Ako sa ťaží ropa na mori: ako sa vytvára a funguje ropná plošina na mori. Ťažba ropy je to, ako sa nazýva miesto, kde sa ropa ťaží

Ropa je národným čiernym zlatom. Práve vďaka rope má ľudstvo palivo na prevádzku áut, lietadiel a lodí. Z ropy sa vyrába nielen benzín, ale aj motorová nafta, petrolej a zmesi plynov (bután a propán). Pri výrobe sa používa aj olej stavebné materiály a rôzne gumy. Ropa sa používa aj na výrobu mazív a olejov. „Čierne zlato“ sa používa pri výrobe čistiacich prostriedkov. Toto je ďaleko úplný zoznam použitie oleja, to je dnes skutočne veľmi obľúbená surovina. Aby ste získali všetky tieto potrebné a potrebné látky, musíte vedieť, kde a ako sa ropa ťaží.

Nájdenie oleja

Pred získaním ropy prebieha zložitý a zdĺhavý proces lokalizácie ložísk tejto kvapaliny. Spoločnosti zaoberajúce sa ťažbou ropy používajú špeciálne zariadenia a využívajú služby geológov. Ale bez ohľadu na to, koľko výpočtov sa vykonáva pomocou najpresnejších technológií a skvelých myslí, je jednoducho nemožné s istotou vedieť, kde sa ropa nachádza. Na nájdenie ropy sa vykonávajú pôdne testy, ktoré nie sú vždy úspešné. Pred nájdením ropy sa vyvŕta veľa „prázdnych“ vrtov. Ak chcete nájsť studňu vhodnú v priemyselnom meradle, môžete vyvŕtať až 200 studní umiestnených priamo pri ložiskách „čiernej hmoty“. Takáto lotéria nie je vždy opodstatnená. Služby robotníkov a všetko vybavenie na vŕtanie stoja veľa peňazí, kým nájdete „zlatú baňu“. Hlavná vec, ktorú treba objaviť, je miesto, kde sa sústreďujú takzvané „pasce“. Sú to miesta, kde sa hromadí ropa (plyn) v dôsledku určitej štruktúry zemského vnútra. Dalo by sa povedať, že ide o akýsi výkop v podzemí, kde tečie ropa. Ak sa takéto miesto objaví, zavedie sa tam ťažba požadovaných látok.

Metódy ťažby ropy

Metóda je mechanizovaná. Po objavení zdroja sú potrebné špeciálne systémy na ťažbu ropy z hlbín zeme. Pomocou vŕtačky sa vyvŕta otvor. Pred inštaláciou zariadenia zmerajte vzdialenosť priamo k ložiskám oleja. Potom sa do hĺbky, kde sa sústreďujú usadeniny, položia potrubia, ktorými musí ropa stúpať nahor. V tomto potrubnom systéme je umiestnené čerpadlo. Je napojený na transformátor, ktorý dodáva energiu na prevádzku. Tento transformátor je umiestnený na povrchu zeme. Z neho sa ťahá dlhý kábel, ktorý je pripojený k čerpadlu. Celý proces musí byť starostlivo monitorovaný. Preto sú v blízkosti celého napájacieho systému čerpadla vždy ľudia, ktorí riadia proces. Systém, ktorý je umiestnený v studni cez potrubia, pozostáva zo samotného čerpadla, špeciálnych potrubí a motora. Pomocou tohto čerpadla musí ropa stúpať z vrtu. Takto sa ropa čerpá pomocou technológie.
Druhým spôsobom je fontána. Táto metóda bez osobitných nákladov na dodatočné mechanizmy. Ropa sa pohybuje na povrch pomocou zásobnej prírodnej energie pod vplyvom niektorých zariadení a v niektorých prípadoch úplne bez nej. Faktom je, že ropa leží pod obrovským tlakom hlinených hornín. A ak jej urobíte cestu, určite začne tiecť ako fontána. Tlak oleja je taký veľký, že dokáže vytvoriť fontánu aj pri najmenšom dotyku vŕtačky s vrchnou vrstvou, ktorá ho pokrýva. Vyvŕta sa studňa a na základni povrchu sa inštaluje špeciálna výstuž. Vďaka tejto technike je možné olejovú fontánu upraviť (zosilniť, zmenšiť, zastaviť). A špeciálny stĺp sa spúšťa do samotnej studne vo vzdialenosti od miesta ložísk. Pozostáva z potrubí a čerpadiel. Olej sa pod vlastným tlakom dostáva von, kde sa zbiera do nádob. Pri poklese tlaku oleja (závisí to od poklesu jeho množstva v zemi) sa výstuž odstráni. Na jeho mieste sú nainštalované mechanizmy, ktoré budú naďalej zbierať „čierne zlato“.

Vyslať človeka na prieskum vesmíru je oveľa jednoduchšie ako ťažiť ropu z útrob zeme. Vo vesmíre nie je silný tlak, atmosféra našej planéty je takmer homogénna a v konečnom dôsledku dnes aj cez obyčajných ľudí môže ktokoľvek vidieť, čo sa deje na oblohe. Ale s ropou, ktorá je ukrytá pod zemou, sú veci oveľa komplikovanejšie.

Ťažba ropy bola v minulosti jednoduchým procesom. Na niektorých miestach „čierne zlato“ vybuchovalo vo fontánach priamo na zemský povrch a dalo sa okamžite zbierať do nádob. Neskôr v článku budeme hovoriť ako sa ťaží ropa, o takých základných procesoch, akými sú príprava na vývoj, vŕtanie studní a riadenie výroby.

Rastúca zložitosť a technológia výroby ropy

V starovekom Egypte sa tinder balzamoval olejom, starovekej Indii bitúmen a asfalt boli vyrobené z ropy v Byzancii, ako uvádzajú historické zdroje, ropa sa už používala ako palivo pre primitívne plameňomety inštalované na lodiach - tento proces sa nazýval „grécky oheň“.

Prešli roky, desaťročia, storočia. Zásoby ropy nachádzajúce sa na vhodných miestach sa vyčerpali a ľudstvo sa strmhlav vrhlo do uhľovodíkovej fázy, pričom svetová ekonomika v závislosti od produkcie veľmi potrebného plynu a ropy.

Preto, ak niekto z vášho okruhu nadšene hovorí o notebookoch a iPhonoch, môžete len skepticky zívať a usmievať sa, pretože je jasne jasné, že moderná civilizácia nie je založená na vychytávkach, ale na uhľovodíkoch.

Nie nadarmo sa ropa nazýva „čierne zlato“ – je to 100% pravda. Ropa je základom paliva pre lode, lietadlá, autá a kotolne sú vykurované vykurovacím olejom a plynom.

Ľudia sú všade obklopení plastovými vecami a dokonca aj vo svojej lekárničke má každý aspirín, ktorý sa syntetizuje presne z ropy. Pred polstoročím ľuďom nezostávalo nič iné, len sa naučiť ťažiť ropu z miest, ktoré boli donedávna považované za prakticky nedostupné pre komerčný rozvoj. Významný príspevok k rozvoju „vesmírnych technológií“ potrebných na výrobu ropy, čo je pekné vedieť, urobili vedci a inžinieri našej krajiny.

Kde sa ropa vyrába v Rusku - vedúci podnik Gazpromneft-Khantos

V Rusku funguje Južno-Priobskoje pole „Gazpromneft-Khantos“ - neustále sa rozvíjajúci ropný podnik, jeden z hlavných producentov dcérske spoločnosti spoločnosti Gazprom Neft v Chanty-Mansi Autonomous Okrug-Yugra, ktorá pôsobí od roku 2005.

Spoločnosť dnes zaujíma vedúce postavenie medzi spoločnosťami pôsobiacimi v Ugre z hľadiska miery rastu produkcie ropy. Ak chcete, každý z vás môže vidieť tento grandiózny inžiniersky zázrak!

Koľko ropy zostalo pod zemou?

Hneď by som sa chcel podeliť o dobrú správu – pod zemou je veľa ropy. Ak ste aspoň raz v živote vyskúšali lahodný poschodový koláč, potom pre vás nebude ťažké predstaviť si, ako naša planéta „vyzerá vo vnútri“ a pozostáva z mnohých vrstiev rôznych hornín.

A tento podzemný „koláč“ má ropnú vrstvu nazývanú formácia Bazhenov, ktorá pokrýva oblasť milióna štvorcových kilometrov, ktorá sa nachádza pod západnou Sibírou.

Obsahuje značnú zásobu ropy, ktorá mu umožňuje pokryť celosvetovú spotrebu na obdobie 15 až 30 rokov.

Technológie výroby ropy a ich nedostatočná ekonomická efektívnosť

A teraz trochu o smutnom. Ľudské technológie dnes ešte nie sú dostatočne pokročilé na plnohodnotný a ekonomicky efektívny rozvoj formácie Bazhenov. V roku 2017 sa Gazprom Neft otvoril v Chanty-Mansijsku technologické centrum"Bazhen", ale teraz sú vo vývoji metódy na komerčnú produkciu ropy zo skupiny týchto hornín.

