Методы добычи нефти и газа: первичный, вторичный, третичный — Что такое Методы добычи нефти и газа: первичный, вторичный, третичный?
155768
Существует множество различных способов добычи нефти, при которых используется разное оборудование
Существует множество различных способов добычи нефти, при которых используется разное оборудование.
Одним из методов добычи является естественный, при котором нефть под различными природными воздействиями продвигается к скважинам, через которые осуществляется ее добыча.
Для добычи нефти осуществляется строительство скважин по шахтной технологии.
Извлекается нефть различными методами, среди которых можно выделить основные:
- газлифт,
- фонтан,
- добыча с помощью установки насосного оборудования.
По типу давления в нефтяном пласте и технологии извлечения существуют методы добычи нефти:
— первичный;
— вторичный;
— третичный;
Первичный метод.
Нефть извлекается благодаря естественным процессам.
В результате она замещается водой.
Если давление в пласте не позволяет нефти выйти на поверхность, то для ее извлечения используются специальные насосы.
В таком случае коэффициент полезного действия (КПД) не превышает 15%.
Первичный метод добычи может быть следующих типов:
- водонапорный,
- упругий,
- газонапорный,
- гравитационный,
- режим растворенного газа,
- смешанный.
Каждый тип различается в зависимости от применения вещества, способствующего появлению энергии, выдавливающей нефть к месту забора в скважинах.
У каждой технологии есть как положительные, так и отрицательные моменты, которые сопоставляются с условиями добычи природного ресурса и получения необходимого количества нефти.
Наибольшая отдача получается при водонапорном типе добычи и достигает 85%.
Вторичный метод.
Осуществляется за счет введения в нефтеносные пласты жидкостей и газов для обеспечения необходимого количества энергии, позволяющей извлекать нефть из земельных недр.
Наиболее часто используется пресная вода.
КПД при таком методе достигает 30 %.
Третичный метод.
Третичный метод добычи имеет еще более высокий КПД, достигающий 40-45%.
Существуют различные варианты третичной добычи:
- нагревание природного ресурса в пласте, что делает ее менее вязкой и позволяет повысить эффективность добычи.
- умное заводнение, предполагающее последовательную закачку оторочек минерализованной воды, водогазовой смеси, растворов щелочи и 3-валентного железа.
Газпром нефть в сотрудничестве с Салым Петролеум Девелопмент (СПД), Тюменским государственным университетом (ТюмГУ) и компанией Норкем реализует программу по созданию отечественных поверхностно-активных веществ (ПАВ), используемых при ПАВ-полимерном заводнении.
ПАВ-полимерное заводнение относится к физико-химическим технологиям методам увеличения нефтеотдачи (МУН) и предусматривает последовательную закачку ПАВ-полимерного коктейля и оторочки полимера.
Применение вторичного метода начинается в том случае, когда первичный уже не дает ожидаемого результата, а применение третичного — при условии, что вторичный также стал не эффективным.
Третичные методы позволяют существенно повысить нефтеотдачу на считающихся неперспективными зрелых месторождениях.
Третичные методы начали применяться в начале 21 века.
Последние новости
Как добывают нефть и можно ли в России делать это самостоятельно?: alexio_marziano — LiveJournal
Согласитесь, что было бы неплохо иметь свою качалку.
Нет, не для того, чтобы бесплатно заниматься весь день спортом. Речь идёт немного о других качалках. О тех, с помощью которых с километровых глубин на свет божий поднимают самое ценное, что есть у человечества, и из-за чего оно ведёт бесконечные войны — нефть. Так получилось, что нефть есть не везде. А там, где она есть, её нужно суметь добыть. Кстати, в Ульяновской области тоже есть нефть. Пусть её не так много, и она не такая хорошая, как в Сибири (это даже хорошо в каком-то смысле), пусть её не так легко добыть, как в Катаре, но она есть. И её успешно добывают тут аж с 70-х годов.Хотите узнать, как это делается и можно ли поставить рядышком свою собственную качалку?
