Производственный процесс добычи нефти и тара представляет собой комплекс разнородных частичных производственных процессов:

1) собственно добыча нефти и газа (извлечение из пласта на поверхность);

2) сбор и утилизация попутного газа;

3) комплексная подготовка нефти и газа;

4) транспорт и хранение нефти;

5) подземный ремонт скважин;

6) наземный ремонт скважин и оборудования;

7) капитальный ремонт скважин;

8) нагнетание рабочего агента в пласт;

9) исследование скважин и пластов;

10) монтаж и демонтаж механического и энергетического оборудования.

Процесс собственно добычи нефти, газа и газоконденсата - это основной производственный процесс. Он связан с выполнением работ по рациональной разработке всего пласта и месторождения в целом в соответствии с проектом, а также обслуживания основного производства различными видами услуг и снабжения энергией, транспортом, ремонтом, материалами, инструментом.

Процесс добычи нефти состоит из ряда последовательных, тесно взаимосвязанных частичных процессов: притока жидкости к забою, подъема жидкости от забоя к устью скважины, транспортировки к установкам по ее подготовке, комплексной подготовки нефти (очистка от механических примесей, обессолевание, обезвоживание, стабилизация), ее хранение, сдача товарной нефти, газотранспортным организациям или потребителям. Все эти частичные процессы формируют производственный цикл, который характеризуется кратковременностью и непрерывностью и не похож ни на один из раннее рассмотренных процессов.

Организация работ по эксплуатации нефтяных скважин во многом зависит от способов подъема нефти из пласта на поверхность, т.е. от способов эксплуатации скважин. На нефтяных месторождениях применяют фонтанный и механизированный способы добычи. Наиболее экономичным является фонтанный способ эксплуатации, т.к. при этом дебиты скважин высокие, а расходы на энергию по извлечению нефти совершенно отсутствуют. Падение пластового давления приводит к необходимости применять более сложные механизированные способы эксплуатации - компрессорный и глубиннонасосный.

На организацию работ по добыче нефти (газа) существенно влияет система сбора и подготовки. Последняя в зависимости от условий может быть двухтрубной или однотрубной. При двухтрубной системе сепарация газа от нефти осуществляется на индивидуальных прискважинных трапных установках или на групповых трапнозамерных установках. После сепарации по самостоятельным нефтесборным и газосборным коллекторам нефть подается на нефтесборные пункты, а газ - на прием компрессорных станций.

Из всех существующих систем сбора наиболее совершенна однотрубная напорная герметизированная система, обеспечивающая значительное снижение потерь нефти и сокращение затрат труда на ее добычу.

При однотрубной системе полностью исключается промысловая сеть газопроводов, газ из отстойников поступает на газокомпрессорную станцию и оттуда на газоперерабатывающий завод. Замер добываемой жидкости осуществляется на замерном узле. Эта система внедряется при обустройстве новых вводимых в разработку нефтяных месторождений и при реконструкции действующих систем.

Подготовка нефти - заключительный этап в создании готового продукта (товарной нефти). От техники, технологии и организации подготовки нефти зависит качество реализуемой продукции. Обеспечение бесперебойности производственного процесса требует строгой, четкой ее организации и учета во времени.

Существующие системы телемеханизации и автоматизации позволяют пускать и останавливать скважины; определять нагрузку на электродвигатель; производить динамометрирование и аварийное отключение скважины при возникновении повреждений в оборудовании, аварийную сигнализацию об их остановке, определять число качаний станка качалки.

Задача организации производственного процесса в добыче нефти заключается в налаживании и поддержании взаимосвязи всех этих процессов и участвующих при этом производственных агрегатов: подземного оборудования, станков-качалок, комбайнов по сбору нефти, установок по обезвоживанию и др. Это обеспечивается поддержанием рационального режима эксплуатации скважин, применением соответствующих производственных мощностей и технологических режимов работы установок по обработке нефти, соответствующей пропускной способности трубопроводов, емкостей, ее хранению.

