Главная » Расчет » Как добывать газ и нефть. Как добывают нефть

Как добывать газ и нефть. Как добывают нефть

Нефть и газ - основа топливно-энергетического хозяйства всех развитых стран, богатейшее химическое сырье. Добыча нефти и газа - это сложный и многогранный процесс, насыщенный техническими устройствами. Оператор по добыче нефти и газа должен быть механиком широкого профиля и знать электротехнику, автоматику и основы электроники, хорошо разбираться в геологии и бурении.

Нефтепромысловая геология.

Нефтегазоносные пласты залегают на значительных глубинах, и для доступа к ним бурят скважины. Скважина - это цилиндрическая горная выработка весьма большой глубины и малого диаметра. Бурение всех разведочных и части эксплуатационных скважин ведется с отбором керна. Керн - это столбик выбуренной породы. По кернам изучают физические и химические свойства пород, слагающих пласты. Исследуют состав насыщающих эти пласты жидкостей и газов. Вместе с изучением керна, проводятся геофизические исследования скважин. Это позволяет точно определить геологический разрез, подсчитать запасы нефти и газа.

Для крепления скважины и разобщения пластов опускают колонны металлических труб:

Направление
Кондуктор
Эксплуатационную колонну.

Пространство между стенками скважины и трубами цементируют до устья скважины. Для сообщения скважины с продуктивным пластом колонну перфорируют, проделывая десятки отверстий. Нефть и газ скапливаются в проницаемых породах, пористых или трещиноватых, ограниченных сверху и снизу породами непроницаемый.

Нефтяных озер в пластах не существует.

Залежи обладают запасом пластовой энергии, вид который определяет режим залежи. В чистом виде можно выделить следующие режимы:

Водонапорный - здесь источником пластовой энергии служит напор краевых или подошвенных вод.
Газонапорный - источником пластовой энергии является давление газовой шапки.
Растворенного газа - источником пластовой энергии служит энергия газа, растворенного в нефти.
Упругий - источник пластовой энергии - упругие свойства пласта и насыщающих его жидкостей и газов.
Гравитационный - активно проявляется в круто падающих в пластах. Приток нефти в скважину идёт за счёт силы тяжести.

В природе эти режимы встречаются в различных сочетаниях.

Способы добычи нефти и газа.

Нефть добывают фонтанным, или одним из механизированных способов. Выбора способа определяется величиной пластовой энергии, а также геолого-технической характеристикой скважины.

Фонтанный способ

При фонтанном способе добычи, нефть самотеком устремляется по насосно-компрессорным трубам на поверхность. Скважину герметизируют фонтанной арматурой. Она служит для отвода нефти и газа в сборной нефтепровод и для регулирование дебита скважины, позволяет вести промысловые исследования. При истощении или недостатке пластовой энергии, нефть добывают механизированным способом.

Газлифтный способ

При газлифтной или компрессорной добыче, подъем нефти осуществляется сжатым газом, который нагнетают в скважину с поверхности. Газлифтный подъемник - это колонна насосно-компрессорных труб с пусковыми и рабочими клапанами. Газ через клапаны поступает в трубы и увлекает нефть наверх. Дебит скважины регулируется изменением объема закачки газа. Устьевая арматура газлифтных скважин - та же, что и у фонтанной. Но дополнительно подводится газовая линия для закачки газа в скважину. Газлифтный способ имеет сравнительно ограниченное применение.

Добыча нефти штанговыми глубинными насосами.

Наиболее распространена добыча нефти штанговыми насосами. Они могут работать на глубинах до двух с половиной тысяч метров. Возвратно-поступательные движения плунжеру насоса передается от станка качалки через колонну насосных штанг.

Ознакомимся с принципом работы этого насоса. При ходе плунжера вверх, открывается всасывающий клапан, и нефть из скважины заполняет цилиндр насоса. При опускании плунжера, закрывается всасывающий клапан и открывается нагнетательный. Нефть из цилиндра перетекает в колонну компрессорных труб и далее через устьевую арматуру - в нефтепровод.

Диаграмма нагрузок снятая в точке подвеса штанг и называемая динамограммой, позволяет оценивать работу насоса, а также дебит скважины.

Добыча нефти электроцентробежными насосами.

Погружные электроцентробежные насосы выпускаются на производительность от 40 до 700 кубометров в сутки, с напором до 1700 м. Наземное оборудование установки состоит из устьевой арматуры, автотрансформатора и станции управления. Многосекционный центробежный насос имеет от 80 до 400 секций.

Вместе с маслонаполненным двигателем и гидрозащитой, насос опускается в скважину. Монтаж и проверка погружного электронасоса ведется непосредственно перед спуском, прямо на устье скважины. Питание к электродвигателю подается по бронированному герметичному кабелю. В сборе длина подземной части установки достигает 30 метров и более.

Ознакомимся с принципом работы такого насоса. Через приемный фильтр пластовая жидкость поступает на вход первого рабочего колеса. Накапливая энергию, поток проходит все ступени насоса, выбрасывается в полость насосно-компрессорных труб и через устьевую арматуру - в нефтепровод. Частые остановки и пуски погружного насоса - нежелательны.

При обслуживании скважин, оператор обходит их по установленному маршруту и проверяет состояние наземного оборудования. Оператор снимает показания приборов, осматривает устьевое оборудование и отбирает пробы жидкости. По заданию мастер снимает динамограммы. Оператор участвует в работах по депарафинизации скважин, передает диспетчеру информацию с объектов, готовит скважины к ремонту.

