Åpen pit oljeproduksjon. Stadier av oljefeltutvikling

Evigheten lukter olje.

Fyrverkeri, gutter! I dag vil jeg fortelle deg om hvordan olje produseres i Vest-Sibir. Det samme sorte gullet, som alvorlige lidenskaper koker rundt, som økonomien i vårt land står på, dollar og euro "vandrer". For å se gruveprosessen (som folk kaller det i "emnet"), dro jeg til oljefeltet Yuzhno-Priobskoye og vil ved hjelp av hans eksempel fortelle deg hvordan det var. Gå!

1. Demonstrativ tapping av olje.

Det hele begynner med det faktum at et selskap som driver med oljeutvinning bruker spesialutstyr, tyr til hjelp fra geologer for å oppdage et felt. Da må du forstå hvor mye olje som er skjult i lagene på jorden, og generelt er det økonomisk lønnsomt å utvinne den? Jordstudier gjennomføres, det gjøres et stort antall "prospekteringsbrønner", og hvis det blir funnet et depositum og det vil være nyttig, har mye utviklingsarbeid allerede begynt. For å gjøre dette, opprett en "klynge" - en plattform som kombinerer mange borede brønner. Bunnen av brønnen går i bakken i en vinkel og når et par kilometer, for tiden bores de i en vinkel, og den borede bunnen kan være i en avstand på en kilometer fra puten.

Priobskoye oljefelt ligger i Khanty-Mansiysk autonome Okrug, nær Khanty-Mansiysk. Det ble oppdaget tilbake i 1982, men utviklingen begynte nylig, siden det tidligere ikke bare var økonomisk ulønnsomt, men det var heller ingen teknologier som ville sikre effektiviteten i feltet. Geologiske reserver er anslått til 5 milliarder tonn. Beviste og utvinnbare reserver er anslått til 2,4 milliarder tonn. For eksempel er oljeforekomster i dette området på en dybde på 2,3-2,6 km.

2. Bush # 933. For å komme hit måtte jeg utstede alle passdataene på forhånd, få et pass, ta på meg kjeledresser, uten hvilke de ikke ville få lov noe sted, kjøre gjennom sikkerhetssnoren til feltet, og også lytte til sikkerhetsinstruksjonene fra flere ledere to ganger. Alt er ekstremt strengt, og du kan ikke ta et ekstra skritt til siden.

3. Briefing for alle gjester fra en brønnboringentreprenør. For øvrig borer ikke Gazpromneft-Khantos seg selv, det gjøres av entreprenører som vinner et anbud og deretter jobber på anlegget.

4. Til høyre er en borerigg, på toppen som er hengt opp en vinsj med en enorm krok, som beveges opp og ned av en elektrisk motor. Dette designet kalles "toppdrift".

Den første meiselen senkes ned i det gravde hullet - et emne med tre spissede roterende hoder, som borer bakken. Denne borkronen er montert på borekraver som i sin tur skrus fast på vanlige borerør. Og disse monterte "lysene" skruer 2-4 stykker sammen. Hele denne enorme strukturen, kalt borestreng, er skrudd fast på en elektrisk motor øverst, hengt opp fra samme krok ovenfra.
Mens du borer brønnen, roterer "toppdrevet" hele strukturen og går ned og overfører vekten til strengen til biten. Vekten av borestrengen som henger fra kroken ovenfra, går ned i brønnen og er omtrent 130 tonn. Nedstigning og henting av borestrengen skjer mange ganger, så du må bytte ut biten med en ny. Borevæske pumpes ned i rørene ved et trykk på ~ 100 atmosfærer. Denne væsken passerer inne i hele strukturen og går ut gjennom borkronen, avkjøler den og returnerer deretter oppover gjennom rommet mellom strengens vegger og brønnens vegger, løfter borekaks - boret stein med den til overflaten. Forresten, dette feltet bruker en ny teknologi - horisontal boring, det vil si at biten ikke bare går ned, men også sidelengs.

5. Siden boring av brønner på det nåværende tidspunkt ikke kan utføres strengt vertikalt, men i en hvilken som helst gitt vinkel, så betyr disse tallene bare bitens retning.

6. Løsningen løftet opp renses, og borekaksene kastes i en spesiell grop som gjenvinnes etter boring. Deretter plantes vegetasjon oppå bakken.

7. "Stearinlys" demonteres, men snart kommer deres tur til å gå dypt under jorden.

8. Vanligvis tar en spesialist en prøve olje for å kontrollere sammensetningen. Nedenfor kan du se glassflaskene den helles i.

9. Journalister og bloggere, som barn, vurderer en outlandish flaske med varm væske. Det lukter grått og olje, en slags blanding med en liten, men lukt.

10. Den resulterende oljeaktige væsken er skitten, jordaktig i farger med bobler og inneholder sand.

11. fotomanya lykkelig \u003d)

12. Svart gull ser ut som vanlig skittent vann. På grunn av en kompleks teknologisk prosess frigjøres olje, vann og tilhørende petroleumsgass fra denne slammet.

13. Strukturen, kalt "juletre", under den er en sentrifugal elektrisk pumpe, senket til bunnen av brønnen, som pumper væske til forskjellige behandlingsstasjoner for ytterligere å oppnå ren olje. Som du kan se, er det ingen tradisjonelle "pumpeenheter" her, siden de er ineffektive og ikke lønnsomme, grovt sett - dette er forrige århundre.

