки пласта, достигающегося снижением критического уровня забойного давления.
При достаточном экономическом обосновании механизированная разработка может применяться не только на поздних, но и на ранних добывающих стадиях производства, что позволяет ощутимо ускорить добычу нефти.
Особенности применения газлифтного метода
Прекращение фонтанирования нефтяной скважины означает:
- уменьшение внутрипластовой энергии;
- необходимость перехода на механизированное обслуживание месторождения.
Данный способ добычи называется газлифтным и предполагает дополнительное газовое стимулирование пласта из внешних источников.
Газлифт — конструкция, состоящая из колонны и находящимися в ней насосно-компрессорными трубами. Подъем продукта обеспечивается влиянием сжатого воздуха, за что систему называют воздушным подъемником, а способ разработки скважин — газлифтным.
Преимущества газлифтного способа:
- выемка значительных объемов сырья;
- несложное устройство и обслуживание конструкции;
- возможность разработки обводненных скважин.
Недостатки метода:
- расход насосно-компрессорных труб;
- малый КПД газлифтного способа.
Устройство и оборудование газлифтных нефтедобывающих скважин принципиально не отличается от конструкций, использующих фонтанный метод.
Когда применяется штанговый метод добычи
Извлечение нефти с использованием штанговых глубинных насосов — распространенный метод добычи жидкого топлива. В России данным способом эксплуатируется до 70% буровых скважин, и добывается 1/3 часть, от общего объема сырья. Умеренные затраты на оборудование и обслуживание нефтедобывающих конструкций разрешает эксплуатацию месторождений с минимальным дебитом.
Насосный способ добычи нефти позволяет поднимать сырье с глубины до 3 км, и чаще всего применяется на средне- и малодебетных скважинах.
Интенсификация добычи
Эффективность эксплуатации нефтеносных пластов промышленными методами на сегодня не удовлетворяет нефтедобывающие компании. Окончательная отдача от разработок составляет 25–40%, что заставляет владельцев месторождений модернизировать виды добычи.
По расчетам, неизвлекаемые остатки нефти составляют 50–70% от начальных запасов, поэтому все большее значение приобретает интенсификация добычи нефти, позволяющая увеличить доходность предприятия без привлечения дополнительного капитала.
Задачи повышения методов нефтеотдачи
В целях повышения рентабельности и снижения уровня капитализации сроки разработки скважин делят на три этапа:
- Первый — фонтанный метод с допустимо возможной разработкой пласта естественным путем.
- Второй — поддержание давления в пластах при закачке реагентов — воды или газа.
- Заключительный — для улучшения результативности и увеличения отдачи пласта, где и применяются методы интенсификации добычи нефти.
Итоговое распределение нефтенасыщенности требует максимального воздействия на рассеянное по отдельным областям и труднопроходимым слоям пласта сырье. Бесспорно, что при многообразии остаточных запасов и условий их сохранения не существует универсального средства увеличения отдачи пластов. Существующие способы стимулирования нефтеносных пластов характеризуются узконаправленным эффектом, воздействующим на отдельные факторы, влияющие на остаточное состояние нефти.
нашел наконец адекватную информацию по добыче и разведке месторождений, спасибо большое