Замену подземного оборудования скважин, производит бригада текущего ремонта. Более сложные ремонты, такие как время такие как работа с пластом, извлечение аварийного оборудования, или переход на другие горизонты, выполняют бригады капитального ремонта скважин.

Персонал промыслов должен знать и строго соблюдать правила охраны труда и требования инструкции по эксплуатации оборудования.

Промысловый сбор нефти и газа

Вся продукция скважин поступает на автоматизированные групповые замерные установки. Установка "Спутник" позволяет измерять суточный дебит скважины от 5 до 400 кубометров. К ней может подключаться до 14 скважин. Перед входом в технологический блок установки, его необходимо провентилировать.

Установка работает следующим образом - нефть от скважин поступает на многоходовой переключатель, который по заданной программе подключает одну из скважин на замер. В двухемкостном замерном сепараторе, отделившийся газ уходит в общий коллектор, а жидкость накапливается в нижней емкости. По мере ее накопления, поплавок, через систему рычагов, запирает заслонкой газовую линию и в сепараторе повышается давление. Этим избытком давления, жидкость из сепаратора вытесняется через расходомер в общий коллектор.

Результаты замера фиксируются в блоке управления, и по системе телемеханики предаются на диспетчерский пульт промысла. От установки "Спутник", продукции скважин поступает на дожимные насосные станции. На дожимных станциях, в нефтегазовых сепараторах происходит разделение газа и нефти.

Принцип работы такого аппарата следующий - перед входом в сепаратор, свободный газ из трубопровода отводится в газовую часть сепаратора. Жидкость растекается по полкам, где в тонком слое идет окончательное отделение газа. Через каплеотбойники газ уходит в газосборный коллектор, и далее поступает в приемные сепараторы газокомпрессорных станций, где его осушают от конденсата.

Компрессорными агрегатами станции, газ перекачивается на газоперерабатывающие заводы. Как ценнейшее углеводородное сырье, попутный газ должен полностью собираться для использования в народном хозяйстве. Нефть из нефтегазовых сепараторов накапливается в буферных емкостях и отсюда в автоматическом режиме откачивается на товарные парки. При этом на дожимных станциях ведется учет добычи нефти по бригадам, а на товарном парке учитывается добыча по промыслу в целом.

Промысловая подготовка нефти.

Нефти, кроме газа, сопутствуют вода и растворенные соли. А сама нефть содержит легкие фракции, способные испаряться. Для сокращения потерь нефти при транспортировке и хранении, и для снижения затрат на транспорт, проводят подготовку нефти на промысле, на месте ее добычи. После сепаратора второй ступени на товарных парках, продукция промысла поступает в технологические резервуары для частичного обезвоживания.

Рассмотрим работу такого резервуара. Водонефтяная смесь, через распределитель поступает в нижнюю часть резервуары. Нефть всплывает наверх а вода накапливается внизу, и затем направляется в очистные сооружения. Частично обезвоженная нефть из технологических резервуаров перетекает в буферные, откуда подается на установки комплексной подготовки нефти. На этих установках, нефть нагревают в теплообменниках и вводят в отстойники для обезвоживания. Из отстойников нефть вводят в дегидраторы - шаровые или горизонтальные. Здесь в электрическом поле высокого напряжения, нефть полностью очищается от солей и воды.

Обессоленную нефть стабилизируют, то есть отбирают из неё широкую фракцию легких углеводородов. Для этого нефть дополнительно разогревают в печах до парожидкого состояния и вводят в стабилизационную колонну. В результате сложных физических процессов, в колонне происходит отделение легких углеводородов, которые отбираются из верхней части установки. После охлаждения и конденсации, широкую фракцию разделяют в бензосепараторах на жидкую и газовую фазы. Газ используют на промыслах как топливо, а жидкая фракция направляется на нефтехимические заводы.

Стабильная нефть из нижней части колонны проходит через теплообменники где охлаждается, отдавая избыточное тепло сырой нефти, поступающей на подготовку. Наконец через узлы коммерческого учета товарных парков, стабильная нефть сдается нефтепроводным управлениям.

Вода, отделившаяся при подготовке нефти, идет на очистные сооружения. Обычно это резервуары с водоотталкивающим фильтром. Неочищенная вода вводится в верхнюю часть резервуара, прямо в фильтр, которым служит нефтяной слой. Капельки нефти и механические примеси удерживаются в слое. По мере накопления, нефть возвращается на подготовку.

Очищенная вода через узлы учета откачивается на кустовые насосные станции. Здесь, насосами высокого давления воду закачивают через нагнетательные скважины в продуктивный пласт, для восполнения пластовой энергии.

Объекты нефтегазодобычи многочисленны, технически сложны и разобщены территориально. Они работают в непрерывных режимах. Управление процессом нефтегазодобычи требует постоянного контроля, и быстрого принятия разнообразных решений. Только автоматизированные системы управления делают возможной слаженную работу всех технологических звеньев промысла.

Нефть, газ и промысловые сточные воды способны активно загрязнять окружающую среду. Меры по охране природы предусматриваются при проектировании и осуществляются при обустройстве и разработке нефтяных и газовых месторождений. Строгое соблюдение этих мер обеспечивает надежную защиту природной среды от вредных воздействий.

