"Вечность пахнет нефтью" - эпиграф нашей эпохи. "Чёрное золото", "кровь земли" - нефть, безусловно, главное из многочисленных полезных ископаемых, потребляемых современной цивилизацией. На нефти (вернее, продуктах её переработки) я проделал всё это путешествие, из нефти сделаны корпус ноутбука, с которого я это пишу и устройства, с которого вы это читаете, и энергию, позволяющим им работать, с высокой вероятностью тоже даёт нефть. Наш мир в прямом смысле слова пропитан нефтью, и когда мне представилась возможность посмотреть, как её добывают да пообщаться с теми, кто её добывает - конечно же я не мог этого упустить. Для этого мы поехали на Спорышевское месторождение близ Ноябрьска.
Тут, впрочем, стоит оговориться, что нефть бывает очень разной, даже в пределах Югры и Ямала (железным дорогам которых была посвящена ) отличаясь буквально всем - свойствами, условиями залегания и соответственно технологиями добычи. Добыча в окрестностях Ноябрьска - одна из самых сложных и потому одна из самых современных в России.
...Нефть была известна человечеству немногим меньше, чем металл: жители древнего Междуречья (то есть и берегов нынешнего Персидского залива) уже тысячи лет назад, собирая её с поверхности водоёмов, использовали как масло для светильников и даже делали асфальт. Первую скважину пробурили в 347 году до нашей эры китайцы, запустив туда трубу из бамбука. На вооружении Византии стояли огнемёты, так называемый "греческий огонь", которым они сожгли в своё время арабский флот, имевший неосторожность угрожать Константинополю. В Речи Посполитой уже в начале 16 века галицкую нефть использовали для освещения улиц, ну а родиной российской нефтянки была в нынешней Коми, где нефть была впервые найдена в 1597-м, а впервые добыта в 1745 году купцом Фёдором Прядуновым, построившим там примитивную перегонную установку. Последующие века показали, что нефтянка для России такая же традиционная отрасль, как хлебопашество или производство оружия: так, в 1823 году братья Дубинины построили первый в мире нефтеперегонный завод близ Моздока, а в 1847 году в окрестностях Баку была пробурена первая в мире промышленная скважина - до того нефть добывали в колодцах. Первым конкурентом России была Австро-Венгрия с её , где в 1852 году, например, появилась первая в мире нефтяную вышка. В 1858 году нефть впервые начали добывать в Новом Свете (Канаде), год спустя - в Штатах, и вскоре американская нефть из глубоководных портов да хваткой Рокфеллеров хлынула в Европу рекой. Реванш к концу концу 19 века взяли промышленники Нобели и инженер Шухов, создав трубопровод, нефтехранилище (вместо "барреля"- проще говоря, 200-литровой бочки), наливной танкер и работавший на нефти теплоход. Затем в Америке начали распространяться автомобили, самым ценным нефтепродуктом вместо керосина и дизельного топлива сделался бензин, и вот уже к началу Первой Мировой Америка по добычи нефти вновь обгоняла Россию вдвое. В 1932 году, однако, в Ярославле был впервые получен искусственый каучук, и это открыло следующий этап нефтяной эпохи - нефть быстро превратилась в важнейший стройматериал. Словом, нефтянка никогда не стояла на месте, а Россия всегда была в её авангарде, и даже пресловутые гидроразрывы пластов хоть и изобрели в 1947 году в Штатах, а уже пять лет спустя проводили на Донбассе. Центром российской и советской нефтянки больше ста лет оставался Кавказ, но уже в 1929-32 годах была найдена и добыта первая нефть Ишимбая в Башкирии, а вскоре " " разрослось по всему Южному Предуралью и Среднему Поволжью. Со временем эта отрасль всё более и более децентрализовывалась, новые нефтегазоносные провинции открывались и разрабатывались тут и там, но и среди них выделилось "Третье Баку", как поначалу называли месторождения Западной Сибири. Собственно, и первооткрывателем тюменской нефти считается бакинец Фарман Салманов , в 1962 году разведавший крупнейшие запасы близ Мегиона, хотя вообще-то первая западно-сибирская нефть была найдена тремя годами раньше Владимиром Соболевским на . То была весьма романтическая эпоха "Сибириады" - косматых геологов в дебрях тайги, неудержимых фонтанов из свежепробуренных скважин, и пожаров, о которых слагали легенды.
2а. фото 1970-90-х годов.
Югория буквально за пару дестилетий изменилась до неузнаваемости, среди её болот и речных проток выросли современные города, а ханты и манси оказались меньшинством среди тех, кто приехал "за туманом и за запахом тайги" или хотя бы "за длинным рублём". Затем пришёл капитализм, и с чужих слов Югория 1990-х и начала 2000-х напоминала Клондайк, откуда люди возвращались в свои безработные края с огромными деньгами, но и желающих забрать эти деньги себе туда стекалось немало. Тогдашняя - советская и раннепостсоветская - нефтянка была грязным и опасным производством, и ещё лет 15 назад в югорских болот были не редкостью вот такие сюжеты:
2б. фото 2000-х годов.
А на ночных снимках из космоса Западаная Сибирь числом ярких огней уступала разве что Подмосковью - но светились не города, а пожары и факелы. Говорят, горела нефть порой так долго и жарко, что в нескольких километрах от пожара наступала весна - таял снег, распускались цветы... это я читал ещё в каких-то советских журналах. Кадрами вроде прошлого и следующего интернет переполнен по сей день, и на самом деле обывателю сложно представить, НАСКОЛЬКО они устарели.
2в. фото 2007 года.
