Як добувають нафту в Ханти-Мансійську


13

«Що цікавого у видобутку нафти?» - запитаєте ви. Про це писали багато, часто і все давно розкладено по «поличках». Однак, все змінюється і в цій класичній галузі. Непомітно для нас з вами відбуваються великі зміни. Це пов'язано, в першу чергу, з тим, що легкої нафти практично не залишилося, а видобуток складної нафти вимагає раціонального підходу і нових цифрових технологій.

 http://loveopium.ru/
35 фото
00
Фотографії та текст Олексія Соломатіна
1. Зовсім недавно ми побували на Южно-Приобского родовищі «Газпромнефть-Хантоса», яке знаходиться недалеко від Ханти-Мансійська. Родовище відкрито в 1982 році. У розробку введено в 1999 році. Експлуатаційне буріння ведеться з 2002 року. Площа ЮЛТ Приобского родовища: 2253,8 кв. км.
Початкові геологічні запаси перевищують 1,5 млрд тонн. Через вкрай низькою проникності продуктивних пластів розробка Південно-Приобского родовища довгий час вважалася нерентабельною. За рахунок застосування нових технологій, зокрема, гідророзриву пласта (про це розповімо трохи пізніше), компанії вдалося не тільки почати його розробку, але і кратно підвищити обсяг видобутку: з 2,7 млн ​​тонн н. е. в 2005 році до 15,2 млн тонн н. е. у 2017 році:
01

свердловини

Родовище «поділено» на так звані «кущі». Кущ - це майданчик, на якій розташовані гирла декількох похило-спрямованої свердловини. Як правило, в одному кущі знаходяться 12-24 свердловини з єдиною системою управління і контролю.
2. Ми побували на одному з кущів і подивилися, як ведеться видобуток нафти. Якщо чесно, я чекав побачити традиційні качалки. Виявляється, ці технології пішли в минуле разом з дисковими телефонами. Зараз нафта викачується більш ефективними способами. На знімку видно 7 діючих свердловин. За ними знаходиться бурова установка, яка бурить чергову свердловину. Завдяки рейкової рухомій основі вона переміщається по території куща:
02
3. Свердловина має глибину більше 3-х кілометрів . Після буріння і підготовки в стовбур свердловини опускається спеціальний електричний насос, який і виконує роль звичної нам величезною качалки. Насосів необхідно електроживлення, тому разом з насосом в свердловину спускається спеціальний броньований кабель, по якому подається електричний струм. Все електромагістралі прокладені по «повітрю» на опорах, що дає візуальний контроль і забезпечує безпеку подачі електрики:
03
4. Один насос споживає близько 600 кВт на годину. Для контролю ефективності витрати електрики передбачені спеціальні цифрові рішення про які ми поговоримо трохи пізніше:
04
5. Все управління здійснюється віддалено з центру управління видобутком (ЦКД). У кожного оператора є смартфон зі спеціальним додатком, на який надходять завдання з Цуда.
Оператор відправляється до свердловини з набором спеціальних інструментів і ємностей. Зі свердловини гойдається не нафта, а містить нафту рідина, яка складається з води, газу, домішок і, власне, самої нафти. Для забору проби необхідно спочатку пропустити частину верхньої рідини. Для цього використовується відро. Суть та ж, коли ми пропускаємо брудну воду після ремонту труб з-під крана. Далі робиться забір в кілька пляшок:
05
6. нефтесодержащие рідина схожа на газовану воду коричневого кольору. Бульбашки газу незабаром зникнуть і проба відправиться на аналіз:
06
7. Пласт містить нафту рідини, з якого ведеться видобуток, знаходиться на значній глибині. Якщо рівень зростає, значить насос засмічується, або пласт став більше давати, якщо падає - пласт дає менше розрахункового обсягу видобутку. Періодичний завмер рівня рідини в свердловині необхідний для точного визначення характеристик електричного насоса, а також підтвердження точності налаштувань контрольних датчиків, встановлених в свердловині:
07
8. Багато нафтовидобувні компанії до цих пір працюють по-старому, хитаючи нафту гойдалками, виробляючи ручної забір проб і відбиваючи рівень в свердловині вручну. «Газпромнефть-Хантос» вже давно оснастив кущі видобутку автоматизованими групових замір установками (АЦЗУ), призначеними для вимірювання кількості сирої нафти, нафтового газу і подальшої програмної обробки результатів, передачу їх в систему телеметрії по каналах зв'язку. Весь процес максимально автоматизовано і оснащений віддаленим контролем:
08
9. Ще одна система цифрового управління видобутком - станція управління насосами:
09
10. Тут встановлені прилади спостереження та управління насосами, які знаходяться в свердловинах. Все програмне забезпечення та начинка російського виробництва. Оператори стежать за тиском в свердловинах, рівнем і температурою. Наприклад, ось поточне значення в одній з свердловин. Рівень пластової рідини 2633 метра, температура на цій глибині +97 градусів. В таких умовах працюють насоси:
10