Что интересного в добыче нефти? - скажете вы. Об этом писали много, часто и все давно разложено по "полочкам". Однако, все меняется и в этой классической отрасли. Незаметно для нас с вами происходят большие изменения. Это связано, в первую очередь, с тем, что легкой нефти практически не осталось, а добыча сложной нефти требует рационального подхода и новых цифровых технологий.

Совсем недавно мы побывали на Южно-Приобском месторождении «Газпромнефть-Хантоса», которое находится недалеко от Ханты-Мансийска. Месторождение открыто в 1982 году. В разработку введено в 1999 году. Эксплуатационное бурение ведется с 2002 года. Площадь ЮЛТ Приобского месторождения: 2253,8 кв. км.
Начальные геологические запасы составляют более 1,5 млрд тонн. Из-за крайне низкой проницаемости продуктивных пластов разработка Южно-Приобского месторождения долгое время считалась нерентабельной. За счет применения новых технологий, в частности, гидроразрыва пласта (об этом расскажем чуть позже), компании удалось не только начать его разработку, но и кратно повысить объем добычи: с 2,7 млн тонн н. э. в 2005 году до 15,2 млн тонн н. э. в 2017 году:

Скважины

Месторождение «поделено» на так называемые "кусты". Куст - это площадка, на которой расположены устья нескольких наклонно-направленных скважин. Как правило, в одном кусте находятся 12-24 скважины с единой системой управления и контроля.

1. Мы побывали на одном из кустов и посмотрели, как ведется добыча нефти. Для того, чтобы попасть на объект, необходимо переодеться в спецодежду, пройти инструктаж по технике безопасности и получить допуск. Все очень серьезно:

2. Если честно, я ожидал увидеть традиционные качалки. Оказывается, эти технологии ушли в прошлое вместе с дисковыми телефонами. Сейчас нефть выкачивается более эффективными способами. На этом кусте скважины пробурены на одной параллельной прямой. На снимке видно 7 действующих скважин. За ними находится буровая установка, которая бурит очередную скважину. Благодаря рельсовой подвижной основе она перемещается по территории куста:

3. Скважина имеет глубину более 3-х километров. После бурения и подготовки в ствол скважины опускается специальный электрический насос, который и выполняет роль привычной нам огромной качалки. Насосам необходимо электропитание, поэтому вместе с насосом в скважину спускается специальный бронированный кабель, по которому подается электрический ток. Все электромагистрали проложены по "воздуху" на опорах, что дает визуальный контроль и обеспечивает безопасность подачи электричества:

4. Один насос потребляет около 600 кВт в час. Для контроля эффективности расхода электричества предусмотрены специальные цифровые решения о которых мы поговорим чуть позже:

5. На обслуживании скважин работают специально обученные люди - операторы. Это квалифицированные рабочие из разных регионов России, прошедшие подготовку и аттестацию. Работа на добыче нефти осуществляется сменным вахтовым методом:

6. Все управление осуществляется удаленно из центра управления добычей (ЦУД). У каждого оператора есть смартфон со специальным приложением, на который поступают задания из ЦУДа. Оператор продемонстрировал нам, как проводилась работа в доцифровую эпоху. На смартфон (до появления смартфона задание выдавалось через запись в журнал) поступило задание измерить уровень нефтесодержащей жидкости в скважине и взять забор пробы:

7. Оператор отправляется к скважине с набором специальных инструментов и емкостей. Из скважины качается не нефть, а нефтесодержащая жидкость, которая состоит из воды, газа, примесей и, собственно, самой нефти. Для забора пробы необходимо сначала пропустить часть верхней жидкости. Для этого используется ведро. Суть та же, когда мы пропускаем грязную воду после ремонта труб из-под крана. Далее делается забор в несколько бутылок:

9. Пласт нефтесодержащей жидкости, из которого ведется добыча, находится на значительной глубине. Если уровень растет, значит насос засоряется, либо пласт стал больше давать, если падает - пласт дает меньше расчетного объема добычи. Периодический замер уровня жидкости в скважине необходим для точного определения характеристик электрического насоса, а также подтверждения точности настроек контрольных датчиков, установленных в скважине:

10. Многие нефтедобывающие компании до сих пор работают по старинке, качая нефть качалками, производя ручной забор проб и отбивая уровень в скважине вручную. «Газпромнефть-Хантос» уже давно оснастил кусты добычи автоматизированными групповыми замерными установками (АГЗУ), предназначенными для измерения количества сырой нефти, нефтяного газа и дальнейшей программной обработки результатов, передачу их в систему телеметрии по каналам связи.  Весь процесс максимально автоматизирован и оснащен удаленным контролем:

11. Еще одна система цифрового управления добычей - станция управления насосами:

12. Здесь установлены приборы слежения и управления насосами, которые находятся в скважинах. Все программное обеспечение и начинка российского производства. Операторы следят за давлением в скважинах, уровнем и температурой. Например, вот текущее значение в одной из скважин. Уровень пластовой жидкости 2633 метра, температура на этой глубине +97 градусов. В таких условиях работают насосы:

Гидравлический разрыв пласта

Самое время поговорить о современных способах добычи нефти. Сейчас практически все скважины имеют горизонтальное окончание. Что это значит? Сначала бурится скважина вертикально до определенной отметки, после чего изменяется направление бурения и ствол скважины уходит в горизонтальную плоскость. Залежи нефти все чаще расположены в маломощных пластах, залегающих в труднодоступных местах (под реками, озерами, болотами), и этот способ бурения наиболее эффективен для последующей добычи.  Чтобы увеличить количество добываемой пластовой жидкости, делается гидроразрыв пласта (ГРП).