(ВНИМАНИЕ! Лужа на фото — не растёкшаяся нефть, а последствия удивительно жаркого и сухого лета в Центральной России)
С третьей попытки
Чёрное золото в Поволжье было обнаружено еще в 18 веке, но тогда такого ажиотажа, как сейчас, оно не вызывало, поэтому про нефть успешно забыли.
Спустя 200 лет, когда после Второй мировой войны стране нужно было много топлива, сюда отправили первые геологические разведки. Они-де и отчитались о Поволжье, как о районе огромных нефтяных месторождений!
Но немного просчитались.
Приехавшие сюда следом за геологами буровики дали куда более скромные оценки. Но скважины всё же пробурили. И опять о них забыли.
Третий раз про Поволжскую нефть вспомнили уже только в 1976 году. И поспособствовали этому… деревенские пироманы!
На поверхность одной из законсервированных в 50-х годах скважин за 20 лет вытекло под естественным давлением целое озеро нефти. Местные любители огонька решили «море синее зажечь» и с N-й попытки им это удалось. Нефть вспыхнула как факел, вода под ней вскипела и начала выбрасывать высоко в голубое небо горящие водонефтяные фонтаны. Поднялись клубы чёрного дыма, которые было видно даже из окон Кремля. Так и вспомнили, что на берегах Волги уже много лет пропадает народное достояние. В 1977 году в Новоспасском были запущены в эксплуатацию первые скважины «Новоспасскнефти», приносящие стране около 12000 тонн бурой жидкости в год.
После распада Союза «Новоспасскнефть» превратилась в АО «Ульяновскнефть» и вместе с другими нефтедобытчиками Ульяновска и Пензы была включена в холдинг «РуссНефть».
Сейчас у «Ульяновскнефти» 259 добывающих скважин на территории 33-х месторождений Ульяновской и Пензенской областей. Их силами выкачивается из земли более 700 000 тонн нефти в год.
Качалка
Давайте посмотрим, как устроена типичная нефтекачалка — глубинный штанговый насос. Одна из таких и установлена в Новоспасском районе Ульяновской области. Глубина её скважины — 1300 метров. Это как раз та скважина, которою пробурили еще в 50-х годах и законсервировали.
Принцип работы станка-качалки очень прост. Представьте себе, что вам нужно из пузырька, не переворачивая его, вылить какую-нибудь жидкость. Как лучше всего это сделать? Правильно — взять шприц и за несколько приёмов выкачать её оттуда. Так же работает и нефтекачалка. Только вот пузырёк с жидкостью находится на глубине более километра.
«Шприц» (поршневой насос) опускают на самое дно скважины, а его хвостовик соединяют с поверхностью сваренными между собой стержнями-штоками.
Приводимый в движение электромотором станок совершает возвратно-поступательные движения балансиром, двигает глубинный поршень вверх-вниз, и тот поднимает столб нефти на поверхность. Там, в зависимости от объёмов запаса (дебетности) месторождения, нефть попадает либо в подземный нефтепровод, либо накапливается в хранилище, откуда её регулярно забирает нефтевоз — та самая воняющая тухлыми яйцами оранжевая автоцистерна, за которой вы плетётесь, ожидая «окно» для обгона.
Однако, добытая сырая нефть мало куда годится и до товарного вида ей нужно пройти путь очистки. Дело в том, что нефть, поднимаемая с глубин, смешана с грунтовыми водами. Получается своего рода эмульсия, в которой содержится много воды. К примеру, на этой скважине доля воды в смеси — 68%. Понятно, что никто не хочет транспортировать и покупать воду, поэтому первым делом от неё избавляются.
Для этого сырую нефть по трубопроводам или автоцистернами доставляют на УПСВ — установку предварительного сброса воды. Там смесь отстаивается, сепарируется и деэмульсируется.
Следующий этап — центральный пункт подготовки нефти (ЦППН). Здесь нефть окончательно очищают от ненужных примесей, доводят до стандарта и заливают в систему трубопроводов «Транснефти» под маркой Urals (тяжёлая, высокосернистая нефть).
