Co je potřeba pro těžbu ropy. Jak se ropa vyrábí - vývoj v terénu, vrtání studní a řízení výroby. Některé rysy ropného průmyslu

Rusko má přibližně 13% osvědčená ropná pole na světě. Hlavní zdroj doplňování státní rozpočet naše země jsou odpočty z výsledků ropného a plynárenského průmyslu.

Olejonosné vrstvy se obvykle nacházejí hluboko v útrobách Země. K hromadění ropných hmot v polích dochází v skályah porézní struktury obklopené hustšími vrstvami. Modelem přírodní nádrže je pískovcová vrstva kopulovitého tvaru blokovaná ze všech stran vrstvami husté hlíny.

Ne každé prozkoumané pole se stává předmětem průmyslového vývoje a výroby. O každém z nich se rozhoduje až po důkladném obchodním případu.

Hlavní indikátor pole - faktor výtěžnosti oleje, poměr objemu ropy v podzemí k objemu, který lze získat pro zpracování. Pole vhodné pro rozvoj je pole s predikovaným faktorem výtěžnosti oleje ve výši 30% a vyšší. Se zlepšením výrobních technologií v terénu se tento ukazatel přináší 45% a více.

V podzemním zásobníku jsou ropa, zemní plyn a voda vždy přítomny současně pod obrovským tlakem vrstev zemské kůry. Parametr tlaku má rozhodující vliv na výběr způsobu a technologie výroby.

Metody produkce ropy

Způsob výroby oleje závisí na velikosti tlaku v zásobníku a způsobu jeho udržování. Lze rozlišit tři metody:

Hlavní - olej vytéká ze studny v důsledku vysokého tlaku v ložiskové formaci oleje a nevyžaduje další umělé vstřikování tlaku, faktor regenerace oleje je 5-15%;
Sekundární - když přirozený tlak ve studni poklesne a zpětné získávání oleje není možné bez dalšího vstřikování tlaku v důsledku zavádění vody nebo zemního / souvisejícího plynu do nádrže, činitel zpětného získání oleje je 35-45%;
Terciární - zvýšení výtěžnosti oleje ze zásobníku po snížení jeho produkce sekundárními metodami, činitel výtěžnosti oleje je 40 - 60%.

Syntetický plyn

Klasifikace těžebních metod

Podle principu fyzického dopadu na těleso kapalného oleje dnes existují pouze dva hlavní způsoby výroby: tryskání a mechanizace.

Na druhé straně lze připsat mechanizovanou metody zvedání plynu a zvedání čerpadla.
Pokud je olej z útrob vytlačován na zem pouze pod vlivem přirozené energie olejonosné vrstvy, pak se způsob výroby nazývá fontána.

Vždy však přijde okamžik, kdy jsou zásoby energie v nádrži vyčerpány a studna přestane proudit. Poté se zvedání provádí pomocí přídavného energetického zařízení. Tato metoda těžby je mechanizovaná.

Mechanizované způsob se stane plynový výtah a čerpání... Ve svém tahu plynový výtah lze provést kompresor a nekompresor metoda.

Metoda čerpání je realizována pomocí výkonných ponorných čerpadel: přísavková tyč, elektrická ponorná.
Zvažme podrobněji každou metodu zvlášť.

Fontánová metoda výroby oleje: nejlevnější a nejjednodušší

Vývoj nových ložisek se vždy provádí tryskající metodou výroby. Toto je nejjednodušší, nejúčinnější a nejlevnější metoda. Nevyžaduje další spotřebu energie a komplexní vybavení, protože proces zvedání produktu na povrch nastává v důsledku přetlaku v samotném olejovém zásobníku.

Hlavní výhody

Hlavní výhody metody fontány:

Nejjednodušší vybavení studny;
Minimální náklady na energii;
Flexibilita při řízení čerpacích procesů až do možnosti dokončení
zastávky;
Příležitost dálkové ovládání procesy;
Dlouhý intertechnologický interval provozu zařízení;

Aby bylo možné provozovat novou studnu, musí být nad ní zajištěna plná kontrola. Zkrocení fontány se provádí instalací speciálních uzavíracích ventilů, které následně umožňují řídit průtok, řídit provozní režimy, úplné utěsnění a v případě potřeby konzervaci.
Wells vybavit zvedací potrubí různých průměrů v závislosti na očekávané rychlosti výroby a tlaku in situ.

Pro velké objemy výroby a dobrý tlak se používají trubky o velkém průměru. Studny s nízkou produkcí pro dlouhodobé zachování toku a snížení výrobních nákladů jsou vybaveny zvedacími trubkami malého průměru.

Mimochodem, přečtěte si také tento článek: Vlastnosti rafinace těžkého oleje

Po dokončení plynulého procesu, u studny se používají metody umělého zvedání.

Metoda výroby oleje pomocí plynového výtahu

Plynový výtah je jednou z mechanizovaných metod výroby oleje a logickým pokračováním metody proudění. Když energie zásobníku nestačí k vytlačování oleje, začne se zvedání provádět čerpáním do zásobníku stlačený plyn... Může to být jednoduchý vzduch nebo související plyn z blízkého pole.

Pro použití při kompresi plynu vysokotlaké kompresory... Tato metoda se nazývá kompresor. Metoda plynového zdvihu bez kompresoru se provádí přiváděním plynu již pod vysokým tlakem do zásobníku. Takový plyn je dodáván z nejbližšího pole.

Zařízení plynového výtahu se provádí metodou úpravy průtokového vrtu instalací speciálních ventilů pro dodávku stlačeného plynu v různých hloubkách s intervalem stanoveným projektem.

Hlavní výhody

Plynový výtah má výhody oproti jiným metodám umělého výtah:

příjem významných objemů z různých hloubek v jakékoli fázi vývoje pole s přijatelným ukazatelem nákladů;
možnost těžby i při výrazném zakřivení
studny;
pracovat s vysoce plynnými a přehřátými formacemi;
plná kontrola nad všemi parametry procesu;
automatizované řízení;
vysoká spolehlivost zařízení;
využívání několika vrstev současně;
kontrolovatelnost procesů nanášení vosku a solí;
jednoduchá technologie pro údržbu a opravy.

Hlavní nevýhodou plynového výtahu je vysoká cena zařízení spotřebovávající kovy.
Nízká účinnost a vysoké náklady na zařízení nutí použití plynového zdvihu hlavně pouze ke zvedání lehkého oleje s vysokým obsahem plynu.

Mechanizovaná těžba ropy - čerpání

Čerpací provoz zajišťuje zvedání oleje studnou pomocí vhodného čerpacího zařízení. K dispozici jsou přísavná tyč a pístní čerpadla. Bezpístnicové - ponorné elektrické odstředivé.

Nejběžnější schéma pro čerpání ropy sací tyčová čerpadla... Jedná se o relativně jednoduchou, spolehlivou a levnou metodu. Hloubka dostupná pro tuto metodu je až 2 500 m. Produktivita jednoho čerpadla je až 500 m3 za den.

Mimochodem, přečtěte si také tento článek: Koroze zařízení

Hlavními konstrukčními prvky jsou potrubí čerpadla a písty zavěšené v nich na tlačných zařízeních tuhé tyče. Je zajištěn vratný pohyb plunžrů houpací strojumístěný nad studnou. Samotný stroj přijímá točivý moment z elektromotoru prostřednictvím vícestupňového systému převodovky.

Vzhledem k nízké spolehlivosti a výkonu pístových pístových čerpadel se v dnešní době stále častěji používají čerpací jednotky ponorný typ - elektrická odstředivá čerpadla (ESP).