Под высоким давлением в пласт закачивается смесь жидкости и специального расклинивающего агента (пропанта). В процессе подачи смеси формируются высокопроводящие каналы (трещины ГРП), соединяющие ствол скважины и пласт, которые закрепляются пропантом. По этим каналам нефти гораздо проще поступать из пласта в скважину. При многостадийном ГРП (МГРП) в одном стволе горизонтальной скважины проводится несколько операций гидроразрыва. Таким образом, обеспечивается многократное увеличение зоны охвата пласта одной скважиной. 

Буровая установка

13. Одну из основных, начальных работ в нефтедобыче выполняет буровая установка. Состав буровой установки: буровая вышка, спуско-подъемные механизмы, бурильная колонна:

14. Бурильная колонна состоит из бурильных труб, предназначена для передачи нагрузки при бурении на долото, транспортировки бурового раствора на забой скважины с последующим выносом выбуренной породы. Длина бурильной колонны напрямую зависит от глубины скважины:

15. В основании бурильных труб устанавливается долото, которое и осуществляет бурение. Долото имеют разные размеры, форму и рабочие поверхности в зависимости от толщины породы, которые требуется пробурить. Ресурс износа одного долота около 10 тыс. метров бурения. 
Для примера два разных долота до использования/после:

16. Весь процесс бурения полностью автоматизированный и управляется программно:

17.

18. При бурении скважин, добыче и транспортировке нефти большое внимание отводится сохранению экологии. Все отходы вывозятся и утилизируются, а побочные продукты, такие как газ и вода, идут на вторичную переработку. Экологическую чистоту лучше всего передают лебеди, которые облюбовали озера рядом с местами добычи:

Центр подготовки нефти

Переезжаем с куста добычи несколько километров и попадаем в цех подготовки и перекачки нефти.

Как уже было сказано, из скважины добывается не нефть, а нефтесодержащая жидкость, в которой кроме самой нефти присутствует большое количество воды, газа и других примесей. Для ее очистки и дальнейшей транспортировки жидкость сначала попадает в установку подготовки нефти. Затем товарная нефть поступает на приемо-сдаточный пункт нефти, здесь же происходит ее коммерческий учет и откачка для дальнейшей сдачи в систему Транснефти.   

19. Территория, на которой находится установка подготовки нефти, походит на приличный нефтеперерабатывающий завод:

Основной процесс подготовки термо-химический. Продукция скважин по системе нефтесбора поступает в систему сепарации, где происходит предварительное отделение газа от жидкости. Отделение в сепараторах происходит путем перепада давления. Водонефтяная эмульсия отправляется на предварительную площадку подогревателей, где она нагревается и на следующей ступени смешивается с химическим эмульгатором на основе метанола, который позволяет улучшить отделение нефти от воды.

После подогрева эмульсия попадает на площадку трехфазных сепараторов. Это огромные бочки, разделенные на две камеры. Из-за разности в плотности вода попадает в нижнюю камеру, нефть в верхнюю. Также выделяется газ второй ступени, оставшийся после первой сепарации. Через перегородку нефть перетекает в третью камеру, после чего отправляется еще на одну ступень сепарации, где из нее отделяется оставшийся газ. Таким образом получается нефть, которая уже готовится к дальнейшей транспортировке.  Отделенная пластовая вода очищается здесь же от различных примесей и в дальнейшем используется для закачки под огромным давлением в пласты для гидроразрывов.  Полученный газ со всех трех ступеней сепарации частично используется для собственных нужд (печей, котелен и производства собственной электроэнергии), но большая его часть отправляется на газопереработку.  Получается практически безотходное производство.

20.

21. Как и при добыче, процесс подготовки нефти максимально автоматизирован. За ходом всего процесса следит оператор:

22. Здесь же находится химическая лаборатория. После каждого этапа сепарации образцы продуктов проходят тщательный химический анализ на соответствие к техническим требованиям.

24. Лаборатория оснащена по последнему слову техники. Вот, например, прибор определения точки росы. Этот прибор нужен для определения состояния газа. К слову сказать, он отечественного производства, хоть и стоит больше трех миллионов рублей:

Цех добычи нефти

25. Перемещаемся на следующую локацию «Газпромнефть-Хантос». Центральная инженерно-технологическая служба (ЦИТС). Здесь осуществляется полный контроль и цифровое управление всеми этапами добычи нефти:

26. Сюда стекаются все показания и отчеты работы оборудования буровых и скважин. Диспетчера отслеживают параметры и объемы добычи, распределяют задания операторам на местах (см. фото 6).

27. Осуществляется видеонаблюдение и контроль за работой кустов и скважин:

28. На мониторе отображается вся структура работы месторождения. Операторы имеют возможность корректировать объем добычи, вносить изменения в работу оборудования для оптимизации всего процесса:

29. Так выглядит карта текущих отборов нефти с визуализацией по кустам. Все это видоизменяется в режиме реального времени:

30. Диспетчерская служба в круглосуточном режиме следит за работой электросетевого оборудования и электростанциями, работающими на месторождениях «Газпромнефть-Хантоса». Диспетчерский щит отечественного производства выполнен с использованием инновационных разработок и высоких требований к надежности работы всех элементов. Общая площадь щита составляет более 27 квадратных метров. На нем обозначены ВЛ и ПС с уровнем напряжения 110 кВ и 35 кВ, а также электростанции, работающие на Приобском, Зимнем, Южно-Киняминском месторождениях.