Скайнет «Мегафона»
У «Ульяновскнефти» более 200 качалок, разбросанных по центру и югу Ульяновской области. Как правило, стоят они в чистом поле, куда нельзя проложить даже отсыпанную гравием дорогу (земли вокруг качалок зачастую используются как пахотные). Как управлять качалками? Как отслеживать, работают они или стоят? Как охранять их от посягательств любопытных граждан?
Можно было бы посадить возле каждой сторожа и оператора, но тогда вся прибыль компании уходила бы им на зарплату. Что же делать?
Конечно же, сейчас на дворе 21-й век и управлять качалками можно удалённо, используя мобильную сеть.
К примеру, качалки «Ульяновскнефти» обмениваются данными с центром мониторинга в Новоспасском через сеть «МегаФон». Эта технология имеет название M2M — Machine-to-machine, «машина с машиной». Вот так, машины общаются между собой и люди им совсем не нужны…
Каждый станок-качалка оснащена блоком управления, в котором есть два модема, через которые в центр управления отправляется телеметрия и принимаются различные команды. К примеру, можно удалённо остановить или запустить станок, получить оперативную информацию о его состоянии и в случае поломки незамедлительно выехать на место.
Информация кодируется и отправляется по GPRS в центр, где она отображается на экране оператора.
Но это еще не всё. С помощью M2M «Мегафона» снимаются и передаются в пункт учёта показания счётчиков расхода электроэнергии. Эта система позволяет сэкономить уйму времени при расчёте затрат электроэнергии каждой качалки.
Поставщик электроэнергии самостоятельно обращается к базе данных и на основе её данных автоматически формирует счёт на оплату.
Вот этот волшебный ящик у трансформатора:
С помощью чёрной антенны и передаются данные по мобильной связи.
И это не всё! Симки «Мегафона» установили даже в те самые нефтевозы. Каждая машина оборудована системой «ГЛОНАСС», которая помогает отследить местоположение автоцистерны на карте. Датчики уровня топлива через мобильную связь передают данные о количестве солярки в баках и сигнализируют о его резком падении. Да, так бывает, когда за счёт компании водитель решает заправить свой трактор или «толкнуть горючку налево». Система мониторинга решает и эту проблему.
Ульяновские нефтяники остановили свой выбор на «МегаФоне» из-за того, что у этого оператора большое количество базовых станций и наиболее устойчивый сигнал связи, что очень принципиально.
Можно ли добывать нефть самому?
Уже давно прошли те романтические времена фонтанирующей из скважины нефти. Чтобы что-то вычерпать из глубин земли, нужны технологии, машины, люди и глубокие знания.
По Конституции РФ недра России принадлежат государству и народу, проживающему в нём. Это означает, что теоретически вы можете поставить свою качалку и качать, качать, качать сколько душе угодно! Но на практике всё намного сложнее. Чтобы начать добывать нефть, нужно получить лицензию на этот вид деятельности. А вот сделать это может только ограниченный круг лиц, доказавших свою состоятельность в данном вопросе.
Для того, чтобы разрабатывать месторождение нужно всего-навсего:
- Разведать и определить его запасы;
- Определить лимиты добычи;
- Доказать, что вы сможете придерживаться этих лимитов и ежегодно докладывать перед комиссией об успехах и провалах свой миссии. За последние вас просто лишат лицензии. Категорически запрещено качать больше и не приветствуется добыча нефти меньше установленных лимитов.
Но это всё лирика и на самом деле получить лицензию на разработку нефтяного месторождения в России простому смертному практически невозможно.
А так да, вся нефть — ваша 🙂 У меня теперь есть причитающаяся по закону доля.Но, поговаривают, нефть сейчас сильно подешевела. Добывайте лучше биткоины, а нефть оставьте профессионалам. 🙂
Как работают нефтепромысловые насосы?
Обновлено 14 марта 2018 г.
Келвин О’Донахью
Хорошо это или плохо, но экономика развитого мира работает на нефти. Поиск, добыча и переработка сырой нефти в пригодные для использования продукты — это большой бизнес. Для большинства людей наиболее заметным признаком поиска нефти являются нефтепромысловые насосы или насосные станции — качающиеся металлические конструкции, усеивающие поверхность в районах, где добывается нефть. Из-за их характерной формы и движения насосы-качалки, также называемые балочными насосами, часто получают причудливые названия, такие как «одинокие птицы» и «кивающие ослы». Как бы вы их ни называли, такие насосы имеют решающее значение для добычи сырой нефти.