Одно из главных зданий Ноябрьска - офис нефтяников. Первые месторождения близ будущего города начали разрабатываться в 1977 году, а в 1981 был создан "Ноябрьскнефтегаз", и первоначально в его подчинении была вся нефтедобыча Ямало-Ненецкого округа, этой главной "вотчины" газовиков. В 1995 "Ноябрьскнефтегаз" был приватизирован и вошёл в состав омской "Сибнефти", десять лет спустя перешедшей под управление "Газпрома" и ставшей соответственно "Газпром нефтью". Теперь здешняя контора носит забористое название "Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз":
Рядом её же заправка, причём появились они независимо друг от друга:
Сюда меня привёз Кирилл kuroi_makdare , вскоре подошёл человек из пресс-службы, и получив спецовки и каски (кстати, офигенно удобные, регулирующиеся прямо на голове), мы поехали за город. Пока ждали выдачи экипировки - я полистывал лежавшую в фойе ведомственную газету с замечательным названием:
Спорышевское месторождение, открытое в 1993 году и в 1996 введённое в эксплуатацию, начинается буквально от окраины Ноябрьска. По здешним меркам оно маленькое и второстепенное, и выбрали мы его лишь потому, что близко - между собой месторождения отличаются не столько масштабом и ассортиментом сооружений, сколько их количеством. Название в память Александра Спорыша - мастера разведочного бурения, открывшего нескольких месторождений (Западно-Ноябрьское, Карамовское, Ягодное), а погибшнего здесь в ДТП во время работ по доразведке.
К слову, "поехать на месторождение" - фраза некорректная, так как само месторождение находится в земле, а территория над ним, где идут разработки - это уже "лицензионный участок". У въезда - пост охраны и шлагбаум, проверка документов, пропусков и разрешний на фотосъёмку. Но за шлагбаумом - совершенно те же пейзажи, что и по трассам Югры и Ямала: невысокие леса и топкие болота, песок на участках без растительности, обилие коммуникаций, курсирующие туда-сюда тяжёлые машины да странные для далёкого от темы человека указатели - всё это можно видеть и по дороге из Сургута хоть в Ханты-Мансийск, хоть в Нижневартовск, хоть сюда.
Сквозь месторождения проходит железная дорога - ведь оно было разведано позже её постройки:
Но главный транспорт здесь, на самом деле, трубопроводы, вьющиеся по лесным опушкам:
Какая-то, видимо, подстанция с расходящимися от неё линиями электропередач:
А кочки за болотом - рекультивированная земля, на которой работы давно завершились. Как видите, на них уже подрастают деревья.
Как представляет себе непосредственно добычу нефти обыватель? Деревянные вышки с факелами, в лучшем случае клюющие носом штанговые насосы, как на граффити с заглавного кадра. Первые в рабочем состоянии я видел единственный раз лет 15 назад близ Перми, вторые ещё не редкость по всей стране от Калининградской области до Башкирии, но "Ноябрьскнефтегаз" уже и от них отказался - одному из самых северных нефтедобывающих предприятий России приходится быть и одни из самых современных.
Важнейшая единица его месторождений - это "куст скважин", и выглядит он вот так:
Валы, напоминающие руины каких-нибудь древних крепостей, и знак у ворот с весьма красноречивой инфографикой. Пожаробезопасность у нефтяников возведена в культ, потому что "горящие торфяники - это не так страшно, как горящие нефтяники". Курение в неустановленном месте - это немедленный вылет с работы с "волчьим билетом", а лёгкие с виду спецовки делаются из невоспламеняющихся материалов.
За валами - ни вышек, ни качалок, а лишь неподвижная скважинная арматура, на сленге нефтяников - "новогодние ёлки" (из-за обилия кругов):
12. фото предоставлено пресс-службой
Настоящая революция в нефтедобыче в последнее время связана с наклонным бурением - если ещё лет 20 скважина скорее всего уходила в землю вертикально, то есть бурилась непосредственно над местом добычи, то сейчас они изгибаются во всех трёх плоскостях, а зачастую ("боковые зарезы") ещё и ветвятся. Соответственно, куст скважин - это небольшая площадка, из под которой наклонные скважины, как древесные корни, расходятся на несколько километров в разные стороны. Вместо штанговых насосов нефть качают насосы электроцентробежные, находящиеся непосредственно в скважине глубоко под землёй:
Обратите внимание, что часть труб - зелёные, и это не просто так - каждый цвет означает определённое содержимое, и по коричневым идёт нефть, а по зелёным - вода. Если обыватель представляет месторождение как такое плещущееся под землёй нефтяное озеро, то на самом деле всё намного сложнее: нефть рассеяна в порах, и выше неё обычно так же рассеян слой газа, а ниже - слой воды. Так вот, вода закачивается в скважины для поддержания в них давления. Спорышевская нефть залегает на глубине от 2 до 3 километров, а наверх идёт горячей - непосредственно в пластах её температура 86 градусов, но за время пути по трубе она успевает остыть примерно до 60. А теперь представьте, как добывать горячую жидкость в вечной мерзлоте? Что при Нобелях, что сейчас российская нефтянка обречена быть технологичной...
На песке - сердолик. Он часто встречается там же, где нефть, хотя вроде бы прямой связи между ними нет:
Вагончики, или как здесь говорят, балкИ - переносное жильё для рабочих. В балках мне доводилось ночевать в (где я тоже видел немало нефтяных сюжетов), но то были балки дорожников, а у нефтяников, думаю, они изнутри комфортабельнее. И у тех, и у других, однако, отменно кормят в столовых - потому что попробуй накорми плохо несколько сотен или даже тысяч здоровенных мужиков, вкалывающих на морозе.
За балк а ми характерный мощный кран, слегка похожий на вышку, отмечает капитальный ремонт скважины, в ходе которого из неё надо извлечь несколько километров труб. К таким объектам мы не подъезжали, журналистов на них если и возят - то только проверенных и знающих, что делать, в случае ЧП. Вероятность этих ЧП, конечно, очень мала - но нефтяники любят порядок и не полагаются на "авось".
Мы же ехали в центр месторождения - на ДНС ("дожимная насосная станция") с УПСВиГ ("установка предварительного сброса воды и газа"), к которому пристроились и длинные административно-бытовые корпуса:
Ведь из скважин идёт не чистая нефть, а эмульсия с водой и газом, и со всех кустов она поставляется сюда для очистки. В сущности, это примерно то же самое, что обогатетильные фабрики на рудниках.