14. Etter at brønnen er klar, blir boreriggen transportert på skinner for å starte prosessen med å bore en ny brønn.

15. I forgrunnen foregår planlagt brønnoverføring. Videre er slike reparasjoner påkrevd for hver av brønnene etter en viss tidsperiode.

16. Mennesker av det heroiske yrket, ikke ellers. Under kalde forhold reparerer de boringen, og etter ansiktene deres liker de det!

18. Byen med oljearbeidere er i en avstand fra boreriggen, de har sitt eget lille liv der. Her fungerte til og med 3g Internett, og du kunne legge ut bilder!

19. Forlater brønnpute nr. 933, ankommer produksjonssteder med oljebehandlingsenheter og et verksted for forberedelse av oljepumping. Lokaliteten ligger noen få kilometer fra boreplassen, der olje tilføres gjennom rør.

19. Oljebehandlingsenheten er designet for å motta produksjon av oljebrønner, dens foreløpige separasjon i olje, tilhørende petroleumsgass og formasjonsvann og påfølgende oljebehandling til kommersiell kvalitet. I tillegg er det ved OTP regnskap for kommersiell olje, regnskap og utnyttelse av tilhørende gass, pumping av kommersiell olje i rørledningen.

20. Det er mange rør, komplekse strukturer der olje blir bearbeidet for videre bruk.

21. OTP inkluderer et stort antall elementer, for eksempel: separatorer, pumpeenheter, avløpstanker, ledningsvarmere og andre enheter. det kuleste diagrammet over hvordan alt fungerer. Personlig forstår jeg ikke alt, kanskje en av dere er ekspert)

22. En av de store vannmagasinene som kreves for oljeraffinering.

23. Eugene viser: - DET ER OLJE! Ja, disse tankene har klar til bruk olje.

24. Yuzhno-Priobskiy gassbehandlingsanlegg (GPP), ved åpningen av det (ved telefonkonferanse) Dmitry Medvedev var for et år siden.

25. Prosesseringskapasiteten til GPP vil utgjøre 900 millioner kubikkmeter tilknyttet petroleumsgass per år. APG-utnyttelsesgraden er 96%, noe som tilsvarer moderne verdens krav.

29. Et enormt automatisert anlegg som betjenes av et lite antall ansatte.

27. Generaldirektør for "Yuzhno-Priobskiy GPP" Kopotilov Yuri Viktorovich.

29. I følge loven har et oljeproduserende selskap rett til 5% forbrenning av tilhørende gass oppløst i olje. Fakkelen brenner for nødutslipp og gassforbrenning i nødssituasjoner.

30. Anleggskontrollsenter. Anlegget automatiseres så mye som mulig; bare et par dusin mennesker er pålagt å administrere en enorm produksjon på 20 hektar. Kontroll utføres døgnet rundt, 365 dager i året.

31. Det er mange unge mennesker, noe som gleder seg, men i tillegg til dem er det også erfarne ansatte.

32. Etter anlegget går vi til hovedkontoret til Gazpromneft-Khantos, som ligger i Khanty-Mansiysk.

33. Den samme 3D-modellbusken som spesialister utvikler her, så vel som i St. Petersburg, vises på skjermen.

34. Representanten for MR viser hvordan brønnen går ned, hvordan den i ett øyeblikk går strengt horisontalt. Når du graver, vil oljen gå. Også på disse skjermene kan du se tilstanden til alle borerigger, hvilket øyeblikk den pumper olje, hvor reparasjoner pågår og andre nyttige ting. Alt er koblet til datamaskiner, og en person befinner seg kanskje ikke i et kaldt felt i nærheten av boreriggen, men sitter med te i en tilhenger uansett avstand fra brønnen og kontrollerer bore- og produksjonsprosessen i sanntid.

35. Bygningen ble bygget for flere år siden, den ser vanligvis ut som de fleste moderne kontorbygg.

36. Brønnhage fra det XXI århundre.

Takk til selskapet for invitasjonen til boringen

Olje er en brennbar oljeaktig væske som varierer i farge fra lysebrun (nesten gjennomsiktig) til mørk brun (nesten svart). Den er delt inn i lett, middels og tung etter tetthet.

Det er for tiden umulig å forestille seg den moderne verden uten olje. Det er den viktigste drivstoffkilden til forskjellige kjøretøyer, råvarer til produksjon av ulike forbruksvarer, medisiner og andre. Hvordan produseres olje?

Utvikling

Olje, sammen med naturgass, akkumuleres i porøse bergarter som kalles reservoarer. De kan være forskjellige. Et godt reservoar er et sandsteinslag som ligger mellom lag av leire og skifer. Dette eliminerer lekkasje av olje og gass fra underjordiske reservoarer.

Så snart mineraler er funnet, blir reservene i reservoaret, kvaliteten vurdert og det utvikles en metode for sikker utvinning og transport til prosesseringsanlegget. Hvis gass i dette feltet ifølge beregninger er økonomisk lønnsomt, begynner installasjonen av produksjonsutstyr.

Funksjoner ved oljeproduksjon

I naturlige magasiner der det utvinnes olje, er den i rå tilstand. Vanligvis blandes den brennbare væsken med gass og vann. Ofte er de under høyt trykk, under påvirkning av hvilken olje fortrenges til ikke-utstyrte brønner. Dette kan føre til problemer. Noen ganger er trykket så lavt at det kreves installasjon av en spesiell pumpe.

Oljeproduksjonsprosessen kan deles inn i tre trinn:

• Bevegelse av væske gjennom formasjonen mot brønnen. Det utføres på grunn av en naturlig eller kunstig opprettet trykkforskjell.
• Bevegelsen av væske langs brønnen - fra bunnen til brønnhodet.
• Oppsamling av olje, gass og vann på overflaten, separering, rengjøring. Og så blir væsken transportert til prosessanleggene.