Hlavní výhody

Výhody elektrických odstředivých čerpadel:

snadná údržba;
velmi dobrý ukazatel výkonu 1500 m3 za den;
pevné období generální opravy až jeden a půl roku nebo více;
schopnost zacházet s odchýlenými studnami;
výkon čerpadla je regulován počtem stupňů, celkovou délkou
montáž se může lišit.

Odstředivá čerpadla jsou vhodná pro stará pole s vysokým obsahem vody.

Pro zvedání těžkého oleje nejvhodnější jsou šroubová čerpadla. Taková čerpadla mají skvělé schopnosti a zvýšenou spolehlivost vysoká účinnost... Jedno čerpadlo snadno zvedne 800 metrů krychlových oleje denně z hloubky až tří tisíc metrů. Má nízkou úroveň odolnosti proti korozi v agresivním chemickém prostředí.

Závěr

Každá z výše popsaných technologií má právo na existenci a o žádné z nich nelze jednoznačně říci, zda je dobrá nebo špatná. Vše závisí na sadě parametrů, které charakterizují konkrétní pole. Volba metody může být založena pouze na výsledcích důkladného ekonomického výzkumu.

ZAUJÍMÁ VÁS:

Náklady na produkci ropy Státy OPEC se letos dohodly na těžbě ropy Konverze barelů ropy na tuny a naopak Objem rafinace ropy v roce 2018 v ruských rafinériích zůstane na 280 milionech tun.

Je mnohem snazší poslat člověka k prozkoumání vesmíru než k těžbě ropy z útrob Země. Ve vesmíru není silný tlak, atmosféra naší planety je téměř homogenní a koneckonců i dnes, i přes obyčejného člověka, může každý vidět, co se děje na obloze. Ale s olejem, který je skrytý pod zemí, je to mnohem komplikovanější.

Produkce ropy byla v minulosti přímým procesem. Na některých místech fontány z „černého zlata“ prorazily přímo na zemský povrch a bylo možné je okamžitě sbírat do kontejnerů. Dále v článku si povíme jak se ropa vyrábí, o takových základních procesech, jako je příprava na vývoj, vrtání studní a řízení výroby.

Růst složitosti a technologie produkce ropy

Ve starověkém Egyptě byl troud balzamován olejem; ve starověké Indii se živice a asfalt vyráběly z ropy; v Byzanci, jak dokládají historické prameny, se ropa již používala jako palivo pro primitivní plamenomety instalované na lodích - tento proces se nazýval „řecký oheň“.

Uplynuly roky, desetiletí, staletí. Zásoby ropy umístěné na vhodných místech byly vyčerpány a lidstvo se vrhlo do fáze uhlovodíků, takže celá světová ekonomika byla závislá na produkci tolik potřebného plynu a ropy.

Proto, pokud někdo z vašeho okolí nadšeně mluví o laptopech a iPhonech, můžete jen skepticky zívat a usmívat se, protože je jasné, že moderní civilizace není založena na gadgetech, ale na uhlovodících.

Nenadarmo se ropě říká „černé zlato“ - je to 100% pravda. Ropa je základem paliva pro lodě, letadla, automobily a kotelny vytápěné topným olejem a plynem.

Lidé všude jsou obklopeni plastovými předměty a dokonce i v lékárničce má každý aspirin, který je syntetizován z oleje. Před půl stoletím nezbývalo lidem nic jiného, \u200b\u200bnež se naučit, jak extrahovat ropu z míst, která byla donedávna pro komerční rozvoj považována za prakticky nepřístupná. Vědci a inženýři naší země významně přispěli k rozvoji „vesmírných technologií“ nezbytných pro těžbu ropy, což je hezké vědět.

Tam, kde se v Rusku vyrábí ropa - přední podnik Gazpromneft-Khantos

V Rusku existuje provozující pole Južno-Priobskoje, Gazpromneft-Khantos, neustále se rozvíjející ropná společnost, jedna z hlavních výrobních dceřiných společností Gazprom Neft v Chanty-Mansi Autonomous Okrug-Yugra, působící od roku 2005.

Dnes podnik zaujímá vedoucí postavení mezi společnostmi působícími na území Ugra, pokud jde o tempo růstu produkce ropy. Na přání může každý z vás vidět tento velkolepý strojírenský zázrak!

Kolik ropy zbylo pod zemí

Chci vám hned říct dobrou zprávu - v podzemí je spousta ropy. Pokud jste alespoň jednou v životě vyzkoušeli lahodný vrstvený dort, nebude pro vás těžké si představit, jak naše planeta „vypadá dovnitř“, a skládá se z mnoha vrstev různých hornin.

A tento podzemní „koláč“ má roponosnou vrstvu zvanou Bazhenovovo souvrství, pokrývající plochu jednoho milionu kilometrů čtverečních, která se nachází pod západní Sibiří.

Obsahuje významnou ropnou rezervu, která jí umožňuje zásobovat světovou spotřebu po dobu 15 až 30 let.

Technologie těžby ropy a jejich nedostatečná ekonomická účinnost

A teď trochu o smutku. Technologie lidstva dnes ještě nejsou dostatečně pokročilé pro plnohodnotný a ekonomicky efektivní rozvoj bazhenovského souvrství. V roce 2017 společnost Gazprom Neft otevřela technologické centrum Bazhen v Chanty-Mansijsku, ale nyní se vyvíjejí metody komerční produkce ropy ze skupiny těchto hornin.

Navzdory skutečnosti, že první testovací studny začaly fungovat, vědci Gazprom Neft potřebují dalších pár let, aby dosáhli produkce na komerční ziskové úrovni 2,5-4 milionů tun ročně.

Pokud nevytvoříte dalekosáhlé plány, pak v nadcházejících desetiletích existuje rozumná naděje na rozšíření asi 5% uhlovodíků, které tam leží, pro plnohodnotný a ekonomicky efektivní rozvoj Bazhenovského souvrství.

Jak se ropa vyrábí na příkladu podniku Gazpromneft-Khantos

Abyste měli jasnou představu o tom, jaké jsou potíže, řekneme vám, jak funguje podnik Gazpromneft-Khantos, který v současné době ročně vyprodukuje přibližně 15 milionů tun ropného ekvivalentu. Musíte si představit cihly, které jsou nasáklé ropou, ukryté v podzemí v hloubce 3 kilometrů. Cihly jsou vtlačeny do tenké vrstvy vysoké 15-20 metrů a další kameny ji rámují shora a zdola, jako vrstvy dortu.

Za účelem získání přístupu k těmto cihlám organizují naftáři vrtné místo. Geologové určí požadovaný bod v blízkosti Chanty-Mansijsku, poté se na tomto místě vylije z písku obrovská oblast izolovaná od vody. Aby bylo možné vizualizovat rozměry, jedná se o dvě fotbalová hřiště.

Kolem místa je vybudována šachta písku, a to v případě nouze, aby olej nikam neunikl. Na samotném místě je sestavena monstrózní vrtná souprava, což je vícepodlažní budova, která se s ohlušujícím řevem pohybuje od studny ke studni po kolejích.

Začíná vrtání a jak se vrtačka pohybuje hlouběji do země, vrt vrtu je vyztužen trubkami. Děje se tak, aby se studna nezhroutila, a vrták sám, jako unášecí pistole s hladkou hlavní, se volně pohybuje po hlavni. Mezi horninou a trubkami je volný prostor „ucpaný“, jinými slovy, vyplněný cementem. Samozřejmě, ne každý rozumí tomu, jak vypadá cvičení.