Здесь нам дали сопровождающего из непосредственно производственных сотрудников, и экскурсию он вёл неадаптированным к уху постороннего слогом - как и у всех профессионалов, у нефтяников есть свой жаргон и обязательный перенос ударений: тут говорят не "добы ча не фти", а только "до быча нефти ". Пока ждали сопровождающего у ворот - я сфотографировал пробы в стоявшем рядом ящике:
Высокие сооружения с "бочками" - это и есть система подготовки нефти:
Первая стадия подготовки - дегазация. Сам по себе "попутный газ" не чета газу из "собственных" месторождений - в нём множество примесей, очистка его до состояния "голубого топлива" стоит немногим меньше, чем конечное использование, и одним из символов нефтяной промышленности долгое время были факелы: попутный газ просто сжигался. Их и сейчас немало полыхает над заводами и месторождениями, но постепенно от них избавляются. Тот же "Ноябрьскнефтегаз" поставляет газ на перерабатывающий завод компании "Сибура", куда газ идёт со всех окрестных месторождений, расположенный рядом с большим, и более того - нефтегазовым Вынгапуровским месторождением.
Следующая стадия - обезвоживание. Воду потом закачивают обратно в пласты:
Третья стадия - удаления солей, для чего нефть насыщают пресной водой и вновь обезвоживают. Есть ещё четвёртая стадия стабилизации, то есть удаления лёгких фракций для уменьшения потерь при транспортировке, но её проводят уже не здесь, а на ЦПСах ("центральный пункт сбора"), коих на весь "Ноябрьскнефтегаз" всего два - на Вынгапуровском и Холмогорском месторождениях.
В невзрачном кирпичном домике - управление УПСВиГ :
На пультах и на экранах компьютеров - одни и те же данные, системы дублируют друг друга. Очень симпатичная девушка-оператор фотографироваться отказалась:
С обратной стороны установок - насосы:
Эти качают нефть:
А эти - воду:
За насосами УУН - "узел учёта нефти", автоматически подсчитывающий, сколько получилось нефти после подготовки. Учитывается и подсчитывается в реальном времени на современных месторождениях буквально всё, вплоть до рентабельности кажой отдельно взятой скважины.
И в этих хранилищах - нефть, уже готовая к отправке на ЦПС:
Тут, наверное, по ночам красиво, огни горят?
-Не горят, а светятся.
Немалую часть ДНСа занимает система пожаротушения со своими огромными баками:
Все принадлежащие ей трубы - красные. Система автоматическая, реагирует на возгорание сама и направлена на то, чтобы не только потушить огонь, но и не дать ему распространиться. Та ответственность, с которой нефтяники относятся к этой угрозе - одно из сильнейших впечатлений от месторождения.
Напоследок мне подарили бутылочку нефти - очень текучей и с не то чтобы сильным, но весьма резким запахом:
Вот как выглядит нефть... вернее, нефть Спорышевского месторождения: как уже говорилось в самом начале, даже нефть с соседнего месторождения может совсем иначе залегать, добываться и выглядеть. До сих пор нет даже единой общепринятой теории сущности и происхождения нефти - то ли планктон древних морей, то ли смешение углерода и водорода земной коры, то ли невозобновляемый ресурс, то ли возобновляемый в исторических пределах...
В Югории сейчас интересное время - эпоха "клондайка" позади, не бьют фонтанами уже ни нефть, ни деньги, зарплаты во всех этих компаниях хорошие, но уже давно не шальные. Нефтедобыча становится всё более технологичной и рутинной, и что особенно впечатляет - почти никак не связана с торговлей: в тое время как пол-страны затаив дыхание следит за ценой барреля, нефтяники просто работают, и пока цена выше себестоимости добычи (а это менее 20 долларов) - это не их головная боль. Не боятся они и того, что "однажды нефть закончится" - её запасы постоянно увеличиваются, причём - "вглубь": грубо говоря, 30 лет назад технологии позволяли из одного и того же месторождения извлечь 3% его запасов, 20 лет назад - 7%, а сейчас каких-нибудь 15%, то есть ещё 85% ждут, когда человек до них сможет добраться. Сначала нефть сама била фонтанами, потом её качали примитивными насосами из вертикальных скважин, потом до новых горизонтов стали доходить наклонные скважины, а там и они обзавелись "боковыми зарезами", то есть начали ветвиться, гораздо гуще пронизывая пласт. По той же причине российские нефтяники равнодушны к "нетрадиционным видами нефти" типа американской сланцевой или канадских нефтяных песков: журналисты создали этим ресурсам имидж какой-то "энергии будущего", но на самом деле это такие же точно нефть и газ, просто добываемые более сложным способом там, где раньше их добыча казалась невозможной. В России же традиционной нефти хватит на много поколений, а суровые условия Крайнего Севера вынуждают наших нефтяников как мало где в мире уделять внимание технологиям добычи. В общем, нефть для России - судьба.
Когалым.
Нижневартовск.
Сургут. Городской пейзаж.
Сургут. Старина и транспорт.
Сургут. Вездеходы "Тром".
Горнозаводской Урал
- посты будут.
= Этот пост не имеет никакого отношения к Роснефти. Роснефть не имеет никакого отношения в этому посту =
На самом деле, посещение нефтяной делянки происходило в рамках автопробега Land Rover из Нижневартовска в Ханты-Мансийск. А поскольку одна из главных достопримечательностей Ханты-Мансийского автономного округа - это углеводороды, а разрабатывает месторождение только лишь Роснефть, а техника безопасности Роснефти требует ношения только их фирменных спецовок - в общем, поэтому на снимках постоянно мелькает такой логотип.
Итак, как добывают нефть. Начнем с того, что месторождения расположены, как правило, в болоте или в лесу. Бурить в таких местах с кондачка невозможно, поэтому нефтяники сначала вырубают лес, осушают болото и отсыпают площадку из песка, называемую "кустом". К нему протягивают электричество и подводят дорогу. Чтобы не отсыпать такую площадку для каждой скважины, их объединяют в группы по несколько десятков на одном кусте, и бурят не вертикально вниз, а под наклоном. На бурение одной скважины уходит от месяца до года в зависимости от очень многих факторов: длины, геологии, разгильдяйства нефтяной и буровой компаний и т.д.
Я уже был на кусте добычи и очень технологию. А этом посте хочу больше рассказать о людях, которые работают на земле. В нашем понимании нефтяник - это Сечин и миллионы долларов, но в реальности впахивают на морозе другие люди, и за другие деньги...
Изучением нефтедобычи мы занимались полдня. Это - учебный куст, на примере которого показывают технологию:
3. 