Условия непрерывности производственного процесса добычи нефти следующие:

1) соблюдение рациональных режимов разработки пласта и эксплуатации отдельных скважин в соответствии с рациональной системой разработки месторождения;

2) соответствие производственных мощностей отдельных производственных звеньев, участвующих в процессе добычи нефти, добывным возможностям скважин;

3) обслуживание основных процессов вспомогательными по графику.

Производственный процесс нефтегазодобычи имеет ряд особенностей, влияющих на организацию производства и построение предприятия.

В нефтегазодобыче предметом труда является пласт, содержащий нефть и газ, орудием труда - скважины, эксплуатационное и нагнетатетельное оборудование, продуктом труда - сырая нефть и газ.

Особенностью нефтегазодобычи является то, что предмет труда - пласт, содержащий нефть и газ, не является результатом прошлого труда и не имеет стоимости. Поэтому, как в любой добывающей отрасли, в нефтегазодобывающей промышленности отсутствуют затраты на сырье, что влияет на структуру, уровень и планирование некоторых технико-экономических показателей.

Следующая особенность заключается в том, что на нефтегазодобывающих предприятиях предмет труда территориально закреплен. Отсюда - зависимость выбора места для проектирования и организации производства и труда на нем от местных условий (рельеф местности, ее пересеченность, климатические условия, наличие леса, промышленных сооружений, жилья и др.).

Третья особенность процесса в том, что предмет труда обрабатывается непрерывно, поэтому необходим круглосуточный контроль за технологией и организацией производства силами специальных оперативных служб.

Четвертая особенность - удаленность предмета труда и подземной части эксплуатационного оборудования от непосредственного наблюдения и воздействия. Это обусловливает своеобразный характер технологии процесса добычи нефти, когда человек вынужден воздействовать на предмет труда не непосредственно, а через нефтяные и газовые скважины. Отсюда возникает необходимость планирования и организации постоянного капитального строительства в добыче нефти - бурения. К тому же необходимо постоянное и непрерывное воспроизводство производственных объектов скважин - с тем, чтобы, с одной стороны, компенсировать истощение пластов, а с другой стороны, обеспечить постоянное расширение фонда эксплуатационных скважин и наращивание производственных мощностей.

Удаленность предмета труда и подземной части эксплуатационного оборудования от непосредственного наблюдения и воздействия вызывает необходимость организации и планирования специальных исследовательских работ (исследование пластов и скважин), а также текущих и капитальных подземных ремонтов скважин с характерным для них спускоподъемными операциями. Все это обусловливает специфическую организацию производства на нефтедобывающих предприятиях и расходы в виде специальных статей в себестоимости нефти и газа: текущие подземные ремонты, амортизационные отчисления по скважинам. Одной из особенностей, так же как в бурении и разведке, следует считать влияние природного фактора в процессе обработки предмета труда. Поэтому ее ведение обусловливает специфическую технологию добычи нефти различными способами эксплуатации (фонтанным, компрессорным, глубинно-насосным). С целью поддержания пластового давления создаются специальные цеха (службы).

Важной особенностью является территориальная обособленность и закрепленность производственных объектов (скважин), их индивидуальность и зависимость организации промыслового хозяйства от системы разработки месторождения. Поэтому необходимо своевременное проектирование рациональной системы разработки месторождения и наличие генерального плана его разработки. Это же определяет особенности организации основного производства, которые заключаются в обслуживании скважин, регулировании их технологического режима и поддержании в работоспособном состоянии фонда скважин.

Спецификой нефтегазодобычи является то, что имеет место ограниченный фиксированный объем продукции (суммарный отбор нефти и газа согласно проекту разработки месторождения).

И, наконец, особенность нефтегазодобывающей промышленности состоит в том, что она дает только готовую продукцию. Здесь нет ни незавершенного производства, ни полуфабрикатов. Особенности процесса определяют производственную структуру нефтегазодобывающего управления (НГДУ), действующего как филиал в составе акционерного общества (нефтегазодобывающего объединения). Она характеризуется специализацией, отделением основного производства от вспомогательного с его максимальной концентрацией (рис.7).

Рис.7. Типовая производственная структура нефтегазодобывающего управления

В качестве основного производства выделены цеха по добыче нефти и газа (ЦЦНГ) и цех подлдержания пластового давления (ЦППД).