Napriek tomu, že prvé testovacie vrty začali fungovať, vedci z Gazpromu Neft potrebujú ďalších pár rokov, aby dostali produkciu na komerčne ziskovú úroveň, ktorá predstavuje 2,5 až 4 milióny ton ročne.

Ak si nerobíte ďalekosiahle plány, potom je v najbližších desaťročiach primeraná nádej na vyťaženie približne 5 % tam ležiacich uhľovodíkov pre plnohodnotný a ekonomicky efektívny rozvoj súvrstvia Bazhenov.

Ako sa vyrába ropa na príklade podniku Gazpromneft-Khantos

Aby ste mali jasnú predstavu o tom, aké ťažkosti existujú, povieme vám, ako funguje podnik Gazpromneft-Khantos, ktorý v súčasnosti produkuje približne 15 miliónov ton ropného ekvivalentu ročne. Treba si predstaviť tehly, ktoré sú namočené v oleji, ukryté pod zemou v hĺbke 3 kilometrov. Tehly sú zlisované do tenkej vrstvy, vysokej 15-20 metrov, a tá je orámovaná nad a pod, ako vrstvy koláča, inými skalami.

Aby sa k týmto tehlám dostali, ropní robotníci zriadili vrtné miesto. Požadovaný bod v blízkosti Chanty-Mansijska určili geológovia, potom sa na tomto mieste vyliala obrovská plošina z piesku izolovaná od vody. Aby ste mali jasnú predstavu o veľkosti, ide približne o dve futbalové ihriská.

Okolo miesta je vybudovaná šachta z piesku a to sa robí v prípade núdzových situácií, aby ropa nikam neunikala. Na samotnom mieste je zmontovaná monštruózna vrtná súprava, čo je viacposchodová budova, ktorá sa s ohlušujúcim hukotom presúva od studne k studni po koľajniciach.

Začína sa vŕtanie a keď sa vrták pohybuje hlbšie do zeme, vrt je spevnený rúrkami. Deje sa tak tak, aby sa studňa nezrútila a samotná vŕtačka, ako čistiaca tyč v pištoli s hladkým vývrtom, sa voľne pohybuje pozdĺž hlavne. Medzi kameňom a rúrami je voľný priestor „upchatý“, inými slovami, vyplnený cementom. Samozrejme, nie každý rozumie tomu, ako samotný vrták vyzerá.

Vo väčšine prípadov ide o pôsobivo vyzerajúci blank vyrobený z veľmi odolného materiálu. Vŕtačky dodávajú do bane vodu, ktorá spôsobí rotáciu vrtáka a potom sa vracia späť pozdĺž stien bane. Rotačný vrták prehlbuje studňu presne v smere, ktorý je jej naznačený zhora.

Predstavme si, že hráte biliard, ale snažiac sa ich nahnať do vreciek, netrafili ste do kovových guľôčok tága, ale prúd vody z vodnej pištole. Ale pri ťažbe ropy nielenže guľu nevidíte, ale navyše sa nachádzate vo veľkej vzdialenosti od nej, dosahujúcej niekoľko kilometrov. Ruské vŕtačky dnes riešia približne podobné problémy.

Vŕtanie jednej studne bude trvať niekoľko týždňov. Ako sme už povedali vyššie, vrtná súprava je na koľajniciach. Po dokončení práce na ďalšej studni sa vrtná súprava posunie o niekoľko metrov, aby vyvŕtala ďalšiu studňu, potom ďalšiu a ďalšiu a proces pokračuje, kým sa neobjaví celý „zhluk“ 12-18 studní.

Vŕtanie studní na prvom kilometri sa vykonáva viac-menej vertikálne, ale neskôr sa plynulo otáčajú rôznymi smermi a prakticky prúdia do vodorovnej roviny a výsledkom je veľmi skutočný podzemný krík.

Vďaka tejto technológii vŕtania každý klaster zbiera ropu z podzemného miesta s polomerom až 4 kilometrov.

Bez príslušného poradia, samozrejme, High Tech nemôže fungovať. Všetky objekty sú starostlivo monitorované, takže sú v dokonalej čistote, všetko je presne podpísané a označené.

Koľko dostávajú vŕtači platy a aké sú ich pracovné plány?

Všetci zamestnanci vrátane vedenia nosia ochranné okuliare a prilby. mzda pre bežných vrtákov je zodpovedajúca suma asi 200 tisíc rubľov za mesačnú zmenu. Po mesiaci práce vŕtačka mesiac odpočíva.

Tento režim má klady aj zápory. Medzi výhody patria nasledujúce:

Strava je na vysokej úrovni. Kvalita ako v reštaurácii;
Vŕtačky sú dodávané so všetkým, čo potrebujú, takže nie sú takmer žiadne výdavky. V dôsledku toho môžete priniesť domov nedotknutý plat;
Počas sledovaného obdobia sa dodržiava Zákonníka práce. Pracovník na zmeny pracuje 12 hodín za zmenu a má všetky sociálne záruky.

Existujú aj nevýhody:

Poveternostné podmienky môžu byť dosť drsné - je tu veľmi chladno;
Ak má človek rodinu, potom takýto „otrhaný“ rozvrh mesiac čo mesiac nevyhovuje každému.

Samozrejme, pre mladého zamestnanca bez rodiny či detí je takáto práca ideálna. Vysoký plat a mesiac oddychu pred ďalšou smenou vám umožňujú poriadne sa zabaviť a vyraziť na výlet.

Rozvoj ropných polí - príprava a proces vŕtania

Povedzme si znova o tom, ako sa ropa ťaží vo fáze vŕtania studne. Mnoho ľudí sa mylne domnieva, že akonáhle vrták dosiahne formáciu, môže sa pripojiť potrubie a olej môže byť odčerpaný. Toto je nesprávne! Na vyvŕtanie jednej vertikálnej studne musí spoločnosť vyraziť 35 až 45 miliónov rubľov. Teoreticky, metropolitný rezident s dobrý biznis, môže predať nehnuteľnosť nachádzajúcu sa v centre a navŕtať silnú rúru na svojom pozemku s vidieckym domom, ale aj keď bude mať to šťastie, že nájde v útrobách zeme aspoň trochu ropy, nebude môcť „vytiahnuť“ na povrch.

Ešte raz upozorníme na skutočnosť, že ropa je obsiahnutá v pomerne hustých vrstvách. A tým vzhľad vyzerajú ako tehla alebo pieskovec nasiaknutý olejom. To je dôvod, prečo k vám olej nebude tiecť sám od seba. Ak napríklad prepichnete hrušku šidlom, potečie z nej do pohára hrušková šťava? Samozrejme, že nie. To isté s olejom.

Aby získali ropu, musia geológovia vykonať skutočne šperkovú operáciu nazývanú hydraulické štiepenie. Ako sa to stane?

Pod extrémnym tlakom sa do studne čerpá voda, ktorá roztrhne formáciu a vytvorí trhliny. Vháňa sa do nich piesok, ktorý zabraňuje spätnému uzatvoreniu trhlín. Gazprom Neft má popredné technológie hydraulického štiepenia. V roku 2016 sa na poli Gazpromneft-Khantos uskutočnilo rekordné 30-stupňové hydraulické štiepenie! Potom sa dno (dolný koniec) studne stalo ako kefa, ktorú používame na umývanie riadu.

Ale toto nie je koniec práce! Aby ropa išla hore, treba ju tlačiť zospodu tlakom vody. A tu geológovia čelia úlohe: vykonať starostlivé výpočty, ktoré naznačujú, ktoré studne je potrebné čerpať vodou a z ktorých je už možné odoberať ropu, ktorá smeruje k vŕtačom. Ako sa ropa odčerpáva, tlak vo formáciách sa mení, takže ide o nepretržitý pracovný proces: do niektorých vrtov sa čerpá voda a do iných sa spúšťajú čerpadlá, ktoré pod pekelným tlakom „poháňajú“ ropu. na povrch.

Obrovský tlak, ktorý sprevádza ťažbu ropy, je dobrým dôvodom na udržiavanie poriadku vo výrobe a vyplácanie vysokých miezd zamestnancom.

Aby ste jasne pochopili, 200 atmosfér, skromných na parametre oleja, stačí na to, aby aj tenký prúd fungoval ako ten najostrejší skalpel. Je schopný rozrezať na kusy drahé vybavenie a, nedajbože, aj pomýleného zamestnanca.

Upozorňujeme, že väčšina zariadení na poli je domácej výroby s nápismi v azbuke a charakteristickými čiernymi menovkami, ktoré sú pre informatika nezvyčajné.

Je príjemné vedieť, že naša krajina je dnes lídrom vo vývoji ropných technológií.

Poďme si teda dať dokopy všetku vykonanú prácu:

Boli vyvŕtané studne;
uskutočnil sa komplex hydraulického štiepenia;
bol vytvorený komplexný systém nádob komunikujúcich pod vysokým tlakom;
Banské šachty boli vyčistené od cudzích trosiek a piesku.

