Новые технологии нефтедобычи и переработки нефти

Что такое нефть и что из нее можно получить. Где ее ищут и на сколько хватит ее запасов. Что такое сланцевая нефть. Что влияет на цену нефти и какие сорта популярны

Содержание

Что включает в себя нефтяная промышленность?

Нефтяная промышленность включает в себя:

  1. Нефтедобычу.
  2. Транспортировку добытого продукта.
  3. Переработку продукта.

Нефтедобыча является сложным производственным процессом, который занимается геологоразведкой, бурением скважин и их ремонтом, очисткой полученного продукта от воды и загрязнителей. Нефтедобыча осуществляется нефтегазодобывающим управлением – предприятием, которое добывает и перекачивает “сырую” нефть от места добычи до точки коммерческого учёта.  Работа нефтегазодобывающего управления осуществляется при помощи дожимных насосных станций (ДНС), кустовых насосных станций (КНС) и внутрепромысловых трубопроводов (нефтепроводов).

Добыча нефти

Для транспортировки по суше используются относительно простые инженерные сооружения – нефтепроводы. Нефтепроводы бывают магистральные и промысловые. Главным их отличием друг от друга является пропускная способность (больше у магистральных). Строительство и эксплуатация нефтепроводов довольно дорогостоящая, однако они всё равно являются самым дешёвым способом транспортировки.

Нефтепровод

Главная задача переработки продуктов – получение нефтепродуктов (автомобильного топлива, асфальта и др).

Что такое нефть

Нефть — природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом. Состоит она в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Проще говоря, пахнет, горит и течет.

Нефть появилась в результате распада растений и живых организмов, обитавших на морском дне. Бытует легенда, что к появлению нефти приложили усилия динозавры, но это не так. Главные герои здесь — планктон и водоросли, которые прожили увлекательную жизнь на дне океанов, а потом превратились в вещество под названием кероген. А вот уже сам кероген под влиянием высокой температуры и миллионов лет в земле выделил известную нам черную маслянистую нефть.

Сигнал к пробуждению

Так или иначе, пандемия стала тем сигналом к пробуждению, в котором нефтегазовая отрасль давно нуждалась. Несостоятельность существующих бизнес-моделей и традиционного мышления стала еще более явной. И сейчас со всей очевидностью можно утверждать, что в нефтегазовой отрасли наблюдается четыре структурных сдвига, которые меняют правила игры и создают новые источники конкурентных преимуществ.

Репозиторий научных и учебно-методических публикаций

ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

NCFU LOGOTYPE

Современные методы нефтегазовой механики и физики пластовых систем

Попов С.Н. Проявление механико-химических эффектов при экспериментальных исследованиях изменения упругих и фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов под воздействием фильтрации воды, насыщенной углекислым газом

3

Интеллектуализация – путь к достойному будущему

Сегодня всем очевидно, что если не начать освоение новых месторождений, то в ближайшем будущем в России просто нечего будет добывать, соответственно, и нечего экспортировать. Перспективные же запасы в смысле геологии пласта в большинстве своем можно отнести к категории «трудноизвлекаемых». Кроме того, новые участки находятся в экстремальных климатических зонах, на шельфе и других местах, удаленных от существующей инфраструктуры, что не может не сказаться на стоимости разработки.

В то же время понятно, что, с учетом резкого падения цен на нефть, показатели себестоимости добычи начинают играть решающую роль. Если прежде неэффективность деятельности нефтегазодобывающей компании можно было хотя бы частично перекрыть ценой в $100 за баррель, то в обозримой перспективе вряд ли можно рассчитывать на что-то подобное.

Чтобы оставаться рентабельными, игроки рынка неизбежно должны заниматься сокращением издержек и повышать свою эффективность. И решить эту задачу помогут интеллектуальные технологии.

Типы сырой нефти в зависимости от плотности

12-ventajas-y-desventajas-del-petrleo_2.jpg

Американский институт нефти разбил различные виды нефти в зависимости от плотности. API-гравитация измеряет, насколько тяжелая нефть сравнивается с водой.