Центр управления добычей в Ханты-Мансийске

31. Центр управления добычей находится в Ханты-Мансийске в главном офисе Газпромнефть-Хантос:

ЦУД созвучен с космическим ЦУП и выполняет похожие задачи только в земном масштабе отдельно взятого предприятия.
Для реализации стратегических планов в 2017 году создан инновационный Центр управления добычей (ЦУД).
В основе ЦУД - сопровождение и адаптация «цифрового двойника» месторождения. Особенность модели заключается в функции самообучения: она способна самостоятельно калиброваться на основе динамично меняющейся информации, поступающей от средств автоматизации.

32. «Цифровой двойник» позволяет автоматически подбирать оптимальные режимы работы всех элементов комплекса, заранее идентифицировать нештатные ситуации, вести превентивную оценку работы системы в случае изменения ее конфигурации.

33. На огромном мониторе отображена актуальная информация по месторождениям с привязкой к конкретным цифрам добычи:

Благодаря внедрению новых технологий, оборудования и систем, компания перешла на качественно новый уровень управления производством.
Вся информация, поступающая в ЦУД, может быть визуализирована, что позволяет мультифункциональной команде принимать своевременные обоснованные решения, учитывающие все возможности и ограничения, отслеживать их качественное исполнение.

34. Цифровой двойник - это, в первую очередь, визуальный прогноз и расчет, что может призойти при изменении того или иного параметра производства. Например, можно смоделировать ситуацию, что получится на выходе, если поднять или опустить добычу одной конкретной скважины/куста/месторождения. Будет выдан расчет по убыткам/прибыли/затратам. На этой основе работает система оптимизации производства. На мониторе отображены два графика: реальный и оптимизированный. Это позволяет делать прогнозы на будущее и экономить значительные средства для будущих проектов:

35. Кроме процессов нефтедобычи здесь отображаются и другие направления производства. Вот, например, маршрут движения автомобиля нашей группы с визуализацией на карте, временем в пути и занятости водителя. Это позволяет оптимизировать не только производственные процессы, но и кадровую занятость:

36. Из окон ЦУДа открывается шикарный вид на красавец Ханты-Мансийск:

38. Очень интересна геометрия офиса Газпромнефть-Хантос. Она хорошо подчеркивает все современные цифровые процессы, которые происходят внутри предприятия:

39. Будущее наступило и мы часть его!

Отправить человека исследовать космическое пространство намного легче, чем добывать нефть из недр земли. Сильного давления в космосе нет, атмосфера нашей планеты почти однородная, и, в конце концов, сегодня даже через обычный каждый желающий может увидеть, что происходит в небе. А вот с нефтью, которая спрятана под землей дела обстоят намного сложнее.

Добыча нефти в прошлом представляла собой незамысловатый процесс. В некоторых местах «черное золото» прорывалось фонтанами прямо на земную поверхность, и его можно было тут же набирать в емкости. Далее в статье поговорим о том как добывают нефть , о таких основных процессах как подготовка к разработке, бурение скважин и управление добычей.

Рост сложности и технологий добычи нефти

В древнем Египте с помощью нефти бальзамировали труты, в древней Индии из нефти изготавливали битум и асфальт, в Византии, как свидетельствуют исторические источники, нефть использовалась уже в качестве топлива для примитивных огнеметов, установленных на кораблях – такой процесс назывался «греческий огонь».

Проходили годы, десятилетия, столетия. Запасы нефти, расположенные в удобных местах, истощились, а человечество с головой погрузилось в углеводородную фазу, поставив всю мировую экономику в зависимость от добычи столь необходимых газа и нефти.

Поэтому, если кто-то из вашего окружения с упоением рассказывает про , ноутбуки и айфоны, можно лишь зевнуть и скептически улыбнуться, ведь четко ясно, что современная цивилизация базируется не на гаджетах, а на углеводородах.

Не зря нефть называют «Черным золотом» — это соответствует действительности на все 100%. Нефть – основа топлива для кораблей, самолетов, машин, а мазутом и газом топят котельные.

Людей повсеместно окружают пластмассовые вещи, и даже в аптечке у каждого есть аспирин, который синтезируется именно из нефти. Полвека назад у человека не осталось другого выбора, как научиться вести добычу нефти из таких мест, которые до недавнего времени считались фактически недоступными для освоения в коммерческих целях. Существенный вклад в разработку необходимых для добычи нефти «космических технологий», что приятно сознавать, внесли ученые и инженеры нашей страны.

Где добывается нефть в России — лидирующее предприятие «Газпромнефть-Хантос»

В России есть действующее Южно-Приобское месторождение «Газпромнефть-Хантос» — непрерывно развивающееся нефтяное предприятие, одно из основных добывающих дочерних предприятий компании «Газпром нефть» в ХМАО-Югры, функционирующее с 2005 года.

На сегодняшний день предприятие занимает лидирующие позиции среди работающих на территории Югры компаний по темпам прироста нефтедобычи. При желании каждый из вас может увидеть это грандиозное инженерное чудо!

Сколько осталось нефти под землей

Сразу хочется сообщить хорошую новость – под землей нефти много. Если вы хоть раз в жизни пробовали вкусный слоеный пирог, то вам не сложно будет визуализировать то, как наша планета «выглядит внутри», и состоит она из многочисленных пластов разных пород.