Manažment produkcie ropy

Teraz sa na povrch dostala ropa a potom sa do práce zapojili aj operátori. Pred pár rokmi museli všetky studne obchádzať do kruhu a zbierať vzorky formačnej tekutiny do fliaš. Tieto vzorky sú akýmsi šľahaným kokteilom z tmavej čokolády a vôňa pripomína benzín s akýmkoľvek čerpacia stanica. Operátor otáčaním ventilu nalial do fľaše spenenú zmes vody a oleja a následne pomocou špeciálneho zariadenia vyslal do vrtu zvukovú vlnu. Toto bolo vykonané s cieľom určiť aktuálnu hĺbku studne. Mimochodom, pre začínajúcich operátorov je stále zaujímavá tradícia. Potom, čo prešli skúšobná doba, šéfovia ich natierajú zásobnou tekutinou - to je rituál prechodu do ropných robotníkov.

Pieskové miesto, ktoré v lete pripomína spálenú púšť v arabských krajinách, dnes netreba často navštevovať, keďže studne sú vybavené senzormi. Všetky namerané hodnoty odoberajú v reálnom čase a potom ich prenášajú do riadiaceho centra.

Doteraz by sa automatizácia obmedzovala len na toto - napriek tomu je pohodlnejšie ovládať všetky ventily a zariadenia z riadiaceho centra, ako behať po podložke studne a rozprávať sa s operátormi cez rádio. Moderná realita však stimuluje ropné spoločnosti byť v neustálom vývoji, pretože ťažba ropy je z roka na rok drahšia, no efektívny dopyt po „čiernom zlate“ nerastie tak rýchlo, ako by sme chceli.

Ak chcete využiť pole, musíte mať ziskovosť 15 %, no napriek zdanlivo skromným číslam je ich dosiahnutie z roka na rok ťažšie.

Teraz ropní robotníci vyrábajú digitálne dvojičky pre polia. Všetky informácie prúdia do výrobného riadiaceho centra (PCC), ktoré je dizajnovo podobné Centru riadenia letu kozmickej lode. Moderné výkonné počítače používajú neurónové siete na simuláciu procesov prebiehajúcich v podzemí a predpovedajú, koľko a aký druh ropy by malo každé čerpadlo v každom vrte vyprodukovať na povrch a čo je potrebné urobiť, aby sa dosiahol maximálny výsledok.

Samozrejme, každý z nás si vie len približne predstaviť, aké procesy prebiehajú v podzemí pri ťažbe ropy, ako sa pohybujú tekutiny a fungujú čerpadlá. Digitálne dvojča zase modeluje všetko mimoriadne presne a každú minútu upravuje trojrozmerný obraz pomocou nových údajov snímača. Použitie tohto systému umožňuje vyťažiť maximum z aktívneho vkladu. A ak by napríklad ľudia bez technológie vyťažili 6 miliónov ton ročne, potom výpočtová technika pomôže zvýšiť tento ukazovateľ takmer zdvojnásobil – to je 10 miliónov ton!

Ťažba studní - odstraňovanie parafínu

Existuje dôležitá nuansa - olej nachádzajúci sa v útrobách zeme má teplotu 100 - 120 stupňov, čo stačí na to, aby zostal tekutý. Ale ako sa vynára na povrch, stvrdne a keď jeho teplota dosiahne 60 stupňov, parafín, ktorý je jeho súčasťou, sa začne usádzať na stenách šachty. Aby sa zabezpečilo, že tento proces nebude narúšať produkciu ropy, do bane sa pravidelne spúšťa špeciálny okrúhly nôž, ktorý sa posúva hore a dole a odrezáva parafín zo stien.

Okrem toho je v bani obrovské množstvo ďalších zariadení, ktoré plnia konkrétnu úlohu alebo odovzdávajú ropným pracovníkom niektoré dôležité informácie. Napríklad sa pravidelne vykonáva „ťažba dreva“ (slovo pochádza z francúzskeho Carotte - mrkva). Počas tohto procesu geofyzici spúšťajú do vrtu sondu, ktorá vzhľadom pripomína mrkvu, ktorej úlohou je prenášať na povrch podrobné informácie o horninách, ktoré studňu obklopujú.

Zásobníková kvapalina a jej separácia

Zásobníková kvapalina, ktorá, ako sme už povedali vyššie, je zmesou vody, oleja a po dosiahnutí hladiny prechádza potrubím do malého prívesu pripomínajúceho pavúka. Obsahuje tekutinu s rôzne strany namerané a odoslané ďalej do zariadenia na predbežné vypustenie vyrobenej vody.

Nenechajte sa zmiasť slovom „predbežné“, keďže okrem vrtov na ropnom poli funguje aj skutočný petrochemický závod. Jeho hlavnou úlohou je pripraviť ropu na cestu potrubím. A aby ste pochopili rozsah tejto rastliny, uvedieme príklad. Prevádzka poľa Južno-Priobskoye vyžaduje 96 MW elektriny - tento objem stačí na napájanie malého mesta.

V závode je formačná kvapalina umiestnená v obrovskom separátore, v ktorom je rozdelená na tri veľké vrstvy - združený plyn, voda a ropa.

Pridružený plyn sa delí na dve zložky – zemný plyn a kvapalný zemný plyn (široká frakcia uhľovodíkov). Zemný plyn, čo je zmes etánu a metánu, sa používa na vykurovanie a iné potreby v domácnosti, vrátane výroby vlastnej elektriny, čo umožňuje ušetriť značné sumy. NGL sa čerpá do potrubia a presúva sa do závodu v Tobolsku, kde sa z neho vyrába aj propylén. Ak bol predtým pridružený plyn jednoducho spálený, štát nedávno urobil zmeny v daňovej legislatíve a teraz je výhodnejšie spracovávať plyn.

Voda sa vracia späť do studní a čerpá sa pod zem, aby sa zvýšil tlak v systéme.

Zvyšný olej podlieha ešte väčšej dehydratácii, odstraňujú sa z neho soli a čistia sa od mechanických nečistôt, ktoré môžu spôsobiť upchatie potrubia.

Ropné laboratórium

Miestne laboratórium odoberá každý deň stovky vzoriek, aby skontrolovalo kvalitu produktu, a to tak dovnútra, ako aj von. Laboratórium je vybavené nielen domácim zariadením, z ktorého je vyrobená približne polovica. No to najdôležitejšie zariadenie – hrozivo vyzerajúci statív umiestnený v brutálnom oceľovom kufri – vyrobil domáci výrobca.

Mnohí z vás by boli prekvapení, keby sa dozvedeli, že cena tohto prenosného zariadenia je 2,5 milióna rubľov. Ak by sa ale kupovalo v zahraničí, cena môže byť aj desaťnásobne vyššia.

Ekológia ťažby ropy

Vráťme sa k ťažbe ropy. Keď sme hovorili o frakovaní, pravdepodobne ste si predstavili postapokalyptickú krajinu pripomínajúcu scény z amerických filmov: mŕtve stromy, vychudnuté zvieratá s dvoma hlavami, popraskaná zem bez života. Ale v skutočnosti je všetko inak. Možno sa u nás hydraulické štiepenie vykonáva vo väčších hĺbkach, alebo sa používajú ekologickejšie chemikálie, čo nám umožňuje ponechať zemský povrch v dobývacom priestore nedotknutý. V blízkosti studničiek sú jazierka, v ktorých plávajú labute. Ak prídete na exkurziu, počas bezpečnostnej inštruktáže vám bude podrobne povedané, kam bežať, ak zaznie signál „medveď prišiel“. Na ložisku nebudete cítiť charakteristický chemický zápach.

Vedúce postavenie Ruska v technológii výroby ropy

Cítite hrdosť, že čo sa týka kultúry produkcie, za tých dvadsať rokov sme sa určite posunuli ďaleko dopredu. A ak sa nám predtým úroveň nemeckého a japonského priemyslu zdala nedosiahnuteľná, dnes náš veľký výrobné podniky sa môžu bezpečne pochváliť, že zodpovednosť a presnosť sú ich vizitka. Navyše, táto úroveň bola dosiahnutá nielen v takých high-tech odvetviach, ako je petrochémia a výroba ropy. Dnes má Rusko plné právo byť nazývané civilizovanou priemyselnou krajinou a môže naučiť mnohé iné krajiny s rezervami uhľovodíkov, ako ťažiť ropu, keď sa vyskytuje v hlbokých vrstvách.

Zdá sa, že mnohí ľudia sú dnes v dávnej minulosti a myslia si, že ťažba ropy je rovnako jednoduchá ako lúskanie hrušiek. Našiel zálohu, spustil „čerpadlo“ a pumpoval! V skutočnosti je všetko inak a ťažba ropy je veľmi high-tech proces, ktorý možno prirovnať k výrobe moderných mikroprocesorov. V skutočnosti len niekoľko štátov má schopnosť samostatne rozvíjať zložité ložiská. Rusko je presne taký štát a môžeme byť naň právom hrdí.

Čo je zaujímavé na ťažbe ropy? - ty hovoríš. Veľa sa o tom písalo, často a všetko bolo dlho vyriešené na „policiach“. Všetko sa však v tomto klasickom odvetví mení. Bez toho, aby sme o tom vy ani ja vedeli, sa dejú veľké zmeny. Je to spôsobené predovšetkým tým, že už prakticky nezostala žiadna ľahká ropa a výroba komplexnej ropy si vyžaduje racionálny prístup a nové digitálnych technológií.

