ОНГД_лекция 1. Основные районы добычи и переработки нефти и газа
 Скачать 25.53 Kb.
|
|
Основные районы добычи и переработки нефти и газа Нефть известна человечеству с незапамятных времен и как горючий и смазочный материал, и как лечебное средство против некоторых болезней. О нефти Апшеронского полуострова знали еще в далеком прошлом. Сохранилось описание бакинского нефтяного промысла, сделанное венецианским путешественником Марко Поло. С древних времен нефть добывалась на севере нашей страны, в районе реки Ухты (Республика Коми). Первоначально нефть для добычи нефти использовался самый примитивный способ, добыча велась из ям, вырытых в местах ее выходов на поверхность. Позже сооружались колодцы, которые крепили деревянными венцами или камнем. Скапливающаяся нефть вычерпывалась бадьями или бурдюками вручную или с помощью конной тяги. Несмотря на то, что начало добычи нефти в нашей стране уходит в далекое прошлое, временем рождения отечественной нефтяной промышленности принято считать 1864 г., когда в долине р. Кудако на Кубани было начато бурение ударным способом первых в России нефтяных скважин, стенки которых крепились металлическими обсадными трубами. В одной из скважин 16 февраля 1866 г. с глубины 55 м забил первый фонтан нефти с суточным дебитом 12 тыс. пудов (около 200 т/сут). Таким образом, бурение нефтяных скважин стало широко развиваться в России с 70-х годов прошлого столетия. В 1872 г. в районе Баку эксплуатировались две нефтяные скважины, в 1873 г. - 17, в 1874 г. - 50, а в 1877 г. - уже 296 скважины. Совершенствование ударного способа бурения, внедрением механизированных ударно-штангового и ударно-канатного способов, способствовало увеличению средних глубин нефтяных скважин и включению в эксплуатацию все более продуктивные нефтяные горизонты. Пример: В Бакинском районе в 1873 г. средняя глубина скважин составляла 22 м. в 1883 г. - 59 м, в 1893 г. - 114 м. К 1900 г. в этом районе бурили скважины глубиной до 300 м, а позднее - до 400 - 500 м. Использование механического способа бурения способствовало возрастанию добычи нефти. Пример: За 50 лет с 1821 по 1872 г. в России было добыто всего 361 тыс. т нефти, в 1879 г. добыча нефти составила 402 тыс. т., в 1882 г. - 827 тыс. т, в 1892 г. - 4670 тыс. т. В Баку приходят крупные нефтепромышленные фирмы, конкурирующие между собой в погоне за получением более мощных нефтяных фонтанов. Развивающиеся промышленность и транспорт требовали все больше нефти и нефтепродуктов. Поэтому в конце XIX в. наблюдается бурное развитие отечественной нефтяной промышленности, В Бакинском районе, помимо Балаханов, где первоначально была сосредоточена основная часть добычи нефти, разрабатываются новые площади: Сабунчи, Раманы, Биби-Эйбат, Бинагады и др. В 1893 г. пробурена первая скважина в районе г. Грозного, давшая мощный фонтан нефти и определившая дальнейшее развитие грозненского нефтяного района. К 1898 г. Россия по уровню добычи нефти обогнала США, и в 1901 г. было добыто рекордное для России количество нефти - 11,5 млн. т. В 1910 - 1911 гг. вводятся в промышленную разработку небольшие по объему добычи месторождения Майкопского и Эмбинского районов. Для извлечения нефти использовалась фонтанная добыча и тартание - способ добычи с помощью желонки. Желонка – удлиненная емкость, спускаемая в скважину на тросе и приспособленная к более узким поперечным размерам скважины по сравнению с размером колодца (добыча бадьей). С ростом глубин скважин ручная и конная тяги при тартании к концу 80-х годов XIX столетия были заменены механической - от паровой машины. В начале XX в. стали появляться первые электродвигатели. Способ тартания, применяемый для добычи нефти, громоздкий, дорогой и мало эффективный был единственным способом механизированной добычи нефти в царской России. Пример: в 1913 г. 95 % всей нефти в России было добыто способом тартания. Добытая нефть на промыслах транспортировалась по деревянным лоткам и земляным канавам, хранилась в открытых земляных амбарах и перевозилась потребителю в бочках и бурдюках. Таков был уровень техники нефтепромыслового дела на заре развития нефтяной промышленности. Для нефтепромышленника желонка была наиболее простым и надежным средством добычи нефти. В то же время объемы потребления нефтепродуктов диктовали необходимость интенсификации добычи. Этому способствовало изобретение и внедрение насосного оборудования (инж. Б. А. Иваницкий - 1865 г. и инж. Л. М. Соколовского) и компрессорный способ В. Г. Шухова - 70-х годы XIX. С именем В. Г. Шухова связаны многие другие изобретения и новшества, сыгравшие большую роль в развитии техники нефтяного дела. По его