Нафтовидобування

НАФТОВИДОБУВА́ННЯ — галузь нафтодобувної промисловості, що спеціалізується на видобуван­ні нафти та нафтового газу і очищен­ні їх від води й твердих домішок. З давніх часів ві­домі примітивні способи Н. з не­глибоких ям і колодязів. Механіз. способом нафту почали видобувати у 1860-х рр., а на зх.-укр. землях вперше 1862. Спочатку роз­робле­н­ня родовищ здійснювали в режимі на виснаже­н­ня (первин­не видобува­н­ня), пізніше — з під­трима­н­ням пласт. тиску шляхом запомповува­н­ня води або газу високого тиску (вторин­не видобува­н­ня), згодом — з під­вище­н­ням нафтовилуче­н­ня за рахунок за­стосува­н­ня тепл. методів (запомповува­н­ня пари, внутр.-пласт. горі­н­ня), зміщуваного витісне­н­ня нафти (запомповува­н­ня СО₂ та ін. газів, роз­чин­ників), полімер. заводне­н­ня тощо (третин­не видобува­н­ня). Остан­ні два методи за­стосовують для збільше­н­ня нафтовилуче­н­ня понад ту величину, що отримують при від­биран­ні нафти із пластів у режимі на виснаже­н­ня, нині їх використовують від самого початку роз­робле­н­ня родовища. Після заверше­н­ня роз­робле­н­ня нафт. родовищ традиц. методами в надрах залишається 40–70 % запасів нафти, що знаходиться пере­важно в такому стані, коли звичайні способи її вилуче­н­ня неефективні. Щоб під­вищити ступінь вибира­н­ня нафти, її нині витісняють із нафт. пластів водою, що запомповують із поверх­ні. В Україні нагніта­н­ня води використовують у 28 % родовищ, що забезпечують 66 % річного видобутку нафти. Природ. джерелом сировини є нафт. поклад (НП), до­ступ до якого здійснюють за допомогою свердловин різного профілю (вертикальних, похило­скерованих, горизонтальних). У видобув. свердловинах (ВС) під­німають на поверх­ню видобуту нафту, що містить у різних спів­від­ноше­н­нях нафт. (попутний) газ, пласт. (попутну) воду, солі та мех. домішки.

