Технология добычи нефти

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Министерство образования и науки РФ

ФГАОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Химико-технологический факультет

Кафедра химической технологии топлива и промышленной экологии

Курсовая работа

по дисциплине: «Технология основных производств»

на тему: «Технология добычи нефти»

Екатеринбург 2013



ВВЕДЕНИЕ

Нефть и продукты ее естественного выхода на земную поверхность - асфальты и битумы - давно известны человечеству. Их использовали в Вавилоне и Византии как зажигательную смесь. В древнем Египте, Риме и междуречье Тигра и Евфрата их применяли как вяжущие гидроизоляционные материалы при строительстве дорог, акведуков и других сооружений. С конца 18 века продукт переработки нефти - керосин - стал использоваться для освещения жилищ и улиц, а с 19 века, с изобретением двигателя внутреннего сгорания нефтепродукты стали основным видом топлива для различных транспортных средств.

Нефтяная промышленность сегодня - это крупный народнохозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим закономерностям [7].

Нефть сегодня для хозяйства страны - это:

сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей;

источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельно-печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт);

сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста.

Нефть - наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики. В статье экспорта в России нефть занимает первую строчку.

В отличие от других видов горючих ископаемых, нефть относительно легко добывается, транспортируется (по нефтепроводам) и довольно просто перерабатывается в широкую гамму продуктов различного назначения. Поэтому не удивительно, что в большинстве стран мира на нефть приходится более половины топливно-энергетического комплекса.

Экономика государств зависит от нефти больше, чем от любого другого продукта. Поэтому нефть с начала ее промышленной добычи и до настоящего времени является предметом острой конкурентной борьбы, причиной многих международных конфликтов и войн.

Целью данной работы является:

изучение основных стадий технологии добычи нефти;

рассмотрение основных методов добычи нефти.



1. ХАРАКТЕРИСТИКА И НАЗНАЧЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Нефть и нефтепродукты обеспечивают около трети топливно-энергетических потребностей страны и являются одним из главных источников валютных поступлений. Поэтому состояние нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей в значительной мере определяет и состояние экономики России в целом.

Мировые разведанные запасы нефти сконцентрированы на Ближнем Востоке. Пять ближневосточных стран обладают почти 2/3 глобальных запасов: Саудовская Аравия (25%), Ирак (11%), ОАЭ (9%), Кувейт (9%) и Иран (9%). Вне Ближнего Востока самые большие запасы имеют Венесуэла и Россия. Венесуэла обладает приблизительно 7%, Россия - почти 5% глобальных запасов нефти. Россия производит 10% нефти, в то время как потребляет только 4.

В 1999 г. производство нефти в России составляло примерно 300 млн. т, в 2010 году в России было добыто 505 млн. тонн нефти. Прирост добычи нефти в основном был достигнут за счёт ввода крупных месторождений в Восточной Сибири, таких как Ванкорское, Талаканское, Верхнечонское. Также начата добыча на месторождении имени Корчагина на Каспии. Лидером по добыче "черного золота" остается "ЮКОС".

Крупнейшие российские нефтяные компании - ТНК, «ЛУКойл», ЮКОС, «Роснефть» и «Сургутнефтегаз» - располагают запасами нефти почти в 13 млрд. т. Более чем 100 компаний добывают нефть в России, но подавляющая часть добычи фактически находится в руках 10 вертикально интегрированных компаний, их объем производства составляет приблизительно 350 млн. т - 90% производства нефти в России. Две самые крупные компании - «ЛУКойл» и ЮКОС производят около 40% нефти. Сырая нефть и нефтепродукты составляют примерно 40% суммарного экспорта России, нефть - существенный источник доходов бюджета. Российская Федерация выступает как один из ведущих операторов в международном нефтяном бизнесе, являясь крупнейшим чистым экспортером нефти после Саудовской Аравии. Россия, Норвегия и Мексика - единственные страны, не входящие в ОПЕК, среди 10 крупнейших чистых экспортеров мира.

Но в настоящее время главный вопрос экспорта российских нефтепродуктов - их низкое качество. Страна все еще отстает в производстве дизельного топлива с низким содержанием серы, использование которого является обязательным в ЕС, начиная с 2005 г. Подавляющая часть российской нефти уходит за пределы постсоветского пространства [11].



2. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НЕФТЕДОБЫЧИ

2.1 Методы нефтедобычи

Добыча нефти - это процесс вытеснения. Нефть не выталкивает сама себя из коллектора. Напротив, она должна вытесняться в скважину из пористого пласта каким-то замещающим агентом. Обычно в качестве такого агента используют газ или воду, зачастую один из них или оба имеются внутри или невдалеке от коллектора. Если их нет, при разработке месторождения закачивают газ или воду через нагнетательные скважины.

Три главных природных механизма нефтевытеснения включают режим растворенного газа, газонапорный и водонапорный режимы. Избранный тип движущей силы задает условия эксплуатации и в значительной степени определяет окончательную степень нефтеотдачи.

Когда обсадная колонна установлена, зацементирована, перфорирована и предприняты все необходимые меры по интенсификации притока, на скважине можно монтировать оборудование для добычи.