Det er forskjellige metoder for oljeproduksjon, som avhenger av typen mineralforekomster (på land, type reservoar, dybde. Metoden kan også endres når det naturlige reservoaret tømmes. Det bør bemerkes at oljeproduksjon til havs er en mer kompleks prosess, da det krever installasjon av havbunnsinstallasjoner ...

Naturlig byttedyr

Hvordan produseres olje? For dette brukes trykkraften, naturlig eller kunstig. Brønnoperasjon ved reservoarenergi kalles gushing. I dette tilfellet, under press fra grunnvann, stiger gass, olje oppover uten å kreve involvering av ekstra utstyr. Fontenemetoden brukes imidlertid bare til primær ekstraksjon av mineraler, når trykket er betydelig og i stand til å løfte væsken oppover. I fremtiden er det nødvendig å bruke tilleggsutstyr for å pumpe ut oljen helt.

Fontenemetoden er den mest økonomiske. For å regulere oljetilførselen er det installert en spesiell ventil som tetter og kontrollerer volumet av det medfølgende stoffet.

Etter primærproduksjon brukes sekundære og tertiære metoder for å få mest mulig ut av feltet.

Primære, sekundære og tertiære metoder

Med den naturlige metoden for oljeproduksjon brukes en trinnvis metode:

• Hoved. Væsken tilføres under påvirkning av høyt trykk i formasjonen, som dannes fra grunnvann, ekspansjon av gasser, etc. Med denne metoden er oljeutvinningsfaktoren (ORF) omtrent 5-15%.
• Sekundær. Denne metoden brukes når det naturlige trykket ikke lenger er nok til å løfte olje opp i brønnen. I dette tilfellet brukes en sekundær metode som består i å levere energi utenfra. Dette er injisert vann, assosiert eller naturgass. Avhengig av reservoarbergarter og oljekarakteristikker når utvinningsfaktoren med den sekundære metoden 30%, og den totale verdien er 35-45%.
• Tertiær. Denne metoden er å øke oljens mobilitet for å øke utvinningen. En av metodene er TEOR, der viskositeten reduseres ved å varme opp væsken i formasjonen. For dette brukes vanndamp mest. Mindre ofte brukes delvis forbrenning av olje in situ, direkte i selve formasjonen. Denne metoden er imidlertid ikke veldig effektiv. For å skifte mellom olje og vann kan du introdusere spesielle tensider (eller vaskemidler). Den tertiære metoden gjør det mulig å øke oljeutvinningsfaktoren med ca. 5-15%. Denne metoden brukes bare hvis oljeproduksjonen fortsetter å være lønnsom. Derfor avhenger anvendelsen av den tertiære metoden av oljeprisen og kostnaden for utvinning.

Mekanisert måte: gassheis

Hvis energien for løfteolje tilføres fra utsiden, kalles denne produksjonsmetoden mekanisert. Den er delt inn i to typer: kompressor og pumping. Hver av metodene har sine egne egenskaper.

Kompressor kalles også gassløft. Denne metoden innebærer å pumpe gass i en brønn der den blandes med olje. Som et resultat avtar blandingens tetthet. Bunnhullstrykket synker også og blir lavere enn reservoartrykket. Alt dette fører til bevegelse av olje til jordens overflate. Noen ganger tilføres trykkgass fra tilstøtende magasiner. Denne metoden kalles "kompressorløs gassløft".

I gamle felt brukes det også et luftløfteanlegg der luft brukes. Denne metoden krever imidlertid forbrenning av petroleumsgass, og rørledningen har lav motstand mot korrosjon.

Gassheis for oljeproduksjon brukes i Vest-Sibir, Vest-Kasakhstan, Turkmenistan.

Mekanisert måte: bruk av pumper

Med pumpemetoden senkes pumpene til en viss dybde. Utstyret er delt inn i forskjellige typer. Den mest utbredte er sugerstangpumper.

La oss vurdere hvordan olje blir ekstrahert ved hjelp av denne metoden. Prinsippet for drift av slikt utstyr er som følger. Rør senkes ned i brønnen, på innsiden er det en sugeventil og en sylinder. Sistnevnte har et stempel med en utløpsventil. Bevegelsen av olje utføres på grunn av stempelets frem- og tilbakegående bevegelse. I dette tilfellet åpnes og lukkes suge- og utløpsventilene.

Sugestangspumpene har en kapasitet på omtrent 500 cu. m / dag på en brønndybde på 200-400 m, og på en dybde på 3200 m - opptil 20 kubikkmeter. m / dag.

Rodless sedimenter kan også brukes til oljeproduksjon. I dette tilfellet tilføres elektrisk energi til utstyret gjennom borehullet. For dette brukes en spesiell kabel. Også en annen type energibærende strøm (varmebærer, komprimert gass) kan brukes.

I Russland brukes en sentrifugal type elektrisk pumpe oftere. Det meste av oljen produseres med dette utstyret. Når du bruker elektriske pumper på bakken, er det nødvendig å installere en kontrollstasjon og en transformator.

Produksjon i landene i verden

Det ble vurdert hvordan olje utvinnes fra naturlige reservoarer. Det er verdt å gjøre deg kjent med tempoet i utviklingen. Opprinnelig, frem til midten av 70-tallet, doblet oljeproduksjonen nesten hvert tiår. Da ble utviklingshastigheten mindre aktiv. Oljevolumet som ble pumpet ut fra begynnelsen av produksjonen (fra 1850-tallet) til 1973 utgjorde 41 milliarder tonn, hvorav nesten halvparten falt 1965-1973.