инициативе и проекту в России были построены первый нефтепровод для перекачки нефти от нефтяных промыслов до бакинских нефтеперегонных заводов и металлические нефтеналивные баржи длиной свыше 150 м и грузоподъемностью до 12 тыс. т. Барж такой конструкции тогда еще не знала зарубежная техника. Известны первые форсунки В. Г. Шухова, в которых в качестве топлива использовался ма зут, до того считавшийся бросовым продуктом. С именем В. Г. Шухова связано крупное нововведение в области нефтепереработки - крекинг-процесс, а также много других работ в различных отраслях промышленности. Много ценных исследований, указаний и советов по развитию нефтяной техники в свое время было сделано великим русским ученым Д. И. Менделеевым. Внесли свой вклад в развитие нефтяной промышленности русские геологи И. М. Губкин и Д. В. Голубятников. Для увеличения прибыльности нефтяного дела наиболее инициативные и обладающие большими капиталами нефтепромышленники вводят ряд усовершенствований на промыслах, нефтеперерабатывающих заводах, при транспортировке нефти. На рубеже XIX - XX в. на ряде промыслов при эксплуатации скважин с помощью желонок применялись электродвигатели и фонтанная арматура в целях ликвидации бесконтрольного открытого фонтанирования, сооружались стальные нефтепроводы, связывающие промыслы с нефтеперерабатывающими заводами, строились нефтеналивные баржи и танкеры, металлические резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. С 1923 г. в России начался процесс технического перевооружения нефтедобывающей промышленности. В бурении техническая реконструкция выразилась в замене старого, ударного способа новым, более прогрессивным, вращательным способом. В 1924 г. был испытан в промышленных условиях первый советский турбобур системы М. А. Капелюшникова, явившийся прообразом современных многоступенчатых турбобуров. Создаются первые конструкции отечественного оборудования для бурения скважин. Зарождается нефтяное машиностроение на базе старых промысловых мастерских и мелких заводов. В добыче нефти с 1923 г. начинается внедрение на промыслах глубинно-насосного способа эксплуатации скважин. В широких масштабах проводится электрификация нефтяных промыслов. Замена пара электроэнергией способствовало процессу вытеснения желонки и замену ее более совершенным оборудованием для добычи нефти. В 1923 г. в Бакинском районе 55 % полученной нефти было добыто тартанием, к 1932 г. этот способ эксплуатации был практически полностью заменен. Вместо желоночного способа добычи нефти внедряются глубинно-насосный и компрессорный методы эксплуатации скважин. В 1923 г. удельный вес компрессорной добычи нефти в бывш. СССР составлял около 15 %, а в 1932 г. этим способом уже добывалось свыше 50 % всей нефти. С каждым годом улучшается геологическое обслуживание промыслов, расширяются разведочные работы на нефть, внедряются новые методы разведки. Развертывается подготовка специалистов для нефтяной промышленности: организованные Специализированные институты в Москве, Баку и Грозном стали давать нефтяной промышленности новые пополнения молодых специалистов-нефтяников. В 1928 г. добыча нефти в бывш. СССР превысила максимальный уровень нефтедобычи России в 1901 г. и составила 11,6 млн. т. В предвоенные годы продолжалось дальнейшее развитие нефтедобывающей промышленности. На всех Бакинских месторождениях были вовлечены в разработку нефтеносные горизонты Нижнего отдела продуктивной толщи, открыто много новых месторождений. Было введено в разработку большое число новых нефтяных месторождений на Северном Кавказе, в Средней Азии, Казахстане. В конце 20-х годов была открыта первая нефть в Чусовских Городках Пермской области. В 1932 г. – на Ишимбаевском месторождении в Башкирии. После открытия ишимбаевской нефти и наметившимися большими перспективами нефтеносности Урало-Волжского района в 1934 г. было принято решение об организации нефтяной базы в районах западных и южных склонов Уральского хребта. Добыча нефти в бывш. СССР в 1941 г. достигла 33 млн. т, в том числе 23,5 млн. т было добыто на бакинских промыслах, 5 млн. т - на Северном Кавказе и около 2 млн. т - в Урало-Поволжье. В послевоенные годы промыслы на Кавказе вступили в строй действующих новые нефтяные месторождения в районах Краснодара и Грозного, а также морские промыслы в районах Баку и Махачкалы. В Жигулевских горах на Волге в 1943 г. впервые была получена нефть из девонских пластов. В сентябре 1944 г. в центре Туймазинского месторождения из разведочной был получен мощный фонтан нефти из девонских горизонтов с глубины 1700 м - была доказана промышленная нефтеносность этих древнейших отложений, распространенных