Существуют три, самых распространённых, способа добычи нефти:

? фонтанный - он же самый простой способ добычи;

? газлифтный - специфичный способ добычи;

? насосный - часто применяемый способ добычи.

Процесс добычи нефти 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.

Перемещение жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам называют процессом разработки нефтяного месторождения. Движение жидкостей и газа в нужном направлении происходит за счет определенной комбинации нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, а также их количества и порядка работы [6].

2.2 Механизированная добыча

Механизированная добыча (механизированный лифт) применяется в тех случаях, когда давление в нефтяном коллекторе снижается настолько, что уже не может обеспечивать экономически оптимальный отбор из скважины за счет природной энергии. Наиболее распространены следующие методы механизированной добычи:

* газлифт;

* плунжерный лифт;

* добыча штанговыми насосами;

* откачка пневматическими и гидравлическими насосами;

* откачка роторными насосами;

* откачка гидравлическими глубинными насосами;

* откачка электрическими погружными насосами.

2.3 Газлифт

В скважинах, где давление в коллекторе или давление растворенного газа слишком мало, чтобы создавать фонтанирование, поток жидкости может поддерживаться искусственным методом - газлифтом (рис. 2.3.1).

Существует множество вариаций газлифтной системы, но основной принцип заключается в том, чтобы брать газ из внешнего источника и закачивать его в добываемые жидкости, проходящие по насосно-компрессорной колонне. Это снижает вес столба жидкости и обеспечивает истечение нефти из скважины.

В ходе эксплуатации газ под давлением закачивается в пространство между обсадной и насосно-компрессорной колоннами и попадает в последнюю через открытый газлифтный клапан. Жидкость в насосно-компрессорной колонне выше клапана вытесняется и/или становится легче при смешивании с газом и может подниматься на поверхность вместе с расширяющимся газом.

Когда газ и жидкость достигают поверхности, газ отделяется от нефти. Здесь его вновь сжимают до высокого давления и еще раз закачивают в пространство между обсадной и насосно-компрессорной колоннами, чтобы повторить цикл снова.

Так как газ закачивается с более или менее постоянной скоростью, система классифицируется как непрерывный газлифт.

Тем не менее, рано или поздно давление в коллекторе понизится до такой степени, что даже с помощью вспомогательной закачки газа оно не будет поддерживать ток нефти.

На данном этапе можно применить одну из периодических систем газлифта. По этому методу жидкости дают время для накопления в насосно-компрессорной колонне.

Затем в скважину в заранее определенные промежутки времени закачивают газ, который порциями вытесняет жидкость на поверхность.



Рис. 2.1 - Газлифтная установка. Газ закачивается в скважину в пространство между обсадной и насосно-компрессорной колоннами, проникает в насосно-компрессорную колонну через рабочий газлифтный клапан, там смешивается с нефтью и поднимает ее на поверхности

Особым типом газлифта является система плунжерного подъема для скважин, производящих небольшие количества жидкости. Он применяется менее чем в одном проценте всех скважин с механизированной добычей. На нижнем конце насосно-компрессорной колонны устанавливают накопительную камеру. Когда накапливается достаточное количество жидкости, плунжер выталкивает ее на поверхность. Энергия для выталкивания плунжера на поверхность передается газом высокого давления. Когда плунжер достигает поверхности, газ высокого давления высвобождается и плунжер падает обратно на дно насосно-компрессорной колонны до своего следующего путешествия на поверхность.

Газлифт широко используют как механизированный способ эксплуатации при морском способе добычи. Предпочтительным методом газлифта в море является непрерывный газлифт, так как пропускная способность трубопроводов высокого и низкого давления обычно ограничена. На суше также имеется много установок для газлифта.

В начале XIX века водозаборные скважины зачастую эксплуатировали с помощью воздушного лифта. Для этого по линии тонких труб в скважину подавали сжатый воздух, чтобы поднимать воду на поверхность. Тот же принцип был позднее применен для нефти, но воздух в качестве закачиваемой среды заменили на природный газ, чтобы снизить опасность коррозии и пожара.

Рис. 2.2 - Цикл работы плунжерного подъемника: а- скважина закрыта с маленьким поверхностным давлением, плунжер держится в ловушке, перепускной клапан открыт; б- скважина закрыта, давление нарастает, плунжер выпущен с открытым клапаном, жидкость накапливается на дне насосно-компрессорной колонны; в - скважина закрыта, плунжер ударяется о дно, жидкость оказывается над плунжером; г - скважина открыта, плунжер с грузом жидкости поднимается под действием расширяющегося газа, перепускной клапан закрыт; д - скважина открыта, плунжер сталкивается с крышкой, ловушка срабатывает, перепускной клапан открывается

Далее скважина закрывается и цикл повторяется

Рис. 2.3 - Основные части плунжерного подъемника

2.3.1 Достоинства и недостатки

Как метод механизированной добычи нефти, газлифт обладает многими достоинствами в тех случаях, когда он применим. Метод относительно прост в работе, необходимое оборудование сравнительно недорого и взаимозаменяемо. Могут добываться как большие, так и малые объемы, и не имеет значения, непрерывный это поток, периодический поток или камерный газлифт. Метод оказался эффективным при неблагоприятных скважинных условиях; от песка и других твердых веществ можно избавиться без особых затруднений. Удается более успешно, чем в других методах искусственного лифта, решить проблемы коррозии и добычи нефти с высоким содержанием газа, он эффективно применяется в искривленных скважинах. Газлифт может быть предназначен и для работы с канатными системами. При использовании канатов нетрудно провести замеры давления в забое.