Verdens største oljeprodusenter i dag er land som Saudi-Arabia, Russland, Iran, USA, Kina, Mexico, Canada, Venezuela, Kasakhstan. Det er disse statene som er de viktigste i markedet for "svart gull". Det skal bemerkes at oljeproduksjonen i USA ikke er i topposisjonene, men landet har kjøpt ut store forekomster i andre stater.

De største olje- og gassbassengene der det utvinnes olje og gass er Persiabukta, Mexicogolfen, Sør-Kaspiske øyer, Vest-Sibir, Den algeriske Sahara og andre.

Oljereserver

Olje er en ikke-fornybar ressurs. Volumet av kjente innskudd er 1200 milliarder fat, og uoppdaget - ca 52-260 milliarder fat. Den totale oljereserven, tatt i betraktning det nåværende forbruket, vil vare i omtrent 100 år. Til tross for dette planlegger Russland å øke produksjonen av "svart gull".

Landene med størst oljeproduksjon er som følger:

• Venezuela.
• Saudi-Arabia.
• Iran.
• Irak.
• Kuwait.
• Russland.
• Libya.
• Kasakhstan.
• Nigeria.
• Canada.
• Qatar.
• Kina.
• Brasil.

Olje i Russland

Russland er en av de ledende. Det er ikke bare mye brukt i selve landet, men en betydelig del eksporteres til forskjellige stater. Hvor produseres olje i Russland? De største innskuddene i dag er i Khanty-Mansi autonome Okrug, Yamalo-Nenets autonome distrikt og republikken Tatarstan. Disse regionene utgjør mer enn 60% av det totale volumet av produsert væske. Også Irkutsk oblast og Republikken Yakutia er steder der det produseres olje i Russland, og viser gode resultater i økende volumer. Dette skyldes utviklingen av en ny eksportretning Sibir - Stillehavet.

Oljepriser

Oljeprisen dannes ut fra forholdet mellom tilbud og etterspørsel. Imidlertid har denne saken sine egne særegenheter. Etterspørsel endres praktisk talt ikke og har liten effekt på prisdynamikken. Selvfølgelig vokser den hvert år. Men den viktigste faktoren i prisingen er tilbud. En liten reduksjon i den fører til et kraftig hopp i kostnadene.

Med økningen i antall biler og lignende utstyr øker etterspørselen etter olje. Men avsetningene tørker gradvis opp. Alt dette, ifølge eksperter, vil til slutt føre til en oljekrise, når etterspørselen vil langt overstige tilbudet. Og da vil prisene skyte i været.

Det er også verdt å merke seg at oljeprisen er et av de viktigste politiske virkemidlene i den globale økonomien. I dag er det omtrent $ 107 per fat.

De viktigste metodene for oljeproduksjon.

Det er 3 hovedmetoder for oljeproduksjon: fontene, gassløft og mekanisert, som inkluderer flere typer pumping: sugerstangpumpe (SRP), nedsenkbare elektriske sentrifugalpumper (ESP), elektriske membranpumper (EDP), elektriske skruepumper (EVP). I utlandet er det mye brukt hydrauliske stempelpumpeenheter (GPNA).

Fontene er den enkleste og billigste måten å operere på. Imidlertid kan ikke alle brønner strømme over lang tid. I dette tilfellet overføres de til mekaniserte metoder for oljeproduksjon. Samtidig kan sprengningsmetoden mens reservoartrykket opprettholdes også tilskrives den mekaniserte. Hvis vi beregner kraften som forbrukes for vanninjeksjon under vedlikehold av reservoartrykk, og tilskriver den til lageret av produserende brønner, får vi en spesifikk tilleggseffekt per brønn på 13,5 kW, som er ganske sammenlignbar med kraften som brukes i pumpeolje.

Gassløftemetoden for drift refererer også til den mekaniserte, fordi for å drive disse brønnene er det nødvendig å pumpe komprimert gass som bruker ekstra energi. Gassløftemetoden, som i 1946 ga 37% av all-Union-produksjonen, ble hovedsakelig utvidet til Azneft-foreningens felt. Beholdningen av gassløftbrønner, som på det tidspunktet utgjorde 10,8%, ble deretter redusert på grunn av ineffektiviteten til gassløftemetoder. I 1980 var oljeproduksjonen 3,73%, og brønnbeholdningen var 2,87%.

Andel utnyttelsesmetoder for oljeproduksjon (% av årlig) og brønnlager (% av total lager)

Som det fremgår av tabellen ga sukkerstangmetoden til 1950 opptil 45% av all-unionens oljeproduksjon, mens brønnbeholdningen nådde 85%. Over tid reduserte rollen og betydningen av denne metoden på grunn av høy arbeidsintensitet og lav produktivitet opp til 13,23% av all-union-produksjonen. Imidlertid er den utbredte bruken av denne metoden (63% av brønnmassen) forklart av det store antallet små brønner.

Siden 1955 har PEP-er spredt seg. Oljeproduksjonen etter denne metoden vokste fra år til år og nådde i 1975 34% av all-Union-nivået med 14,4% av ferske brønner. Denne driftsmetoden gir høye produksjonshastigheter (\u003e 40 m 3 / dag) fra brønner sammenlignet med sugerstangpumper.

