Нефть — это черное золото нашей планеты. Это выражение знакомо многим, ведь даже дети знают о нефти и ее использовании с раннего возраста. Нефть занимает важное место в экономической системе страны. Она оказывается крайне выгодной не только как источник энергии, но и в качестве химического сырья. Нефть — это ценный продукт, добываемый из недр земли, уникальное полезное ископаемое. Из нее извлекают топливо и массу других товаров, необходимых в современном мире. Кроме того, в процессе переработки нефти практически нет отходов, так как все ее компоненты находят применение в различных сферах.
Но задумывались ли вы, как именно осуществляется добыча этого «черного золота»? У большинства людей возникает образ: в землю втыкают огромную трубу, и нефть начинает бурлить фонтаном. Так ли это на самом деле? «Мой Рубль» предлагает вам углубиться в эту тему и узнать несколько увлекательных фактов об этом ценном сырье.
Содержание
Расскажу о добыче нефти простым языком
Сектор нефтяной промышленности по сути определяет экономику нашего государства, но немногие осознают, что нефть может принимать различные формы, а также то, что ее извлечение осуществляется не из одной «большой бочки», расположенной под землей.
О природном резервуаре с углеводородами
У большинства людей в сознании складывается образ большого подземного озера, в котором установлена труба, и насосы извлекают ценный ресурс. Наиболее наглядным примером реального судебного резервуара с углеводородами является губка для мытья посуды. Внутри такой губки содержится вода, которая не покидает ниши до тех пор, пока мы не сожмем ее. Именно это пространство внутри губки и называется порами. Очевидно, что вода внутри губки может перемещаться с одной стороны на другую, если мы осторожно наклоняем ее.
Пустоты внутри губки, которые могут заполняться водой, именуются порами, а поры, имеющие взаимосвязь и позволяющие жидкости перемещаться между собой, называются эффективными.
Как создается фонтан из нефти
Кухонная губка является понятным примером, так как ее поры обеспечивают полное высушивание на 100%. Однако это не совсем так для горных пород, находящихся под землей. Существуют различные типы пород: некоторые практически не имеют пустот, тогда как другие отличаются высокой пористостью. Если говорить о настоящих месторождениях, можно отметить, что пустоты обычно составляют 18-22% от объема породы, и внешне это может выглядеть как обычный камень, который в нашем представлении не может быть заполнен чем-либо. Конечно, в отличие от губки, мы не можем просто сжать эту породу и извлечь из нее нефть; для этого потребуется значительная сила.
Добыча нефти начинается с геологоразведки, когда специалисты изучают геологические структуры, чтобы определить возможные месторождения. Они используют различные методы, включая сейсмическое обследование, которое позволяет создавать трехмерные модели подземных массивов. Если потенциальное месторождение найдено, начинается этап бурения, когда создается скважина, чтобы добраться до нефтяного пласта. Бурение может проводиться как вертикально, так и горизонтально, в зависимости от особенностей местности и расположения резервуаров с нефтью.
После достижения нефти скважина запускается в эксплуатацию. Нефть поднимается на поверхность с помощью насосов или самоисчерпывающего давления. Чтобы обеспечить стабильный поток, иногда применяются специальные технологии, такие как закачка воды или газа в пласт. После извлечения нефти она проходит этап первичной переработки, где отделяются механические примеси и вода, а затем нефть транспортируется на перерабатывающие заводы для дальнейшей обработки в различные нефтепродукты.
Нефть фонтанирует из-за разности давлений.
Эта сила выражается в законах физики. Многим знаком процесс, когда в медицинском шприце под воздействием давления выбрасывается жидкость; аналогичное явление наблюдается и в нефтедобыче. В шприце движение жидкости происходит благодаря давлению, создаваемому с другого конца, и поскольку это давление больше на стороне, противоположной игле, жидкость перемещается из зоны с высоким давлением в зону с низким.
Читайте: Как устроится на работу в Газпром — честный рассказ от вахтовика.
Аналогичная ситуация наблюдается и при извлечении нефти. На значительной глубине изначально присутствует высокое давление, которое способствует удерживанию жидкости в горных породах.
Когда мы начинаем бурение, то на поверхности давление, как правило, близко к атмосферному. Если же на глубине давление оказывается значительно выше, и этот разрыв давления достаточен для перемещения жидкости на такую высоту, то возникает фонтан. Многие видели изображения первых скважин, когда нефть выбрасывается вверх мощным потоком.
Как неоднородность пород влияет на добычу нефти
Сначала мы обсуждали эффективные поры, по которым нефть может доставляться к стволу скважины, однако в породах встречаются и такие поры, которые не поддаются откачке, так как они изолированы от других. Это одна из причин, по которой в новостях упоминается о низком уровне извлечения нефти.
Читайте: Как действуют геологи.
Кроме того, существует множество других факторов, которые нелегко объяснить простыми примерами, но я приведу один из более интересных аспектов, на который нефтяники обращают особое внимание, и он называется неоднородность. Здесь мне придется представить новый пример и объяснить, в каком состоянии нефть находится под землей.
Образцы пород, извлеченные при бурении.