Ve většině případů se jedná o působivě vypadající polotovar vyrobený z velmi odolného materiálu. Vrtáky dodávají vodu do hřídele, který vrtačku otáčí, a poté se vrací zpět podél stěn hřídele. Rotující vrták prohlubuje otvor přesně ve směru, na který směřuje shora.

Představme si, že hrajete kulečník, ale štrajkujete kovové koule a snažíte se je zahnat do kapes, nikoli tágem, ale proudem vody z vodní pistole. Ale když produkujete ropu, kouli nejen nevidíte, ale také se nacházíte ve velké vzdálenosti od ní a dosahuje několik kilometrů. Ruské vrtáky dnes řeší zhruba podobné úkoly.

Vyvrtání jedné studny bude trvat několik týdnů. Jak jsme řekli výše, vrtná souprava stojí na kolejích. Po dokončení prací na další studni se vrtná souprava přesune o několik metrů, aby se vyvrtala další studna, pak další a další a proces pokračuje, dokud se neobjeví celá skupina 12-18 jamek.

Studny jsou v prvním kilometru vyvrtány víceméně svisle, ale později se plynule otáčejí různými směry a prakticky tečou do vodorovné roviny, čímž se získá nejreálnější podzemní klastr.

Díky této vrtací technologii sbírá každá destička ropu z podzemního místa o poloměru až 4 kilometry.

Bez příslušného pořadí samozřejmě nemohou špičkové technologie fungovat. Všechny objekty jsou pečlivě sledovány, takže jsou v dokonalé čistotě, vše je přesně podepsáno a ohromeno.

Kolik dostanou vrtáci a jaký je jejich pracovní plán?

Všichni zaměstnanci nosí ochranné brýle a přilby, včetně nadřízených. Mzda pro běžné vrtáky odpovídající - asi 200 tisíc rublů za měsíc směny. Po měsíci práce vrták odpočívá měsíc.

Tento režim má klady i zápory. Mezi výhody patří:

Jídlo je na vysoké úrovni. Kvalita jako v restauraci;
Vrtáky jsou dodávány se vším, co potřebují, takže zde nejsou téměř žádné náklady. Díky tomu si můžete domů přinést nedotčený plat;
Během směny je dodržován zákoník práce. Pracovník na směny pracuje 12 hodin za směnu, má všechny sociální záruky.

Existují také nevýhody:

Povětrnostní podmínky mohou být docela drsné - je zde velmi chladno;
Pokud má člověk rodinu, pak takový „otrhaný“ plán měsíc co měsíc nevyhovuje všem.

Určitě pro mladý zaměstnanec bez rodiny a dětí je taková práce dokonalá. Vysoký plat a měsíc odpočinku před další směnou vám umožní dobře se pobavit a vyrazit na výlet.

Rozvoj ropných polí - proces přípravy a vrtání

Pojďme si znovu promluvit o tom, jak se ropa vyrábí ve fázi vrtání studny. Mnoho lidí mylně předpokládá, že když vrtačka dosáhne formace, může být potrubí připojeno a olej odčerpán. To není pravda! Aby mohla společnost vyvrtat jednu vertikální studnu, musí vytáhnout 35-45 milionů rublů. Teoreticky může obyvatel hlavního města s dobrým obchodem prodat nemovitost umístěnou ve středu a vyvrtat mocnou rouru na svém místě s venkovským domem, ale i když má to štěstí, že najde alespoň trochu oleje v útrobách Země, nebude jej moci „vytáhnout“, aby povrch.

Znovu zdůrazníme, že olej je obsažen v poměrně hustých vrstvách. A tím vzhled vypadají jako cihly nebo pískovec nasáklý olejem. Proto k vám olej sám neteče. Tady například propíchnete hrušku šídlem - vytéká z ní hrušková šťáva do sklenice? Samozřejmě že ne. Tak je to s olejem.

Aby geologové získali ropu, musí provést skutečně klenotnickou operaci, která se nazývá hydraulické štěpení. Jak se to stalo?

Pod silným tlakem je do studny čerpána voda, která rozbíjí formaci a vytváří trhliny. Písek je do nich vháněn, což zabraňuje uzavření trhlin. Gazprom Neft vlastní přední technologie hydraulického štěpení. V roce 2016 bylo na poli Gazpromneft-Khantosa provedeno rekordní hydraulické štěpení 30 stupňů! Poté spodní (spodní konec) studny vypadal jako kartáč, kterým myjeme nádobí.

Tím ale práce nekončí! Aby olej mohl stoupat, musí být tlačen zespodu tlakem vody. A tady geologové stojí před úkolem provést pečlivé výpočty, které ukazují, do kterých vrtů je třeba injektovat vodu a ze kterých je již možné odebírat ropu, která vede až k vrtákům. Při odčerpávání oleje se mění tlak v nádržích, jedná se tedy o probíhající pracovní proces: do některých studní se vstřikuje voda a do jiných se spouštějí čerpadla, která pod pekelným tlakem „vytlačují“ olej na povrch.

Obrovský tlak, který doprovází těžbu ropy, je přesvědčivým důvodem k udržení pořádku ve výrobě a k vyplácení vysokých mezd zaměstnancům.

Abyste jasně pochopili, 200 atmosfér, skromných z hlediska parametrů oleje, je dost na to, aby i tenký pramínek fungoval jako ostrý skalpel. Je schopná rozřezat na kousky a drahé vybavení a, nedej bože, hrubý zaměstnanec.

Upozorňujeme na skutečnost, že v terénu se většina zařízení vyrábí na domácím trhu s nápisy v azbuce, neobvyklé pro počítačového vědce a charakteristickými černými štítky.

Je příjemné si uvědomit, že naše země je dnes lídrem ve vývoji ropných technologií.

Pojďme tedy dát dohromady veškerou vykonanou práci:

Studny byly vyvrtány;
byl proveden komplex hydraulického štěpení;
byl vytvořen nejsložitější systém plavidel komunikujících pod vysokým tlakem;
šachty dolů byly vyčištěny od cizích úlomků a písku.

Řízení produkce ropy

Nyní ropa vyšla na povrch a poté se k práci připojili provozovatelé. Ještě před několika lety museli obejít všechny jamky v kruhu a sbírat vzorky formovací tekutiny do lahví. Tyto vzorky jsou jakýmsi šlehaným koktejlem z tmavé čokolády a voní jako benzín z jakékoli čerpací stanice. Otočením ventilu operátor nalil do láhve pěnovou směs vody a oleje a poté pomocí speciálního zařízení vyslal do studny zvukovou vlnu. To bylo provedeno k určení aktuální hloubky studny. Mimochodem, pro začínající operátory stále existuje zajímavá tradice. Poté, co úřední orgány prošly zkušební dobou, namazaly jejich rezervoár - to je rituál přechodu na naftáře.

Dnes není nutné písečné místo, které v létě připomíná vyprahlou poušť v arabských zemích, často navštěvovat, protože studny jsou vybaveny senzory. Berou všechna měření v reálném čase a poté je přenášejí do řídícího centra.

Doposud by automatizace byla omezena na toto - je však pohodlnější ovládat všechny ventily a zařízení z řídicího centra, než běhat po podložce studny a mluvit s operátory v rádiu. Ale moderní realita stimuluje ropné společnosti být v neustálý vývoj, protože těžba ropy rok od roku stoupá, ale efektivní poptávka po „černém zlatě“ neroste tak rychle, jak by se dalo.

Abyste mohli pole využívat, musíte mít ziskovost 15%, ale i přes zdánlivě skromné \u200b\u200búdaje je každý rok stále obtížnější je dosáhnout.