For tiden (for 2010) brønninnsamling: PESP - 49%, Sucker rod pump - 43%, gassløftemetode - 1%, Fountain metode - 6%, Andre - 1%

Geologiske og fysiske egenskaper ved avleiringer.

T
oljeproduksjonsteknologi er en hydromekanisk prosess med oljebevegelse med fasetransformasjoner fra bunnen av brønnen til munnen.

En brønn er en gruve som arbeider i jordens diameter som er mye mindre enn lengden.

- formel for oljeinnstrømning til bunnen av brønnen. Hvor er koeffisienten for produktivitet. Olje, gass og vann forekommer i jordskorpen på en dybde på flere titalls meter til flere titalls kilometer, og akkumuleres i hulrom og sprekker, kalt porene. I utgangspunktet, geologisk, akkumuleres disse væskene i sedimentære bergarter, i motsetning til vulkanske. Sedimentære bergarter er leire, sand, sandstein, kalkstein og dolomitter som har blitt avsatt i forskjellige geologiske epoker i forskjellige bassenger. I påfølgende epoker og videre, som et resultat av tektoniske prosesser (dette er en endring i reservoarets struktur: bøyning eller forskyvning), fikk de gunstige former for akkumulering av disse væskene i dem i form av antiklinefold.

Det dynamiske nivået i brønnen er avstanden målt fra brønnhodet til væskenivået når den trekkes ut av brønnen. Det statiske nivået er avstanden fra overflaten til væsken når brønnen stenges inn. Den bestemmer reservoartrykket gjennom væsketettheten, og det dynamiske nivået bestemmer bunnhullstrykket.

– for en brusende brønn.

Volumet av bergkuben V-prøven, cm 3. Volum av korn av en kube av V-korn, cm 3. Da er volumet av prøven lik: , cm 3. Porøsitetskoeffisienten er forholdet mellom volumet av bergarten i prøven og det geometriske volumet uttrykt i prosent.

I naturlig sandjord er formen og størrelsen på sandkornene ikke den samme. Under naturlige forhold består sand av korn med uregelmessig form og et stort utvalg av størrelser. Komprimeringen av sandkorn i jorden kan også være forskjellig. Alt dette fører til at porøsiteten til den naturlige sandjorda er mye mindre enn den fiktive jordens porøsitet, dvs. jord sammensatt av sfæriske partikler av samme størrelse. I sandkalkstein og andre sementerte bergarter er porøsiteten enda mindre enn i sandjord på grunn av fylling av porene med forskjellige sementholdige stoffer. Porøsiteten øker med nedgangen i kornene som utgjør fjellet. Denne økningen i porøsitet er forårsaket av det faktum at formen på kornene vanligvis blir mer uregelmessige når størrelsen avtar, slik at pakningen av kornene blir mindre tett. Sedimentære ukonsoliderte eller svakt sementerte bergarter - sand og leire - har den høyeste porøsiteten under naturlige forhold.

Med økende dybde av fjellet, reduseres porøsiteten vanligvis på grunn av deres komprimering under presset fra de overliggende bergarter. Den mest ujevne er porøsiteten til karbonatbergarter, der det sammen med store sprekker og huler er blokker som praktisk talt er blottet for porer.

Porøsitet av reservoarer som produserer industriell olje i prosent.

Berggjennomtrengelighet.

En av de viktigste egenskapene som bestemmer den industrielle verdien av et oljefelt er permeabiliteten til bergarter, dvs. deres evne til å føre væske eller gass gjennom seg selv i nærvær av et trykkfall. Bevegelsen av væsker og gasser i et porøst medium kalles filtrering. Det er ingen absolutt ugjennomtrengelige steiner i naturen. Hvis trykket stemmer overens, er det mulig å skyve væsker og gasser gjennom hvilken som helst stein. Men med de trykkforskjellene som finnes i olje- og gassreservoarer, er mange bergarter praktisk talt ugjennomtrengelige for væske og gass. Alt avhenger av størrelsen på porene og kanalene i bergartene. Porekanaler i naturen er konvensjonelt delt inn i 3 kategorier:

Superkapillarkanaler har en diameter større enn 0,5 mm. Væsken beveger seg i dem og overholder de generelle lovene om hydraulikk. Disse kanalene finnes i bergarter med en rund kornform, for eksempel grus.

Kapillarkanalene har en diameter på 0,5 til 0,0002 mm. Når en væske beveger seg i dem, vises overflatekrefter på overflaten av legemene: overflatespenning, krefter for vedheft og vedheft etc. Disse kreftene skaper ytterligere motstand mot væskebevegelse i formasjonen, og derfor er kontinuerlig bevegelse mulig i nærvær av et trykkfall.

De subkapillære kanalene er mindre enn 0,0002 mm i diameter. Overflatekrefter i slike mikroskopiske kanaler er så store at trykkfall under reservoarforhold ikke er i stand til å overvinne dem.

Bergarter av olje- og gassforekomster har hovedsakelig kapillarkanaler, disse er hovedsakelig sand, sandsteiner, dolomitter. Ugjennomtrengelige overlegg av olje- og gassreservoarer, vanligvis bestående av leire bergarter, har subkapillære porer og kanaler, og det er ingen væskebevegelse i dem. Vanligvis overholder filtrering av væsker og gasser i reservoarer Darcy's lov, ifølge hvilken hastigheten på filtrering av en væske i et porøst medium er proporsjonalt med trykkfallet og omvendt proporsjonalt med viskositeten:

Hvor er den lineære filtreringshastigheten; - volumstrømningshastighet for væske gjennom fjellet per tidsenhet; - filtreringsområde; - permeabilitetskoeffisient: - dynamisk viskositet; - trykkfall langs lengden på prøven; - filtreringsbanelengde (prøvelengde). I henhold til formel (1) bestemmes permeabilitetskoeffisienten i laboratoriet på prøver av oljete bergarter.