Len nedávno sme navštívili Južno-Priobskoje pole Gazpromneft-Khantos, ktoré sa nachádza neďaleko Chanty-Mansijska. Ložisko bolo objavené v roku 1982. Do vývoja bola uvedená v roku 1999. Výrobné vrty sa vykonávajú od roku 2002. Plocha YuLT poľa Priobskoye: 2253,8 m2. km.
Počiatočné geologické zásoby predstavujú viac ako 1,5 miliardy ton. Vzhľadom na extrémne nízku priepustnosť produktívnych útvarov sa rozvoj poľa Južno-Priobskoye dlho považoval za nerentabilný. Využitím nových technológií, najmä hydraulického štiepenia (o tom si povieme trochu neskôr), sa spoločnosti podarilo nielen začať s vývojom, ale aj niekoľkonásobne zvýšiť objem výroby: z 2,7 milióna ton ropnej špičky. e. v roku 2005 na 15,2 milióna ton ropy. e. v roku 2017:

Wells

Ložisko je „rozdelené“ na takzvané „kríky“. Podložka je plošina, na ktorej sú umiestnené ústia niekoľkých smerových vrtov. V jednom zhluku je spravidla 12-24 jamiek s jednotný systém riadenie a kontrola.

1. Navštívili sme jeden z kríkov a videli, ako sa ťaží ropa. Aby ste sa dostali na miesto, musíte sa prezliecť do kombinéz, absolvovať bezpečnostné školenie a získať povolenie. Všetko je veľmi vážne:

2. Aby som bol úprimný, očakával som, že uvidím tradičné hojdacie kreslá. Ukazuje sa, že tieto technológie sú spolu s rotačnými telefónmi minulosťou. Teraz sa olej odčerpáva viac ako efektívnymi spôsobmi. Na tejto podložke boli jamky vyvŕtané na jednej rovnobežnej priamke. Na obrázku je 7 aktívnych studní. Za nimi je vrtná súprava, ktorá vŕta ďalšiu studňu. Vďaka mobilnej koľajničkovej základni sa pohybuje po kríku:

3. Studňa má hĺbku viac ako 3 kilometre. Po navŕtaní a príprave sa do vrtu spúšťa špeciálne elektrické čerpadlo, ktoré funguje ako obrovské čerpadlo, na ktoré sme zvyknutí. Čerpadlá potrebujú napájanie, preto sa spolu s čerpadlom spúšťa do studne špeciálny pancierový kábel, cez ktorý sa dodáva elektrický prúd. Všetky elektrické rozvody sú položené „vzduchom“ na podperách, čo dáva vizuálna kontrola a zabezpečuje bezpečnosť dodávky elektriny:

4. Jedno čerpadlo spotrebuje asi 600 kW za hodinu. Na kontrolu účinnosti spotreby elektrickej energie sú k dispozícii špeciálne digitálne riešenia, o ktorých budeme hovoriť o niečo neskôr:

5. Na obsluhe studní pracujú špeciálne vyškolení ľudia – operátori. Ide o kvalifikovaných pracovníkov z rôznych regiónov Ruska, ktorí prešli školením a certifikáciou. Práca pri výrobe ropy sa vykonáva na smeny:

6. Celá správa sa vykonáva na diaľku z riadiaceho centra výroby (MCC). Každý operátor má smartfón so špeciálnou aplikáciou, ktorá prijíma úlohy z MCC. Operátor nám ukázal, ako sa pracovalo v preddigitálnej ére. Smartfón (pred príchodom smartfónu bola úloha zadaná prostredníctvom záznamu v denníku) dostal úlohu zmerať hladinu kvapaliny obsahujúcej olej vo vrte a odobrať vzorku:

7. Obsluha ide k studni so sadou špeciálnych nástrojov a nádob. Z vrtu sa nečerpá ropa, ale kvapalina obsahujúca ropu, ktorá pozostáva z vody, plynu, nečistôt a vlastne aj samotnej ropy. Ak chcete odobrať vzorku, musíte najskôr prejsť časťou hornej kvapaliny. Na to slúži vedro. Podstata je rovnaká, keď po oprave potrubia necháme tiecť špinavú vodu z kohútika. Ďalej sa vytvorí plot z niekoľkých fliaš:

9. Zásobník kvapaliny s obsahom ropy, z ktorej sa uskutočňuje výroba, sa nachádza v značnej hĺbke. Ak hladina stúpa, znamená to, že čerpadlo je upchaté alebo formácia začala produkovať viac, ak klesá, formácia produkuje menej, ako je vypočítaný objem výroby. Pravidelné meranie hladiny kvapaliny v studni je potrebné na presné určenie charakteristík elektrického čerpadla, ako aj na potvrdenie presnosti nastavení riadiacich snímačov inštalovaných v studni:

10. Mnohé ropné spoločnosti stále fungujú staromódnym spôsobom, čerpajú ropu pomocou čerpadiel, manuálne odoberajú vzorky a ručne kontrolujú hladinu vrtu. Gazpromneft-Khantos dlhodobo vybavuje výrobné klastre automatickými skupinovými meracími jednotkami (AGMU), ktoré sú určené na meranie množstva ropy, ropného plynu a ďalšie programové spracovanie výsledkov, ktoré ich prenáša do telemetrického systému prostredníctvom komunikačných kanálov. Celý proces je plne automatizovaný a vybavený diaľkovým ovládaním:

11. Ďalším digitálnym systémom riadenia výroby je stanica riadenia čerpadiel:

12. Sú tu inštalované monitorovacie a riadiace zariadenia pre čerpadlá umiestnené v studniach. Všetky softvér a plnenie Ruská výroba. Operátori monitorujú tlak v studni, hladinu a teplotu. Tu je napríklad aktuálna hodnota v jednej z vrtov. Hladina kvapaliny v nádrži je 2633 metrov, teplota v tejto hĺbke je +97 stupňov. Čerpadlá fungujú za týchto podmienok:

Hydraulické štiepenie

Je čas o tom hovoriť moderné metódy produkciu ropy. Teraz majú takmer všetky studne vodorovné ukončenie. Čo to znamená? Najprv sa vrt vyvŕta vertikálne do určitej úrovne, potom sa zmení smer vŕtania a vrt vrtu ide do horizontálnej roviny. Ropné ložiská sa čoraz viac nachádzajú v tenkých formáciách umiestnených na ťažko dostupných miestach (pod riekami, jazerami, močiarmi) a táto metóda vŕtania je najefektívnejšia pre následnú výrobu. Na zvýšenie množstva vyrobenej rezervoárovej kvapaliny sa vykonáva hydraulické štiepenie (fraction).

Do formácie sa pod vysokým tlakom čerpá zmes kvapaliny a špeciálneho propantu (propantu). V procese napájania zmesi sa vytvárajú vysoko vodivé kanály (hydraulické pukliny) spájajúce vrt a súvrstvie, ktoré sú zabezpečené propantom. Prostredníctvom týchto kanálov je pre ropu oveľa jednoduchšie prúdiť z formácie do vrtu. Pri viacstupňovom hydraulickom štiepení (MSHF) sa vykonáva niekoľko operácií hydraulického štiepenia v jednom horizontálnom vrte. Je tak zabezpečené viacnásobné zvýšenie oblasti pokrytia formácie jednej studne.

Vrtná súprava

13. Jeden z hlavných, počiatočná práca pri výrobe ropy sa vykonáva vrtnou súpravou. Zloženie vrtnej súpravy: vrtná súprava, vypínacie mechanizmy, vrtná kolóna:

14. Vrtná kolóna pozostáva z vrtných rúrok, určených na prenos vrtného zaťaženia na korunku, dopravu vrtnej kvapaliny na dno vrtu s následným odstránením vrtných úlomkov. Dĺžka vrtnej kolóny priamo závisí od hĺbky studne:

15. Na základni vrtných rúrok je nainštalovaný bit, ktorý vykonáva vŕtanie. Bity majú rôzne veľkosti, tvary a pracovné plochy v závislosti od hrúbky horniny, ktorú je potrebné vŕtať. Životnosť jedného vrtáku je približne 10 tisíc metrov vŕtania.
Napríklad dve rôzne dláta pred/po použití:

16. Celý proces vŕtania je plne automatizovaný a riadený softvérom:

17.

18. Pri vŕtaní studní, ťažbe a preprave ropy sa venuje veľká pozornosť ochrane životného prostredia. Všetok odpad sa odstráni a zlikviduje a vedľajšie produkty ako plyn a voda sa recyklujú. Ekologickú čistotu najlepšie sprostredkujú labute, ktoré si vybrali jazerá v blízkosti ťažobných lokalít:

Stredisko na prípravu oleja

Presúvame sa pár kilometrov od miesta výroby a ocitáme sa v dielni na prípravu a čerpanie oleja.

Ako už bolo spomenuté, z vrtu sa neťaží ropa, ale kvapalina obsahujúca ropu, v ktorej sa okrem samotnej ropy nachádza veľké množstvo voda, plyn a iné nečistoty. Na jej čistenie a ďalšiu prepravu vstupuje kvapalina najskôr do zariadenia na úpravu oleja. Potom sa komerčná ropa dostane na miesto prijatia a dodávky ropy, kde sa komerčne zaúčtuje a odčerpá na ďalšiu dodávku do systému Transneft.