Nyní nafťáci vyrábějí digitální dvojčata pro pole. Všechny informace plynou do Centra řízení výroby (MCC), které má podobnosti v uspořádání s Centrem řízení mise kosmické lodě... Moderní výkonné počítače simulují procesy probíhající v podzemí pomocí neuronových sítí a předpovídají, kolik a kolik oleje by každé čerpadlo mělo dodat na hladinu v každé studni a co je třeba udělat, aby bylo dosaženo maximálního výsledku.

Každý z nás si samozřejmě může jen zhruba představit, jaké procesy probíhají v podzemí během těžby ropy, jak se pohybují kapaliny a jak fungují čerpadla. Na druhé straně digitální dvojče simuluje vše velmi přesně a každou minutu opravuje trojrozměrný obraz pomocí nových údajů ze senzorů. Použití tohoto systému umožňuje získat maximum z existujícího pole. A pokud by například lidé bez technologie těžili 6 milionů tun ročně, pak počítačové vybavení pomáhá zvýšit toto číslo téměř dvakrát - to je 10 milionů tun!

Těžba dřeva - odstranění vosku

Existuje důležitá nuance - olej v útrobách Země má teplotu 100–120 stupňů, a to stačí k tomu, aby zůstal tekutý. Jakmile se však zvedne na povrch, ztuhne, a když jeho teplota dosáhne 60 stupňů, parafín, který je jeho součástí, se začne usazovat na stěnách šachty. Aby tento proces nenarušoval produkci oleje, pravidelně se do dolu zavádí speciální kulatý nůž, který klouže nahoru a dolů a odřezává parafín ze stěn.

Důl navíc obsahuje obrovské množství dalších zařízení, která provádějí konkrétní úkol nebo přenášejí některé důležité informace naftařům. Například „těžba dřeva“ se provádí pravidelně (slovo pochází z francouzské Carotte - mrkev). Během tohoto procesu geofyzici ponořili do vrtu sondu, která vypadá jako mrkev, jejímž úkolem je přenášet podrobné informace o horninách, které studnu obklopují, na povrch.

Zásobní kapalina a její separace

Zásobní kapalina, která, jak jsme řekli výše, je směsí vody a oleje a vychází na povrch, prochází trubkami do malého přívěsu připomínajícího pavouka. V něm se kapalina měří z různých stran a směřuje dále k instalaci předběžného vypouštění vyrobené vody.

Nenechte se oklamat slovem „předběžný“, protože na ropném poli funguje kromě vrtů i skutečná petrochemická elektrárna. Jeho hlavním úkolem je připravit olej na cestování potrubím. Abychom pochopili rozsah této rostliny, uvedeme příklad. Pro provoz pole Južno-Priobskoje je zapotřebí 96 MW elektřiny - dost na zásobení malého města.

V rostlině je formovací tekutina umístěna do obrovského separátoru, ve kterém je rozdělena do tří velkých vrstev - přidruženého plynu, vody a oleje.

Přidružený plyn se dělí na dvě složky - zemní plyn a NGL (velká část uhlovodíků). Zemní plyn, který je směsí etanu a metanu, se používá k vytápění a dalším potřebám domácnosti, včetně výroby vlastní elektřiny, což významně šetří. NGL se načerpá do potrubí a přemístí do závodu v Tobolsku, kde se z něj také vyrábí propylen. Pokud byl dříve přidružený plyn jednoduše spalován, pak stát nedávno změnil daňovou legislativu a nyní je výhodnější plyn zpracovávat.

Voda proudí zpět do studní a je čerpána pod zemí, aby natlakovala systém.

Zbývající olej je podroben ještě větší dehydrataci, jsou z něj odstraněny soli a vyčištěny od mechanických nečistot, díky nimž může dojít k ucpání potrubí.

Ropná laboratoř

Místní laboratoř každý den odebírá stovky vzorků ke kontrole kvality produktu, a to jak na vstupu, tak na výstupu. Laboratoř je vybavena nejen domácím vybavením, což je přibližně polovina. Ale nejdůležitější zařízení - hrozivý stativ umístěný v brutálním ocelovém kufru - vyrobil domácí výrobce.

Mnozí z vás by byli překvapeni, když zjistili, že cena tohoto přenosného zařízení je 2,5 milionu rublů. Pokud by však byl zakoupen v zahraničí, mohla by být cena desetkrát vyšší.

Ekologie těžby ropy

Vraťme se k rozhovoru o těžbě ropy. Když jsme hovořili o hydraulickém štěpení, pravděpodobně jste si představili postapokalyptickou krajinu připomínající záběry z amerických filmů: mrtvé stromy, vyhublá zvířata se dvěma hlavami, popraskaná bez života země. Ve skutečnosti je ale všechno jinak. Možná se v naší zemi provádí hydraulické štěpení ve větší hloubce nebo se používají ekologičtější chemikálie, což umožňuje ponechat zemský povrch v těžební oblasti beze změny. V blízkosti studní jsou rybníky, ve kterých plavou labutě. Pokud přijedete na exkurzi, pak vám při podrobném bezpečnostním briefingu podrobně řeknou, kam máte běžet, pokud zazní signál „medvěd přišel“. Na poli necítíte charakteristický chemický zápach.

Vedoucí pozice Ruska v technologii těžby ropy

Jste hrdí na to, že pokud jde o produkční kulturu, za posledních dvacet let jsme určitě udělali velký pokrok. A pokud se nám dříve úroveň německého a japonského průmyslu zdála nedosažitelná, dnes naše velká výrobní podniky se mohou bezpečně pochlubit tím, že odpovědnost a přesnost jsou jejich vizitka... Této úrovně se navíc podařilo dosáhnout nejen v tak vyspělých průmyslových odvětvích, jako je petrochemie a těžba ropy. Dnes má Rusko plné právo být označováno za civilizovanou průmyslovou zemi a může učit mnoho dalších zemí se zásobami uhlovodíků, jak těžit ropu za podmínek jejího výskytu v hlubokých vrstvách.

Mnoho lidí, jako by dnes bylo v hluboké minulosti, si myslí, že je snadné těžit ropu. Našel vklad, spustil „pumpu“ a roztočil ji! Ve skutečnosti se věci liší a produkce ropy je velmi technologicky vyspělý proces, který lze případně přirovnat k výrobě moderních mikroprocesorů. Pouze několik států má ve skutečnosti schopnost samostatně vyvíjet složité vklady. Rusko je právě takový stát a my na něj můžeme být právem hrdí.

Co je zajímavé na produkci ropy? - říkáš. Často o tom psali hodně a všechno už bylo dávno vyřešeno na „policích“. Věci se však mění i v tomto klasickém odvětví. Bez vědomí nás dochází k velkým změnám. Důvodem je především skutečnost, že prakticky nezbývá žádný lehký olej a těžba složitého oleje vyžaduje racionální přístup a nové digitální technologie.

Nedávno jsme navštívili pole Yuzhno-Priobskoye v Gazpromneft-Khantos, které se nachází nedaleko od Chanty-Mansijsk. Pole bylo objeveno v roce 1982. Zaveden do vývoje v roce 1999. Výrobní vrtání probíhá od roku 2002. YULT plocha pole Priobskoye: 2253,8 čtv. km.
Počáteční geologické zásoby dosahují více než 1,5 miliardy tun. Vzhledem k extrémně nízké propustnosti produktivních útvarů byl vývoj oblasti Yuzhno-Priobskoye dlouho považován za nerentabilní. Díky využití nových technologií, zejména hydraulického štěpení (o tom si povíme o něco později), se společnosti podařilo nejen zahájit svůj vývoj, ale také znásobit objem výroby: z 2,7 milionu tun ropy ekvivalentu E. v roce 2005 na 15,2 milionu tun ropného ekvivalentu. E. v roce 2017:

Wells

Ložisko je „rozděleno“ na tzv. „Keře“. Bush je místo, kde se nacházejí hlavy několika směrových studní. V jednom klastru s jednotným řídicím a monitorovacím systémem je zpravidla 12-24 jamek.