В составе ЦЦНГ действуют бригады по добыче (операторы) - БД, а ЦППД - бригада по закачке в пласт воды, пара, химических реагентов БЗ.

Основные работы, связанные с процессом добычи нефти и газа проводит ЦЦНГ. Он обеспечивает необходимую технологию добычи, организует бесперебойную работу системы сбора и транспорта нефти и газа, осуществляет сбор и анализ данных о работе скважин и на этой основе обеспечивает добычу запланированных объемов нефти и газа, объединяет и руководит работой групп по добыче нефти и газа и групп по исследованию скважин. Первая группа ведет профилактический ремонт наземного оборудования скважин, поддерживает заданные параметры технологического режима. Вторая группа выполняет необходимые исследовательские работы по скважинам (замер дебита жидкости, определение обводненности нефти, замер дебитов газа, замер пластовых давлений и др.). Число и состав этих групп зависят от числа обслуживающих скважин, расстояния между ними, а также от степени их автоматизации и телемеханизации.

Цех осуществляет контроль за ходом подземного и капитального ремонта скважин и других объектов, находящихся на его территории. Всю работу возглавляет начальник цеха.

Операторы по добыче нефти разделены по технологическим группам и под руководством старших инженеров ведут работы по обслуживанию эксплуатации скважин, осуществляют их обход и осмотр, устранение дефектов оборудования, соблюдение режима работы, пуск скважин. Эти группы постоянно связаны с диспетчерским пунктом. Цех оснащен технологическими схемами системы сбора нефти, газа, воздуха и водоснабжения, коммуникаций скважин.

Вспомогательные производства, связанные с производственным обслуживанием скважин, объединены в базы производственного обслуживания (БПО). В состав БПО входят:

прокатно-ремонтный цех эксплуатационного оборудования (ПРЦЭО);

прокатно-ремонтный цех электрооборудования и электроснабжения (ПРЦЭО и Э);

цех подземного и капитального ремонта скважин (ЦП и КРС);

цех автоматизации производства (ЦАП);

Руководство БПО координирует деятельность цехов и обеспечивает бесперебойную работу скважин и всех объектов основного производства согласно планам-графикам.

Кроме того, имеются структурные подразделения, не входящие в состав БПО, а именно:

цех подготовки и перекачки нефти (ЦП и ПН);

цех научно-исследовательских и производственных работ (ЦНИПР);

цех пароводоснабжения (ЦПВС);

газокомпрессорный (газовый) цех (ГКЦ);

строительно-монтажный участок (СМУ) - при отсутствии в НГДУ самостоятельной строительной организации.

При производственной необходимости в отдельных НГДУ по разрешению объединения могут быть созданы цехи: прокатно-ремонтный погружных электроустановок, футерования труб (антикоррозийных покрытий, остеклования, покрытия эпоксидными смолами, эмалирования).

Круглосуточное оперативное руководство производством и координацию деятельности всех цехов и служб предприятия осуществляет центральная инженерно-технологическая служба (ЦИТС).

Основная задача ЦИТС - обеспечение выполнения плановых заданий по добыче нефти и попутного газа в НГДУ с соблюдением установленного технологического режима. ЦИТС осуществляет: руководство работой ЦДНГ и других служб; она проводит сбор и обработку информации по всем производственным объектам; организацию работ по ликвидации аварий; оказание помощи при несчастных случаях и др. Важное значение придается планированию работ - ЦИТС разрабатывает месячные комплексные планы-графики, включающие все необходимые работы по скважинам. Большое место в работе ЦИТС занимает осуществление мероприятий по созданию автоматизированной системы управления (АСУ). Для этого ЦИТС имеет службу обработки информации (СОИ). Она представляет собой важный рычаг оперативного руководства и контроля за технологическими процессами.

Все работы, в том или ином регионе, связанные с воспроизводством запасов нефти и газа, мощностей по их извлечению осуществляют территориальные производственные комплексы (нефтегазодобывающие объединения), действующие на правах акционерных обществ (АО), как правило, в составе нефтяных компаний (НК).