Среди прочих достоинств газлифта - низкие эксплуатационные расходы и, в некоторых случаях, низкая вероятность отказа по сравнению с другими системами. Газлифт может применяться в районах городской застройки и требует меньше места, а также на морских добывающих платформах.

Перед установкой газлифтной системы следует учитывать некоторые ее недостатки. Требуется источник сжатого газа; сжатие газа может сильно увеличить начальные капиталовложения. В зависимости от рыночных цен возмещение потерь газа в замкнутой системе при высоком давлении также может оказаться дорогим. Использование газлифта на участках с одной скважиной или на маленьких месторождениях обычно не окупает затрат. Газлифт лучше не применять для глубоких добывающих скважин с высокими перепадами давления или низкими забойными давлениями. Особенно малоэффективны в этом случае системы периодического действия. Трудно получить точные замеры газа, и пульсация потока может осложнить эксплуатацию наземного оборудования.

Системы плунжерного подъема работают в большинстве случаев в автоматическом режиме или с применением датчиков давления, и можно встретить лишь несколько случаев с ручным управлением. Автоматические регуляторы длительности цикла, плунжеры и ловушки, используемые в системах плунжерного подъема, могут быть весьма различны.

Важнейшее достоинство плунжерного лифта - низкая себестоимость. Установка плунжерной системы относительно недорога, и эксплуатационные расходы невелики по сравнению с другими системами. Плунжерные системы могут устанавливаться на талях, и в случае морских скважин они не требуют дополнительного места на платформе.

Плунжерные подъемники могут быть модифицированы для использования в наклонно направленных скважинах и на скважинах, уже работающих с применением периодического газлифта, что улучшает производительность и эффективность добычи.

Главным недостатком плунжерных подъемников является непригодность для скважин с высокой нормой отбора. Заклинивание плунжера и проблемы с выносом песка могут вызывать остановки добычи. Еще один недостаток плунжерного подъема заключается в том, что пульсирующий поток из скважины может отрицательно сказаться на эффективности наземного оборудования [1].



3. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ

3.1 Используемая сырьевая база

Рассмотрим основные характеристики сырьевой базы нефтяной промышленности субъектов Российской Федерации на примере Уральского и Поволжского районов. В силу специфики геологических условий каждая из этих территорий имеет индивидуальную направленность геологоразведочных работ и сопутствующие технико-экономические проблемы.

Уральский и Поволжский районы:

Эти районы, объединяющие ряд республик и областей Приуралья, Среднего и Нижнего Поволжья, составляют второй по значению (после Западной Сибири) крупнейший нефтедобывающий центр России, известный как Урало-Поволжье или второе Баку.

Для Урало-Поволжья характерно наличие большой группы крупнейших нефтяных месторождений, включая Ромашкинское, Арланское, Туймазинское, Мухановское, Шкаповское, Кулешовское, Батырбайское и др.. В течение длительного времени, начиная с 40-50-х гг., они интенсивно отрабатываются с высокой эффективностью.

Республики Татарстан и Башкортостан являются центрами нефтяной промышленности Урала-Поволжья, на долю которых приходится 65% добычи нефти. Для обеспечения республик характерны высокая степень освоения месторождений и общий остаточный характер сохраняющихся запасов и ресурсов.

В Татарстане в разработку вовлечено 87% разведочных запасов при средней выработанности открытых месторождений на 67%, в том числе по крупнейшим: Ромашкинскому, Ново-Елховскому и Бавлинскому - на 73-85%. Уже длительное время подготовка запасов нефти осуществляется за счет мелких месторождений и нефти ухудшенного качества. Неразведанные ресурсы нефти в Татарстане оцениваются в 500 млн. т., некоторые перспективы связываются с малоизученными западными ее районами.

В Башкортостане разрабатываются 146 из 158 открытых месторождений, включающих 98,4% разведанных запасов нефти. Средняя выработанность начальных запасов месторождений составляет 78%, в том числе по крупнейшим: Арланскому, Туймазинскому и Шкаповскому - 79-95%. Неразведанные запасы нефти в республике оцениваются в 385 млн. т.

Самарская область - одна из наиболее забуренных глубокими скважинами частей Урало-Поволжья. К 1995 г. объем буровых работ здесь достиг 9.2 млн. т., что составляет в среднем 172 т/км перспективной территории. При такой изученности потенциал нефтеносности Самарской области реализован почти на 80%, сохраняя лишь перспективы небольших открытий. В разработку вовлечены 101 из 145 месторождений, в них заключено 92.7% разведанных запасов нефти.

Пермская и Оренбургская области также относятся к «старым» нефтедобывающим районам Урало-Поволжья, но отличаются от рассмотренных выше более благоприятными показателями сырьевой базы. Прежде всего, это относится к Оренбургской области, где запасы открытых месторождений превышают существующий уровень добычи нефти почти в 60 раз, а перспективные и прогнозные ресурсы нефти наиболее значительны в Урало-Поволжье.