PÅ i SI-systemet har mengdene dimensjoner: - 1m, - 1Pa s, -m 3 / s, \u003d 1Mpa. Deretter er permeabilitetskoeffisienten \u003d 1m 2. Således, i SI-systemet, blir permeabiliteten til et slikt porøst medium tatt som en enhet av permeabilitet i 1m 2, når man filtrerer gjennom en prøve med et område på 1m2 og en lengde på 1m med et trykkfall på 1Pa, er strømningshastigheten til en væske med en viskositet på 1Pa s 1m3 / s. Den fysiske betydningen av dimensjonen er at permeabilitet så å si karakteriserer tverrsnittsarealet til kanalene til det porøse mediet som filtrering skjer gjennom. Hvis porøsiteten til fjellet til slutt bestemmer oljereservene, er permeabiliteten tilstrømning (strømningshastighet) av væske fra formasjonen til brønnen. Enheten på 1m 2 er stor og upraktisk for praktiske beregninger. Derfor bruker de en praktisk enhet i fiskerivirksomheten - darcy. 1D 12 \u003d 1m 2, altså 1D \u003d 1 10-12 m 2. 1D er permeabiliteten til et slikt porøst medium, når man filtrerer gjennom en prøve som har et område på 1 cm 2 og en lengde på 1 cm ved et trykkfall på 1 kgf / cm 2, er strømningshastigheten til en væske med en viskositet på 1 cP 1 cm 3 / s. 1D \u003d 1000mD. Permeabiliteten til de fleste av de olje- og gassbærende bergarter varierer fra 100 til 2000 mD. Permeabiliteten til leirestein er tusendeler eller mindre av en milidarsi.

Verdens totale påviste oljereserver (per 2015) utgjør 1667,4 milliarder fat. De største oljereservene - 18,0% av alle verdensreserver - ligger i Venezuela. Landets påviste oljereserver utgjør 298,4 milliarder fat. Saudi-Arabia er det nest største oljereserverlandet i verden. Dens påviste reserver utgjør omtrent 268,3 milliarder fat olje (16,2% av verdens totale). Påviste oljereserver i Russland utgjør omtrent 4,8% av verden - omtrent 80,0 milliarder fat, i USA - 36,52 milliarder fat (2,2% av verdens totale).

Oljereserver i landene i verden (per 2015), fat

Oljeproduksjon og forbruk etter land

Verdensledende innen oljeproduksjon er Russland - 10,11 millioner fat per dag, etterfulgt av Saudi-Arabia - 9,735 millioner fat per dag. Verdensledende innen oljeforbruk er USA - 19,0 millioner fat per dag, etterfulgt av Kina - 10,12 millioner fat per dag.

Oljeproduksjon etter land i verden (per 2015), fat per dag

data http://www.globalfirepower.com/

Oljeforbruk fordelt på land i verden (per 2015), fat per dag

data http://www.globalfirepower.com/

Eksperter fra International Energy Agency (IEA) forventer at den globale oljeetterspørselen vil vokse med 1,4 millioner fat per dag i 2016 til 96,1 millioner fat per dag. I 2017, ifølge prognoser, vil den globale etterspørselen nå 97,4 millioner fat per dag.

Verdens oljeeksport og import

Ledere innen oljeimport er for tiden USA - 7,4 millioner fat per dag og Kina - ca 6,7 \u200b\u200bmillioner fat per dag. Eksportledere er Saudi-Arabia - 7,2 millioner fat per dag og Russland - 4,9 millioner fat per dag.

Eksporter volum etter land i verden i 2015

oPEC-data

Importer volum etter land i verden i 2015

oPEC-data

Hvor lenge vil oljereservene vare?

Olje er en ikke fornybar ressurs. Påviste oljereserver (for 2015) utgjør omtrent 224 milliarder tonn (1657,4 milliarder fat), anslått til 40-200 milliarder tonn (300-1500 milliarder fat).

Ved begynnelsen av 1973 ble verdens påviste oljereserver anslått til 77 milliarder tonn (570 milliarder fat). Tidligere har således påviste reserver vokst (oljeforbruket vokser også - de siste 40 årene har det vokst fra 20,0 til 32,4 milliarder fat per år). Siden 1984 har det årlige volumet av verdens oljeproduksjon imidlertid oversteg volumet av utforskede oljereserver.

Verdens oljeproduksjon i 2015 var omtrent 4,4 milliarder tonn per år, eller 32,7 milliarder fat per år. Med den nåværende forbruksgraden vil påviste oljereserver vare i omtrent 50 år, og estimerte reserver i ytterligere 10-50 år.

Det amerikanske oljemarkedet

Fra og med 2015 importerte USA omtrent 39% av sitt totale oljeforbruk og produserte 61% alene. De viktigste oljeeksportørene til USA er Saudi-Arabia, Venezuela, Mexico, Nigeria, Irak, Norge, Angola og Storbritannia. Omtrent 30% av USAs oljeimport og 15% av det totale amerikanske oljeforbruket er olje av arabisk opprinnelse.

Ifølge eksperter utgjør strategiske oljereserver i USA i dag mer enn 695 millioner fat, og kommersielle oljereserver er på rundt 520 millioner fat. Til sammenligning er Japans strategiske oljereserver omtrent 300 millioner fat, og i Tyskland - rundt 200 millioner fat.