Производственная структура АО также определяется особенностями производственного процесса добычи нефти и газа. Она зависит от масштаба производства, степени его специализации и кооперирования.

В связи с этим отсутствуют единая для всех нефтяных районов страны структура АО. Несмотря на это, можно определить его типовое построение (рис.8).

Данная производственная структура основана на предметной специализации и концентрации производства. Предметная специализация выражается в организации специализированных на добыче нефти, газа и газоконденсата производственных единиц - нефтегазодобывающих управлений (НГДУ); управлений буровыми работами (УБР) или управлений разведочного бурения (УРБ), занятых строительством скважин; структурных подразделений вспомогательного и обслуживающего производства при одновременной их концентрации на уровне объединений.

Производственная структура объединения выражает высокий уровень концентрации основного производства, а также глубокую специализацию работ по его техническому обслуживанию.

Рис.8. Производственная структура нефтегазодобывающего предприятия (АО)

Кроме НГДУ основное производство представлено производственными единицами в виде газодобывающих управлений (ГДУ), нефтешахтных управлений (НШУ), а также управлениями по внутрипромысловому сбору и использованию нефтяного газа (УИНГ), управлениями по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин (УПН и КРС), управлениями по подготовке технологической жидкости для поддержания пластового давления (УПТЖ) и кустового информационно-вычислительного центра (КИВЦ). К основному же производству относится такое самостоятельное предприятие, как научно-исследовательский и проектный институт (НИПИ).

Следует обратить внимание на наличие в производственной структуре объединения предприятий по производству геологоразведочных работ в данном экономическом районе (геологоразведочное - ГР и геологопоисковое - ГП). Это дает возможность непрерывно проводить работы по подготовке и приросту запасов полезных ископаемых.

Техническое обслуживание производства представлено такими специализированными единицами, как управление (УПТОК) и базы производственно-технического обслуживания и комплектации оборудования, центральная база производственного обслуживания по ремонту оборудования (ЦБПО), управление энергонефть (УЭН), управление по эксплуатации средств автоматизированной передачи информации (УС) и эксплуатационное управление автомобильных дорог (УАД).

Кроме того, техническим обслуживанием производства заняты предприятия технологического транспорта и специальной техники (УТТСТ) и ремонтно-механические заводы (РМЗ).

К предприятиям по капитальному строительству кроме УБР и УРБ относятся вышкомонтажные и тампонажные управления (ВМУ, ТУ), а также для производства строительно-монтажных работ, связанных с промысловым обустройством, имеется строительно-монтажное управление (СМУ).

В объединении также осуществляется экономическое обслуживание с помощью машиносчетной станции (МСС) и нормативно-исследовательской станции (НИС).

Работа по обслуживанию кадров проводится через учебно-курсовой комбинат (УКК) и ряд хозрасчетных предприятий, а именно: жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ), отдел рабочего снабжения (ОРС), торгово-закупочную базу (ТЗБ). Кроме того, объединение имеет медсанчасть (МС), детские учреждения (ДУ) и военизированную охрану (ВОХР).

Газодобывающее производство одно из важнейших звеньев единой системы, охватывающей газоносный пласт (ряд расположенных друг под другом пластов), сеть газовых скважин, а также газопромысловые установки по подготовке газа к дальнему транспорту и систему внутрипромысловых газосборных сетей. Отдельные элёменты этой системы рассредоточены на площади в несколько десятков (сотен) квадратных километров, но взаимосвязаны и участвуют в едином технологическом процессе добычи газа.

Процесс добычи газа имеет ряд особенностей. Так, извлечение газа не требует дополнительной энергии как добыча нефти. Его подъем из пласта происходит в основном самопроизвольно, отсутствует необходимость организации служб по извлечению газа. Скважины, как источники добычи газа, расположены на больших расстояниях от объектов сбора, подготовки и транспорта газа.

Технологические объекты "пласт - скважина - промысловое оборудование - газопровод - потребитель" - единая неразрывная система.

Газовый пласт характеризуется изменяющейся производительностью (нарастающая, постоянная и падающая добычи газа).