на северо-востоке европейской части России. В Татарии, на Бавлинском месторождении в 1948 г. была открыта девонская нефть а в 1951 г. - восточнее Туймазинского месторождения вступило в строй Серафимовское девонское месторождение, в 1949 г. в Татарии - Ромашкинское. За короткий срок девонские и угленосные залежи нефти были открыты также в Куйбышевской, Волгоградской. Саратовской, Пермской и Оренбургской областях. В 1949 г. был достигнут довоенный уровень добычи нефти в стране: в этом году было добыто 33,3 млн. т нефти, из которых 8 млн. т - в Урало-Волжских районах. С 1951 г. нефтедобывающая промышленность развивается ускоряющимися из года в год темпами, что обусловлено открытием и вводом в эксплуатацию новых нефтяных месторождений не только в Урале-Поволжье, но также на Северном Кавказе, в Азербайджане (на суше и на море), республиках Средней Азии на Украине. В 1955 г. было добыто 70,8 млн. т нефти, в 1960 г. - 147.9 млн. т, в 1965 г. - 242.9 млн. т. В 60-х годах вступили в строй действующих новые нефтяные месторождения в Западной Сибири, на п-ове Мангышлак и в Белоруссии. В короткий срок Западно-Сибирский нефтеносный район стал ведущим и по уровню добычи нефти обогнал все другие районы страны. С вводом в действие нефтяных месторождений этого района, а также месторождений полуострова Мангышлак, Белоруссии, Пермской, Тюменской и Оренбургской областей, Удмуртии и Коми темпы роста добычи нефти еще более возросли. Если в 1965 - 1970 гг. среднегодовой прирост добычи нефти составлял 21 млн. т, то в 1971-1975 гг. годовой прирост равнялся уже 27,6 млн. т. В 1970 г. было добыто 352.8 млн. т нефти, в 1977 г.- 545,7 млн. т. включая газовый конденсат. Как самостоятельная отрасль газовая промышленность оформилась в начале 40-х годов. Газ в качестве топлива использовался еще в далеком прошлом. Из древних рукописей известно, что в районе селения Сураханы, близ Баку, из расщелин земли выбивались струи газа. Он использовался для обжига извести, в очагах на месте выходов газа, в храмах огнепоклонников. Они прокладывали от места его выхода из земли до углов крыши храма глиняные трубы, зажигали выходящий газ, и "вечный огонь" пылал на храмах, привлекая тысячи молящихся. В Сураханах сохранились развалины одного из таких храмов. В России промышленный интерес к газу появился в 1902 г., когда в Сураханах из скв. 1 был получен первый газовый фонтан из газовых шапок нефтяных пластов, и началось бурение скважин на газ с подачей его по газопроводам на нефтеперерабатывающие заводы для использования в качестве топлива. В 1928 г. было добыто 304 млн. м3 газа, в 1937 г. - 2200 млн. м3. Добыча была сосредоточена в основном на бакинских нефтяных промыслах, небольшое количество газа до бывалось на грозненских и майкопских промыслах. В Бакинском и Грозненском районах были построены первые заводы по переработке газа и производству газового бензина. В 1931 г. в районе Нефтегорска (Майкопский нефтепромысловый район) вступил в эксплуатацию первый в бывш. СССР сажевый завод; в качестве сырья для этого завода использовался нефтяной газ. В 30-х годах на бакинских и Северо-Кавказских промыслах были проведены большие работы по герметизации систем сбора нефти и газа. В результате добыча, нефтяного (попутного) газа увеличилась в 1941 г. до 3200 тыс. м3. Чисто газовые месторождения в предвоенные годы разрабатывались только в Дагестане. Здесь в небольших количествах добывался природный газ на месторождении Дагестанские Огни. Промышленная добыча природного газа в широких масштабах началась в начале 40-х годов. В 1942 г. было введено в разработку Елшано-Курдюмское газовое месторождение близ Саратова, а в 1943 г. - ряд месторождений в Куйбышевской и Оренбургской областях. Газ из газовых скважин по газопроводам подавался под собственным давлением на электростанции и промышленные предприятия Куйбышева и Саратова. В 1946 г. был построен первый дальний газопровод Саратов - Москва. На базе газовых месторождений Северного Кавказа и Западной Украины была сооружена многониточная система газопроводов Северный Кавказ - Центр и газопровод Дашава – Киев – Брянск - Москва. В 1956 г. вступило в строй действующих Шебелинское газовое месторождение на Украине. В начале 60-х годов была открыта и введена в разработку группа среднеазиатских газовых месторождений и среди них крупнейшее Газлинское месторождение. Газом этих месторождений питаются не только города республик Средней Азии, но и индустриальный Урал, и Москва, куда газ поступает по мощным газопроводам Бухара - Урал и Средняя Азия - Центр, Уренгой – Помары – Ужгород и т.