К настоящему времени в Оренбургской области открыто 178 нефтяных месторождений, из которых 82 разрабатываются; доля последних в объеме текущих запасов нефти 75%. Выработанность начальных запасов открытых месторождений составляет 37%, по отдельным месторождениям она достигает 73% (Бобровское) и 68% (Покровское). В то же время наиболее крупные в области залежи нефти нефтяной оторочке Оренбургского газоконденсатного месторождения (запасы 85 млн. т.) находится только в начальной стадии освоения, хотя имеет высокую конкурентоспособность по отношению к другим нефтяным месторождениям Оренбургской области.

В Пермской области открыто 163 нефтяных месторождения, из которых 98 разрабатываются. Большая группа месторождений (4) находится в длительной консервации по экономическим причинам. В разрабатываемых месторождениях сосредоточено 92% разведанных запасов. Средняя по области выработанность запасов составляет 50%, в том числе по основным месторождениям: Ярино-Каменоложскому -90%, Павловскому - 37%, Батырбайскому -58%, Осинскому -52%.

Перечень основных нефтедобывающих центров Урало-Поволжья завершает Республика Удмуртия, которая стала осваиваться значительно позже всех рассмотренных выше, вследствие чего выработанность запасов открытых нефтяных месторождений является наименьшей (30%). Разрабатываются 23 из 67 месторождений, в том числе все крупные (Чутырско-Киенгопское, Мишкинское и Ельниковское). Относительно низкий темп освоения запасов нефти в республике во многом объясняется сложностью структуры запасов, где преобладает тяжелая нефть (83%).

Остальные районы играют резко подчиненную роль в запасах (5%) и добыче (3%) нефти Урало-Поволжья, что связано с отсутствием крупных высококачественных месторождений. Так, в Ульяновской области открыто 41 нефтяное месторождение, но их общий запас составляют лишь 31 млн. т., причем они представлены тяжелой и высоковязкой нефтью.

Для Саратовской и Волгоградской областей характерны трудности «старых» районов, обусловленные физическим исчерпанием основных запасов. В Саратовской области в разработку вовлечено 92% разведанных запасов, в Волгоградской области - 94%. Выработанность начальных запасов открытых месторождений составляет соответственно 62 и 78%, в том числе по наиболее крупным: Соколовогорскому, Коробковскому, Жирновскому и Бахметьевскому - от 90 до 97%.

Обособленное положение в Поволжском районе занимает Республика Калмыкия, которая принадлежит нескольким нефтегазоносным провинциям: Волго-Уральской, Прикаспийской, Северокавказской, Днепровско-Припятской. За годы проведения геологоразведочных работ (с 1951 г.) в Республике открыто 28 и разрабатывается 20 нефтяных месторождений, но объемы подготовленных запасов и добычи нефти небольшие [9].

3.2 Особенности технического оформления и применяемого оборудования

Добыча нефти - очень сложный и длительный процесс. Он начинается с поиска месторождений, а заканчивается транспортировкой сырья к месту потребления или переработки. Для каждого этапа работ требуется целый комплекс оборудования. От действий опытных специалистов и правильно подобранного оборудования будет зависеть объем полученного сырья, безопасность людей и окружающей природы.

Для каждого этапа разработки месторождений существует свое оборудование. При бурении используют бурильно-крановые машины, насосные установки, смесительные установки, установки промысловые паровые передвижные и другие различные агрегаты.

Для технического обслуживания всего оборудования нефтяной вышки необходим комплекс сервисного оборудования, который позволит вовремя определить степень изношенности всех узлов и элементов станков и при необходимости произвести текущий ремонт.

Большое количество различной спецтехники необходимо для обустройства скважин, ремонтных работ и устранения последствий аварий. Для хранения и транспортировки сырья создаются специальные емкости и резервуары. Строительство и эксплуатация трубопроводов тоже нуждается в поставках соответствующего оборудования.

Благодаря новым разработкам и постоянному совершенствованию, российские производители оборудования для нефтяной отрасли являются вполне конкурентоспособны для иностранных производителей, что позволяет производить закупку необходимого оборудования в нашей стране. Крупнейшие производители нефтепромыслового и промышленного оборудования: ООО «Борец» г. Москва, ОАО "Завод бурового оборудования" г. Оренбург, ОАО "Волгограднефтемаш" г. Волгоград, "Алтайгеомаш" г. Барнаул, ЗАО "Машиностроительный завод им. В.В. Воровского" г. Екатеринбург, ОАО «Нефтемаш» г. Тюмень и многие другие [11].

3.3 Наличие и доступность квалифицированных кадров

В настоящее время в России существует большая база учебных заведений по подготовке специалистов в области нефтяной промышленности: Архангельский государственный технический университет, Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В. Плеханова, Томский политехнический университет, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Ухтинский государственный технический университет, Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина, Тюменский государственный нефтегазовый университет, Альметьевский государственный нефтяной институт, с их многочисленными филиалами [8].

3.4 Необходимая инфраструктура

На нефтепромысле в зависимости от условий создаются подсобные цехи: водоснабжения, паросиловой, электроцех, механическая мастерская, гараж и т. п.