И вот у этого подземного «пирога» есть нефтеносный слой под названием Баженовская свита, занимающая площадь в миллион квадратных километров, которая расположена под западной Сибирью.

В ней содержится существенный запас нефти, позволяющий обеспечить мировое потребление на период от 15 до 30 лет.

Технологии добычи нефти и их недостаточная экономическая эффективность

А вот теперь немного о грустном. Технологии человечества на сегодняшний день пока что недостаточно продвинуты для полномасштабного и эффективного с экономической точки зрения освоения Баженовской свиты. В 2017 году в Ханты-Мансийске «Газпром нефть» открыла технологический центр «Бажен», но сейчас способы коммерческой добычи нефти из группы этих пород находятся в стадии разработки.

Несмотря на то, что первые тестовые скважины начали функционировать, ученым «Газпром нефти» нужно еще пару-тройку лет, чтобы довести добычу до коммерческого прибыльного уровня, который составляет 2,5-4 миллиона тонн в год.

Если не строить далеко идущих планов, то в ближайшие десятилетия имеется обоснованная надежда вытянуть для полновесного и эффективного с экономической точки зрения освоения Баженовской свиты примерно 5% залегающих там углеводородов.

Как добывают нефть на примере предприятия «Газпромнефть-Хантос»

Чтобы вы имели четкое представление, какие сложности есть, расскажем о том, как работает предприятие «Газпромнефть-Хантос», добывающее на сегодняшний день порядка 15 миллионов тонн нефтяного эквивалента ежегодно. Вам нужно представить кирпичи, которые пропитаны нефтью, спрятанные под землей на глубине 3 километра. Кирпичи спрессованы в тонкий пласт, высотой в 15-20 метров, и его сверху и снизу, подобно слоям пирога, обрамляют другие породы.

Для того чтобы получить доступ к этим кирпичам, нефтяники организуют буровую площадку. Нужную точку в окрестностях Ханты-Мансийска обозначают геологи, затем на этом месте из песка отсыпают огромную площадку, изолированную от воды. Чтобы вы наглядно представляли размеры – это примерно два футбольных поля.

Вокруг площадки сооружают вал из песка, и это делается на случай аварийных ситуаций, чтобы нефть никуда не утекла. На самой площадке собирают монструозную буровую установку, представляющую собой многоэтажное здание, которое передвигается от скважины к скважине по рельсам с оглушительным грохотом.

Начинается бурение, и по мере продвижения бура вглубь земли, ствол скважины укрепляется трубами. Это делается для того, чтобы скважина не схлопнулась, а сам бур, подобно шомполу в гладкоствольном ружье, свободно ходил по стволу. Между горной породой и трубами свободное пространство «тампонируется», проще говоря, заливается цементом. Безусловно, не каждый понимает, как выглядит сам бур.

Это в большинстве случаев внушительного вида болванка, изготовленная из очень прочного материала. В шахту бурильщики подают воду, которая приводит бур во вращение, а затем возвращается обратно по стенкам шахты. Вращающийся бур углубляет скважину именно в том направлении, которое ему указывают сверху.

Давайте представим, что вы играете в бильярд, но по металлическим шарам, пытаясь загнать их в лузы, ударяете не кием, а струей воды из водяного пистолета. Но вот при добыче нефти вы не только не видите шара, но и располагаетесь от него на большом расстоянии, достигающем несколько километров. Российские бурильщики сегодня решают примерно аналогичные задачи.

Чтобы пробурить одну скважину понадобится несколько недель. Как мы уже говорили выше, буровая установка стоит на рельсах. После того, как работа над очередной скважиной завершена, буровая установка сдвигается на несколько метров для бурения очередной скважины, затем еще одной и еще, и процесс идет до тех пор, пока не появится целый «куст» из 12-18 скважин.

Бурение скважин на первом километре осуществляется более-менее вертикально, но в дальнейшем они плавно сворачивают в разные стороны, и практически перетекают в горизонтальную плоскость, и в итоге получается самый реальный подземный куст.

Благодаря такой технологии бурения, каждый куст собирает нефть с расположенной под землей площадки радиусом до 4 километров.

Без соответствующего порядка, безусловно, высокие технологии не могут функционировать. За всеми объектами тщательно следят, поэтому они находятся в идеальной чистоте, все точно подписано и ошильдено.

Сколько получают бурильщики и какой у них график работы?

Все сотрудники ходят в защитных очках и касках, включая начальство. Заработная плата у рядовых бурильщиков соответствующая – порядка 200 тысяч рублей за месячную смену. После месяца работы, бурильщик месяц отдыхает.

Такой режим имеет как плюсы, так и минусы. Среди плюсов можно отметить следующие:

Питание на высоком уровне. Качество, как в ресторане;
Бурильщики снабжаются всем необходимым, поэтому расходов почти нет. В итоге домой можно привезти нетронутую зарплату;
В период вахты соблюдается Трудовой Кодекс. За смену вахтовик трудится 12 часов, у него есть все социальные гарантии.

Минусы тоже есть:

Погодные условия бывают довольно суровыми – здесь очень холодно;
Если у человека есть семья, то подобный «рваный» график месяц через месяц не всем подходит.

Безусловно, для молодого сотрудника без семьи и детей такая работа подходит идеально. Высокая зарплата и месяц отдыха перед очередной вахтой позволяют хорошо провести время и съездить в путешествие.