д. Протяженность магистральных газопроводов от газовых месторождений Северного Кавказа, Украины. Средней Азии, Туркмении, Коми АССР, Западной Сибири, Оренбургской области до пунктов потребления составила к началу 1977 г. более 100 тыс. км. Добыча природного газа по бывш. СССР из газовых и газоконденсатных месторождений в 1946 г. была немногим более 2 млрд. м3, то в 1966 г. она возросла до 125 млрд. м3 и в 1977 г. - до 314 млрд. м3. Развитие газопроводного хозяйства страны вызвало необходимость проведения значительных работ по созданию подземных хранилищ газа вблизи крупных городов, таких как Москва, Ленинград, Киев и др. Наряду с ростом добычи природного газа, состоящего преимущественно из метана в основном используемого в качестве топлива, из года в год увеличивается добыча нефтяного (попутного) газа, извлекаемого из недр вместе с нефтью. Этот газ состоит из смеси углеводородов (метан, этан, пропан и др.) и является не только хорошим топливом, но и незаменимым сырьем для нефтехимических производств. Такой газ перед подачей его потребителям в качестве топлива должен, как правило, пройти переработку на газоперерабатывающих (газобензиновых) заводах. На ГПЗ из газа отделяют тяжелые фракции (бутан и выше), которые в виде сжиженных газов идут на нефтехимические заводы, а также населению в баллонах (баллонный газ). ^ Роль нефти и газа в современной экономике России В настоящее время, нефтегазодобывающая промышленность включает систему предприятий и организаций, осуществляющих добычу сырья, геологические изыскания и разведку, а также обогащение (очистку) первичного сырья для дальнейшего использования в энергетике и других отраслях хозяйства, играет особую роль в экономике России и во многом определяет долгосрочную стратегию России как в коммерческом, так и в геополитическом аспекте. 1. Россия - континентальная страна с ограниченным числом морских портов, допускающих импорт наиболее богатого дешевого сырья. Дли тельное время основой экспорта России и основой валютных поступлений будет экспорт углеводородов при непрерывном росте протяженности магистральных трубопроводов. 2. Большинство топливного сырья залегает в зоне экстремального климата с особо сложными транспортными условиями. Дополнительные трудности освоения этих богатейших районов связаны с дефицитом энергии, с отсутствием объединенной энергосети и практической невозможностью ее создания из-за огромных расстояний, а также с 5 - 7 - кратным увеличением стоимости строительства в указанных регионах. Стратегия освоения перспективных районов развития топливного сырья определяет целесообразность создания системы типовых мини-предприятий, снабженных унифицированным оборудованием, узлы которого должны поставляться в состоянии монтажной готовности в виде модульных блоков. Только таким путем можно компенсировать повышенные затраты на освоение уникальных месторождений Севера и Северо-Востока. Преимуществом системы типовых мини-предприятий является минимизация не только оборудования, но и степени риска, ибо при тиражировании и наращивании производства можно провести необходимую корректировку технологий и оборудования. 3. Экономическое возрождение России с ее значительными нефтяным и газовым потенциалом невозможно без существенных инвестиций в нефтегазовый комплекс. В свою очередь, обеспечение технического прогресса в этих отраслях потребует и соответствующего развития их инфраструктуры, в том числе модернизации существующих и создания новых хранилищ для нефти, природного газа, газоконденсата и товарных нефтепродуктов, что наиболее экономично и экологически эффективно при использовании подземных хранилищ. 4. Россия, несмотря на трудности последних лет, сохранила мощный сырьевой потенциал углеводородов, который требует восполнения с учетом долгосрочных государственных приоритетов. По оценкам министерства природных ресурсов России суммарная инвестиционная емкость горнодобывающей и геологоразведочной отраслей минерально-сырьевого комплекса составляет не менее 100 млрд. долларов на период 2000-2005 гг., а стоимость продукции годового объема добычи полезных ископаемых в 2005 г. может достичь 125-130 млрд. долларов. Объемы геологических работ, сократившиеся за последние 10 лет в 4 раза, явно недостаточны (начиная с 1994 г. по всем видам полезных ископаемых уровни ежегодной добычи не восполняются приростом запасов). Анализ ситуации спроса на лицензии на право пользования недрами по нефти и газу свидетельствует о насыщении российских компаний лицен зионными площадями и необходимости введения более эффективных административных и экономических рычагов воздействия на недропользователей, не проявляющих активности по выполнению лицензионных соглашений. |