Гідравлічний розрив пласта

Саме час поговорити про сучасні способи видобутку нафти. Зараз практично всі свердловини мають горизонтальне закінчення. Що це означає? Спочатку буриться свердловина вертикально до певної позначки, після чого змінюється напрямок буріння і стовбур свердловини йде в горизонтальну площину. Поклади нафти все частіше розташовані в малопотужних пластах, що залягають в важкодоступних місцях (під річками, озерами, болотами), і цей спосіб буріння найбільш ефективний для подальшого видобутку. Щоб збільшити кількість видобутої пластової рідини, робиться гідророзрив пласта (ГРП).
Під високим тиском в пласт закачується суміш рідини і спеціального расклинивающего агента (пропант). У процесі подачі суміші формуються високопровідні канали (тріщини ГРП), що з'єднують стовбур свердловини і пласт, які закріплюються пропант. Через ці канали нафти набагато простіше надходити з пласта в свердловину. При багатостадійному ГРП (МГРП) в одному стволі горизонтальної свердловини проводиться кілька операцій гідророзриву. Таким чином, забезпечується багаторазове збільшення зони охоплення пласта однієї свердловиною.
11

Бурова установка

12. Одну з основних, початкових робіт в нафтовидобутку виконує бурова установка. Склад бурової установки: бурова вишка, спуско-підйомні механізми, бурильна колона:
12
13. Бурильная колона складається з бурильних труб, призначена для передачі навантаження при бурінні на долото, транспортування бурового розчину на забій свердловини з подальшим винесенням вибуренной породи. Довжина бурильної колони безпосередньо залежить від глибини свердловини:
13
14. У підставі бурильних труб встановлюється долото, яке і здійснює буріння. Долото мають різні розміри, форму і робочі поверхні в залежності від товщини породи, які потрібно пробурити. Ресурс зносу одного долота близько 10 тис. Метрів буріння. Для прикладу два різних долота до використання / після:
14
15. Весь процес буріння повністю автоматизований і управляється програмно:
15
16.
16
17. При бурінні свердловин, видобутку і транспортування нафти велика увага приділяється збереженню екології. Всі відходи вивозяться і утилізуються, а побічні продукти, такі як газ і вода, йдуть на вторинну переробку. Екологічну чистоту найкраще передають лебеді, які облюбували озера поруч з місцями видобутку:
17

Центр підготовки нафти

Переїжджаємо з куща видобутку кілька кілометрів і потрапляємо в цех підготовки і перекачування нафти.
Як вже було сказано, з свердловини видобувається не нафта, а містить нафту рідина, в якій крім самої нафти присутня велика кількість води, газу та інших домішок. Для її очищення і подальшого транспортування рідина спочатку потрапляє в установку підготовки нафти. Потім товарна нафта надходить на приймально-здавальний пункт нафти, тут же відбувається її комерційний облік і відкачка для подальшої здачі в систему Транснафти.
18. Територія, на якій знаходиться установка підготовки нафти, схожий на пристойний нафтопереробний завод:
18
19. Основною процес підготовки термо-хімічний. Продукція свердловин по системі нефтесбора надходить в систему сепарації, де відбувається попереднє відділення газу від рідини. Відділення в сепараторах відбувається шляхом перепаду тиску. Водонефтяная емульсія відправляється на попередню майданчик підігрівачів, де вона нагрівається і на наступному ступені змішується з хімічним емульгатором на основі метанолу, який дозволяє поліпшити відділення нафти від води.
Після підігріву емульсія потрапляє на майданчик трифазних сепараторів. Це величезні бочки, розділені на дві камери. Через різницю в щільності вода потрапляє в нижню камеру, нафта в верхню. Також виділяється газ другого ступеня, що залишився після першої сепарації. Через перегородку нафту перетікає в третю камеру, після чого відправляється ще на один щабель сепарації, де з неї відділяється залишився газ. Таким чином виходить нафта, яка вже готується до подальшої транспортуванні. Відокремлена пластова вода очищається тут же від різних домішок і надалі використовується для закачування під величезним тиском в пласти для гідророзривів. Отриманий газ з усіх трьох ступенів сепарації частково використовується для власних потреб (печей, котелень і виробництва власної електроенергії), але більша його частина відправляється на газопереробки.
19
20. Як і при видобутку, процес підготовки нафти максимально автоматизовано. За ходом всього процесу стежить оператор:
20
21. Тут же знаходиться хімічна лабораторія. Після кожного етапу сепарації зразки продуктів проходять ретельний хімічний аналіз на відповідність до технічних вимог.
21
22.
22
23. Лабораторія оснащена за останнім словом техніки. Ось, наприклад, прилад визначення точки роси. Цей прилад потрібен для визначення стану газу. До слова сказати, він вітчизняного виробництва, хоч і коштує більше трьох мільйонів рублів:
23