Первым делом нам прочитали интереснейшую лекцию про нефтянку (не сарказм). Надо признаться, что после перелета спали мы всего два часа, и многие слушали с закрытыми глазами:
4. 
Визит на любой объект начинался с изложения правил безопасности. Обязательно каждый раз упоминали, что на сегодняшний день никаких учебных тревог не запланировано, и если мы услышим сирену, значит все всерьез:
5. 
Буровые установки - это такие огромные вышки, весом до 1000 тонн. На вершине установлена лебедка с гигантским крюком, которая двигает вверх-вниз огромный электродвигатель. Эта конструкция называется "верхний привод". Первым в скважину опускают долото (болванка с тремя шипастыми вращающимися головками-шарошками), которое непосредственно бурит. Через трубы прокачивают специальную жидкость - буровой раствор - под давлением порядка 50-150 атмосфер. Раствор проходит внутри всей колбасы и выходит через долото, охлаждая его, после чего возвращается на поверхность через пространство между стенками колонны и стенками скважины, вынося на поверхность шлам (пробуренную породу). Потом раствор очищают, а шлам выбрасывают в шламовый амбар. По мере необходимости (опасность обвалов и т.д.) скважину укрепляют обсадными трубами, и продолжают бурить долотом меньшего размера:
6. 
На этой скважине учатся молодые нефтяники:
7. 
Учебный ангар - место, где изучают смежные и вспомогательные специальности:
8. 
Кира Альтман и Дима Тельнов решили получить базовые навыки в сварке. Все-таки кризис, СМИ страдают и закрываются, а сварка - это надежно и всерьез:
9. 
10. 
11. 
Теперь если что, ребята всегда могут отправиться в Нижневартовск и варить фаски на трубах. Очень рад за них!
12. 
На указателях вместо населенных пунктов кусты:
13. 
Спецовка нефтяника очень технологична: она не горит, не тонет и весит втрое больше, чем обычная зимняя куртка:
14. 
Реальный, не учебный куст добычи нефти огорожен и находится под охраной:
15. 
Сами скважины раскрашены, как малые архитектурные формы на детских игровых площадках Советского союза. Под ними расходятся "корни" в разные стороны. Поскольку пласт находится под большим давлением, нефть выходит сама, а чтобы давление не ослабевало, вместо нее в пласт закачивают воду:
16. 
Мы решили слить себе немного нефти на память:
17. 
Сотрудники открыли кран и набрали целое ведерко:
18. 
Обычный нефтяник получает около 30 000 рублей в месяц. Это нормальная по внутренним меркам зарплата. Начальник участка в два раза больше, 60 000 рублей. Сотрудники на вспомогательных должностях, думаю, получают чуть меньше, на административных - чуть больше. Но в общем и целом диапазон такой:
19. 
По началу нефть была светло-коричневого цвета и походила на кофе с молоком. Со временем вода отделилась, и нефть поднялась на поверхность:
20. 
Манометр показал давление в скважине в 16 атмосфер:
21. 
Известный клип DJ Smash не прошел бесследно и оставил в сознании скрытое желание искупаться в национальном богатстве:
22. 
23. 
Были так же попытки попробовать продукт на запах и привкус:
24. 
Комплекс по очистки и переработке. Тут из нефти убирается вода и всякий шлак, а на выходе получается чистый продукт, готовый к транспортировке:
25. 
Один завод обслуживает порядка ста кустов. В цистернах отстаивается поднятый на поверхность коктейль из воды и нефти, после чего верхнюю фракцию собирают. Делают это несколько раз, пока не добьются необходимой чистоты:
26. 
Нефтехранилище:
27. 
Операторская. Автоматизация производства такая, что на всем заводе работает лишь 20 человек, включая дежурных ремонтников, сезонных ремонтников и всех остальных:
28. 
Управляется все из кабинета с 4 компьютеров:
29. 
Очень странный выбор иллюстрации для проблем с одеждой:
30. 
Наша экспедиция стала событием для города, и нас везде встречали с цветами камерами:
31. 
Если куст - это сердце нефтянки, то столовка - это ее желудок. Несмотря на советские мотивы в дизайне помещения, кормят очень вкусно и неприлично дешево:
32. 
33. 
Голодные журналисты подчистую объели нефтяников и смели все, что было в меню:
34. 
Наконец, нефтяная лаборатория, где ежедневно берутся пробы добытой нефти и производятся ее анализы:
35. 
Тут работают не только сотрудники Роснефти, которая добывает, но и работники Транснефти, которые ее потом будут перевозить по стране. Чтобы не было никаких претензий, результаты проверок фиксируют вместе:
36. 
Единственное место, где попирается пожарная безопасность. В остальном конечно, все очень четко построено и жестко регламентировано:
37. 
Встреча прошла очень тепло, несмотря на мороз на улице. Люди, которые здесь работают - простые, приветливые и открытые. Работа на добыче сложна, ответственна и даже опасна, и фантастических заработных плат здесь никто не получает. При этом доход правления "Роснефти" по итогам 2014 года
Нефть называют «чёрным золотом», потому что это углеводород, без которого немыслимо развитие современного промышленного производства. Нефть и газ - основа топливно энергетического комплекса, который производит горючее, смазочные материалы, нефтяные компоненты используются в строительных материалах, косметике, продуктах питания, моющих средствах. Это сырьё продаётся за валюту и приносит благосостояние странам и народам, обладающим огромными его запасами.
Как находят месторождения нефти?
Добыча полезных ископаемых начинается с разведки месторождений. Геологи определяют возможное залегание нефтяных горизонтов в недрах сначала по внешним признакам - географии рельефа, выходам нефтяных пятен на поверхность, наличию следов нефти в грунтовых водах. Специалисты знают, в каких осадочных бассейнах можно предположить наличие нефтяных пластов, у профессионалов есть на вооружении различные методы разведочно-поисковых исследований, в том числе поверхностное изучение выходов горных пород и геофизическая визуализация разрезов.
Предположительный район залегания месторождения определяется по совокупности признаков. Но даже если они присутствуют все, это не означает, что детальная разведка обнаружит нефтяной бассейн с большими запасами, необходимыми для того, чтобы начать промышленную добычу. Часто бывает так, что разведочное бурение не подтверждает коммерческую ценность месторождения. Эти риски всегда присутствуют в нефтеразведке, но без них невозможно определить структуры (ловушки), в которых скапливается нефть в необходимом для разработки количестве.