Где масло?
Существует романтическое представление о том, что нефть добывают, втыкая кран в подземную реку или озеро, но это гораздо проще, чем добыча нефти в реальности.
В реальном мире нефть заполняет крошечные взаимосвязанные пространства в погребенной породе, пространства, называемые «порами». Чтобы добывать нефть, геологоразведочная компания должна найти резервуар, объем породы с достаточным количеством пор, содержащих нефть. Многие потенциальные резервуары содержат ограниченное количество нефти или содержат только воду. Этот объем породы также должен быть окружен породами, в которых отсутствуют такие взаимосвязанные поры, которые «запирают» нефть в своем резервуаре.
Почему насос?
Еще одно романтическое понятие нефтяной промышленности — фонтан, своего рода нефтяной вулкан, извергающий черное золото далеко и далеко от буровой вышки. Это плохая идея по нескольким причинам: с экономической точки зрения нефть, разбрызганную по ландшафту, нельзя собрать и продать. Однако гораздо важнее то, что фонтан, или «выброс», представляет собой горючие вещества, вытекающие под экстремальным давлением, что является очень опасной ситуацией.
Большинство резервуаров не находятся под достаточным давлением для того, чтобы содержащиеся в них нефть, вода и природный газ достигли поверхности без посторонней помощи. Поскольку резервуары находятся на глубине в тысячи метров (тысячи или десятки тысяч футов) под землей, простых всасывающих насосов недостаточно для доставки жидкости на поверхность. Вместо этого производители сырой нефти используют систему механизированной добычи.
Внешний вид насоса
Размер видимых частей нефтепромыслового насоса может варьироваться от достаточно маленьких, чтобы поместиться в кузове пикапа, до конструкций размером с дом. Как правило, чем больше насосная станция, тем глубже резервуар. Типичный насос состоит из А-образной рамы, увенчанной длинным стержнем или балкой. Один конец балки соединен с двигателем. Поворотный двигатель управляет рычажным механизмом, который заставляет балку двигаться вперед и назад, как качели. На другом конце балки труба, идущая к дну колодца, соединена с большим круглым металлическим треугольником.
Треугольная форма, похожая на голову лошади, качается вверх и вниз во время работы насоса, приводя в движение насосную установку на дне скважины.
Скважинные части насоса
«Насосные» части насосной станции не видны. Цепочка полых труб, называемых насосными штангами, проходит от головы лошади на насосной тележке до резервуара на дне колодца. Скрытые части штанговой насосной системы представляют собой две простые камеры, герметизированные шаровыми кранами. Клапан на плунжере, прикрепленном к концу колонны насосных штанг, открывается при движении штанговой системы вниз. Это позволяет маслу заполнять поршень и выталкивает жидкости в трубе над ним вверх. Как только плунжер достигает нижней точки хода вверх-вниз, шаровой клапан закрывается, удерживая жидкости на месте. Между тем, шар на неподвижном постоянном клапане на дне скважины перемещается в сторону, чтобы открыться, в то время как плунжер поднимается. Это позволяет маслу собираться над стоячим клапаном.
Когда плунжер снова опускается, этот второй шаровой клапан закрывается, задерживая лужу нефти, которая может попасть в плунжер и, в конечном счете, подняться по колонне штанг на поверхность.
Как работает насос, чтобы донести масло на поверхность
Где слушать онлайн:
Что представляет собой насочный разъем?
Домкрат-качалка — широко известное оборудование, используемое для перекачки сырой нефти из подземных резервуаров.
Как работает домкрат?
Производители используют домкраты-качалки как часть метода искусственной добычи, называемого штанговым подъемом. Вы также услышите, как это называется подъемной штангой или насосной системой.
Для чего используется штанговый подъемник?
Из всех видов механизированной подъемной техники наиболее распространенной является штанговая.