Цех видобутку нафти

24. Переміщаємося на наступну локацію «Газпромнефть-Хантос». Центральна інженерно-технологічна служба (ЦІТС). Тут здійснюється повний контроль і цифрове управління всіма етапами видобутку нафти:
24
25. Сюди стікаються всі свідчення та звіти роботи обладнання бурових і свердловин. Здійснюється відеоспостереження і контроль за роботою кущів і свердловин:
25
26. На моніторі відображається вся структура роботи родовища. Оператори мають можливість коригувати обсяг видобутку, вносити зміни в роботу обладнання для оптимізації всього процесу:
26
27. Так виглядає карта поточних відборів нафти з візуалізацією по кущах. Все це видозмінюється в режимі реального часу:
27
28. Диспетчерська служба в цілодобовому режимі стежить за роботою електромережевого обладнання та електростанціями, що працюють на родовищах «Газпромнефть-Хантоса». Загальна площа щита становить понад 27 квадратних метрів.
28

Центр управління видобутком в Ханти-Мансійську

29. Центр управління видобутком знаходиться в Ханти-Мансійську в головному офісі Газпромнефть-Хантос:
29
ЦУД співзвучний з космічним ЦУП і виконує схожі завдання тільки в земній масштабі окремо взятого підприємства. Для реалізації стратегічних планів в 2017 році створено інноваційний Центр управління видобутком (ЦКД).
В основі ЦУД - супровід і адаптація «цифрового двійника» родовища. Особливість моделі полягає в функції самонавчання: вона здатна самостійно калібрувати на основі динамічно змінюється інформації, що надходить від засобів автоматизації.
30. «Цифровий двійник» дозволяє автоматично підбирати оптимальні режими роботи всіх елементів комплексу, заздалегідь ідентифікувати позаштатні ситуації, вести превентивну оцінку роботи системи в разі зміни її конфігурації.
30
31. На величезному моніторі відображена актуальна інформація по родовищах з прив'язкою до конкретних цифр видобутку:
31
Завдяки впровадженню нових технологій, обладнання і систем, компанія перейшла на якісно новий рівень управління виробництвом.
Вся інформація, яка надходить в ЦУД, може бути візуалізувати, що дозволяє мультифункціональної команді приймати своєчасні обґрунтовані рішення, що враховують всі можливості і обмеження, відстежувати їх якісне виконання.
32. Цифровий двійник - це, в першу чергу, візуальний прогноз і розрахунок, що може статися при зміні того чи іншого параметра виробництва. Наприклад, можна змоделювати ситуацію, що вийде на виході, якщо підняти або опустити видобуток однієї конкретної свердловини / куща / родовища. Буде видано розрахунок по збитках / прибутку / витрат. На цій основі працює система оптимізації виробництва. На моніторі відображені два графіка: реальний і оптимізований. Це дозволяє робити прогнози на майбутнє і економити значні кошти для майбутніх проектів:
32
33. З вікон Цуда відкривається шикарний вид на красень Ханти-Мансійськ:
33
34. Дуже цікава геометрія офісу Газпромнефть-Хантос. Вона добре підкреслює всі сучасні цифрові процеси, які відбуваються всередині підприємства:
34
35. Майбутнє настало і ми частина його!
35
Також дивіться:
13
Категория: Без рубрики
Вы можете следить за комментариями с помощью RSS 2.0 ленты. Комментарии и трекбеки закрыты.

Comments are closed.

Наш кулинарный блог