Разработка месторождений нефти — подготовка и процесс бурения

Поговорим опять о то как добывают нефть на этапе бурения скважины. Многие ошибочно предполагают, что когда бур достигает пласта, можно подсоединять трубу и выкачивать нефть. Это не так! Чтобы пробурить одну вертикальную скважину, компании нужно раскошелиться на 35-45 миллиона рублей. Теоретически, столичный житель с хорошим бизнесом, может продать находящуюся в центре недвижимость и у себя на участке с загородным домом пробурить вниз мощную трубу, но даже если ему и посчастливится найти в недрах земли хоть немного нефти, он никак не сможет «вытащить» ее на поверхность.

Заострим еще раз внимание, что нефть содержится в довольно плотных слоях. И по внешнему виду они похожи на кирпич или песчаник, пропитанный нефтью. Именно поэтому нефть сама по себе не потечет к вам. Вот, к примеру, вы протыкаете шилом грушу – потечет ли из нее в стакан грушевый сок? Нет, конечно же. Так и с нефтью.

Геологам, чтобы достать нефть, приходится совершать поистине ювелирную операцию, которая называется гидроразрывом пласта. Как это происходит?

Под сильнейшим давлением в скважину закачивается вода, которая разрывает пласт, образовывая трещины. В них загоняется песок, который не дает возможности трещинам сомкнуться обратно. «Газпром нефть» обладает ведущими технологиями гидроразрыва. В 2016 году именно на месторождении «Газпромнефть-Хантоса» был проведен рекордный гидроразрыв пласта в 30 стадий! После него забой (нижний конец) скважины стал похож на ершик, которым мы моем посуду.

Но это еще не окончание работ! Для того чтобы нефть пошла наверх, ее нужно снизу подтолкнуть напором воды. И здесь перед геологами стоит задача: сделать тщательные расчеты, указывающие, в какие именно скважины нужно воду закачивать, а из каких уже можно забирать нефть, идущую к бурильщикам вверх. По мере того, как нефть откачивается, в пластах меняется давление, поэтому это непрекращающийся рабочий процесс: в одни скважины нагнетают воду, а на дно других опускают насосы, которые под адским давлением «выгоняют» нефть на поверхность.

Чудовищное давление, сопровождающее добычу нефти, — веская причина, чтобы поддерживать порядок на производстве и выплачивать сотрудникам высокую заработную плату.

Чтобы вы четко понимали, скромных по нефтяным параметрам 200 атмосфер хватает, чтобы даже тоненькая струйка работала, подобно острейшему скальпелю. Она способна разрезать на части и дорогостоящее оборудование и, не дай Бог, оплошавшего сотрудника.

Заостряем внимание, что на месторождении большая часть оборудования отечественного производства с непривычными для компьютерщика надписями на кириллице и характерными черными шильдиками.

Приятно осознавать, что наша страна на сегодняшний день является лидером по разработке нефтяных технологий.

Итак, соберем воедино все проведенные работы:

Были пробурены скважины;
проведен комплекс гидроразрывов;
создана сложнейшая система сообщающихся под высоким давлением сосудов;
произведена очистка стволов шахт от постороннего мусора и песка.

Управление добычей нефти

Вот теперь на поверхность пошла нефть, а дальше в работу подключились операторы. Еще несколько лет назад им приходилось обходить все скважины по кругу и собирать пробы пластовой жидкости в бутылки. Эти образцы представляют собой некий взбитый коктейль из темного шоколада, а по запаху напоминают бензин с любой заправочной станции. Повернув вентиль, оператор нацеживал в бутылку пенную водно-нефтяную смесь, а затем посылал в скважину звуковую волну посредством специального устройства. Это делалось для определения текущей глубины скважины. До сих пор, кстати, существует интересная традиция для начинающих операторов. После того, как они прошли испытательный срок, начальство обмазывает их пластовой жидкость – это обряд посвящения в нефтяники.

Сегодня песчаную площадку, которая летом напоминает выжженную пустыню в арабских странах, часто посещать не нужно, так как скважины оснащены датчиками. Они снимают все показания в режиме реального времени, а затем передают их в управленческий центр.

До настоящего времени автоматизация этим бы и ограничилась – все же управлять всеми вентилями и приборами удобней из центра управления, чем бегать по кустовой площадке, переговариваясь с операторами по рации. Но современные реалии стимулируют нефтяные компании находиться в постоянном развитии, ведь добыча нефти год за годом дорожает, а вот платежеспособный спрос на «черное золото» растет не так стремительно, как хочется.

Чтобы эксплуатировать месторождение, нужно иметь рентабельность в 15%, но, несмотря на скромные с виду цифры, выйти на них с каждым годом становится все трудней.

Сейчас нефтяники делают цифровые двойники для месторождений. Вся информация стекается в Центр управления добычей (ЦУД), который имеет сходство по обустройству с Центром управления полетами космических кораблей. Современные мощные компьютеры симулируют при помощи нейросетей происходящие под землей процессы и дают прогноз, какое количество и какой нефти должен выдавать на поверхность каждый насос на каждой скважине, и что надо предпринять для получения максимального результата.

Безусловно, каждый из нас может лишь приблизительно представить, какие процессы происходят под землей при добыче нефти, как двигаются жидкости, работают насосы. В свою очередь цифровой двойник моделирует все предельно точно, каждую минуту корректируя трехмерную картину со свежими показаниями датчиков. Применение данной системы дает возможность извлекать из действующего месторождения по максимуму. И если бы, к примеру, люди без техники добыли бы 6 миллионов тон в год, то компьютерное оснащение помогает увеличить данный показатель почти вдвое – это 10 миллионов тонн!