1. Navštívili jsme jeden z keřů a viděli jsme, jak se těží ropa. Abyste se dostali k objektu, musíte se převléknout do kombinézy, podstoupit bezpečnostní instruktáž a získat vstup. Všechno je velmi vážné:

2. Upřímně jsem očekával, že uvidím tradiční houpací křesla. Ukazuje se, že tyto technologie jsou spolu s rotačními telefony minulostí. Nyní se čerpá více ropy efektivní způsoby... Na této podložce byly jamky vyvrtány na jedné rovnoběžné přímce. Obrázek zobrazuje 7 aktivních jamek. Za nimi je vrtná souprava, která vrtá další studnu. Díky pohyblivé kolejové základně se pohybuje územím keře:

3. Studna má hloubku více než 3 kilometry. Po vrtání a přípravě se do vrtu spustí speciální elektrické čerpadlo, které hraje roli obrovského houpacího křesla, na které jsme zvyklí. Čerpadla potřebují energii, proto je společně s čerpadlem spuštěn speciální pancéřovaný kabel do studny, kterým je dodáván elektrický proud. Všechny elektrické sítě jsou položeny „vzduchem“ na podpěry, což dává vizuální kontrola a zajišťuje bezpečnost dodávky elektřiny:

4. Jedno čerpadlo spotřebuje přibližně 600 kW za hodinu. Pro řízení účinnosti spotřeby elektřiny jsou k dispozici speciální digitální řešení, o kterých si povíme o něco později:

5. O studny se starají speciálně vyškolené osoby - operátoři. Jedná se o kvalifikované pracovníky z různých oblastí Ruska, kteří prošli školením a certifikací. Práce na těžbě ropy se provádějí na směnném základě:

6. Veškerá správa se provádí vzdáleně z centra řízení výroby (MCC). Každý operátor má smartphone se speciální aplikací, která přijímá úkoly z MCC. Operátor nám ukázal, jak se pracovalo v předdigitální éře. Na smartphonu (před objevením smartphonu byla úloha vydána prostřednictvím položky protokolu) byla přijata úloha měřit hladinu olejové kapaliny ve studni a odebrat vzorek:

7. Obsluha jde ke studni se sadou speciální nástroje a kontejnery. Ze studny nečerpá olej, ale olejovitá kapalina, která se skládá z vody, plynu, nečistot a ve skutečnosti samotného oleje. Chcete-li odebrat vzorek, musíte nejprve projít částí horní tekutiny. K tomu se používá kbelík. Podstata je stejná, když po opravě potrubí z vodovodu projdeme špinavou vodou. Dále je plot vyroben v několika lahvích:

9. Zásobník kapaliny obsahující olej, ze kterého se výroba provádí, je umístěn ve značné hloubce. Pokud hladina stoupne, pak je čerpadlo ucpané nebo zásobník začal produkovat více, pokud poklesne, zásobník dá méně, než je odhadovaný objem výroby. Pravidelné měření hladiny kapaliny ve studni je nezbytné k přesnému určení charakteristik elektrického čerpadla a k potvrzení přesnosti nastavení řídicích senzorů instalovaných ve studni:

10. Mnoho ropných společností stále pracuje staromódním způsobem, čerpá ropu pomocí rockerů, provádí ruční odběr vzorků a ručně mlátí hladinu ve vrtu. Gazpromneft-Khantos již dávno vybavil výrobní bloky automatizovanými skupinovými měřícími jednotkami (AGZU) určenými k měření množství ropy, ropného plynu a dalších zpracování softwaru výsledky, jejich přenos do telemetrického systému prostřednictvím komunikačních kanálů. Celý proces je co nejvíce automatizován a je vybaven dálkovým ovládáním:

11. Dalším digitálním systémem řízení výroby je řídicí stanice čerpadla:

12. Zde jsou instalovány nástroje pro monitorování a řízení čerpadel umístěných ve studních. Všechno software a plnění ruské produkce. Obsluha monitoruje tlak, hladinu a teplotu studny. Zde je například aktuální hodnota v jedné z jamek. Hladina formovací tekutiny je 2633 metrů, teplota v této hloubce je +97 stupňů. Čerpadla fungují za takových podmínek:

Hydraulické štěpení

Je čas mluvit o moderních metodách těžby ropy. Nyní mají téměř všechny jamky vodorovné konce. Co to znamená? Nejprve se vrt vyvrtá svisle na určitou úroveň, poté se změní směr vrtání a vrt přejde do vodorovné roviny. Ropná ložiska se stále častěji nacházejí v tenkých vrstvách vyskytujících se na těžko přístupných místech (pod řekami, jezery, bažinami) a tento způsob vrtání je nejúčinnější pro následnou těžbu. Ke zvýšení množství produkované formovací tekutiny se provádí hydraulické štěpení.

Směs tekutiny a speciálního propantu (propant) se vstřikuje do formace pod vysokým tlakem. V procesu přivádění směsi se vytvářejí vysoce vodivé kanály (hydraulické zlomeniny), které spojují vrt a formaci, které jsou upevněny propantem. Je mnohem snazší, aby olej proudil z formace do studny těmito kanály. Ve vícestupňovém hydraulickém štěpení (MSHF) se provádí několik operací hydraulického štěpení v jednom vodorovném vrtu. Je tak zajištěno vícenásobné zvýšení oblasti pokrytí formace o jednu jamku.

Vrtná souprava

13. Jeden z hlavních počáteční práce při těžbě ropy se provádí vrtná souprava. Složení vrtné soupravy: vrtná souprava, vypínací mechanismy, vrtací kolona:

14. Vrtná struna se skládá z vrtných trubek určených k přenosu zátěže během vrtání na vrták, transportu vrtné kapaliny na dno vrtu s následným odstraněním odřezků. Délka vrtacího řetězce přímo závisí na hloubce studny:

15. Na základně vrtných trubek je nainstalován hrot, který provádí vrtání. Bity mají různé velikosti, tvary a pracovní povrchy v závislosti na tloušťce vyvrtávané horniny. Zdrojem opotřebení jednoho bitu je asi 10 tisíc metrů vrtání.
Například dva různé bity před / po použití:

16. Celý proces vrtání je plně automatizovaný a řízen softwarem:

17.

18. Při vrtání studní, těžbě a přepravě ropy je věnována velká pozornost ochraně životního prostředí. Veškerý odpad je odstraněn a zlikvidován a vedlejší produkty, jako je plyn a voda, jsou recyklovány. Ekologickou čistotu nejlépe sdělují labutě, které si zvolily jezera poblíž těžebních míst:

Centrum pro úpravu oleje

Přesuneme se několik kilometrů od výrobní podložky a ocitneme se v přípravně a čerpací stanici oleje.

Jak již bylo zmíněno, ze studny se nevyrábí olej, ale olejová kapalina, ve které je kromě oleje samotného také velké množství vody, plynu a dalších nečistot. Pro její čištění a další přepravu vstupuje kapalina nejprve do jednotky na úpravu oleje. Poté jde obchodovatelná ropa do místa převzetí oleje, kde je komercializována a odčerpána pro další dodávku do systému Transneft.