19. Oblasť, kde sa nachádza čistička ropy, pripomína slušnú ropnú rafinériu:

Hlavný proces prípravy je termo-chemický. Ťažba vrtu cez systém zberu ropy vstupuje do separačného systému, kde je plyn predbežne oddelený od kvapaliny. K separácii v separátoroch dochádza tlakovým rozdielom. Emulzia olej-voda sa posiela na predhrievaciu platformu, kde sa zahreje a v ďalšom kroku zmieša s chemickým emulgátorom na báze metanolu, ktorý zlepšuje separáciu oleja od vody.

Po zahriatí sa emulzia dostáva na platformu trojfázových separátorov. Ide o obrovské sudy rozdelené na dve komory. V dôsledku rozdielu v hustote sa voda dostáva do spodnej komory, olej do hornej. Plyn druhého stupňa, ktorý zostane po prvom oddelení, sa tiež uvoľní. Olej prúdi cez prepážku do tretej komory, po ktorej je odoslaný do ďalšieho separačného stupňa, kde sa z neho oddelí zvyšný plyn. Takto sa získava ropa, ktorá sa už pripravuje na ďalšiu prepravu. Oddelená formačná voda sa tu čistí od rôznych nečistôt a následne sa používa na vstrekovanie pod obrovským tlakom do formácií na hydraulické štiepenie. Vzniknutý plyn zo všetkých troch separačných stupňov sa čiastočne využíva pre vlastnú potrebu (pece, kotly a výroba vlastnej elektriny), ale väčšina sa posiela na spracovanie plynu. Výsledkom je prakticky bezodpadová výroba.

20.

21. Rovnako ako pri výrobe je proces prípravy oleja maximálne automatizovaný. Operátor sleduje priebeh celého procesu:

22. Tu je tiež miesto chemické laboratórium. Po každom separačnom kroku sa vzorky produktov podrobia dôkladnej chemickej analýze, aby sa zabezpečil súlad s technickými požiadavkami.

24. Laboratórium je vybavené o posledné slovo technológie. Tu je napríklad zariadenie na určenie rosného bodu. Toto zariadenie je potrebné na určenie stavu plynu. Mimochodom, vyrába sa doma, hoci stojí viac ako tri milióny rubľov:

Dielňa na výrobu oleja

25. Presúvame sa na ďalšie miesto „Gazpromneft-Khantos“. Centrálna inžinierska a technologická služba (CETS). Tu sa vykonáva plnú kontrolu a digitálna kontrola všetkých fáz výroby ropy:

26. Sem prúdia všetky údaje a správy o prevádzke vrtných a studňových zariadení. Dispečeri sledujú výrobné parametre a objemy a rozdeľujú úlohy operátorom na mieste (pozri fotografiu 6).

27. Video dohľad a kontrola prevádzky klastrov a vrtov sa vykonáva:

28. Monitor zobrazuje celú štruktúru práce v teréne. Operátori majú možnosť upraviť objemy výroby a vykonať zmeny v prevádzke zariadenia, aby optimalizovali celý proces:

29. Takto vyzerá mapa súčasnej ťažby ropy s vizualizáciou pomocou podložiek. To všetko sa mení v reálnom čase:

30. Dispečerská služba nepretržite monitoruje prevádzku zariadení elektrickej siete a elektrární prevádzkovaných na poliach Gazpromneft-Khantos. Ovládací panel domácej výroby je vyrobený pomocou inovatívny vývoj a vysoké požiadavky na spoľahlivosť všetkých prvkov. Celková plocha štítu je viac ako 27 metrov štvorcových. Zobrazuje vzdušné vedenia a rozvodne s napäťovými úrovňami 110 kV a 35 kV, ako aj elektrárne pracujúce na poliach Priobskoye, Zimneye a Yuzhno-Kinyaminskoye.

Riadiace stredisko výroby v Chanty-Mansijsku

31. Riadiace stredisko výroby sa nachádza v Chanty-Mansijsku v hlavnej kancelárii Gazpromneft-Khantos:

MCC je v súlade s vesmírnym MCC a vykonáva podobné úlohy iba v pozemskom meradle jedného podniku.
Na realizáciu strategických plánov bolo v roku 2017 vytvorené inovatívne centrum riadenia výroby (PCC).
MCC je založené na podpore a prispôsobení „digitálneho dvojčaťa“ poľa. Osobitosť modelu spočíva v samoučiacej sa funkcii: je schopný samokalibrácie na základe dynamicky sa meniacich informácií pochádzajúcich z automatizačných nástrojov.

32. „Digitálne dvojča“ vám umožňuje automaticky zvoliť optimálne prevádzkové režimy všetkých prvkov komplexu, vopred identifikovať núdzové situácie a vykonať preventívne hodnotenie prevádzky systému v prípade zmeny jeho konfigurácie.

33. Obrovský monitor zobrazuje aktuálne informácie o oblastiach spojených s konkrétnymi číslami produkcie:

Vďaka zavádzaniu nových technológií, zariadení a systémov sa spoločnosť posunula na kvalitatívne novú úroveň riadenia výroby.
Všetky informácie vstupujúce do MKC je možné vizualizovať, čo umožňuje multifunkčnému tímu prijímať včasné informované rozhodnutia, ktoré zohľadňujú všetky možnosti a obmedzenia, a sledovať ich kvalitnú realizáciu.

34. Digitálne dvojča je predovšetkým vizuálna predpoveď a výpočet toho, čo sa môže stať, keď sa ten alebo onen výrobný parameter zmení. Môžete napríklad simulovať situáciu, aký bude výstup, ak zvýšite alebo znížite produkciu jedného konkrétneho vrtu/klastra/pola. Bude vydaný výpočet strát/zisk/nákladov. Na tomto základe funguje systém optimalizácie výroby. Monitor zobrazuje dva grafy: skutočný a optimalizovaný. To vám umožňuje robiť prognózy do budúcnosti a ušetriť značné prostriedky na budúce projekty:

35. Okrem procesov výroby ropy sú tu zobrazené aj iné oblasti výroby. Tu je napríklad trasa auta našej skupiny s vizualizáciou na mape, čas cesty a zamestnanie vodiča. To vám umožní optimalizovať nielen výrobné procesy, ale aj personálne zamestnanie:

36. Otvoria sa okná MKC nádherný výhľad pre pekného Chanty-Mansijska:

38. Geometria kancelárie Gazpromneft-Khantos je veľmi zaujímavá. Dobre poukazuje na všetky moderné digitálne procesy, ktoré sa vyskytujú v rámci podniku:

39. Budúcnosť prišla a my sme jej súčasťou!

Súhlaste s tým, že by bolo pekné mať svoje vlastné hojdacie kreslo. Nie, nešportovať celý deň zadarmo. Hovoríme trochu o iných hojdacích stoličkách. O tých, pomocou ktorých sa na svetlo sveta dostáva to najcennejšie, čo ľudstvo má a kvôli čomu vedie nekonečné vojny – ropa. Stáva sa, že ropa nie je dostupná všade. A tam, kde je, musíte byť schopní ho získať. Mimochodom, v regióne Uljanovsk je tiež ropa. Aj keď toho nie je tak veľa a nie je to také dobré ako na Sibíri (dokonca je to v istom zmysle dobré), aj keď nie je také ľahké sa dostať ako v Katare, ale je to tam. A úspešne sa tu ťaží už od 70. rokov.

Chcete vedieť, ako sa to robí a či si v blízkosti môžete umiestniť vlastné hojdacie kreslo?

(POZOR! Tá kaluž na fotke nie je rozliaty olej, ale následky prekvapivo horúceho a suchého leta v strednom Rusku)

Na tretí pokus

Čierne zlato objavili v Povolží ešte v 18. storočí, vtedy však nespôsobilo taký rozruch ako teraz, a tak na ropu úspešne zabudli. O 200 rokov neskôr, keď po druhej svetovej vojne krajina potrebovala veľa paliva, sem boli vyslané prvé geologické prieskumy. Informovali o regióne Volga ako o oblasti obrovských ropných polí!

Trochu sme sa však prepočítali.

Oveľa skromnejšie odhady poskytli vŕtači, ktorí sem prišli po geológoch. Ale studne boli stále vyvŕtané. A opäť sa na nich zabudlo.

Tretíkrát si spomenuli na volžskú ropu až v roku 1976. A prispeli k tomu... dedinskí pyromani!

V priebehu 20 rokov vytieklo na povrch jedného z vrtov zakonzervovaných v 50. rokoch pod prirodzeným tlakom celé jazero ropy. Miestni milovníci svetla sa rozhodli „rozsvietiť modré more“ a na N-tý pokus sa im to podarilo. Olej vzplanul ako fakľa, voda pod ním vrela a začala vrhať horiace vodno-olejové fontány vysoko do modrej oblohy. Stúpali kúdoly čierneho dymu, ktoré bolo vidieť aj z okien Kremľa. Tak si spomenuli, že na brehoch Volhy už dlhé roky mizne národný majetok. V roku 1977 boli uvedené do prevádzky prvé vrty Novospasskneft v Novospassky, ktoré priniesli do krajiny približne 12 000 ton hnedej kvapaliny ročne.