Роз­різняють такі способи видобува­н­ня нафти: свердловин­ний (із за­стосува­н­ням свердловин; є основним), шахтний (перед­бачає вилуча­н­ня нафти із надр на поверх­ню за допомогою під­зем. гірн. виробок) і карʼєрний (роз­кри­т­тя нафтонасичених (бітуміноз.) гірських порід у карʼє­рах, екс­тракція із них вуглеводнів). В Україні шахтне та карʼєр­не видобува­н­ня нафти не проводять, не перед­бачені вони й у пер­спективі. Свердловин­не Н. від­повід­но до способу під­німа­н­ня з вибою свердловини на поверх­ню нафти чи суміші нафти із водою та газом поділяють на фонтан­не, газліфтне, глибинонасосне. При фонтан. способі використовують природне фонтанува­н­ня нафти роз­міщеними у свердловині трубами. При газліфт. способі у свердловину нагнітають ком­пресором вуглеводневий газ або повітря, що змішуються з нафтою і між­труб. простором або ком­пресор. трубами виносять нафту на поверх­ню. При глибинонасос. способі нафту видобувають за допомогою занурених у свердловину штангових, за­глибних електр. від­центрових та ін. насосів. Із роз­осереджених на великій території свердловин видобуту нафту збирають мережею викид. ліній (шлейфів) чи пром. нафтотрубо­проводів (ПНТП) до кількох груп. вимір. газосепарац. устаткувань (ГВСУ), при­значе­н­ня яких — забезпечити вимірюва­н­ня продукції (газу, рідини, обводненості) кожної окремої свердловини. Це потрібно для контролю та регулюва­н­ня роз­робки родовища та режимів роботи видобув. свердловин. Якщо видобута нафта містить велику кількість газу, то його від­окремлюють від рідини, що надходить із усіх свердловин на ГВСУ, і під влас. тиском через дотисну ком­пресорну станцію (ДКС) подають газотранс­порт. під­приємству (ГТП) чи на газоперероб. (газобензин.) завод (ГПЗ). Пере­важно після вимір. устаткувань газ знову змішують із рідиною і пром. збір. нафтотрубо­проводом (колектором) під влас. тиском до­ставляють видобуту нафту на устаткува­н­ня комплекс. під­готовки нафти (УКПН). Якщо площі території родовища великі або коли одна УКПН обслуговує декілька родовищ, за­стосовують блочні дотиск­ні насосні станції (БДНС) для пере­помповува­н­ня видобутої нафти. Якщо продукція свердловин дуже обводнена, то на БДНС здійснюють попереднє від­діле­н­ня пласт. води, що окремим трубо­проводом подають від­разу на устаткува­н­ня комплекс. під­готовки води (УКПВ). При­значе­н­ня УКПН — забезпечити отрима­н­ня товарних нафти і газу. З цією метою здійснюють процеси газосепарації, зневодне­н­ня, знесоле­н­ня і стабілізації нафти. Після виходу з УКПН нафта має від­повід­ати товарним кондиціям щодо вмісту води (не більше 0,5–1 %), хлористих солей (не більше 100–1800 мг/л), мех. домішок (не більше 0,05 %) і тиску насиченої пари за температури пере­дава­н­ня споживачеві (не більше 0,06665 МПа). Товарну нафту нафтотранс­порт­ні під­приємства (НТП) від­правляють на нафтопереробні заводи (НПЗ). Нафт. газ подають під влас. тиском або за допомогою ком­пресорів на ГПЗ, де з метою отрима­н­ня товар. газу від­діляють важкі вуглеводневі фракції (процес від­бензинюва­н­ня), очищують від мех. домішок (вловлюва­н­ня) і шкідливих домішок (вуглекислого газу, сірководню, азоту та ін.) й осушують (вилучають водяну пару). При­значе­н­ня УКПВ — забезпечити отрима­н­ня води такої якості, щоб її можна було нагнітати в нафт. поклади чи в глибин­ні пласти гірських порід. Для цього від води від­діляють дисперговану нафту та мех. домішки. Найчастіше УКПН і УКПВ по­єд­нують в одному устаткуван­ні. Від­ділену від нафти й очищену воду (разом із водою ін. джерел водопо­стача­н­ня) із водозабору (ВЗ) за допомогою насосів подають магістрал. водоводом на декілька блоч. кущових насос. станцій (БКНС), а звідти мережею роз­від., пром. водотрубо­проводів (ПВТП) нагнітають у роз­осере­джені територією нагнітал. свердловини (НС) і далі в поклади для витісне­н­ня нафти. Залежно від конкрет. умов родовища окремі елементи цієї структур. схеми можуть змінювати або взагалі їх може не бути. Так, з метою під­вище­н­ня нафтовилуче­н­ня до води, яку напомповують у нафт. поклад, додають різні речовини (полімери, поверх­нево-активні речовини, луги тощо). Тоді до схеми додають дозаторне та ін. устаткува­н­ня. Для створе­н­ня в покладі штуч. газонапір. режиму (режиму витісне­н­ня нафти газом) замість води у нафт. поклад нагнітають газ і воду. Тоді до схеми долучають устаткува­н­ня для під­готовки й нагніта­н­ня газу. Якщо є потреба в під­вищен­ні температури в нафт. покладі (у разі наявності високовʼязкої нафти), а не лише в під­тримуван­ні пласт. тиску на певному рівні нагніта­н­ням води, газу чи водних роз­чинів різних речовин, то для під­вище­н­ня температури витиснювал. агентів за­стосовують різні на­грівал. устаткува­н­ня. Якщо видобута нафта є високо­вʼязкою чи густіє за нормал. температури, то для полегше­н­ня транс­портува­н­ня трубо­проводами її пі­ді­грівають автоматизов. на­грівачами (печами), що встановлюють вздовж викид. ліній, збір. і магістрал. пром. трубо­проводів. З цією ж метою вводять у трубо­проводи ре­агенти, що зменшують вʼязкість пристін. шарів нафти. Часто за­стосовують процес внутр.-труб. деемульсації обводненої нафти, для чого в потік водонафт. емульсії дозувал. насосами (на свердловинах або на ГВСУ) вводять деемульгатори. На різних стадіях організації та здійсне­н­ня осн. вироб. процесу видобува­н­ня нафти за­стосовують різні технол. процеси (дослідж., під­вище­н­ня продуктивності свердловин тощо). Найбільшими світ. виробниками нафти є Саудівська Аравія, Іран, Кувейт, ОАЕ, Ірак, РФ, Венесуела, Катар, Індонезія, Лівія, Алжир, Ніґерія, Еквадор. Україна також належить до нафтовидобув. держав. Про­блеми Н. досліджують в Івано-Фр. тех. університеті нафти і газу, НДІ нафтогаз. промисловості (м. Вишневе Києво-Святошин. р-ну Київ. обл.) та Укр. нафтогаз. ін­ституті (Київ).

Завантажити статтю