В процессе эксплуатации объект добычи газа постоянно меняет свое состояние.

Газовые скважины, установки комплексной подготовки газа и конденсата (УКПГ), головные сооружения (ГС), оснащенные сложным технологическим оборудованием, а также сеть внутри-промысловых и выходных коллекторов представляют собой объекты основного производства, связанные между собой и подчиненные единой цели - бесперебойному снабжению потребителей газом в нужных количествах и соответствующего качества, а также максимальному отбору углеводородного конденсата, как весьма ценного сырья для химической промышленности.

Необходимое условие нормальной производственной деятельности объектов основного газодобывающего производства - высокопроизводительная и безаварийная работа газовых скважин и технологических установок, непосредственно определяющих добычу природного газа и качество ее подготовки.

Различают централизованную и децентрализованную структуры сбора и подготовки газа.

При централизованной структуре газ из скважин по выкидным линиям (шлейфам) поступает на УКПГ, где осуществляется предварительная его подготовка по упрощенной технологии (очистка от механических примесей и капельной влаги). Затем газ подается на головное сооружение промысла, осуществляющее окончательную его подготовку.

При децентрализованой структуре газ из скважин по шлейфам поступает на УКПТ, где осуществляется его полная подготовка к дальнейшему транспорту.

Основная производственная единица в добыче газа - газодобывающие управления (ГДУ), эксплуатирующие месторождения и включающие в себя объекты добычи, сбора и подготовки природного газа. ГДУ характеризуются технико-экономической, технологической и геолого-промысловой общностью.

Установление технологических режимов эксплуатации промысловых установок подготовки природного газа, газовых скважин и газоносного пласта осуществляется производственно-диспетчерской, оперативно-производственной и геологической службами газодобывающего предприятия.

Производственно-диспетчерская служба (ПДС) - орган управления основным производством, который осуществляет:

обеспечение выполнения заданий по добыче газа и конденсата;

контроль за соблюдением технологических режимов газопромыслового оборудования;

координацию производственной деятельности всех УКПГ или ГС;

организацию выполнения графиков ремонта скважин и плана геолого-технических мероприятий;

организацию внедрения новой техники и технологии.

Оперативно-производственная служба (ОПС) - орган управления УКПГ. Она обеспечивает:

сбор технологических параметров, характеризующих процессы подготовки газа;

обслуживание газопромыслового оборудования и поддержания установленных режимов работы УКПГ или ГС;

бесперебойную эксплуатацию скважин и технологических установок подготовки газа к дальнему транспорту.

Геологическая служба осуществляет:

контроль за разработкой месторождения;

текущее геологическое обслуживание фонда скважин;

организацию исследования скважин, разработку оптимальных режимов работы скважин и контроль за их соблюдением;

учет добычи газа и конденсата по отдельным скважинам и эксплуатационным объектам;

разработку и внедрение геолого-технических мероприятий;

контроль за проведением работ по капитальному и подземному ремонтам скважин.

Центральный управляющий орган на газодобывающем предприятии - геологическая служба, планирующая технологические режимы эксплуатации объектов газового месторождения. В свою очередь производственно-диспетчерская служба - центральный диспетчерский пункт - осуществляет совместно с оперативно-производственными службами оперативное управление технологическими объектами таким образом, чтобы обеспечить выполнение плановых заданий по добыче природного газа и газового конденсата.

К основным резервам совершенствования производственного процесса нефтегазодобычи, обеспечивающим снижение себестоимости конечной целевой продукции относятся:

сокращение потерь нефти и газа в процессе их извлечения, подготовки и транспортировки до потребителя;

повышение степени использования (утилизации) попутного газа;

совершенствование производственной структуры нефтегазодобывающих предприятий за счет максимально возможного освобождения основного производства от вспомогательных функций и концентрации их в рамках специализированных подразделений (ремонтных, транспортных, спецтехники и др.), действующих в составе нефтегазодобывающего объединения;

переход нефтегазодобывающего производства на рыночные отношения, предусматривающие организацию конкуренции у участников процесса освоения нефтегазовых ресурсов (геологоразведчиков, буровиков и др.).

Вопросы для самоконтроля