3.5 Потребности в транспорте

Мировая практика транспортировки нефти и нефтепродуктов включает железнодорожный, водный, автомобильный и трубопроводный виды транспорта. Железнодорожный транспорт - наиболее распространенный вид транспорта для перевозки грузов. Перевозка жидких нефтяных грузов осуществляется в специальных стальных вагонах-цистернах грузоподъемностью 50, 60 и 120 т, выполненных из листовой стали толщиной 8 - 11 мм. Налив нефтепродуктов в цистерну, как правило, производится сверху, а слив снизу. Цистерны оборудуются смотровыми площадками, внутренними и наружными лестницами, нижними сливными приборами и другими необходимыми устройствами для надежной эксплуатации в пути следования и при сливно-наливных работах. Водный транспорт нефти делится на речной - по внутренним водным путям (рекам, озерам) и морской - по морям и океанам (как по внутренним морям континента, так и между континентами). По рекам и озерам нефть перевозится в баржах (в том числе самоходных) и в речных танкерах - специальных самоходных судах, предназначенных для перевозки нефтегрузов. Морской транспорт нефтегрузов осуществляется морскими танкерами - судами большой грузоподъемности, способными пересекать океаны и моря.

Автомобильный транспорт - основной вид транспорта для доставки нефтепродуктов с распределительных нефтебаз и наливных пунктов непосредственно к местам потребления (на АЗС, заводы, фабрики, автобазы и т.д.). Для перевозки нефти автотранспорт практически не используют. Перевозки нефтепродуктов автомобильным транспортом осуществляют, в основном, в пределах нескольких десятков километров. При больших расстояниях автотранспорт неэкономичен по сравнению с железнодорожным, и его применяют лишь там, где отсутствует сеть других видов транспорта (например, на Севере и т. д.). Массовые нефтепродукты (бензин, дизельное топливо, мазут, некоторые масла) перевозят в специализированных автомобильных цистернах и автоприцепах, мелкие партии нефтепродуктов - в таре на бортовых машинах. Воздушный транспорт нефтепродуктов из-за значительной стоимости применяют лишь для снабжения отдельных пунктов на Крайнем Севере, дрейфующих станций и зимовок в Арктике. Доставку нефтепродуктов воздушным транспортом осуществляют, как правило, в бочках. Трубопроводный транспорт нефтегрузов осуществляется по специальным трубопроводам от мест производства к местам потребления. По перекачиваемому продукту трубопроводы подразделяют на нефтепроводы, перекачивающие нефть, и нефтепродуктопроводы, перекачивающие бензины, дизельные топлива, керосины, мазуты [3].

Табл. 3.1 - Достоинства и недостатки видов транспорта нефти и нефтепродуктов

Вид транспорта	Достоинства	Недостатки
Железнодорожный	- универсальность (перевозка всех видов нефти и нефтепродуктов в любых объемах); - равномерность доставки грузов в течение всего года с более высокой скоростью, чем водным транспортом; - доставка нефтепродуктов в большинство пунктов потребления в связи с наличием разветвленных железнодорожных сетей в густонаселенных промышленных и сельскохозяйственных районах.	- большие капитальные затраты при строительстве новых, ремонте и реконструкции существующих линий; - относительно высокие эксплуатационные затраты; относительно низкая эффективность использования мощности подвижного состава (цистерны в обратном направлении идут незагруженными); - значительные потери нефти и нефтепродуктов при транспорте и разгрузочно-погрузочных операциях; - необходимость специальных сливно-наливных пунктов и пунктов зачистки вагонов-цистерн.
Водный	- неограниченная пропускная способность водных путей; - в большинстве случаев нет необходимости в создании дорогостоящих линейных сооружений.	- провозная способность флота ограничивается грузоподъемностью и другими показателями передвижных средств флота, производительностью причального и берегового нефтебазового хозяйства.
Автомобильный	- доставка небольших партий нефтепродуктов на различные расстояния с большой скоростью; - большая маневренность и высокая проходимость; - высокая оперативность.	- высокие затраты на эксплуатацию, в 10-20 раз стоимость перевозок автотранспортом выше, чем по железной дороге; - сравнительно небольшая грузоподъемность автоцистерн, неполная загрузка подвижных средств из-за порожних пробегов цистерн; - зависимость от наличия и технического состояния дорог.
Воздушный	- доставка небольших партий нефтепродуктов на различные расстояния с большой скоростью; - отсутствует необходимость в дорогах; - высокая оперативность.	- высокие затраты на эксплуатацию; - сравнительно небольшая грузоподъемность; - зависимость от погодных условий.
Трубопроводный	- наиболее низкая себестоимость перекачки; - небольшие удельные капитальные вложения на единицу транспортируемого груза и быстрая окупаемость затрат при строительстве трубопроводов; - бесперебойная поставка в течение года, практически не зависящая от климатических условий; - высокая производительность труда; - незначительные потери нефтей и нефтепродуктов при перекачке; - сравнительно короткие сроки строительства; - возможность перекачки нескольких сортов нефти и нефтепродуктов по одному трубопроводу; - возможность наращивания пропускной способности трубопровода за счет строительства дополнительных насосных станций и прокладки параллельных участков (лупингов).	- крупные единовременные капитальные вложения в строительство (необходимо проложить весь трубопровод); - потребность в крупных материальных затратах на заполнение всего трубопровода нефтью или нефтепродуктом при вводе в эксплуатацию. Особенно велики эти затраты для магистральных нефтепродуктоводов: большая металлоемкость, необходимость устойчивого грузопотока на длительное время, небольшая скорость движения нефти и нефтепродуктов (5-10 км/ч).



4. НАУКОЕМКОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ

Основными направлениями научно-технического прогресса в добыче нефти являются:

создание и освоение технологий и оборудования, обеспечивающих высокоэффективную разработку трудноизвлекаемых запасов нефти и, в первую очередь, для условий низкопроницаемых коллекторов, остаточных запасов нефти обводненных зон, высоковязких нефтей, запасов нефти в подгазовых зонах;

разработка и освоение технологических комплексов по бурению и добыче на шельфе арктических, дальневосточных и южных морей; совершенствование и освоение технологий сооружения и эксплуатации нефтепромысловых объектов в сложных природно-климатических условиях;

совершенствование существующих и создание новых методов воздействия на пласты и увеличения нефтеотдачи;

развитие технологий компьютерного проектирования и моделирования процесса разработки нефтяных месторождений; создание новых "многофакторных" технологий, основанных на использовании физических, термодинамических, гидродинамических, механических, физико-химических эффектов [6].



5. СВЯЗЬ С ДРУГИМИ ОТРАСЛЯМИ

Смежными отраслями являются:

энергетическая,

машиностроительная,

металлургическая,

нефтеперерабатывающая,

химическая (включая фармацевтическую, косметическую)

строительная,

микробиологическая,

радиоэлектротехническая,

транспортная и др.



6. ВОЗДЕЙСТВИЕ ОТРАСЛИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Нефть и нефтепродукты обладают свойствами, с одной стороны, ценного и важнейшего товара, а с другой стороны, опасного для человека и окружающей природной среды вещества мгновенного и латентного (долгосрочного) характера негативного воздействия. Экологические проблемы при обращении с нефтяным сырьем начинаются уже на стадии его добычи и транспортировки. В процессе освоения нефтяных месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (промысловых и магистральных трубопроводов), а также в ближайших населенных пунктах. При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного водного стока и т.д. [4].

Табл. 6.1 - Характеристика загрязнителей, мероприятия по охране среды

Характеристика загрязнителей, мероприятия по охране среды	Основные технологические процессы
	Поисково-разведочные работы	Интенсификация добычи нефти	Сбор и подготовка нефти на промыслах
Источники выброса ЗВ	Скважины Шламонакопители и Амбары Водоводы Циркуляционная система промывочной жидкости	Отстойники Кустовые насосные станции Нагнетательные скважины	Нефтяные резервуары Трубопроводы Факельные системы Шламонакопители
Виды загрязнений	Промывочные жидкости Буровой шлам Утяжелители Химические реагенты Сточные воды Нефтепродукты	Механические примеси ПАВ, полимеры Сульфатредуцирующие бактерии Кислоты, щелочи Нефтепродукты	Нефть, легкие углеводороды, гидраты, АСПО, Локальное тепловое воздействие Продукты неполного сгорания попутных газов Нефтепродукты Химреагенты
Причины загрязнений	Аварийные выбросы пластовой жидкости Низкая герметичность колонн Некачественный цементаж Сброс неочищенных сточных вод Поглощение буровых растворов Затрубные межпластовые перетоки	Коррозия промыслового оборудования Разрушение водоводов и нефтепроводов Закачка вод с различным химическим составом Нарушение герметичности в технологическом оборудовании	Потери легких фракций нефти при хранении в резервуарах Некачественная сепарация газа от нефти Применение ПАВ, одорантов и ингибиторов коррозии Коррозия трубопроводов

6.1 Природоохранные мероприятия

Табл. 6.2 - Природоохранные мероприятия

	Поисково-разведочные работы	Интенсификация добычи нефти	Сбор и подготовка нефти на промыслах
Природоохранные мероприятия	Рекультивация земель; Захоронение отработанных буровых растворов с их предварительной нейтрализацией; Применение заколонных пакеров; Замена земляных амбаров металлическими или железобетонными емкостями	Герметизация промыслового оборудования; Очистные сооружения для сточных вод; Применение оборотного водоснабжения	Использование напорной герметизированной системы сбора нефти и газа; Применение однотрубного транспорта продукции нефтяных скважин; Обезвоживание и обессоливание нефти; Увеличение объемов утилизации и переработки нефтяного газа

Мероприятия по охране окружающей среды при разработке нефтяных месторождений должны быть направлены на предотвращение загрязнения земли, поверхностных и подземных вод, воздушного бассейна нефтепродуктами (жидкими и газообразными), промысловыми сточными водами, химреагентами, а также на рациональное использование земель и пресных вод. Они включают в себя:

- полную утилизацию промысловой сточной воды путем ее закачки в продуктивные или поглощающие пласты;

- при необходимости, обработку закачиваемой в продуктивные пласты воды антисептиками, с целью предотвращения ее заражения сульфатвосстанавливающими бактериями, приводящими к образованию сероводорода в нефти и в воде;