19. Oblast, kde se nachází čistírna ropy, vypadá jako slušná ropná rafinerie:

Hlavní proces přípravy je termochemický. Produkce vrtů prostřednictvím systému sběru oleje vstupuje do separačního systému, kde probíhá předběžná separace plynu z kapaliny. Separace v separátorech probíhá diferenčním tlakem. Emulze olej-voda je odeslána do místa předehřívače, kde je zahřátá a v dalším stupni smíchána s chemickým emulgátorem na bázi methanolu, který zlepšuje separaci oleje od vody.

Po zahřátí emulze vstupuje do místa třífázových separátorů. Jedná se o obrovské sudy, rozdělené do dvou komor. Kvůli rozdílu v hustotě vstupuje voda do spodní komory, olej do horní komory. Plyn druhého stupně zbývající po první separaci se také uvolní. Olej protéká přepážkou do třetí komory, poté je odeslán do dalšího separačního stupně, kde se z něj oddělí zbývající plyn. Získá se tak ropa, která se již připravuje na další přepravu. Oddělená formační voda se zde čistí od různých nečistot a dále se používá pro vstřikování pod enormním tlakem do formace pro hydraulické štěpení. Výsledný plyn ze všech tří separačních stupňů je částečně využíván pro vlastní potřebu (pece, kotle a výroba vlastní elektřiny), ale většina je směrována na zpracování plynu. Ukázalo se, že je to téměř bezodpadová výroba.

20.

21. Stejně jako ve výrobě je proces úpravy oleje co nejvíce automatizovaný. Celý proces sleduje operátor:

22. K dispozici je také chemická laboratoř. Po každém kroku separace procházejí vzorky produktů důkladnou chemickou analýzou z hlediska souladu s technickými požadavky.

24. Laboratoř je vybavena poslední slovo technologie. Například zařízení rosného bodu. Toto zařízení je potřebné k určení stavu plynu. Mimochodem, jedná se o domácí produkci, i když stojí více než tři miliony rublů:

Dílna na výrobu ropy

25. Přesuneme se na další místo „Gazpromneft-Khantos“. Ústřední inženýrská a technologická služba (CITS). Plná kontrola a digitální správa všech fází těžby ropy se provádí zde:

26. Zde jsou shromažďována veškerá odečty a zprávy o vybavení vrtů a studní. Dispečeři sledují parametry a objemy výroby, distribuují úkoly operátorům v terénu (viz foto 6).

27. Provádí se kamerové sledování a řízení provozu klastrů a vrtů:

28. Monitor zobrazuje celou strukturu pole. Provozovatelé mají možnost upravit objem výroby, provést změny v provozu zařízení za účelem optimalizace celého procesu:

29. Takto vypadá mapa současné těžby ropy s vizualizací pomocí podložek. To vše se upravuje v reálném čase:

30. Dispečink nepřetržitě sleduje provoz zařízení energetické sítě a elektráren pracujících v polích Gazpromneft-Khantos. Ovládací panel domácí výroby je vyroben s využitím inovativního vývoje a vysokých požadavků na spolehlivost provozu všech prvků. Celková plocha desky je více než 27 metrů čtverečních. Zobrazuje nadzemní vedení a rozvodny s napěťovými hladinami 110 kV a 35 kV a také elektrárny pracující v polích Priobskoye, Zimny \u200b\u200ba Yuzhno-Kinyaminskoye.

Řídicí centrum výroby v Chanty-Mansijsku

31. Výrobní kontrolní středisko se nachází v Chanty-Mansijsku v sídle společnosti Gazpromneft-Khantos:

MCC je v souladu s vesmírným MCC a provádí podobné úkoly pouze v pozemském měřítku jednoho podniku.
K realizaci strategických plánů bylo v roce 2017 vytvořeno inovativní centrum řízení výroby (MCC).
MCC je založeno na podpoře a adaptaci „digitálního dvojčete“ v terénu. Zvláštnost modelu spočívá ve funkci samoučení: je schopen autokalibrace na základě dynamicky se měnících informací pocházejících z automatizačního zařízení.

32. „Digitální dvojče“ vám umožňuje automaticky zvolit optimální provozní režimy pro všechny prvky komplexu, předem identifikovat nouzové situace, provést preventivní vyhodnocení provozu systému v případě změny jeho konfigurace.

33. Velký monitor zobrazuje aktuální informace o vkladech s odkazem na konkrétní údaje o produkci:

Díky zavedení nových technologií, zařízení a systémů se společnost posunula na kvalitativně novou úroveň řízení výroby.
Všechny informace vstupující do MCC lze vizualizovat, což umožňuje multifunkčnímu týmu přijímat včasná informovaná rozhodnutí s přihlédnutím ke všem možnostem a omezením a sledovat jejich kvalitu.

34. Digitální dvojče je především vizuální prognóza a výpočet toho, co se může stát, když se změní konkrétní parametr výroby. Můžete například simulovat situaci, která nastane, pokud zvýšíte nebo snížíte produkci jedné konkrétní jamky / podložky / pole. Zobrazí se výpočet ztráty / zisku / nákladů. Na tomto základě funguje systém optimalizace výroby. Monitor zobrazuje dva grafy: reálné a optimalizované. To vám umožní vytvářet předpovědi do budoucna a ušetřit značné prostředky na budoucí projekty:

35. Kromě procesů výroby ropy jsou zde zobrazeny i další oblasti výroby. Například zde je trasa automobilu naší skupiny s vizualizací na mapě, dobou jízdy a obsazením řidiče. To vám umožní optimalizovat nejen výrobní procesy, ale také personální zajištění:

36. Z oken Ústředního obchodního domu se otevírá nádherný výhled na hezkého Chanty-Mansijska:

38. Geometrie kanceláře Gazpromneft-Khantos je velmi zajímavá. Dobře zdůrazňuje všechny moderní digitální procesy, které probíhají v podniku:

39. Budoucnost přišla a my jsme její součástí!

Stručně řečeno, uvnitř se odehrávají dva hlavní procesy:
oddělení plynu od kapaliny - plyn vstupující do čerpadla může narušit jeho činnost. K tomu se používají odlučovače plynu (nebo odlučovač plynu - dispergátor, nebo jednoduše dispergátor, nebo dvojitý odlučovač plynu, nebo dokonce dvojitý odlučovač - dispergátor plynu). Pro normální provoz čerpadla je navíc nutné odfiltrovat písek a pevné látky obsažené v kapalině.
zvedání kapaliny na povrch - čerpadlo se skládá z většího počtu oběžných kol nebo oběžných kol, která se otáčejí a urychlují tak kapalinu.

Jak jsem již napsal, elektrická odstředivá ponorná čerpadla lze použít v hlubokých a nakloněných ropných vrtech (a dokonce i vodorovných), v silně zalévaných vrtech, ve studnách s jodbromidovými vodami, s vysokou slaností formovacích vod, pro zvedání solných a kyselých roztoků. Kromě toho byla vyvinuta a vyrobena elektrická odstředivá čerpadla pro simultánní-samostatný provoz několika horizontů v jedné studně. Někdy se k vstřikování solanky do olejové nádrže používají také elektrická odstředivá čerpadla, aby se udržel tlak v nádrži.

Sestavený ESP vypadá takto:

Poté, co se kapalina dostane na povrch, musí být připravena k přenosu do potrubí. Produkce z ropných a plynových vrtů není čistá ropa a plyn. Voda z formování, související (ropný) plyn, pevné částice mechanických nečistot (kameny, ztužený cement) pocházejí ze studní společně s ropou.
Vyráběná voda je vysoce mineralizované médium s obsahem solí až 300 g / l. Obsah formovací vody v oleji může dosáhnout 80%. Minerální voda způsobuje zvýšené korozivní ničení potrubí, nádrží; pevné částice pocházející z toku oleje ze studny způsobují opotřebení potrubí a zařízení. Přidružený (ropný) plyn se používá jako surovina a palivo. Je technicky a ekonomicky možné podrobit olej speciální přípravě před plněním do hlavního ropovodu za účelem jeho odsolení, dehydratace, odplynění a odstranění pevných částic.