Если это еще не первая установленная форма механизированной добычи, штанговая подъемная система обычно является последней системой, используемой на скважине перед остановкой добычи.
Штанговый подъемник может работать при низком пластовом давлении и продолжать добывать нефть в течение многих лет с небольшими эксплуатационными расходами и минимальными затратами на техническое обслуживание.
Поскольку штанговые насосы могут работать при низком пластовом давлении, они используются в большинстве скважин для отчистки. Отборная скважина — это нефтяная или газовая скважина, находящаяся ближе к концу периода рентабельной добычи, обычно добывающая менее 10 баррелей нефти в сутки (барр./д).
Какое оборудование необходимо для штангового подъемника?
Большинство наземных агрегатов представляют собой балочные насосы, которые включают в себя первичный двигатель и шестеренчатый редуктор. Эта система называется балочной насосной установкой. Общее название «штанговый подъемник» относится ко всем типам возвратно-поступательных методов подъема штанги, включая малоиспользуемые агрегаты с гидравлическим приводом или системы с высокой башней.
Вот почему вы можете слышать термины «штанговый подъем», «балочный насос», «насосная штанга» и «домкрат-насос», которые обычно используются для обозначения одной и той же формы механизированной добычи.
Обычная система подъема штанг может быть упрощена до трех основных компонентов: поверхностной насосной установки, колонны штанг и скважинной насосной установки. Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов.
Поверхностная насосная установка
Поверхностная насосная установка включает в себя несколько основных компонентов, таких как первичный двигатель, редуктор (или коробка передач), домкрат насоса и сальниковая коробка.
Первичный двигатель
Система подъема штанги приводится в действие электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, называемым первичным двигателем. Он передает мощность с высокой скоростью и низким крутящим моментом на шестеренчатый редуктор.
Редуктор / коробка передач
Редуктор, также называемый коробкой передач, преобразует эту энергию в выходной высокий крутящий момент для насосного станка. Он позволяет изменять крутящий момент и скорость между двигателем и нагрузкой по мере необходимости.
Этот высокий крутящий момент необходим насосной установке для перемещения противовесов и штанговых колонн, а также столба нефти с глубины в тысячи футов под землей на поверхность.
Насосный домкрат
Насосный домкрат или насосный агрегат использует вращательное движение первичного двигателя и совершает возвратно-поступательное вертикальное движение колонны штанг, соединенных со скважинным насосом.
Домкрат насоса — это основной видимый элемент, который с годами получил множество креативных названий, таких как кивающий осел, лошадка-качалка, динозавр и жаждущая птица.
Сальник
Сальник плотно прилегает к полированному штоку и позволяет ему двигаться вверх и вниз без утечки масла. Он отводит добываемые жидкости из тройника-качалки в выкидную линию.
Колонна штанг
Полированная штанга
Полированная штанга является самой верхней штангой в колонне штанг.
Колонна насосных штанг
Полированная штанга соединяется с длинной колонной насосных штанг или колонной штанг, которые соединяют наземный блок со скважинным насосом.
Каждый раз, когда штанги и насосы перемещаются, объем добываемой жидкости поднимается на поверхность.
Насос в сборе
Скважинный насос в сборе
Скважинный насос — это компонент, который перемещает жидкость вверх по НКТ. Он состоит из насосной камеры, плунжера с ходовым клапаном (наездным клапаном) и стоячего клапана.
Когда плунжер движется вниз по насосной камере, ходовой клапан открыт, а стоячий клапан закрыт, что позволяет жидкости течь над плунжером.
Когда плунжер движется обратно вверх по насосной камере, стоячий клапан открывается, а ходовой клапан закрывается, всасывая больше жидкости из резервуара.
Насос в сборе действует как обратный клапан. Это позволяет жидкости течь вверх через шаровые затворы, но не обратно в резервуар.
Многоплунжерные насосы
Насосные агрегаты также могут иметь несколько плунжеров. Некоторые области применения, в которых может использоваться двухплунжерный насос, включают добычу нефти с высокой вязкостью или с низким соотношением газа к нефти.