Если степени плотности меньше 10, масло тяжелее воды; в противном случае он будет легче и будет плавать на нем. В настоящее время это классифицируется четырьмя различными способами:

свет

Он имеет плотность более 31,1 ° API

среда

Является ли тот, чьи API степени между 22,3 и 31,1 ° API.

тяжелый

Его API-классы менее 22,3, но выше 10 ° API..

Очень тяжелый

Это самый плотный тип сырой нефти, с API-уровнями ниже 10 ° API..

1. Опять сотня

Нефтяные котировки практически весь 2013 год держались выше уровня $100 за баррель североморского сорта Brent. Это, безусловно, можно считать благоприятной рыночной конъюнктурой для нефтяных компаний всего мира. Цены держатся на высоком уровне, несмотря на общее замедление темпов роста мировой экономики, — Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) в ноябре понизила прогноз темпов роста ВВП с 3,1% до 2,7% из-за более низкой, чем предполагалось, динамики в развивающихся странах. По оценке Международного энергетического агентства (МЭА), спрос на нефть вырастет в 2013 году на 1,1%, или на 1 млн баррелей в сутки — до 91 млн баррелей.

На высоких уровнях цены в минувшем году держали несколько факторов. Во-первых, растет потребление нефти в Китае, хотя его экономика также замедляет рост. Как ожидает МЭА, КНР увеличит потребление на 3,7–3,8% в этом году.

Во-вторых, остается нестабильной обстановка на Ближнем Востоке и в Северной Африке.

Иллюстрации: Дмитрий Коротченко

В-третьих, на финансовые рынки продолжает поступать поток денег, которые печатают мировые центробанки. Федеральная резервная система США, Европейский ЦБ, Банк Англии и Банк Японии держат ключевые ставки на минимальном уровне в 0–0,5% годовых, а также реализуют программы выкупа государственных и ипотечных ценных бумаг на несколько сот миллиардов долларов в месяц. Значительная часть этих средств не трансформируется в кредиты реальному сектору, а идет на спекулятивные игры с акциями, валютами и сырьем.

В 2014 году, по консенсус-прогнозу аналитиков, который приводит агентство Reuters, нефтяные котировки снизятся до $104,1 за баррель Brent. Причина — слабый рост мировой экономики и потребления сырья, а также вероятный избыток нефти на рынке из-за роста добычи в США и снятия санкций против Ирана. Впрочем, ОПЕК вполне по силам привести спрос и предложение в состояние равновесия, а ветер «арабской весны» может надуть очередные катаклизмы, которые разгонят котировки до новых высот.

Новые методы и технологии изучения геологической среды нефтегазоносных бассейнов

Пунанова С.А., Самойлова А.В. Прогноз фазового состояния залежей углеводородов в ловушках комбинированного строения

15

2. Российские рекорды

Россия, вопреки прогнозам, не снижает объемы добычи нефти, а наращивает их. И в октябре, и в ноябре страна выдавала рекордные показатели, лучшие после распада СССР. В октябре суточная добыча достигла 10,59 млн баррелей, а в ноябре, по предварительным данным ЦДУ ТЭК, этот показатель вырос до 10,61 млн баррелей. По данным МЭА, пик добычи нефти в Советском Союзе был достигнут в 1988 году при показателе 11,41 млн баррелей в сутки (на Россию в СССР приходилось около 90% нефтедобычи). Всего за 11 месяцев 2013 года, согласно данным ЦДУ ТЭК, производство нефти с газовым конденсатом выросло на 0,95% и составило 478,285 млн тонн. Россия в 2012 году, по данным ЦДУ ТЭК, нарастила добычу нефти на 1,3% до 518 млн тонн.

Рост нефтедобычи был во многом обеспечен ростом эксплуатационного бурения и внедрением новых технологий. В целом по стране объемы эксплуатационного бурения выросли за девять месяцев текущего года на 5,8%. У «Газпром нефти» этот показатель составил 17,9%. Горизонтальных скважин компания в 2013 году пробурит почти в три раза больше, чем в 2012-м, — 237 вместо 87. В числе значимых проектов — бурение первой в истории компании четырехствольной скважины и проведение 10-стадийного гидроразрыва пласта. Денег компания на это не жалеет — инвестпрограмма «Газпром нефти» в текущем году превысит 200 млрд рублей, и значительная часть из этой суммы пойдет как раз в добывающий сегмент. Использование и внедрение новых технологий, работа с трудноизвлекаемыми запасами позволит «Газпром нефти» в будущем вовлечь до 300 млн тонн ресурсов, ранее считавшихся нерентабельными.