Zpočátku jde ropa do automatizovaných skupinových dávkovacích jednotek (AGZU). Z každé studny samostatným potrubím je do AGSU dodáván olej spolu s plynem a formovací vodou. AGZU zaznamenává přesné množství oleje přicházejícího z každé studny a také primární separaci pro částečnou separaci formovací vody, ropného plynu a mechanických nečistot ve směru separovaného plynu plynovodem do zařízení na zpracování plynu (zařízení na zpracování plynu).

Veškerá výrobní data - denní průtok, tlaky atd., Zaznamenávají operátoři v kultivačním stánku. Poté jsou tato data analyzována a zohledněna při výběru produkčního režimu.
Mimochodem, čtenáři, ví někdo, proč se tak nazývá kniha o kultuře?

Dále je olej, částečně oddělený od vody a nečistot, odesílán do integrované jednotky na úpravu oleje (OCPU) pro konečné čištění a dodávku do hlavního potrubí. V našem případě však ropa nejprve jde do přečerpávací čerpací stanice (BPS).

Ve vzdálených polích se zpravidla používají pomocné čerpací stanice. Potřeba používat přečerpávací čerpací stanice je způsobena skutečností, že v takových polích často energie vrstvy nesoucí ropu a plyn nestačí k přepravě směsi ropy a plynu do UKPN.
Přečerpávací stanice plní také funkce oddělování ropy od plynu, čištění plynu od kapičkové kapaliny a následnou samostatnou přepravu uhlovodíků. Současně je olej čerpán odstředivým čerpadlem a plyn pod separačním tlakem. ČSN se liší podle typu v závislosti na schopnosti procházet různými tekutinami. Plnocyklová přečerpávací stanice se skládá z vyrovnávací nádrže, jednotky pro sběr a čerpání úniků oleje, samotné čerpací jednotky a skupiny zapalovacích svíček pro nouzové vypouštění plynu.

Na ropných polích je po průchodu skupinami dávkovacích jednotek olej nasáván do vyrovnávacích nádrží a po oddělení vstupuje do vyrovnávací nádrže, aby byl zajištěn rovnoměrný tok oleje do předávacího čerpadla.

UKPN je malá rafinerie, kde se ropa podrobuje konečné přípravě:

Odplyňování (konečná separace plynu z ropy)
Dehydratace (zničení emulze voda-olej vytvořené při zvedání produktu ze studny a přepravě do UKPN)
Odsolování (odstranění solí přidáním čerstvé vody a re-dehydratace)
Stabilizace (odstraňování lehkých frakcí za účelem snížení ztrát oleje při jeho další přepravě)

Pro účinnější přípravu se často používají chemické, termochemické metody a také elektrická dehydratace a odsolování.
Připravený (komerční) olej je odeslán do skladiště, jehož součástí jsou nádrže různých objemů: od 1 000 m³ do 50 000 m³. Poté je olej veden přes čerpací stanici do hlavního ropovodu a odeslán ke zpracování. Ale o tom si povíme v dalším příspěvku :)

V předchozích verzích:
Jak si vrtat studnu? Základy těžby ropy a zemního plynu v jednom příspěvku -

Ropa a plyn jsou základem palivové a energetické ekonomiky všech vyspělých zemí, nejbohatších chemických surovin. Produkce ropy a zemního plynu je složitý a mnohostranný proces, nasycený technickými zařízeními. Provozovatel nafty a zemního plynu musí být všeobecným mechanikem se znalostmi základů elektrotechniky, automatizace a elektroniky, se znalostí geologie a vrtání.

Geologie ropných polí.

Ropné a plynové ložiskové vrstvy se vyskytují ve značných hloubkách a pro jejich přístup jsou vyvrtány vrty. Studna je válcový důl pracující velmi velké hloubky a malého průměru. Veškerý průzkum a část produkčních vrtů jsou vyvrtány jádrem. Jádro je sloup odřezků. Jádra se používají ke studiu fyzických a chemické vlastnosti horniny skládající vrstvy. Zkoumá se složení kapalin a plynů nasycujících tyto vrstvy. Spolu se studiem jádra se provádějí geofyzikální studie vrtů. To vám umožní přesně určit geologický řez, vypočítat zásoby ropy a zemního plynu.

Pro upevnění studny a oddělení vrstev jsou sloupy kovových trubek sníženy:

Směr
Dirigent
Sloupec produkce.

Prostor mezi stěnami studny a trubkami je stmelen k hlavě studny. Pro spojení studny s produktivním útvarem je struna perforována vytvořením desítek otvorů. Ropa a plyn se hromadí v propustných horninách, porézních nebo zlomených, ohraničených nahoře a dole nepropustnými horninami.

V nádržích nejsou žádná ropná jezera.

Vklady mají rezervu energie rezervoáru, jejíž typ určuje režim rezervoáru. Ve své čisté podobě lze rozlišit následující režimy:

Poháněno vodou - zde je zdrojem energie nádrže voda na okraji nebo na dně.
Tlak plynu - zdrojem energie zásobníku je tlak uzávěru plynu.
Rozpuštěný plyn - zdrojem energie zásobníku je energie plynu rozpuštěného v oleji.
Pružný - zdroj energie zásobníku - elastické vlastnosti zásobníku a nasycení kapalin a plynů.
Gravitační - aktivně se projevuje ve strmě klesajících formacích. Tok oleje do vrtu je způsoben gravitací.

V přírodě se tyto režimy nacházejí v různých kombinacích.

Metody produkce ropy a zemního plynu.

Ropa je extrahována fontánou nebo jednou z mechanizovaných metod. Volba metody je dána množstvím energie nádrže a geologickými a technickými vlastnostmi vrtu.

Fontána způsobem

Při způsobu výroby fontánami olej spěchá gravitací hadičkou na povrch. Studna je zapečetěna vánočním stromem. Slouží k odvádění ropy a zemního plynu do sběrného ropného potrubí a k regulaci průtoku vrtu a umožňuje terénní výzkum. V případě vyčerpání nebo nedostatku energie v zásobníku se ropa extrahuje mechanizovanou metodou.

Metoda plynového výtahu

Při výrobě plynového výtahu nebo kompresoru se olej zvedá stlačeným plynem, který se vstřikuje do studny z povrchu. Plynový výtah je hadicová struna se spouštěcími a provozními ventily. Plyn vstupuje do potrubí ventily a nese olej nahoru. Průtok studny je regulován změnou objemu vstřikování plynu. Vybavení studní plynových výtahů je stejné jako u tekoucích studní. Kromě toho je však dodáváno plynové potrubí k čerpání plynu do studny. Metoda plynového výtahu má relativně omezené použití.

Produkce oleje čerpadly s přísavkou.

Nejběžnější těžba oleje čerpadly s přísavkami. Mohou pracovat v hloubkách až dva a půl tisíce metrů. Vratný pohyb plunžru pístu se přenáší z čerpací jednotky řetězcem sací tyče.

Seznámíme se s principem fungování tohoto čerpadla. Po zdvihu pístu se otevře sací ventil a olej z vrtu naplní válec čerpadla. Když je píst spuštěn, sací ventil se zavře a výtlačný ventil se otevře. Olej z válce proudí do potrubí potrubí kompresoru a poté přes hlavu studny do ropovodu.