В журнале очаровательной vl_ad_le_na прочитал великолепный пост о добыче нефти. Публикую с разрешения автора.
Что такое нефть?
Нефть - это смесь жидких углеводородов: парафины, ароматика и прочие. На самом деле, нефть не всегда черная - бывает и зеленая (девонская, раньше у меня в баночке стояла, жаль, выкинула), коричневая (самое частое) и даже белая (прозрачная, вроде бы на Кавказе она водится).
Нефть делится по качеству на несколько классов в зависимости от химического состава - соответственно, меняется ее цена. Еще в нефти очень часто растворен попутный газ, который так ярко горит на факелах.
Газа может быть растворено от 1 до 400 кубических метров в кубическом метре нефти. То есть дофига. Сам этот газ в основном состоит из метана, но ввиду трудности его подготовки (его надо сушить, очищать и доводить до ГОСТовых чисел Воббе - чтобы была строго определенная теплота сгорания) попутный газ очень редко используется в бытовых целях. Грубо говоря, если газ с промысла пустить в квартиру в газовую плиту, последствия могут быть от копоти на потолке до насмерть испорченной плиты и отравлений (например, сероводородом).
Ах, да. Еще одна попутная гадость в нефти - растворенный сероводород (потому что нефть - органическое вещество). Он очень ядовитый и очень коррозионно активный. Это накладывает свои трудности на добычу нефти. На дОбычу нефтИ. Профессионализм, который я, к слову сказать, не употребляю.
Откуда взялась нефть?
На этот счет есть две теории (подробнее - ). Одна - неорганическая. Впервые была высказана Менделеевым и заключается в том, что вода протекала мимо раскаленных карбидов металлов, и, таким образом, образовывались углеводороды. Вторая - органическая теория. Считается, что нефть "созревала", как правило, в морских и лагунных условиях, путем перегнивания органических остатков животных и растений (илов) в определенных термобарических условиях (высокое давление и температура). В принципе, исследования подтверждают эту теорию.
Зачем нужна геология?
Стоит, наверное, упомянуть строение нашей Земли. По-моему, на картинке все красиво и ясно.
Так вот, нефтяные геологи имеют дело только с земной корой. Она состоит из кристаллического фундамента (там нефть находится оооочень редко, поскольку это магматические и метаморфические породы) и из осадочного чехла. Осадочный чехол состоит из осадочных пород, но не буду углубляться в геологию. Скажу только, что глубины нефтяных скважин обычно порядка 500 - 3500 м. Вот на этой глубине и лежит нефть. Выше обычно только вода, ниже - кристаллический фундамент. Чем глубже порода - тем раньше она отложилась, что логично.
Где залегает нефть?
Вопреки почему-то распространенным мифам о "нефтяных озерах" под землей, нефть находится в ловушках. Упрощая, ловушки в вертикальном разрезе выглядят так (вода - вечная спутница нефти):
(Складка, выгнутая "спиной" вверх, называется антиклиналью. А если она похожа на чашу - это синклиналь, в синклиналях нефть не задерживается).
Или так:
А в плане они могут быть круглыми или овальными поднятиями. Размеры - от сотен метров до сотен километров. Одна или несколько таких ловушек, расположенных рядом, являются месторождением нефти.
Поскольку нефть легче воды, то всплывает вверх. Но чтобы нефть никуда больше не утекла (вправо, влево, вверх или вниз), пласт с ней должен быть ограничен породой-покрышкой сверху и снизу. Обычно это глины, плотные карбонаты или соли.
Откуда берутся изгибы внутри земной коры? Ведь породы откладываются горизонтально или почти горизонтально? (если они откладываются кучками, то эти кучки обычно быстро разравниваются ветром и водой). А изгибы - поднятия, опускания - возникают вследствие тектоники. Видели на картинке с разрезом Земли слова "турбулентная конвекция"? Эта самая конвекция двигает литосферные плиты, что приводит к образованию трещин в плитах, а следовательно, смещениям блоков между трещинами и изменениям во внутреннем строении Земли.
Как залегает нефть?
Нефть залегает не сама по себе, как было уже сказано, нефтяных озер не существует. Нефть находится в горной породе, а именно, в ее пустотах - порах и трещинах:
Породы характеризуются такими свойствами, как пористость
- это доля объема пустот в породе - и проницаемость
- способность породы пропускать через себя жидкость или газ. Например, обычный песок характеризуется очень высокой проницаемостью. А бетон - уже гораздо хуже. Но смею заверить, что порода, залегающая на глубине 2000 м с высоким давлением и температурой по свойствам гораздо ближе к бетону, чем к песку. Я щупала. Тем не менее, оттуда добывается нефть.
Это керн - выбуренный кусок горной породы. Плотный песчаник. Глубина 1800 м. Нефти в нем нет.
Еще одно важное дополнение - природа не терпит пустоты. Практически все пористые и проницаемые породы, как правило, водонасыщены, т.е. в их порах находится вода. Соленая, поскольку она протекала через множество минералов. И логично, что часть этих минералов уносится вместе с водой в растворенном виде, а потом, при изменении термобарических условий, выпадает в этих самых порах. Таким образом, зерна породы становятся скреплены солями и этот процесс называется цементированием. Именно поэтому, по большому счету, скважины не осыпаются сразу же в процессе бурения - потому что породы сцементированы.
Как находят нефть?
Обычно сначала по сейсморазведке: пускают колебания на поверхности (взрывом, например) и замеряют время их возврата по приемникам.
Далее по времени возврата волны вычисляют глубину того или иного горизонта в разных точках на поверхности и строят карты. Если на карте выявляется поднятие (=антиклинальная ловушка), ее проверяют на наличие нефти бурением скважины. Далеко не во всех ловушках есть нефть.
Как бурят скважины?
Скважина - это вертикальная горная выработка с длиной во много раз больше ширины.
Два факта о скважинах: 1. Они глубокие. 2. Они узкие. Средний диаметр скважины при входе в пласт - порядка 0,2-0,3 м. То есть туда человек не пролезет однозначно. Средняя глубина - как уже говорила, 500-3500 м.
