Нет более вдохновляющей темы, чем добыча «черного золота». Разработка месторождений нефти производится с помощью нефтяных скважин шахтным методом. Поскольку даже обыватель представляет себе примерно, что такое скважина и что такое шахта, мы подробно остановимся на видах разработки, на которые подразделяются способы добычи, сравним их между собой и рассмотрим особенности каждого способа добычи нефти..
Шахтная разработка нефтяных месторождений применяется для разработки залежей с высоковязкой нефтью, а также неоднородных энергетически истощенных залежей нефти средней вязкости. Она осуществляется с помощью очистных, дренажных или комбинированных систем разработки.
При очистной системе нефтенасыщенная порода разрушается, как правило, при помощи буровзрывных работ, грузится взабое погрузочными машинами на средства подземного транспорта и через шахтный ствол выдаётся на поверхность, где перерабатывается на специальных установках с выделением нефтяных фракций. При этом возможно комплексное использование сырья, т.к. вмещающие породы продуктивного пласта после выделения нефтяной фракций могут быть использованы как строительный материал, сырьё для химической промышленности и т.п.
При дренажной системе нефть извлекается посредством буровых скважин, пробуренных из предварительно пройденных горных выработок. Применяется в тех случаях, когда природное углеводородное сырьё находится либо в подвижном (текучем) состоянии, либо может быть приведено в такое состояние искусственно — термическим воздействием на продуктивный пласт. Поэтому различают системы природной шахтной разработки, когда дренажная разработка осуществляется при использовании естественной энергии пласта, и термического шахтной разработки, когда разработка проводится с воздействием на пласт паром, горячим газом, горячей водой и другими теплоносителями.
При наиболее распространенной двух горизонтной термошахтной разработке с надпластового горизонта через вертикальные и наклонные нагнетательные скважины закачивают в продуктивный пласт теплоноситель. А отбор нефти осуществляют из добывающих скважин, пробуренных из расположенной в пласте добывающей галереи.
Сбор нефти производится в горных выработках , откуда она насосами подается на поверхность.
Опыт разработки месторождений высоковязкой нефти показывает высокую эффективность применения технологии термошахтной добычи нефти. Конечная нефтеотдача повышается до 50-60% против 4%, достигнутых при природно шахтной разработке, и 2% — при разработке скважинами с поверхности Земли, которые работают в естественном режиме.
В целом процесс добычи можно условно разделить на 3 этапа: 1) движение нефти по пласту к скважинам благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин, 2) движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности - эксплуатация нефтяных скважин, 3) сбор нефти и сопутствующих ей газов и воды на поверхности, их разделение, удаление минеральных солей из нефти, обработка пластовой воды, сбор попутного нефтяного газа.
В настоящее время используют три основных способа добычи нефти:
Фонтанный - жидкость и газ поднимаются по стволу скважины от забоя на поверхность только под действием пластовой энергии. Фонтанирование скважины может происходить под действием гидростатического напора или за счет энергии расширяющегося газа, или того и другого вида энергии вместе и зависит от режима работы залежи. Фонтанная эксплуатация скважин осуществляется по колонне насосно-компрессорных труб. По этой колонне НКТ осуществляется подъем газонефтяной смеси от забоя до устья. Они спускаются в скважину обычно до верхних отверстий фильтра. Оптимальный размер НКТ труб подбирают на основании специальных расчетов или опыта эксплуатации скважин в сходных условиях. Диаметр НКТ должен обеспечивать использование энергии расширяющегося газа при подъеме нефти на поверхность, обеспечивать необходимую скорость потока для реализации эффекта самоочищения забоя скважины от песка, создавать условия для проведения работ по очистке от парафинов и смол, спуска дополнительного забойного оборудования, исследовательских приборов и т.д.
Газолифтный. В некоторых источниках его называют компрессорным. Суть в том, что для подъема нефти на поверхность в скважину подают или закачивают с помощью компрессоров сжатый углеводородный газ или воздух. Компрессорная эксплуатация нефтяных скважин является воспроизведением условий естественного их фонтанирования. Разница заключается в следующем. При фонтанирование скважин источником энергии является пластовый газ, а при компрессорной эксплуатации подъем жидкости из скважины происходит под действием энергии сжатого воздуха или газа, нагнетаемого в скважину с поверхности. Для этого применяются компрессора высокого давления различной конструкции. Если в скважину нагнетается воздух, то такая установка называется эрлифтом, а если газ, то газлифтом. Компрессорные скважины оборудуются однорядным или двухрядным подъемником путем спуска НКТ труб. При двухрядном подъемнике, трубы первого ряда (большего диаметра) служат для нагнетания рабочего агента, а трубы второго ряда (меньшего диаметра) – для подъёма жидкости.
Насосный - подъем жидкости на поверхность осуществляется с помощью спускаемых в скважину насосов. Глубинно- насосная эксплуатация нефтяных скважин является самым распространенным способом добычи нефти в мировой практике нефтедобычи.
Имеется ввиду штанговые насосные установки. Дело в том, что они позволяют наиболее гибко регулировать отбор жидкости из скважин.
Бывают еще безштанговые насосные установки. При этом насос спускается в скважину одновременно с двигателем. Двигатель и насос представляют собой единый силовой агрегат, спускаемый на насосных трубах. Преимуществом безштанговой насосной установки является отсутствие колонны насосных штанг и расположение самого двигателя ближе к забою скважины. Особенно широкое распространение в нефтяных скважинах получили насосы центробежного типа.
Комментарии