- использование герметизированной системы сбора, промыслового транспорта и подготовки продукции скважин;

- полную утилизацию попутного газа, использование замкнутых систем газоснабжения при газлифтной эксплуатации скважин; быструю ликвидацию розливов нефти, строительство нефтеловушек на реках, в местах ливневых стоков;

- создание сети контрольных пунктов для наблюдения за составами поверхностных и подземных вод;

- исключение при нормальном ведении технологического процесса попадания на землю, в поверхностные и подземные воды питьевою водоснабжения ПАВ, кислот, щелочей, полимерных растворов и других химреагентов, используемых как для повышения нефтеотдачи, так и для других целей:

- применение антикоррозионных покрытий, ингибиторов для борьбы с солеотложениями и коррозией нефтепромыслового оборудования:

- организацию регулярного контроля за состоянием скважин и нефтепромыслового оборудования [2].



7. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТРАСЛИ

Повышение цен на нефть на мировом рынке положительно сказывается на развитии нефтедобывающей отрасли. Получение сверхприбылей позволяет вкладывать деньги в модернизацию и расширение предприятий нефтяного комплекса.

Покупка современного оборудования и применение новых технологий стало приоритетной задачей российских нефтедобывающих компаний. Использование морально устаревшего оборудования становится опасным и нерентабельным. Современные технологии позволяют повысить эффективность использования скважин и увеличить объем добычи нефти.

Высокие цены на нефть все еще позволяют предприятиям, работающим на старых истощенных месторождениях, получать неплохую прибыль. Добыча нефти в этом случае требует больших денежных вложений, но пока стоимость сырья это оправдывает. Снижение цен приведет к убыточности таких предприятий.

Спрос на нефть и нефтепродукты увеличивается с каждым годом, поэтому для крупных компаний нефтяного комплекса очень важно открытие новых месторождений. Сейчас у них есть хорошая возможность вложения денег в геологоразведочные работы. Использование услуг геологов-консультантов для поиска и бурения новых скважин позволяет повысить эффективность поиска нефти. Только специалист может определить достоверность сведений о наличии нефтяных залежей в той или иной местности.

В связи с освоением новых месторождений нефти происходит развитие инфраструктуры в этих районах. Для обеспечения работы на нефтяной скважине необходимы трудовые ресурсы, а это влечет за собой строительство населенных пунктов и обслуживающих предприятий. Развитие дорог является главной задачей.

Транспортировка нефти является одной из проблем нефтедобывающих компаний. Большая часть ее идет на экспорт по государственному трубопроводу. В интересах компаний - увеличивать объем экспорта нефти по железнодорожным и морским путям, так как это даст возможность увеличить прибыль.

Основными потребителями российской нефти являются страны Западной Европы. Увеличиваются с каждым годом поставки нефти в США. Северная Америка заинтересована в налаживании контактов с российскими поставщиками, для того чтобы уменьшить зависимость от восточных стран в этом вопросе.

Сейчас ситуация на мировом рынке складывается так, что наиболее перспективными потребителями нефти и нефтепродуктов могут стать Китай и Япония. В Китай экспорт нефти осуществляется железнодорожным транспортом, но перспективным является осуществление поставок нефти через трубопровод в Казахстане.

Хорошим источником денежных средств, необходимых для разработки сибирских месторождений, могут стать инвестиции Японии и Китая. Япония готова вкладывать деньги в строительство трубопровода, предназначенного для транспортировки нефти на территорию стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Трубопровод планируется проложить по территории Восточной Сибири до Тихоокеанского побережья, что откроет большие перспективы для России [10].



8. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ

Основные районы добычи нефти ? Западно-Сибирский, Волго-Уральский и Тимано-Печорский. Кроме того, начата разработка месторождений на шельфе острова Сахалин, в шельфовых зонах Баренцева, Карского и Охотского, Каспийского морей. По прогнозам, примерно 70% территории шельфа перспективны для поиска нефти и газа.

В региональном разрезе нефтедобычи очевидно, что сохраняется явное лидерство Тюменской области, дающей 65,9% нефти в стране. На ее территории основным районом добычи нефти является Ханты-Мансийский автономный округ; 2-е и 3-е места соответственно занимают Поволжье, где выделяются Республика Татарстан, и Урал с несколькими нефтедобывающими субъектами ? Республикой Башкортостан, Пермской и Оренбургской областью.

Характерной чертой размещения современной нефтедобывающей промышленности является продвижение ее на север, в том числе на полуостров Ямал, где находится одно из крупнейших нефтегазовых месторождений ? Русское.

Однако нефть в этом месторождении имеет низкое качество и ее нельзя транспортировать по трубопроводам. Начата добыча нефти в Арктике, на шельфе у острова Колгуев (Песчано-Озерское месторождение).

Перспективным районом добычи нефти является также Дальний Восток, где особенно выделяется остров Сахалин.

В разработке месторождений активное участие принимают иностранные инвесторы.

Добычей нефти в настоящее время занимаются главным образом российские нефтяные компании: «Лукойл», «Татнефть», ТНК, «Сибнефть», «Сургутнефтегаз», ЮКОС. Они же являются экспортными лидерами. Общий объем поставок нефти «Лукойл», ЮКОС, «Сургутнефтегаз» и ТНК составил в 2001 г. 53,6% всего российского экспорта.