Бурят скважины с буровых вышек. Есть такой инструмент для измельчения горной породы, как долото. Заметьте, не бур. И оно совершенно не похоже на то самое винтообразное устройство из "Черепашек Ниндзя".
Долото подвешено на буровых трубах и крутится - оно прижато ко дну скважины весом этих самых труб. Есть разные принципы приведения долота в движение, но обычно вращается вся буровая колонна труб, чтобы вертелось долото и измельчало своими зубцами горную породу. Также в скважину постоянно закачивается (внутрь буровой трубы) и откачивается (между стенкой скважины и наружной стенкой трубы) буровой раствор - для того, чтобы охлаждать всю эту конструкцию и уносить с собой частицы измельченной породы.
Для чего нужна вышка? Чтобы подвесить на ней эти самые буровые трубы (ведь в процессе бурения верхний конец колонны опускается, и к нему надо привинчивать новые трубы) и чтобы поднимать колонну труб для замены долота. Бурение одной скважины занимает около месяца. Иногда используется специальное кольцевое долото, которое при бурении оставляет центральный столбик породы - керн. Керн отбирается для изучения свойств горных пород, хотя это и дорого. Еще скважины бывают наклонные и горизонтальные.
Как узнать, где какой пласт лежит?
Человек не может спуститься в скважину. Но нам же надо знать, что мы там пробурили? Когда скважина пробурена, в нее на кабеле спускают геофизические зонды. Эти зонды работают на совершенно разных физических принципах работы - собственная поляризация, индукция, измерение сопротивления, гамма-излучение, излучение нейтронов, измерение диаметра скважины и т.д. Все кривые записываются в файлы, получается вот такой кошмар:
Теперь в работу вступают геофизики. Зная физические свойства каждой породы, они выделяют пласты по литологии - песчаники, карбонаты, глины - и выполняют разбивку разреза по стратиграфии (т.е. к какой эпохе и времени относится пласт). Думаю, про парк юрского периода слышали все:
На самом деле, есть намного более детальное разбиение разреза на ярусы, горизонты, пачки и т.д. - но нам сейчас это неважно. Важно то, что коллектора нефти (пласты, способные отдавать нефть) бывают двух типов: карбонатные (известняки, как мел, например) и терригенные (песок, только сцементированный). Карбонаты - это СаСО3. Терригенные - SiO2. Это если грубо. Сказать, какие лучше, нельзя, они все разные бывают.
Как скважину готовят к работе?
После того, как скважина пробуривается, ее обсаживают. Это значит - спускают длинную колонну стальных обсадных труб (диаметром практически как скважина), а затем в пространство между стенкой скважины и наружной стенкой трубы закачивают обычный цементный раствор. Это делается для того, чтобы скважина не осыпалась (ведь не все породы хорошо сцементированы). В разрезе скважина теперь выглядит так:
Но мы закрыли обсадной колонной и цементом нужный нам пласт! Поэтому выполняется перфорация колонны напротив пласта (а как узнать, где нужный пласт? геофизика!). Спускается, опять же, на кабеле перфоратор с заложенными в него взрывными зарядами. Там заряды срабатывают и образуются дыры и каналы перфорации. Теперь нас не волнует вода с соседних пластов - мы проперфорировали скважину только напротив нужного.
Как добывают нефть?
Самая интересная часть, думаю. Нефть гораздо более вязкая, чем вода. Думаю, что такое вязкость - понятно интуитивно. Некоторые нефтяные битумы, например, похожи по вязкости на сливочное масло.
Зайду с другого конца. Жидкости в пласте находятся под давлением - на них напирают вышележащие слои пород. А когда мы бурим скважину - со стороны скважины не давит ничего. То есть в районе скважины давление пониженное. Создается перепад давления, называемый депрессией, и именно он приводит к тому, что нефть начинает течь в сторону скважины и появляться в ней.
Для описания притока нефти есть два простых уравнения, которые должны знать все нефтяники.
Уравнение Дарси для прямолинейного потока:
Уравнение Дюпюи для плоско-радиального течения (как раз случай притока жидкости к скважине):
Собственно, на них и стоим. Дальше углубляться в физику и писать уравнение нестационарного притока не стоит.
С технической точки зрения наиболее распространены три способа добычи нефти.
Фонтанный. Это когда пластовое давление очень высокое, и нефть не просто поступает в скважину, а еще и поднимается до самого ее верха и переливается (ну, на самом деле не переливается, а в трубу - и дальше).
Насосами ШГН (штанговый глубинный насос) и ЭЦН (электроцентробежный насос). Первый случай - это обычный станок-качалка.
Второй на поверхности вообще не видно:
Заметьте, вышек нет. Вышка нужна только для спуска/подъема труб в скважине, но не для добычи.
Суть работы насосов проста: создание дополнительного давления, чтобы жидкость, поступившая в скважину, могла по скважине подняться до поверхности земли.
Стоит вспомнить обычный стакан с водой. Как мы из него пьем? Наклоняем, правильно? А вот скважину наклонить не получится. Но в стакан с водой можно опустить трубочку и пить через нее, втягивая жидкость ртом. Примерно так скважина и работает: ее стенки - стенки стакана, а вместо трубочки в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ). Нефть поднимается по трубам.
В случае ШГН станок-качалка двигает своей "головой" вверх-вниз, соответственно, приводя в движение штангу. Штанга при движении вверх увлекает за собой насос (открывается нижний клапан), а при движении вниз насос опускается (открывается верхний клапан). Вот так, понемногу, жидкость поднимается вверх.
ЭЦН работает напрямую от электричества (с мотором, естественно). Внутри насоса крутятся колеса (горизонтальные), в них есть прорези, так нефть и поднимается наверх.
Должна добавить, что открытое фонтанирование нефти, которое любят показывать в мультиках, - это не только аварийная ситуация, а еще и экологическая катастрофа и миллионные штрафы.
Что делать, когда нефть плохо добывается?
С течением времени нефть перестает выжиматься из породы под весом вышележащих толщ. Тогда в работу вступает система ППД - поддержания пластового давления. Бурятся нагнетательные скважины, и в них закачивается вода под высоким давлением. Естественно, закачанная или пластовая вода рано или поздно попадет в добывающие скважины и будет подниматься наверх вместе с нефтью.