Однако в бочку меда все же придется добавить ложку дегтя. Несмотря на текущее относительное благополучие, налоговый режим, действующий в стране, не создает нефтяным компаниям дополнительных стимулов для инвестиций в сложные и затратные проекты.

Где ищут нефть

В земле нет бассейна, озера или любого другого объемного пространства, где может булькать нефть. Она находится в жидком состоянии, но только более плотная, чем может показаться на первый взгляд. Нефть впитана в породы земли, как в губку: в пески, песчаники, конгломераты, доломиты и известняки. И после выкачки нефти из конкретного участка земли почва не провалится, так что сдвигов плит, землетрясений и апокалипсиса точно не случится.

В течение миллионов лет нефть двигалась внутри земли — это происходило до тех пор, пока на пути не попадался тупик в виде твердых пластов глины. Эту область между пластами, где застряла нефть, геофизики назвали ловушкой. Эти ловушки — это и есть те самые сундуки с сокровищами, за которыми охотятся нефтяники. Для определения месторождений нефти геофизики создают вибрацию на конкретном участке земли — это вызывает колебания в горных породах, что, по сути, похоже на процедуру УЗИ у доктора.

С самим буровым процессом все довольно просто: инженеры бурят скважину от 1 км в глубину, туда спускают трубы, между трубами и земными породами цементируют пространство, по трубам спускают взрывчатку на глубину нахождения нефти и жмут красную кнопку. Нефть под сильным давлением стремится наружу. Но нефть не будет бить фонтаном из земли — чтобы выкачать ее, нужен насос. Многие видели такие станки-качалки, которые двигаются вверх-вниз. Эти самые качалки и заставляют работать насос, чтоб выкачать нефть наружу.

Качалка — популярный вид насоса, но не единственный: ту же работу можно выполнять без наземных агрегатов, например с помощью электроцентробежного насоса погружного типа.

Те самые станки-качалки. Источник: Ruslan Galiullin / Shutterstock

Преимущества отрасли

Данный источник энергии обладает рядом преимуществ, если сравнивать его с другими источниками. Сюда можно отнести следующие пункты:

  • Главное преимущество нефти заключается в высокой теплоте её сгорания, а также простоте использования (если смотреть с технологической точки зрения).
  • В большей степени нефть состоит из углерода и водорода — веществ, которые легко могут распадаться и соединяться с другими веществами. Именно это и происходит при очистке нефти.
  • В своём составе нефть не содержит кислорода (в отличие от других источников энергии). Следовательно, в ней остаётся больше места для горючих составляющих: водорода и углерода.
  • Энергетическая ценность одной единицы нефти выше энергетической ценности угля примерно в 1,5 раза. Также нефть более проста в плане транспортировки, так как для этого используются трубопроводы.
  • С течением времени нефть не портится. Это значит, что её можно поместить на дно какого-либо водоёма, где она будет надолго защищена от погодных условий, климата и воздействия человека.
  • Нефть легко разделяется на фракции по углеводородам. Благодаря этому из неё с лёгкостью можно создать любые сложные органические вещества, начиная с мыла и заканчивая кевларом.
  • Топливо из нефти (всем известный бензин) обладает большим коэффициентом полезного действия (КПД), чем угольное топливо.
  • При переработке нефти не остаются какие-либо остатки. В связи с этим нет необходимости строить дополнительные перерабатывающие заводы или утилизировать непереработанные остатки.
  • Использование продукта в жидком виде позволяет быстро пополнить запас топлива в автомобиле, что было бы сложно сделать, используя твёрдое или газообразное топливо.
  • При сгорании нефтяного топлива в двигателе автомобиля не остаётся останков. Топливо сгорает полностью.