Po páde Únie sa Novospasskneft zmenil na JSC Ulyanovskneft a spolu s ďalšími producentmi ropy z Uljanovska a Penzy bol zaradený do holdingu RussNeft.

Teraz má Ulyanovskneft 259 ťažobných vrtov na území 33 polí v regiónoch Uljanovsk a Penza. Ich úsilie vytlačí zo zeme viac ako 700 000 ton ropy ročne.

Hojdacie kreslo

Pozrime sa, ako funguje typické olejové čerpadlo – tyčové čerpadlo s hlbokými vrtmi. Jeden z nich bol inštalovaný v Novospasskom okrese v Uljanovskej oblasti. Hĺbka jeho vrtu je 1300 metrov. Toto je presne tá studňa, ktorá bola navŕtaná ešte v 50. rokoch a zakonzervovaná.

Princíp činnosti čerpacieho stroja je veľmi jednoduchý. Predstavte si, že musíte z fľaše vyliať tekutinu bez toho, aby ste ju otočili. Aký je najlepší spôsob, ako to urobiť? To je pravda - vezmite injekčnú striekačku a pumpujte ju odtiaľ v niekoľkých krokoch. Olejové čerpadlo funguje rovnakým spôsobom. Až teraz sa liekovka s kvapalinou nachádza v hĺbke viac ako kilometer. „Injekčná striekačka“ (piestové čerpadlo) je spustená na samé dno studne a jej driek je spojený s povrchom pomocou zváraných tyčí.

Stroj poháňaný elektromotorom vykonáva vratné pohyby s vyvažovačom, pohybuje hlbokým piestom hore a dole a ten dvíha stĺpec oleja na hladinu. Tam ropa v závislosti od objemu zásob (produktivity) poľa končí buď v podzemnom ropovode, alebo sa hromadí v sklade, odkiaľ ju pravidelne vyberá ropný tanker - ten istý oranžový tanker, ktorý zapácha. zhnitých vajec, za ktorými sa vlečiete a čakáte na predbehnutie „okna“.

Vyťažená ropa je však málo využiteľná a predtým, ako sa stane predajnou, musí prejsť procesom čistenia. Faktom je, že ropa získaná z hĺbky sa mieša s podzemnou vodou. Výsledkom je akási emulzia, ktorá obsahuje veľa vody. Napríklad v tejto studni je podiel vody v zmesi 68%. Je jasné, že nikto nechce vodu prevážať a kupovať, takže prvé, čo urobí, je, že sa jej zbaví. Na tento účel sa ropa dodáva potrubím alebo cisternovými vozidlami do zariadenia na predbežné vypúšťanie vody. Tam sa zmes usadí, oddelí a deemulguje.

Ďalším stupňom je centrálny bod úpravy oleja (CPF). Tu je ropa konečne vyčistená od zbytočných nečistôt, privedená na štandard a naliata do potrubného systému Transneft pod značkou Ural (ťažká ropa s vysokým obsahom síry).

Skynet "Megafón"

Uljanovskneft má viac ako 200 hojdacích staníc roztrúsených po celom strede a južne od Uľanovskej oblasti. Spravidla stoja na voľnom priestranstve, kde sa nedá položiť ani štrková cesta (pozemky okolo hojdačiek sa často využívajú ako orná pôda). Ako ovládať hojdacie kreslá? Ako sledovať, či fungujú alebo nefungujú? Ako ich ochrániť pred útokmi zvedavých občanov?
Ku každému by bolo možné postaviť strážcu a operátora, ale potom by všetky zisky spoločnosti išli na ich platy. Čo robiť?

Samozrejme, teraz je 21. storočie a hojdacie kreslá môžete ovládať na diaľku mobilná sieť. Napríklad čerpadlá Ulyanovskneft si vymieňajú údaje s monitorovacím centrom v Novospasskom prostredníctvom siete MegaFon. Táto technológia sa nazýva M2M – Machine-to-machine, „machine to machine“. Takto medzi sebou stroje komunikujú a vôbec nepotrebujú ľudí...

Každý čerpací stroj je vybavený riadiacou jednotkou, ktorá obsahuje dva modemy, cez ktoré sa posiela telemetria do riadiaceho centra a prijímajú sa rôzne príkazy. Napríklad môžete na diaľku zastaviť alebo spustiť stroj, získať prevádzkové informácie o jeho stave a v prípade poruchy okamžite ísť na miesto.

Informácie sú zakódované a odoslané cez GPRS do centra, kde sa zobrazia na obrazovke operátora.

To však nie je všetko. Pomocou M2M "Megafon" sa odčítajú údaje z meračov spotreby elektriny a prenášajú sa do meracieho bodu. Tento systém vám umožňuje ušetriť veľa času pri výpočte nákladov na energiu každého čerpadla.

Dodávateľ elektriny samostatne pristupuje do databázy a na základe jej údajov automaticky vygeneruje faktúru na úhradu.

Tu je táto magická skrinka blízko transformátora:

Pomocou čiernej antény sa dáta prenášajú cez mobilnú komunikáciu.

A to nie je ono! SIM karty Megafon boli dokonca nainštalované v tých istých ropných tankeroch. Každé vozidlo je vybavené systémom GLONASS, ktorý pomáha sledovať polohu tankera na mape. Snímače hladiny paliva prenášajú cez mobilnú komunikáciu údaje o množstve nafty v nádržiach a signalizujú jej prudký pokles. Áno, stane sa to vtedy, keď sa vodič na náklady spoločnosti rozhodne natankovať do svojho traktora alebo „stlačiť plyn doľava“. Monitorovací systém rieši aj tento problém.

Ulyanovskí ropní pracovníci si vybrali MegaFon, pretože tento operátor má veľký počet základňových staníc a najstabilnejší komunikačný signál, čo je veľmi dôležité.

Je možné ťažiť ropu sami?

Tie romantické časy, keď ropa vytekala zo studne, sú už dávno preč. Ak chcete niečo vybagrovať z hlbín zeme, potrebujete technológiu, stroje, ľudí a hlboké znalosti. Podľa Ústavy Ruskej federácie nerastné zdroje Ruska patria štátu a ľuďom, ktorí v ňom žijú. To znamená, že si teoreticky môžete zostaviť svoje vlastné hojdacie kreslo a pumpovať, pumpovať, pumpovať do sýtosti! Ale v praxi je všetko oveľa komplikovanejšie. Ak chcete začať s ťažbou ropy, musíte získať licenciu na tento typ činnosti. Ale to môže urobiť len obmedzený okruh ľudí, ktorí sa v tejto veci osvedčili.

Na vytvorenie vkladu potrebujete iba:

Preskúmať a určiť jeho rezervy;

Stanovte výrobné limity;

Dokážte, že dokážete dodržať tieto limity a každoročne hláste komisii úspechy a neúspechy vašej misie. Za to posledné vám jednoducho odoberú licenciu. Je prísne zakázané čerpať viac a ťažba ropy pod stanovenými limitmi sa nepodporuje.

Ale to je všetko len rétorika a v skutočnosti je pre obyčajného smrteľníka takmer nemožné získať licenciu na rozvoj ropného poľa v Rusku. A áno, všetok olej je váš :) Teraz mám svoj legálne splatný podiel.

Hovorí sa však, že ropa je teraz oveľa lacnejšia. Je lepšie ťažiť bitcoiny a nechať ropu na profesionálov. :)

V časopise očarujúce vl_ad_le_na Čítal som skvelý príspevok o produkcii ropy. Uverejňujem so súhlasom autora.

čo je ropa?
Ropa je zmes tekutých uhľovodíkov: parafínov, aromátov a iných. V skutočnosti olej nie je vždy čierny - môže byť aj zelený (devónsky, mal som ho v tégliku, prepáčte, vyhodil som ho), hnedý (najbežnejší) a dokonca aj biely (priehľadný, zdá sa byť nájdené na Kaukaze).

Olej je rozdelený do niekoľkých kvalitatívnych tried v závislosti od chemického zloženia – podľa toho sa mení aj jeho cena. Tiež súvisiaci plyn je často rozpustený v oleji, ktorý tak jasne horí vo svetliciach.

Plyn je možné rozpustiť od 1 do 400 metrov kubických na jednu meter kubický oleja To je veľa. Tento plyn sám o sebe pozostáva hlavne z metánu, ale vzhľadom na náročnosť jeho prípravy (musí byť vysušený, prečistený a privedený na čísla GOST Wobbe - aby bola presne definovaná výhrevnosť), súvisiaci plyn sa veľmi zriedka používa na domáce účely. . Zhruba povedané, ak sa plyn z poľa dostane do bytu do plynového sporáka, následky môžu siahať od sadzí na strope až po smrteľne poškodený sporák a otravu (napríklad sírovodíkom).

Ó áno. Ďalšou nepríjemnou vecou v oleji je rozpustený sírovodík (pretože ropa je organická látka). Je prudko jedovatý a silne žieravý. To spôsobuje svoje vlastné ťažkosti pri produkcii ropy. NA VÝROBU ROPY. Profesionalita, ktorú, mimochodom, nepoužívam.