Еще надо отметить, что чем больше доля нефти в потоке, тем быстрее она течет, и наоборот. Поэтому чем больше воды течет вместе с нефтью, тем труднее нефти выбраться из пор и попасть в скважину. Зависимость доли проницаемости по нефти от доли воды в потоке представлена ниже и называется кривыми относительных фазовых проницаемостей. Тоже очень нужное понятие для нефтяника.
Если призабойная зона пласта загрязнилась (мелкими частицами породы, унесенными вместе с нефтью, или выпали твердые парафины), то проводят кислотные обработки (скважину останавливают и в нее закачивают небольшой объем соляной кислоты) - этот процесс хорош для карбонатных пластов, потому что они растворяются. А для терригенных (песчаников) кислота пофигу. Поэтому в них проводят гидроразрыв пласта - в скважину качают гель под очень высоким давлением, так, что пласт начинает трескаться в районе скважины, после этого закачивают проппант (керамические шарики или крупный песок, чтобы трещина не закрылась). После этого скважина начинает работать гораздо лучше, потому что препятствия потоку ликвидированы.
Что с нефтью происходит потом, когда она добыта?
Сначала нефть поднимается на поверхность земли в трубу, которая идет от каждой скважины. 10-15 близлежащих скважин подключены этими трубами к одному замерному устройству, где измеряется, сколько нефти добыто. Потом нефть поступает на подготовку по стандартам ГОСТ: из нее удаляются соли, вода, механические примеси (мелкие частицы породы), если необходимо, то и сероводород, а также нефть разгазируется полностью, до атмосферного давления (вы же помните, что в нефти может быть дофига газа?). Товарная нефть поступает на нефтеперерабатывающий завод. Но завод может быть далеко, и тогда в дело вступает компания "Транснефть" - магистральные трубопроводы для готовой нефти (в отличие от промысловых трубопроводов для сырой нефти с водой). По трубопроводу нефть качается такими же точно ЭЦН-ами, только положенными набок. В них точно так же вращаются рабочие колеса.
Отделенная от нефти вода закачивается обратно в пласт, газ сжигается на факеле или идет на газоперерабатывающий завод. А нефть либо продается (за границу трубопроводами или танкерами), либо идет на нефтеперерабатывающий завод, где перегоняется путем нагревания: легкие фракции (бензин, керосин, лигроин) идут на топливо, тяжелые парафинистые - на сырье для пластиков и т.п., а самые тяжелые мазутные с температурой кипения выше 300 градусов обычно служат топливом для котельных.
Как всё это регулируется?
Для добычи нефти есть два главных проектных документа: проект подсчета запасов (там обосновывается, что нефти в пласте именно столько, а не больше и не меньше) и проект разработки (там описывается история месторождения и доказывается, что надо разрабатывать его именно так, а не иначе).
Для подсчета запасов строятся геологические модели, а для проекта разработки - гидродинамические (там вычисляется, как месторождение будет работать в том или ином режиме).
Сколько всё это стоит?
Сразу скажу, все цены, как правило, конфиденциальны. Но могу примерно сказать: скважина в Самаре стоит 30-100 млн.руб. в зависимости от глубины. Тонна товарной (не переработанной) нефти стоит по-разному. Когда считала первый диплом, давали величину около 3000 р., когда второй - около 6000 р., разница во времени - год, но это могут быть и не реальные значения. Сейчас - не знаю. Налоги составляют как минимум 40% от прибыли, плюс налог на имущество (в зависимости от балансовой стоимости имущества), плюс налог на добычу полезных ископаемых. Добавьте деньги, требуемые на зарплату работникам, на электричество, на ремонт скважин и обустройство месторождения - строительство трубопроводов и оборудования для сбора и подготовки нефти. Очень часто экономика проектов разработки уходит в минус, поэтому надо ухищряться работать в плюс.
Добавлю такое явление, как дисконтирование - тонна нефти, добытая в следующем году, ценна меньше, чем тонна нефти, добытая в этом. Поэтому нужна интенсификация добычи нефти (которая тоже стоит денег).
Итак, я вкратце изложила то, чему училась 6 лет. Весь процесс, от появления нефти в пласте, разведки, бурения, добычи, переработки и транспортировки до продажи - вы видите, что для этого требуются специалисты совершенно различных профилей. Надеюсь, что хоть кто-то прочитал этот длиннющий пост - а я очистила совесть и развеяла хотя бы немногие мифы, окружающие нефть.
С нефтью нам не повезло. Если в Ираке или Саудовской Аравии достаточно пробурить одну неглубокую скважину в песке, к которой легко подъехать на любом внедорожнике, то у нас нефть сосредоточилась в сибирских болотах, где зимой -50, а летом +30 и комары размером с хорошего мамонтенка.
Бурить в болоте невозможно, поэтому нефтянники сначала вырубают лес, осушают болото и отсыпают площадку из песка, так называемый «куст», к которому подводят дорогу и электричество. Чтобы не отсыпать такую площадку для каждой скважины, их объединяют в группы по несколько десятков на одном кусте, а бурят не вертикально вниз, а под наклоном.
Забой скважины (её дно) может находиться по горизонтали в паре километров от куста, а есть скважины с отходом в 12 километров, например, на Сахалине. Их бурят под наклоном, потому что куст один, а геологам нужно охватить скважинами большую площадь месторождения или, например, нужно добывать нефть, которая находится под городом или заповедником.
На разных месторождениях бурят на разную глубину. В Западной Сибири глубина скважины составляет 1,5 – 2,5 км, в Поволжье может достигать 4,5 км, в Восточной Сибири около 2-3 км.
При строительстве скважины задействованы десятки различных служб: начинают “сейсмики”, далее приходят “освоенцы”, потом уже буровики (которые подразделяются на службы буровых растворов, геофизических исследований, телеметрии и долотного сервиса) , потом служба капитального ремонта скважин, далее дОбыча (работники Добычи называют себя именно с ударением на О). Их в свою очередь обслуживают различные “взвода обеспечения” – вывоз шлама, спецтехники т.п.