Zátěžový diagram pořízený v bodě zavěšení tyčí a nazývaný dynamogram umožňuje vyhodnotit provoz čerpadla a také průtok studny.

Výroba ropy elektrickými odstředivými čerpadly.

Ponorná elektrická odstředivá čerpadla se vyrábějí s výkonem od 40 do 700 metrů krychlových za den, s výtlakem až 1700 m. Pozemní zařízení jednotky se skládá z vrtu, autotransformátoru a řídicí stanice. Vícedílné odstředivé čerpadlo má 80 až 400 sekcí.

Spolu s motorem naplněným olejem a hydraulickou ochranou je čerpadlo spuštěno do studny. Instalace a testování ponorného elektrického čerpadla se provádí bezprostředně před spuštěním přímo u hlavy studny. Energie je dodávána do elektromotoru prostřednictvím pancéřovaného utěsněného kabelu. Po sestavení dosahuje délka podzemní části instalace 30 metrů a více.

Pojďme se seznámit s principem fungování takového čerpadla. Prostřednictvím sacího filtru vstupuje formovací kapalina do vstupu prvního oběžného kola. Akumulační energie, tok prochází všemi stupni čerpadla, je odváděn do dutiny potrubí a přes armatury hlavy vrtu do ropovodu. Časté zastavování a spouštění ponorného čerpadla jsou nežádoucí.

Při údržbě studní je obsluha obchází po stanovené trase a kontroluje stav povrchového zařízení. Obsluha provádí odečty přístrojů, kontroluje zařízení na hlavě vrtu a odebírá vzorky tekutin. Při přiřazení hlavní odebere dynamogramy. Provozovatel se účastní prací na odvoskování studny, přenáší informace ze zařízení k dispečerovi, připravuje studny na opravu.

Výměnu vybavení podzemních vrtů provádí tým údržby. Složitější opravy, jako je čas, jako je práce s rezervoárem, získávání nouzového vybavení nebo přesun do jiných obzorů, provádějí dobře fungující posádky.

Pracovníci v terénu musí znát a přísně dodržovat pravidla ochrany práce a požadavky návodu k obsluze zařízení.

Polní sběr ropy a zemního plynu

Celá produkce jamek jde do automatizovaných skupinových měřících jednotek. Instalace "Sputnik" umožňuje měření denního průtoku studny od 5 do 400 metrů krychlových. Lze k němu připojit až 14 jamek. Před vstupem do technologické jednotky zařízení musí být odvětráván.

Instalace probíhá následovně - olej z jamek vstupuje do vícecestného přepínače, který podle daného programu spojuje jednu z jamek pro měření. Ve dvoukapacitním dávkovacím separátoru jde oddělený plyn do společného potrubí a kapalina se hromadí ve spodní nádobě. Jak se hromadí, plovák pomocí systému pák uzavírá plynové potrubí tlumičem a tlak stoupá v odlučovači. S tímto přetlakem je kapalina ze separátoru vytlačována průtokoměrem do společného potrubí.

Výsledky měření se zaznamenávají do řídicí jednotky a přenášejí se prostřednictvím telemechanického systému do polní dispečerské konzole. Ze zařízení „Sputnik“ jsou produkty ze studní přiváděny do přečerpávacích stanic. Na čerpacích stanicích, v odlučovačích ropy a plynu, se plyn a ropa oddělují.

Princip činnosti takového zařízení je následující - před vstupem do odlučovače je volný plyn z potrubí vypouštěn do plynové části odlučovače. Kapalina se šíří přes police, kde dochází k finální separaci plynů v tenké vrstvě. Prostřednictvím odlučovačů kapek plyn vstupuje do sběrného potrubí plynu a poté vstupuje do přijímacích odlučovačů plynových kompresorových stanic, kde je vysušen z kondenzátu.

Kompresorové jednotky stanice, plyn je čerpán do zařízení na zpracování plynu. Jako cenná uhlovodíková surovina musí být související plyn plně shromažďován pro použití v národním hospodářství. Ropa z odlučovačů ropy a zemního plynu se hromadí ve vyrovnávacích nádržích a odtud se automaticky odčerpává do zásob. Přečerpávací stanice zároveň vedou záznamy o produkci ropy posádkami a komoditní flotila zohledňuje produkci pole jako celku.

Polní příprava oleje.

Ropa je kromě plynu doprovázena vodou a rozpuštěnými solemi. A samotný olej obsahuje lehké frakce, které se mohou odpařovat. Aby se snížily ztráty ropy během přepravy a skladování a snížily se náklady na přepravu, připravuje se ropa v terénu v místě její výroby. Po separátoru druhého stupně v komoditních parcích vstupují produkty pole do procesních nádrží pro částečnou dehydrataci.

Zvažte fungování takové nádrže. Směs oleje a vody protéká rozvaděčem do spodní části nádrží. Olej plave nahoru a voda se shromažďuje dole a poté se odvádí do čistírny. Částečně dehydratovaný olej z procesních nádrží teče do vyrovnávacích nádrží, odkud je přiváděn do komplexních jednotek na úpravu oleje. V těchto zařízeních se olej zahřívá ve výměnících tepla a vstřikuje se do usazovacích nádrží za účelem dehydratace. Z usazovacích nádrží se olej zavádí do sušiček - sférických nebo horizontálních. Zde ve vysokonapěťovém elektrickém poli je olej zcela očištěn od solí a vody.

Demineralizovaný olej je stabilizovaný, to znamená, že se z něj odebírá velká část lehkých uhlovodíků. Za tímto účelem se olej dodatečně zahřívá v pecích do stavu páry a kapaliny a zavádí se do stabilizační kolony. V důsledku složitých fyzikálních procesů se v koloně oddělují lehké uhlovodíky, které se odebírají z horní části jednotky. Po ochlazení a kondenzaci se široká frakce oddělí v plynových odlučovačích na kapalnou a plynnou fázi. Plyn se v polích používá jako palivo a kapalná frakce se přivádí do petrochemických závodů.

Stabilní olej ze spodní části kolony prochází tepelnými výměníky, kde je ochlazován, přičemž předává přebytečné teplo surové ropě pro zpracování. Nakonec je stabilní ropa předána orgánům ropovodu prostřednictvím obchodních měřících center nákladních flotil.

Voda oddělená při přípravě oleje jde do čistírny. Obvykle se jedná o nádrže s vodoodpudivým filtrem. Neupravená voda se vstřikuje do horní části nádrže, přímo do filtru, který slouží jako olejová vrstva. Kapičky oleje a mechanické nečistoty jsou zadržovány ve vrstvě. Jak se hromadí, olej se vrací k přípravě.

Upravená voda je čerpána přes dávkovací jednotky do klastrových čerpacích stanic. Zde vysokotlaká čerpadla čerpají vodu vstřikovacími studnami do zásobníku a doplňují energii zásobníku.

Zařízení na těžbu ropy a zemního plynu jsou četná, technicky složitá a územně roztříštěná. Pracují v nepřetržitých režimech. Řízení procesu těžby ropy a zemního plynu vyžaduje neustálou kontrolu a rychlé přijímání různých rozhodnutí. Pouze automatizované systémy management umožňuje koordinovanou práci všech technologických vazeb pole.

Ropa, plyn a průmyslové odpadní vody mohou aktivně znečišťovat životní prostředí... Návrh zahrnuje opatření na ochranu přírody, která se provádějí při výstavbě a rozvoji ropných a plynových polí. Přísné dodržování těchto opatření zajišťuje spolehlivá ochrana přírodní prostředí před škodlivými vlivy.