Odkiaľ sa ten olej vzal?
V tejto veci existujú dve teórie (viac podrobností -). Jeden je anorganický. Prvýkrát to navrhol Mendelejev a spočíva v tom, že voda pretekala okolo horúcich karbidov kovov, a tak vznikali uhľovodíky. Druhou je organická teória. Predpokladá sa, že ropa „dozrievala“ spravidla v podmienkach mora a lagúny hnijúcimi organickými zvyškami zvierat a rastlín (bahno) za určitých termobarických podmienok (vysoký tlak a teplota). V zásade výskum podporuje túto teóriu.

Prečo je potrebná geológia?
Za zmienku zrejme stojí štruktúra našej Zeme. Na obrázku je podľa mňa všetko krásne a prehľadné.

Ropní geológovia sa teda zaoberajú iba zemskou kôrou. Pozostáva z kryštalického podložia (ropa sa tam vyskytuje veľmi zriedka, keďže ide o vyvrelé a metamorfované horniny) a sedimentárneho krytu. Sedimentárny obal tvoria usadené horniny, ale nebudem sa vŕtať v geológii. Dovoľte mi povedať, že hĺbka ropné vrty zvyčajne okolo 500 - 3500 m Práve v tejto hĺbke leží ropa. Hore je zvyčajne len voda, dole je kryštalický základ. Čím hlbšie bola hornina, tým skôr bola uložená, čo je logické.

Kde sa nachádza olej?
Na rozdiel od niektorých rozšírených mýtov o „ropných jazerách“ v podzemí sa ropa nachádza v pasciach. Pre zjednodušenie, pasce vo zvislej časti vyzerajú takto (voda je večným spoločníkom ropy):

(Záhyb zakrivený „chrbtom“ nahor sa nazýva antiklinála. A ak vyzerá ako miska, je to synklinála; olej sa v synklinále nezadržiava).
Alebo takto:

A v pláne môžu byť okrúhle alebo oválne vyvýšenia. Rozmery sa pohybujú od stoviek metrov až po stovky kilometrov. Jeden alebo viacero z týchto pascí umiestnených v blízkosti predstavuje ložisko ropy.

Keďže olej je ľahší ako voda, pláva nahor. Aby sa však olej nedostal kamkoľvek inam (doprava, doľava, hore alebo dole), vrstva s ním musí byť obmedzená vrchnou a spodnou vrstvou. Typicky sú to íly, husté uhličitany alebo soli.

Odkiaľ pochádzajú ohyby vo vnútri zemskej kôry? Skaly sú predsa uložené vodorovne alebo takmer vodorovne? (ak sa ukladajú na hromady, tak sa tieto hromady väčšinou rýchlo vyrovnávajú vetrom a vodou). A ohyby - zdvihy, nadol - vznikajú v dôsledku tektoniky. Videli ste slová „turbulentná konvekcia“ na obrázku s rezom Zeme? Práve táto konvekcia pohybuje litosférickými platňami, čo vedie k tvorbe trhlín v platniach a následne k posunu blokov medzi prasklinami a zmenám vo vnútornej štruktúre Zeme.

Kde sa nachádza ropa?
Ropa sa nevyskytuje sama o sebe, ako už bolo povedané, ropné jazerá neexistujú. Ropa sa nachádza v hornine, konkrétne v jej dutinách - póroch a trhlinách:

Horniny sa vyznačujú takými vlastnosťami ako pórovitosť je podiel objemu dutín v hornine - a priepustnosť- schopnosť horniny prechádzať cez seba kvapalinu alebo plyn. Napríklad obyčajný piesok sa vyznačuje veľmi vysokou priepustnosťou. A betón je na tom oveľa horšie. Môžem vás však ubezpečiť, že hornina, ktorá leží v hĺbke 2000 m s vysokým tlakom a teplotou, má vlastnosti oveľa bližšie k betónu ako piesku. Cítil som. Odtiaľ sa však ťaží ropa.
Toto je jadro - vyvŕtaný kus skaly. Hustý pieskovec. Hĺbka 1800 m Nie je v nej ropa.

Ďalším dôležitým doplnkom je, že príroda neznáša vákuum. Takmer všetky pórovité a priepustné horniny sú spravidla nasýtené vodou, t.j. v ich póroch je voda. Slaný preto, lebo pretekal mnohými minerálmi. A je logické, že niektoré z týchto minerálov sú odnášané spolu s vodou v rozpustenej forme a potom, keď sa zmenia termobarické podmienky, vypadnú práve v týchto póroch. Kamenné zrná sa teda držia pohromade soľami a tento proces sa nazýva cementácia. To je dôvod, prečo sa studne vo všeobecnosti nerozpadajú okamžite počas procesu vŕtania - pretože horniny sú stmelené.

Ako sa ropa nachádza?
Zvyčajne najprv na seizmický prieskum: spúšťajú vibrácie na povrchu (napríklad výbuchom) a merajú čas ich návratu do prijímačov.

Ďalej sa na základe času návratu vlny vypočíta hĺbka konkrétneho horizontu. rôzne body na povrchu a stavať mapy. Ak sa na mape zistí zdvih (=antiklinálna pasca), skontroluje sa vrtom vrtu na prítomnosť ropy. Nie všetky pasce obsahujú olej.

Ako sa vŕtajú studne?
Studňa je vertikálna výkop s dĺžkou mnohonásobne väčšou ako je jej šírka.
Dva fakty o studniach: 1. Sú hlboké. 2. Sú úzke. Priemerný priemer studne pri vstupe do útvaru je asi 0,2-0,3 m, čiže človek sa tam určite nedostane. Priemerná hĺbka je, ako som už povedal, 500-3500 m.
Studne sú vŕtané z vrtných súprav. Existuje taký nástroj na drvenie horniny ako dláto. Všimnite si, nie vŕtačku. A je úplne odlišné od rovnakého zariadenia v tvare skrutky z „Teenage Mutant Ninja Turtles“.

Vrták je zavesený na vrtných rúrach a otáča sa - je pritlačený na dno studne hmotnosťou týchto rovnakých rúr. Existujú rôzne princípy uvádzania korunky do pohybu, ale zvyčajne sa celá vrtná kolóna rúrok otáča tak, že sa korunka otáča a zubami drví horninu. Vrtná kvapalina sa tiež neustále čerpá do studne (vo vnútri vrtnej rúrky) a odčerpáva (medzi stenou studne a vonkajšou stenou rúrky), aby ochladzovala celú túto štruktúru a odvádzala častice drvenej horniny.
Na čo slúži veža? Zavesiť naň tie isté vrtné rúrky (koniec koncov, počas vŕtania sa horný koniec stĺpa spustí a musia sa k nemu priskrutkovať nové rúrky) a zdvihnúť reťazec, aby sa vymenil vrták. Vŕtanie jednej studne trvá približne mesiac. Niekedy sa používa špeciálny prstencový vrták, ktorý pri vŕtaní zanecháva centrálny stĺp horniny - jadro. Jadro je vybrané na štúdium vlastností skaly, aj keď je to drahé. Existujú aj šikmé a horizontálne studne.

Ako viete, ktorá vrstva je kde?
Človek nemôže ísť do studne. Ale musíme vedieť, čo sme tam navŕtali, nie? Keď sa vŕta studňa, spúšťajú sa do nej na kábli geofyzikálne sondy. Tieto sondy fungujú na úplne odlišných fyzikálnych princípoch fungovania - autopolarizácia, indukcia, meranie odporu, gama žiarenie, neutrónové žiarenie, meranie priemeru vrtu atď. Všetky krivky sa zapisujú do súborov, čo vedie k tejto nočnej more:

Teraz sa geofyzici pustia do práce. Poznajúc fyzikálne vlastnosti každej horniny, identifikujú vrstvy podľa litológie - pieskovce, karbonáty, íly - a členia úsek podľa stratigrafie (t. j. do akej doby a doby útvar patrí). Myslím, že každý počul o Jurskom parku:

V skutočnosti je tu oveľa podrobnejšie rozdelenie sekcie na tiery, horizonty, packy atď. - ale to je pre nás teraz jedno. Je dôležité, aby ložiská ropy (vrstvy schopné produkovať ropu) boli dvoch typov: uhličitanové (vápenec, ako napríklad krieda) a terigénne (piesok, iba cementovaný). Uhličitany sú CaCO3. Úžasný - SiO2. To je neslušné. Nedá sa povedať, ktoré sú lepšie, všetky sú iné.

Ako je dobre pripravený na výrobu?
Po vyvŕtaní studne sa zapaľuje. To znamená, že spúšťajú dlhý reťazec oceľových plášťových rúr (takmer rovnaký priemer ako studňa) a potom sa do priestoru medzi stenou studne a vonkajšou stenou rúry načerpá obyčajná cementová malta. To sa robí, aby sa zabezpečilo, že sa studňa nerozpadne (napokon nie všetky horniny sú dobre stmelené). V priereze studňa teraz vyzerá takto:

Ale formáciu, ktorú sme potrebovali, sme zakryli plášťom a cementom! Preto je stĺp perforovaný oproti útvaru (a ako viete, kde je požadovaný útvar? Geofyzika!). Opäť je na kábli spustená príklepová vŕtačka, v ktorej sú uložené výbušné nálože. Tam sa spúšťajú nálože a vytvárajú sa otvory a perforačné kanály. Teraz sa nestaráme o vodu zo susedných vrstiev - studňu sme dierovali oproti tej, ktorú sme potrebovali.