Для выполнения всех этих работ Нефтяная Компания (НК) привлекает многочисленных подрядчиков. То же самое касается и отсыпки кустов, дорог, постройки общежитий для работников и так далее. Сама НК владеет лицензией на месторождение и занимается управлением и финансированием всех работ, выполняемых нефтесервисными компаниями. Именно поэтому у нефтяных компаний так много разнообразных «дочек».
Для бурения используют буровые установки (простите за масло масляное) весом около 1000 тонн. Наверху буровой вышки подвешена лебедка с гигантским крюком, которая двигает вверх-вниз огромный электродвигатель. Эта конструкция называется «верхний привод».
Первым в скважину опускают долото (болванка с тремя шипастыми вращающимися головками-шарошками), которое непосредственно бурит. Оно навёрнуто на утяжелённые бурильные трубы (погонный метр такой трубы диаметром 165 мм весит 135 кг). В свою очередь утяжелённые бурильные трубы навёрнуты на обычные бурильные трубы, которые предварительно свинчивают в «свечки» по 2-4 штуки вместе.
Вся эта колбаса называется «бурильная колона» и прикручена к валу огромного электродвигателя, подвешенного на гигантском крюке.
При бурении скважины «верхний привод» начинает вращать всю эту колбасу и опускается вниз, перенося вес колонны на долото. Типичная буровая колонна в скважине глубиной до 3 км имеет вес 100-150 тонн. Это вес, который висит на гигантском крюке. Спуск и подъем бурильных колонн производят много раз из-за необходимости смены долота.
Через трубы прокачивают специальную жидкость — буровой раствор — под давлением порядка 50-150 атмосфер. Раствор проходит внутри всей колбасы и выходит через долото, охлаждая его, после чего возвращается на поверхность через пространство между стенками колонны и стенками скважины, вынося на поверхность шлам (пробуренную породу).
Раствор очищают, а шлам выбрасывают в шламовый амбар (яму, которая после того как заканчивается бурение, обязательно рекультивируется, то есть засыпается грунтом и на ней высаживают травку).
По мере необходимости (опасность обвалов и т.д.) скважину укрепляют обсадными трубами, после чего продолжают бурить долотом меньшего размера. Скважина на всём своём отрезке не одинакова в диаметре: начинается с 393мм, далее 295мм, потом 215, и наконец 143мм.
На бурение скважины уходит от месяца до года в зависимости от очень многих факторов: длины, геологии, разгильдяйства нефтяной и буровой компаний и т.д.
2. 
В готовую скважину спускают так называемую обсадную колонну, а в пространство между ней и стенкой скважины закачивают цемент. Делается это для воспрепятствования обрушения стенок скважины:
3. 
Пробурив и обсадив скважину, буровую установку с помощью гидравлических домкратов и толкателей перевозят по рельсам метров на 5-7 в сторону для бурения новой скважины. Пробуренной скважиной начинает заниматься служба капитального ремонта скважин (КРС).
Если нужно перевезти буровую установку на другой куст, то она разбирается на модули и перевозится по частям на новое место, где снова собирается. В труднодоступных районах, где ещё месторождение не освоено, буровые установки собирают по блокам с помощью вертолётов. Первичный монтаж буровой обычно длится чуть больше месяца:
3. 
Для того чтобы нефть поступала в зацементированную скважину, в нее спускают специальный заряд, который простреливает отверстия в обсадной колонне на необходимой глубине. Затем в скважину спускают электрический насос, прикрепленный к насосно-компрессорным трубам (НКТ), по которым нефть поступает на поверхность:
4. 
Венчает всю эту конструкцию наземное оборудование, называемое по-русски «фонтанной арматурой», а по-английски Christmas Tree (Новогодняя ёлка). Качает нефть уже непосредственно центробежный насос, опущенный на дно скважины, который подаёт выкаченную жидкость (сразу нефтью эту эмульсию называть некорректно) на различные станции очистки:
5. 
На кусте скважины бурят в ряд в среднем на расстоянии 5 метров друг от друга. У каждой скважины своя «выкидная линия», по которой эмульсия (нефть+вода) поступает в АГЗУ — замерную установку, где меряется «дебит» (объем добываемой продукции в сутки):
6. 
Металлические конструкции над скважинами — это кабельные эстакады:
7. 
А вот по этим трубам течет нефть. Многие наши месторождения имеют высокую степень обводненности, то есть из скважины выходит, например, лишь 30 процентов нефти, а все остальное — вода. Чтобы она не замерзала в трубах, их укутывают теплоизоляцией:
8. 
Скважины бурят «буровики», а нефть из них качают «операторы по добыче нефти и газа». Буровики живут прямо на кусте в вагончиках, а операторы и все остальные на Опорной Базе Промысла (ОБП).
9. 
В вагончиках у буровиков обязательно присутствует сушилка, баня и столовая. Готовят вкусно, и даже операторы во время объезда своих кустов частенько заезжают на буровые покушать. Комплексный обед стоит около 100 рублей.
Работа буровиков очень опасная (высокие давления в трубах при бурении, работа под грузоподъёмными механизмами) и требует высокой концентрации внимания. Но проблема в том, что рабочие устают, теряют концентрацию и поэтому часто случаются травмы, причём очень тяжёлые (отрывают ноги и руки, теряют зрение, гибнут). Это актуальная проблема в отрасли.
Работают на буровой вахтовым способом. Вахта длится от 2 недель до месяца. За каторжную работу помощник бурильщика получает около 80 тысяч рублей в месяц. Потом месяц отдыхает и ничего не получает. Итого получается 40 тысяч рублей в месяц.
10. 
На каждом месторождении есть так называемый «факел». Он нужен, чтоб сжигать растворенный в нефти попутный газ. На разных месторождениях газовый фактор разный: где-то газа очень много, а где-то его почти нет.
Обычно люди удивляются, почему бы этот газ не продавать Газпрому? Ответ простой: очистка попутного газа и доведение его до стандартов Газпрома стоит значительно дороже, чем сам газ. Проще и дешевле его сжигать. Однако с 2012 года все нефтедобывающие компании обязали довести утилизацию попутного газа до 95 %. То есть не выбрасывать всякий шлак в атмосферу, а очищать и продавать:
11. 
12. 
Загрузка...