Oljeproduksjonen i USA fra ukonvensjonelle kilder i 2008-2012 økte omtrent fem ganger, og utgjorde nesten 2,0 millioner fat per dag innen utgangen av 2012. Tidlig i 2016 produserte de 7 største skiferoljebassengene allerede om lag 5,0 millioner fat daglig. Den gjennomsnittlige andelen av skiferolje, eller som det ofte kalles, lett olje fra tette reservoarer, i total oljeproduksjon i 2016 var 36% (opp fra 16% i 2012).

Produksjonen av konvensjonell råolje i USA (inkludert kondensat) utgjorde 8,6 millioner fat per dag i 2015, noe som er 1,0 millioner fat per dag mindre enn i 2012. Det totale volumet av oljeproduksjon i USA, inkludert skiferolje, utgjorde i 2015 mer enn 13,5 millioner fat per dag. Mye av økningen de siste årene har vært drevet av økt oljeproduksjon i Nord-Dakota, Texas og New Mexico, der brudd og horisontal boreteknologi har blitt brukt til å produsere olje fra skiferformasjoner.

Prosentvis (en økning på 16,2% fra året før) var 2014 det beste året på mer enn seks tiår. Den årlige økningen i oljeproduksjonen oversteg jevnlig 15% i første halvdel av det 20. århundre, men disse endringene var mindre absolutt fordi produksjonsnivået var betydelig lavere enn det er nå. USAs oljeproduksjon har vokst de siste seks årene. Denne trenden fulgte perioden fra 1985 til 2008, der oljeproduksjonen falt hvert år (unntatt ett år). I 2015 stoppet veksten i oljeproduksjonen i USA på grunn av et kraftig fall i oljeprisen i andre halvdel av 2014.

I følge de siste estimatene fra IEA vil konvensjonell oljeproduksjon i USA i 2016 være 8,61 millioner fat per dag, i 2017 - 8,2 millioner fat per dag. Oljebehovet i USA i 2016 vil i gjennomsnitt ha 19,6 millioner fat per dag. Prognosen for den gjennomsnittlige oljeprisen for 2016 er hevet til $ 43,57 per fat, og for 2017 - til $ 52,15 per fat.

Historien om menneskehetens bekjentskap med svart gull går tilbake i mange årtusener. Det er pålitelig fastslått at produksjonen av olje og dets derivater ble utført allerede 6000 år f.Kr. Folk brukte olje og produkter av dens naturlige transformasjoner i militære anliggender og konstruksjon, i hverdagen og medisinen. I dag er hydrokarboner kjernen i den globale økonomien.

Fra uminnelige tider

Selv gamle sivilisasjoner utførte aktiv (innenfor grensene for mulig) oljeproduksjon. Teknologien var primitiv, den kan beskrives med to ord: manuelt arbeid. Hvorfor ble det utvunnet? For eksempel, i eldgamle tider, var en rekke land bevæpnet med forbrenningsvåpen - "gresk ild" som ligner moderne flammekastere. Dessuten ble svart oljeaktig væske brukt i medisin, kosmetologi.

Den geniale kineseren gikk mye lenger: de brukte bambusbor til boring - noen brønner nådde en kilometer dybde. Det var sant at svart gull for dem var et biprodukt, og det viktigste var utvinning av spiselig salt oppløst i mineralvann.

Industrielle revolusjon

Fram til 1800-tallet forble naturlige overflateavsetninger (eller rettere sagt deres manifestasjoner) den tradisjonelle kilden til petroleumsprodukter. En radikal endring kom på midten av 1800-tallet med fremtiden for dypeboringsteknologi, takket være at akkumuleringer av flytende olje i jordens tarm ble tilgjengelig. Oljeproduksjonen har flyttet til et kvalitativt nytt nivå.

Den industrielle revolusjonen krevde økende mengder parafin og smøreoljer, og dette behovet kunne bare dekkes av flytende hydrokarboner i industriell skala og deres påfølgende destillasjon. Til å begynne med hadde den letteste bensinfraksjonen med olje ingen etterspørsel og ble enten drenert eller brent som unødvendig. Men den tyngste - fyringsolje - kom umiddelbart til retten som et utmerket drivstoff.

Vekstrater

Oljeproduksjonen i verden i 1859 utgjorde bare 5.000 tonn, men allerede i 1880 økte den til ufattelige 3800.000 tonn ved århundreskiftet (1900), den hadde nådd 20 millioner tonn, med Russland som utgjorde 53%. og USA - 43% av verdensproduksjonen. I det 20. århundre var det en rask vekst:

• 1920 - 100 millioner tonn;
• 1950 - 520 millioner tonn;
• 1960 - 1054 millioner tonn;
• 1980 - 2975 millioner tonn, hvorav Sovjetunionen utgjorde 20%, og USA - 14%.

I løpet av halvannet århundre begynte olje produsert ved borehullmetoden å bli oppfattet som den tradisjonelle kilden, og overflateoljen viser at menneskene fulgte hele historien har blitt eksotiske.

Ved begynnelsen av det 21. århundre var det tilbake til tradisjonen, men allerede på et nytt teknologisk utviklingsstadium: på slutten av 90-tallet kunngjorde Canada en kraftig økning i sine oljereserver ved å beregne gigantiske forekomster av bituminøse bergarter i provinsen Alberta, og likestille dem med tradisjonelt utvinnbar olje.