Благодаря своим преимуществам, нефтяная инфраструктура стремительно развивается и разговоры в этом плане ведутся уже на триллионы долларов.

Сжигание нефти

История отрасли

История российского нефтепромысла началась в далеком 1847 на Апшерском полуострове, где была пробурена первая скважина, а через 17 лет вторая, на Кубанской реке Кудако. А первая солидная организация открылась в Баку в 1879 году, это было «Товарищество производства нефти братьев Нобель».

Предприятие быстро начало процветать, была создана целая сеть по перевозке: ж/д пути, танкеры, трубопроводы и освоена переработка нефтепродуктов. Стремительное развитие данного направления промышленности привлекло внимание серьезных заграничных инвесторов, первыми были Рокфеллер и Ротшильды.

Октябрьская революция принесла хаос и разруху во все отрасли народного хозяйства. Не избежала такой судьбы и нефтедобыча, иностранные инвесторы резко отказались от сотрудничества с новой властью, а своих денег у молодой России почти не было. Лишь в 20-х годах начала наблюдаться некоторая стабильность, которая постепенно переросла в стремительный подъем. Прерывалось активное развитие нефтяного промысла только раз, в годы войны, в то время была одна цель – своевременное и полноценное обеспечение топливом армии. В послевоенное время страна бросила все силы на восстановление промышленности, в том числе и нефтяной, и начался ее невообразимый рост, вплоть до развала СССР.

Новые технологии и подходы к разработке нефтяных и газовых месторождений

Тупысев М.К. Деформация обсадных колонн в результате проявления техногенных деформационных процессов при разработке нефтегазовых месторождений. Часть 1. Выявление причин деформации обсадных колонн

28

Инновационные технологии освоения нефтегазовых ресурсов в сложных горно-геологических и экстремальных природно-климатических условиях

Гусейнов Ч.С., Земляновский В.А. Технология установки подводного массивного резервуара на морское дно

38

Как будет развиваться энергетика дальше?

Центр энергетики «Сколково», совместно с Институтом энергетических исследований (ИНЭИ) РАН, представил свой прогноз до 2040 года. Из него следует, что мировая энергетика уже находится на пороге глобальной трансформации — «четвертого энергоперехода»: первый был связан с развитием добычи угля, второй — нефти, третий — газа. Это значит, что доля ВИЭ будет нарастать, вытесняя нефть и газ.

В прогнозе описаны 3 сценария:

Консервативный: технологии и потребление энергии останутся на текущем уровне или вырастут незначительно. Доля ВИЭ в мире составит 35%, в России — 15%;

Инновационный: ускорение развития технологий и перехода на ВИЭ. Распределение долей — 40% и 16% соответственно;

Энергопереход: еще большее ускорение технологий и особый акцент в политике государств на отказе от углеводородов. В этом случае в мире на ВИЭ будет приходиться 49%, в России — 21%.

По мнению авторов исследования, все три сценария для России будут негативными: первыми сократятся поставки именно российской нефти, что обернется для нас долгосрочной экономической стагнацией. В России уже готовятся к такому сценарию: действует госпрограмма поддержки развития ВИЭ до 2035 года. Она предполагает, что всем станциям на основе ВИЭ вернут инвестиции. Это поможет сделать «зеленую» энергию дешевле и доступнее, а ее доля в общей выработке вырастет до 3,3%.

5. Первый раз в третий класс

С 1 января 2013 года в России запрещено использование моторного топлива ниже третьего экологического класса (Евро-3). Переход откладывался правительством неоднократно, в основном из-за неготовности ряда крупных НПЗ к этому шагу. Дефицита топлива, чего боялись многие скептики, не образовалось. Оставшийся в производстве бензин Евро-2 экспортировался за рубеж, в частности в Казахстан. Более того, нефтяные компании уже нарастили производство бензина более высоких экологических классов — Евро-4 и Евро-5. Казалось бы, ситуация позитивная. Однако радости по этому поводу в правительстве не наблюдалось. Напротив, в середине августа Минэнерго РФ рекомендовало сократить производство бензина четвертого и пятого классов и нарастить выпуск Евро-3.