Ako sa ťaží ropa?
Najzaujímavejšia časť, myslím. Olej je oveľa viskóznejší ako voda. Myslím, že to, čo je viskozita, je intuitívne. Niektorí ropné bitúmeny napríklad majú podobnú viskozitu ako maslo.
Prídem z druhého konca. Tekutiny vo formácii sú pod tlakom – tlačia na ne nadložné vrstvy hornín. A keď vŕtame studňu, nie je tam žiadny tlak zo strany studne. To znamená, že v oblasti studne je nízky tlak. Vytvára sa tlakový rozdiel, nazývaný depresia, a práve ten vedie k tomu, že ropa začne prúdiť smerom k vrtu a objavovať sa v ňom.
Na opis toku ropy existujú dve jednoduché rovnice, ktoré by mali poznať všetci pracovníci v ropnom priemysle.
Darcyho rovnica pre priamy tok:

Dupuisova rovnica pre rovinné-radiálne prúdenie (presne prípad prítoku tekutiny do vrtu):

V skutočnosti na nich stojíme. Nemá zmysel vŕtať sa ďalej vo fyzike a písať rovnicu pre nestály prítok.
Z technického hľadiska sú najčastejšie tri spôsoby výroby ropy.
Fontána. Vtedy je tlak v nádrži veľmi vysoký a ropa tečie nielen do vrtu, ale stúpa aj na samý vrchol a preteká (dobre, v skutočnosti nepreteká, ale do potrubia - a ďalej).
Čerpadlá SRP (tyčové čerpadlo) a ESP (elektrické odstredivé čerpadlo). Prvým prípadom je obyčajný hojdací stroj.

Druhý nie je na povrchu vôbec viditeľný:

Všimnite si, že tam nie sú žiadne veže. Veža je potrebná iba na spúšťanie / zdvíhanie rúr v studni, ale nie na výrobu.
Podstata činnosti čerpadiel je jednoduchá: vytvorenie dodatočného tlaku, aby kvapalina vstupujúca do studne mohla stúpať cez studňu na povrch zeme.
Stojí za to pamätať obyčajný pohár vody. Ako z nej pijeme? Nakloníme to, nie? Ale nebudete môcť nakloniť studňu. Môžete však vložiť slamku do pohára vody a piť cez ňu, pričom tekutinu nasávate ústami. Zhruba takto funguje studňa: jej steny sú ako steny pohára a namiesto rúrky je do studne spustený reťazec hadíc. Ropa stúpa potrubím.

V prípade sacieho tyčového čerpadla pohybuje čerpací stroj „hlavou“ nahor a nadol, čím uvádza tyč do pohybu. Keď sa tyč pohybuje nahor, nesie so sebou čerpadlo (spodný ventil sa otvára) a keď sa pohybuje nadol, čerpadlo klesá (horný ventil sa otvára). Takže, kúsok po kúsku, kvapalina stúpa.
ESP funguje priamo na elektrinu (samozrejme s motorom). Kolesá (horizontálne) sa otáčajú vo vnútri čerpadla, majú v sebe štrbiny, takže olej stúpa nahor.

Mal by som dodať, že otvorené tryskanie oleja, ktoré radi zobrazujú v kreslených filmoch, nie je len pohotovostna situacia a tiež ekologická katastrofa a miliónové pokuty.

Čo robiť, keď je produkcia ropy slabá?
Ropa sa časom prestáva vytláčať z horniny pod ťarchou nadložných vrstiev. Potom sa spustí systém RPM - udržiavanie tlaku v zásobníku. Vyvŕtajú sa injektážne vrty a pod vysokým tlakom sa do nich čerpá voda. Prirodzene, vstreknutá alebo vyprodukovaná voda sa skôr či neskôr dostane do ťažobných vrtov a vystúpi na vrchol spolu s ropou.
Treba si tiež uvedomiť, že čím väčší je podiel oleja v prúde, tým rýchlejšie prúdi a naopak. Preto čím viac vody s olejom pretečie, tým ťažšie sa olej dostane von z pórov a do vrtu. Závislosť frakcie priepustnosti oleja od frakcie vody v prúde je uvedená nižšie a nazýva sa krivky relatívnej fázovej permeability. Tiež veľmi potrebný koncept pre ropného pracovníka.

Ak je spodná zóna formácie kontaminovaná (malými časticami horniny nesenými spolu s ropou alebo vypadnutými pevnými parafínmi), vykonajú sa kyslé úpravy (vrt sa zastaví a načerpá sa do neho malý objem kyseliny chlorovodíkovej ) - tento proces je dobrý pre karbonátové formácie, pretože sa rozpúšťajú. Ale pre terigénne (pieskovce) kyselina nezáleží. Preto sa v nich vykonáva hydraulické štiepenie - gél sa čerpá do studne pod veľmi vysokým tlakom, takže formácia začne praskať v oblasti studne, po ktorej sa načerpá propant (keramické guľôčky alebo hrubý piesok aby sa trhlina neuzavrela). Potom začne studňa fungovať oveľa lepšie, pretože prekážky toku sú odstránené.

Čo sa stane s olejom po jeho vyťažení?
Po prvé, ropa stúpa na povrch zeme potrubím, ktoré vedie z každého vrtu. 10-15 blízkych vrtov je pripojených týmito potrubiami k jednému meraciemu zariadeniu, kde sa meria, koľko ropy sa vyprodukuje. Potom sa ropa spracuje podľa noriem GOST: odstránia sa z nej soli, voda, mechanické nečistoty (malé skalné častice), v prípade potreby sa odstráni sírovodík a ropa sa úplne odplyní na atmosférický tlak (nezabudnite, že ropa môže obsahovať koľko plynu?). Obchodovateľná ropa vstupuje do rafinérie. Ale závod môže byť ďaleko a potom prichádza do hry spoločnosť Transnefť - hlavné ropovody na hotovú ropu (na rozdiel od poľných ropovodov na ropu s vodou). Ropa sa čerpá potrubím pomocou rovnakých ESP, ktoré sú umiestnené len na ich boku. Obežné kolesá sa otáčajú rovnakým spôsobom.
Voda oddelená od ropy sa čerpá späť do formácie, plyn sa spáli alebo odošle do závodu na spracovanie plynu. A ropa sa buď predáva (v zahraničí potrubím alebo tankermi), alebo ide do ropnej rafinérie, kde sa destiluje zahrievaním: ľahké frakcie (benzín, petrolej, nafta) sa používajú ako palivo, ťažké parafínové frakcie sa používajú ako suroviny na plasty , atď., a ako palivo pre kotolne zvyčajne slúžia najťažšie vykurovacie oleje s bodom varu nad 300 stupňov.

Ako je toto všetko regulované?
Pre ťažbu ropy existujú dva hlavné projektové dokumenty: projekt na výpočet zásob (dokazuje, že v nádrži je presne toľko ropy, a nie viac a nie menej) a vývojový projekt (popisuje históriu poľa a dokazuje, že by sa mala rozvíjať týmto spôsobom a nie inak).
Na výpočet zásob sa vytvárajú geologické modely a pre rozvojový projekt sa zostavujú hydrodynamické modely (kde sa vypočíta, ako bude pole fungovať v jednom alebo druhom režime).

Koľko to všetko stojí?
Hneď poviem, že všetky ceny sú zvyčajne dôverné. Ale môžem zhruba povedať: studňa v Samare stojí 30 - 100 miliónov rubľov. v závislosti od hĺbky. Tona komerčnej (nie rafinovanej) ropy stojí inak. Keď som rátal prvý diplom, dali hodnotu asi 3000 rubľov, keď druhý - asi 6000 rubľov, časový rozdiel je rok, ale nemusia to byť skutočné hodnoty. Teraz neviem. Dane sú minimálne 40 % zo zisku plus daň z nehnuteľnosti (v závislosti od účtovnej hodnoty nehnuteľnosti) plus daň z ťažby nerastov. Pridajte peniaze potrebné na platy zamestnancov, na elektrinu, na opravy studní a rozvoj poľa - výstavbu potrubí a zariadení na zber a úpravu ropy. Veľmi často ide ekonomika developerských projektov do mínusu, takže musíte zvládnuť pracovať v pluse.
Pridám taký fenomén ako diskontovanie - tona ropy vyrobená v r ďalší rok, má hodnotu menej ako tona ropy, ktorá sa v ňom vyprodukuje. Preto musíme zintenzívniť produkciu ropy (čo stojí aj peniaze).

Stručne som teda načrtol, čo som študoval 6 rokov. Celý proces, od objavenia sa ropy v nádrži, prieskumu, vŕtania, výroby, spracovania a prepravy až po predaj – vidíte, že si to vyžaduje špecialistov úplne iných profilov. Dúfam, že tento dlhý príspevok si aspoň niekto prečítal – a ja som si vyčistil svedomie a vyvrátil aspoň pár mýtov okolo ropy.