Gjentellingen ble ikke umiddelbart vedtatt av OPEC og andre land. Først i 2011 ble de ukonvensjonelle reservene av såkalt skiferolje legitimert, og alle begynte å snakke om energirevolusjonen. Innen 2014 hadde oljeproduksjonen på det nordamerikanske kontinentet økt betydelig takket være skifer. Hydraulisk bruddteknologi gjorde det mulig å produsere hydrokarboner der de aldri hadde tenkt på det. Det er sant at dagens metoder ikke er trygge for miljøet.

Endre maktbalansen

Skiferforekomster har balansert den globale industrien. Hvis USA tidligere var en av de viktigste importørene av hydrokarboner, har det nå mettet sitt eget marked med et billigere produkt og tenker på å eksportere skifergass og olje.

Dessuten ble det funnet enorme reserver av denne typen svart gull i Venezuela, takket som det fattige latinamerikanske landet (underveis har rike tradisjonelle forekomster) kom på toppen i verden når det gjelder reserver, og Canada - på den tredje. Det vil si at olje- og gassproduksjon i begge Amerika har økt betydelig takket være skiferrevolusjonen.

Dette førte til en endring i maktbalansen. I 1991 var to tredjedeler (65,7%) av verdens flytende hydrokarbonreserver konsentrert i Midtøsten. I dag har andelen av verdens viktigste oljeregion falt til 46,2%. I løpet av samme tid økte andelen av søramerikanske reserver fra 7,1 til 21,6%. Økningen i Nord-Amerikas andel er ikke så signifikant (fra 9,6 til 14,3%), siden oljeproduksjonen i Mexico i samme periode gikk ned 4,5 ganger.

Ny industriell revolusjon

Økningen i reserver og produksjon av svart gull i forrige århundre ble gitt i to retninger:

• oppdagelse av nye innskudd;
• ytterligere utforskning av tidligere oppdagede forekomster.

Ny teknologi har gjort det mulig å legge til disse to tradisjonelle en ytterligere retning for å øke oljereservene - overføringen til kategorien industriell de akkumuleringer av oljebærende bergarter, som tidligere ble definert som dets ukonvensjonelle kilder.

Takket være innovasjoner overstiger oljeproduksjonen i verden til og med den globale etterspørselen, noe som i 2014 provoserte et to-, tredobbelt prisfall og dumpingpolitikken i Midtøsten. Faktisk har Saudi-Arabia erklært økonomisk krig mot USA og Canada, der skifer aktivt utvikles. Russland og andre land med lave produksjonskostnader lider underveis.

Fremgangen i oljeproduksjonen på begynnelsen av det 21. århundre kan være sammenlignbar i betydning med den industrielle revolusjonen i andre halvdel av 1800-tallet, da oljeproduksjonen begynte å produseres i industriell skala takket være fremveksten og den raske utviklingen av boreteknologier.

Dynamikk av endringer i oljereserver de siste 20 årene

• I 1991 utgjorde volumet av verdens utvinnbare oljereserver 1032,8 milliarder fat (ca. 145 milliarder tonn).
• Ti år senere, i 2001, til tross for intensiv produksjon, reduserte den ikke bare, men økte til og med 234,5 milliarder fat (35 milliarder tonn) og utgjorde 1.267,3 milliarder fat (180 milliarder tonn).
• På ytterligere 10 år - i 2011 - en økning på 385,4 milliarder fat (54 milliarder tonn) og nådde et volum på 1 652,7 milliarder fat (234 milliarder tonn).
• Den totale økningen i verdens oljereserver de siste 20 årene utgjorde 619,9 milliarder fat, eller 60%.

Den mest imponerende veksten i påviste reserver og oljeproduksjon etter land er som følger:

• I perioden 1991-2001. i USA og Canada utgjorde økningen +106,9 milliarder fat.
• I perioden 2001-2011. Sør-Amerika (Venezuela, Brasil, Ecuador, etc.): +226,6 milliarder fat.
• Midtøsten (Saudi-Arabia, Irak, De forente arabiske emirater og andre): +96,3 milliarder fat.

Oljeproduksjonsvekst

• Midtøsten - en økning på 189,6 millioner tonn, som er 17,1% relativt sett.
• Sør-Amerika - en økning på 33,7 millioner tonn, som er 9,7%.
• Nord-Amerika - en økning på 17,9 millioner tonn (2,7%).
• Europa, Nord- og Sentral-Asia - en økning på 92,2 millioner tonn (12,3%).
• Afrika - en økning på 43,3 millioner tonn (11,6%).
• Kina, Sørøst-Asia, Australia - en økning på 12,2 millioner tonn (3,2%).

For inneværende periode (2014-2015) leverer 42 land daglig produksjon på over 100.000 fat svart gull. De ubestridte lederne er Russland, Saudi-Arabia og USA: 9-10 millioner fat / dag. Totalt pumpes det ut omtrent 85 millioner fat olje hver dag i verden. Her er de 20 beste landene som leder innen produksjon:

Produksjon

Til tross for dystre prognoser om uttømming av hydrokarboner i 20-30 år og begynnelsen av menneskehetens kollaps, er virkeligheten ikke så forferdelig. Ny produksjonsteknologi gjør det mulig å utvinne olje der det for ti år siden ble ansett som lovende og til og med umulig. USA og Canada utvikler skiferolje og gass, Russland klekker ut store planer for utvikling av gigantiske hylleforekomster. Nye forekomster blir oppdaget på den tilsynelatende utforskede Arabiske halvøya langs og over. I det neste halve århundret vil menneskeheten ha både olje og gass. Imidlertid er det nødvendig å mestre fornybar og oppdage nye energikilder.