Эти компании диктуют на внутреннем рынке высокие цены на нефть и определяют взаимоотношения России с другими нефтедобывающими странами, в основном с ОПЕК [10].



9. ЗНАЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЭКОНОМИКИ СТРАНЫ И ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

нефтедобывающий промышленность газлифт технология

Ископаемая нефть - наиболее важный и экономически эффективный вид топливного сырья, отличающийся не только высокой калорийностью и теплотворностью, но и низким содержанием загрязняющих соединений. Нефть легко транспортируется, а в процессе переработки дает широкий ассортимент продуктов, находящих разнообразное применение в хозяйстве. Мировые энергетические потребности на 32% удовлетворяются за счет нефти. В ряде отраслей экономики (например, в транспорте) нефть и нефтепродукты незаменимы. Уникальные свойства и высокая ценность нефти способствовали прогрессивному росту ее добычи на протяжении последних десятилетий. Постепенное истощение давно известных и интенсивно эксплуатировавшихся месторождений стимулировало не менее интенсивный поиск новых продуктивных залежей этого сырья на суше и на море.

За последние годы значительно улучшилась обеспеченность запасами нефти. При существующем уровне годовой добычи нефти (порядка 3 270 млн. т.) обеспеченность запасами составляет около 42 лет. Кроме того, в недрах Земли, по данным геологов, находится не менее 70 млрд. т неоткрытых запасов. Однако эти огромные запасы нефти крайне неравномерно распределены между отдельными странами. Из 137 млрд. т запасов небольшая группа нефтеэкспортирующих стран, входящих в ОПЕК, располагает 77%, или около 105 млрд.т. Группа же промышленно развитых стран ОЭСР располагает 16,6 млрд. т (12% мировых запасов).

Соответственно при современном уровне добычи нефти обеспеченность стран - членов ОПЕК - запасами нефти составляет более 90 лет, а стран ОЭСР - только 15 [9].

Несмотря на снижение добычи, Россия продолжает оставаться крупным экспортером нефти. Наибольшие ее объемы поступают в Италию, Ирландию, Германию, Великобританию, Швейцарию и Венгрию. Кроме того, поставки идут в Грецию, Австрию, Польшу, Испанию, Канаду, Данию, США, Турцию, Финляндию, Чехию, Словакию Нидерланды, Бельгию, а также на Кубу, Мальту и Кипр. В целом в Европу поставляется до 95% экспортируемой нефти, из них в Центральную Европу примерно 46%, в Южную - 26%, Восточную - 21% и Северную Европу - 2%.

Основные же центры нефтедобычи размещены на Ближнем и Среднем Востоке и в России. При этом в самой России, а также в США, Канаде, Норвегии и Великобритании, нефте- и газодобыча все более перемещаются в малонаселенные и труднодоступные районы [5].



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время человечество переживает углеводородную эру. Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока. Если продолжать хищническую эксплуатацию месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12 - 15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы отрасли. Дальнейшее экстенсивное развитие нефтяной промышленности уже невозможно. Однако основными проблемами остаются: высокая степень износа основных фондов, недостаток инвестиционных вложений, высокая степень зависимости нефтегазового сектора России от состояния и конъюнктуры мирового энергетического рынка, влияние кризиса.

Если российскую нефть выкачивать нарастающими темпами, как предлагают некоторые нефтяные магнаты, то валовый внутренний продукт экономики нашей страны, конечно, удвоится, но через 40 лет из разведанных запасов ничего не останется. Один из советников президента РФ сказал, что наличие нефти в России стало национальной бедой. Он, видимо, имел в виду, что нельзя продолжать политику обеспечения экономического роста за счёт выкачивания из недр нефти и других полезных ископаемых, за счёт использования «грязных» технологий, за счёт экологической деградации территорий и социальной деградации населения. Идти нужно другим путем: вкладывать деньги в науку, образование, здравоохранение, новые технологии, обрабатывающую промышленность.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Грей Форест Добыча нефти. М.: Олимп, 2003.

2. Миланова Е.В., Рябчиков А.М. Использование природных ресурсов охрана природы. М.: Высш. шк., 1986. 280 с.

3. "Трубопроводный транспорт нефти" Москва, ВНИИОЭНГ N1 2000 г.

4. Дорст Ш. До того как умрет природа. М.: Прогресс, 1968. 415 с

5. Мировая экономика: Учебник / Под. ред. проф. А.С. Булатова. - М.: Юрист, 1999.

6. Тетельмин В.В. Нефть в семи проекциях. - М.: САЙНС-ПРЕСС, 2004. - 256 с.

7. Щелкачев В.Н. Отечественная и мировая нефтедобыча - история развития, современное состояние и прогнозы. - Москва Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002, 132 стр.

8. Экономическая география России: Учеб. пособие для вузов / Т.Г. Морозова, М.П. Победина, С.С. Шишов и др.; под ред. Т.Г. Морозовой. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ., 2004.

9. Введение в экономическую географию и региональную экономику России: учеб. пособие: / А.А. Винокуров, В.Г Глушкова, С.В. Макар и др. - М. - Ч.1. - 2003. - 430с.

Размещено на Allbest.ru