Каротаж скважины — очистка от парафина

Имеется немаловажный нюанс – находящаяся в недрах земли нефть имеет температуру 100-120 градусов, и этого хватает, чтобы она оставалась жидкой. Но по мере того, как ее поднимают на поверхность, она застывает, и когда ее температура достигает 60 градусов, парафин, входящий в ее состав, начинает оседать на стенках шахты. Для того чтобы данный процесс не мешал добычи нефти, в шахту периодически запускают специальный круглый нож, который скользит вверх-вниз и срезает со стенок парафин.

Вдобавок, в шахте находится огромное количество прочих приборов, выполняющих определенную задачу или передающих нефтяникам какие-то важные сведения. Например, регулярно осуществляется «каротаж» (слово произошло от фр. Carotte – морковка). Во время данного процесса геофизики опускают в ствол зонд, по внешнему виду напоминающий морковку, задача которого – передать на поверхность детальные сведения о породах, которые облегают скважину.

Пластовая жидкость и ее разделение

Пластовая жидкость, представляющая собой, как мы уже говорили выше, смесь воды, нефти и , выйдя на поверхность, идет по трубам в небольшой вагончик, напоминающий паука. В нем жидкость с разных сторон измеряется и направляется дальше, на установку предварительного сброса пластовой воды.

Пусть слово «предварительный» не водит вас в заблуждение, так как на нефтяном месторождении, помимо скважин функционирует самый настоящий нефтехимический завод. Его главная задача – подготовка нефти для путешествия по трубам. И чтобы вы понимали масштаб данного завода, приведем пример. Для работы Южно-Приобского месторождения требуется 96МВт электричества – такого объема хватит для того, чтобы запитать небольшой город.

На заводе пластовая жидкость помещается в огромный сепаратор, в котором она разделяется на три больших слоя – попутный газ, воду и нефть.

Попутный газ разделяется на две составляющие – природный газ и ШФЛУ (широкая фракция углеводородов). Природный газ, который представлен смесью этана и метана используется для отопления и других хозяйственных нужд, в том числе, и на выработку собственной электроэнергии, что позволяет экономить серьезные суммы. ШФЛУ закачивается в трубу и движется на завод в Тобольск – там из него изготавливают и пропилен. Если раньше попутный газ просто сжигали, то недавно государство внесло изменение в налоговое законодательство и теперь газ выгодней перерабатывать.

Вода возвращается обратно к скважинам и закачивается под землю для поднятия давления в системе.

Оставшуюся нефть подвергают еще большему обезвоживанию, из нее удаляют соли и очищают от механических примесей, из-за которых может произойти засорение трубы.

Лаборатория нефти

Местная лаборатория каждый день делает заборы сотен проб, чтобы проверить качество продукта, как на входе, так и на выходе. Лаборатория оснащена не только отечественным оборудованием, которого, примерно, половина. Но самый главный прибор – угрожающего вида тренога, помещенная в стальной брутальный чемодан, — выпущен отечественным производителем.

Многие из вас удивились бы, узнав, что стоимость этого переносного прибора составляет 2,5 миллиона рублей. Но если бы он бы куплен за границей, то цена могла бы быть в десять раз больше.

Экология добычи нефти

Давайте возвратимся к разговору о добыче нефти. Когда мы говорили о гидроразрыве, вы наверняка представили постапокалиптический пейзаж, напоминающий кадры из американских фильмов: погибшие деревья, изможденные животные с двумя головами, растрескавшаяся безжизненная земля. Но на самом деле все иначе. Возможно, в нашей стране гидроразрыв осуществляется на большей глубине, или применяются более экологичные химикаты, что позволяет оставить земную поверхность в районе добычи нетронутой. Рядом со скважинами располагаются пруды, в которых плавают лебеди. Если вы приедете на экскурсию, то при прохождении инструктажа по технике безопасности, вам в деталях расскажут, куда бежать, если прозвучит сигнал «медведь пришел». На месторождении вы не почувствуете характерного химического запаха.

Лидирующие позиции России в технологии добычи нефти

Испытываешь гордость, что в плане культуры производства, мы, безусловно, за последние двадцать лет продвинулись далеко вперед. И если раньше нам казался недостижимым уровень немецкой и японской промышленности, то сегодня наши крупные производственные предприятия могут смело похвастаться тем, что ответственность и аккуратность – их визитная карточка. Причем такой уровень достигнут не только на столь высокотехнологичных производствах, как нефтехимия и нефтедобыча. Сегодня Россия имеет полное право называться цивилизованной индустриальной страной и может многие другие страны с запасами углеводородов поучить как добывают нефть в условиях ее залегания в глубоких пластах.

Многие люди, как будто и сегодня находятся в дремучем прошлом, думая, что добывать нефть проще простого. Нашел месторождение, опустил «насос» и качай! На самом деле дела обстоят иначе, и добыча нефти представляет собой очень высокотехнологичный процесс, который, возможно, можно сравнить с производством современных микропроцессоров. Фактически, лишь немногие государства имеют возможность самостоятельно заниматься разработкой сложных месторождений. Россия – именно такое государство, и мы можем по праву гордиться этим.

"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.

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.

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:

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:

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:

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:

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):

Металлические конструкции над скважинами — это кабельные эстакады:

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:

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).

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.