Все просто. Акцизы на экологически чистое топливо ниже, поэтому производителям выгоднее выпускать его, но при этом сокращаются поступления в бюджет. А фискальные интересы сегодня превалируют над прочими, и ответом на ускоренный переход к производству бензинов высоких экологических классов стало решение о повышении акцизов. Основной рост придется на топливо Евро-5, акциз на которое вырастет в ближайшие три года на 65 и 33% соответственно для бензина и дизеля. Минфин РФ прогнозирует, что цены на бензин могут увеличиться на 1,4 рубля за литр. Минэнерго считает, что рост может составить 1,6 рубля, представители некоторых нефтекомпаний говорят о 3–4 рублях. Не подорожать топливо не может, у нефтяных компаний нет ресурсов, чтобы взять эти дополнительные расходы на себя. Вкупе с другими новациями в налоговой сфере рост акцизов отнимает у нефтяных компаний средства для модернизации своих нефтеперерабатывающих мощностей.

Проблемы отрасли

Нефтедобывающая отрасль в РФ – это структура с высокой степенью монополизации, несовершенной системой управления, ценообразования и прозрачностью. Сюда не допускаются случайные игроки, поэтому отсутствует конкуренция, а это чревато монополией цен и условий работы.

Еще одна актуальная проблема – полная зависимость РФ от рынка энергоносителей. В случае падения мировых цен на нефть это может повлечь крах национальной валюты, проблемы экономического характера как внутри страны, так и за ее пределами.

Самое большое беспокойство российских нефтедобывающих компаний – это количество тонн нефти, которое содержит почва. По опубликованным в интернете данным, запасов у России хватит примерно на 28 лет добычи. Но это известных, а ведь поиски новых месторождений не прекращаются никогда, также не стоит забывать про сланцевую нефть.

А вот про стратегический запас РФ – арктическую нефть, стоит упомянуть отдельно. По данным геологоразведки США, в Арктике спрятано около 400 млрд баррелей нефти и 88% этих запасов принадлежит Российской Федерации, США и Дании. Вот и вырисовывается очередная большая проблема – как освоить арктические запасы нефти, ведь этот процесс сопряжен с огромными финансовыми вливаниями и трудовыми затратами.

Конец ХХ и начало ХХI веков можно смело назвать углеводородной эрой. Российская нефтеперерабатывающая промышленность достигла определенных высот, а по некоторым позициям стала лидером. Но, тем не менее, остается много проблем, которые страна намерена решить в самое ближайшее время.

Как уже упоминалось выше, нефть – наше все, и вкладывать в нефтедобычу государство планирует огромные деньги. В данном случае действует принцип: чем больше вложишь, тем больше возьмешь.

Читайте нас также в Телеграм, Яндекс Дзен и во Вконтакте.

15.01.2020

Как устроена индустрия производства кормов для животных?
Как устроена индустрия производства кормов для животных?

С тех самых пор как человек приручил первых животных, у него возникла необходимость обеспечивать их кормами. Разумеется, они умели и умеют находить себе пищу в дикой природе, добывая себе пропитание в достаточном количестве. Но находясь на ограниченном пространстве, особенно в условиях продолжительных зим, братья наши меньшие лишены возможности самостоятельного поиска пропитания. Поэтому логичным продолжение приручения стало обеспечение животных кормами со стороны человека.

18.03.2021

Электроэнергетика России
Электроэнергетика России

Отрасль, которая отвечает за производство, передачу, сбыт и распределение электричества представляет собой крупнейшую систему электроэнергетики России.

21.04.2020

Российская промышленность: сводка
Российская промышленность: сводка

Состояние промышленности в России. Технологический процесс. Крупнейшие игроки отраслей и перспективы развития.

15.01.2020

Металлообработка
Металлообработка

Состояние металлообработки в России. Технологический процесс. Крупнейшие игроки отрасли и перспективы развития.

15.01.2020

Мусороперерабатывающая промышленность
Мусороперерабатывающая промышленность

Состояние мусороперерабатывающей промышленности в России. Технологический процесс. Крупнейшие игроки отраслей и перспективы развития.

15.01.2020

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...