В предыдущем обсуждении мы отметили камни с порами, однако не все из них обладают необходимыми 20% пустотного пространства. Если в породе присутствует только 5-8% пустот, то извлечь что-либо из таких элементов не представляется возможным, и в них также не может находиться искомый углеводород. На самом деле, под землей породы располагаются слоями, как в слоеном пироге, и это чередование может происходить каждые 5-10 сантиметров, при этом расстояние до них может превышать 2 километра от поверхности земли!
Таким образом, формируется понятие пропластков, а общая высота пропластков с содержанием нефти называется эффективной толщиной. Эти пропластки существуют между слоями породы, вдоль которых жидкость не может перемещаться в реальных условиях.
Кроме того, пропластки могут не обладать значительной протяженностью, и если мы попытаемся переместить жидкость по такому слою пирога, вскоре данный слой с жидкостью начнет сужаться и в конечном итоге будет полностью заменен непроводимыми породами, содержащими очень низкий процент пустот.
В конечном счете, нужно осознавать, что для получения нефти из всех слоев пирога нам понадобится пробурить множество скважин, так как один слой может то появляться, то исчезать. Это явление называют неоднородностью, и чем выше она, тем больше скважин потребуется для бурения. Существуют и другие виды неоднородностей, но рассматривать их сейчас не имеет смысла, так как они гораздо сложнее.
Экономический фактор — важный критерий по проценту добычи нефти
Встает новый вопрос: почему бы не пробурить столько скважин, чтобы извлечь максимальное количество нефти? Однако здесь вступает в игру другой аспект — экономический. Это тоже крайне значимый момент для специалистов в области нефти, и еще в 80-х годах обсуждались вопросы о рациональной добыче углеводородов.
Образцы нефти.
На самом деле, цена одной буровой скважины находится в пределах 2-3 миллионов долларов. Однако, увеличивая количество пробуренных скважин, мы замечаем, что они располагаются ближе друг к другу, что приводит к уменьшению объема нефти, который можно извлечь из каждой конкретной скважины, хотя общая добыча и возрастает. Проблема рациональной добычи сводится к тому, насколько близко можно разместить скважины, чтобы затраты на каждую из них были оправданы доходами от реализации нефти, которую можно из нее получить.
Таким образом, именно этот экономический критерий в значительной мере влияет на то, какой объем углеводородов нам стоит извлекать, чтобы это было рентабельно.
Почему приходится снижать налоги на добычу нефти
Предполагаю, что многие из вас слышали в новостях о сложноизвлекаемых запасах и налоговых преференциях, которые предоставляет наше правительство для их разработки. При этом налоги также учитываются при вычислениях объема, который будет целесообразно извлечь. Надеюсь, стало чуть более очевидно, почему необходимо снижать налоги на добычу запасов с низким экономическим коэффициентом нефтеизвлечения, что, в свою очередь, определяет средний уровень нефтеизвлечения по стране, а значит, и наш авторитет. Однако сложноизвлекаемые запасы формируются не только из-за неоднородности; к ним также относятся ограниченное количество эффективных пор, особенности состава нефти и множество других факторов.
Говоря о составе нефти, стоит отметить, что она не способна течь как вода, ведь большинство людей знает, что она имеет более высокую вязкость, схожую с консистенцией сгущенного молока. Сравнение со сгущенкой несколько забавно, но становится очевидным, что вода будет течь значительно быстрее. Таким образом, если нефть обладает высокой вязкостью, а такое порой случается, то ее не только трудно извлекать, но и впоследствии транспортировать.
Как транспортируют нефть
Возникает другой неловкий вопрос: как производится транспортировка нефти от мест добычи? Наиболее очевидный способ — это использование различных видов транспорта, таких как грузовые автомобили, железнодорожные составы или суда. Мы уже упоминали о загрязнении водоемов, когда происходят утечки с нефтяных танкеров, но это далеко не самое увлекательное.
Также читайте: Каковы доходы моряков и как найти работу на судне.
Разлив нефти в открытом море.
В последних новостях все чаще упоминаются трубы, используемые для перекачки ресурсов в другие страны. Через эти трубы перемещаются не только газ, но и нефть. Многие представляют себе лишь длинное трубопроводное сооружение, по которому беспрепятственно течет нефть, однако процесс перекачки не является таким простым, особенно когда речь идет о вязких жидкостях, таких как сгущенное молоко. Для обеспечения движения жидкости на определенных интервалах вдоль трубы расположены специальные установки, которые создают необходимое давление. Кроме того, при транспортировке вязкой нефти трубы также подогреваются, так как повышение температуры способствует снижению вязкости, аналогично тому, как сгущенное молоко становится менее густым при добавлении в горячий чай.
Таким образом, транспортировка является еще одной статьей расходов на добычу нефти, которая Влияет на объемы её добычи.
Стране необходимы новые технологии
Надеюсь, этот материал помог лучше понять текущую ситуацию в нефтяной сфере и причины, по которым мы часто оставляем под землей более 50% ценной нефти.
Важно помнить, что для извлечения трудно доступных запасов требуется применение новых, высокозатратных технологий, однако даже их высокая стоимость не позволяет значительно увеличить объемы добычи. Ранее такие запасы вообще не учитывались, так как добыча на них была близка к нулю. Экономика — это не единственный показатель, и современные технологии открывают новые горизонты. Пока альтернативные источники энергии не готовы полностью заменить нефть на рынке, нам придется продолжать разработку и внедрение инновационных решений.
