Как добывают нефть в России: от геологоразведки до нефтепровода
Добыча нефти в России включает несколько последовательных этапов: поиск и разведка месторождения, бурение скважин, подъём нефти на поверхность, первичная подготовка сырья и транспортировка. Основная часть добычи ведётся в Западной Сибири, прежде всего в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах, где сосредоточено около 60% всех российских запасов.
Поиск и разведка месторождения
Прежде чем пробурить первую скважину, геологи проводят масштабные исследования. Сейсморазведка — главный инструмент: на поверхности создают мощные акустические импульсы (взрывные или вибрационные), волны проходят через пласты и отражаются от границ пород. По характеру отражений сейсмографы строят трёхмерную картину подземных структур. Там, где геология указывает на ловушку для нефти — куполообразный свод непроницаемых пород над пористым коллектором, — закладывают поисковую скважину.
Поисковое бурение занимает несколько месяцев. Если скважина подтвердила наличие нефти, бурят несколько разведочных скважин по периметру предполагаемого месторождения, чтобы установить его размеры и оценить запасы. Только после подтверждения промышленных запасов начинается проектирование и обустройство промысла.
Бурение скважин и их устройство
Современные нефтяные скважины в Западной Сибири имеют глубину 2 500–4 000 м. Бурение ведётся роторным или забойным методом: долото на конце бурильной колонны дробит породу, а буровой раствор непрерывно подаётся по трубам вниз, охлаждает долото и выносит разбуренную породу на поверхность.
После достижения нефтеносного пласта скважину обсаживают стальными трубами и цементируют затрубное пространство. В нефтяном пласте производят перфорацию — прострел отверстий в обсадной колонне, чтобы нефть могла поступать в скважину. На месторождениях с горизонтальным залеганием пластов активно применяют наклонно-направленное и горизонтальное бурение: горизонтальный участок скважины протяжённостью 1–3 км вскрывает пласт на большой длине, что увеличивает дебит в 3–5 раз по сравнению с вертикальной скважиной.
Подъём нефти и методы увеличения отдачи
На начальном этапе разработки нефть поднимается за счёт пластового давления: газ, растворённый в нефти, или природный газовый «колпак» над залежью выталкивают сырьё наверх. По мере падения давления скважины переводят на механизированную добычу. Самый распространённый способ — штанговые насосные установки (УШНГ), те самые характерные «качалки», которые видно на промыслах. На глубоких или высокодебитных скважинах применяют электроцентробежные насосы (ЭЦН), погружаемые прямо в скважину на глубину до 2 км.
Чтобы продлить жизнь месторождения и повысить нефтеотдачу пластов, на промыслах закачивают воду в нагнетательные скважины. Вода поддерживает пластовое давление и вытесняет нефть к добывающим скважинам. Без заводнения коэффициент нефтеотдачи составляет 15–25%, с заводнением достигает 35–45%. На зрелых месторождениях применяют гидравлический разрыв пласта (ГРП): в скважину под давлением 500–700 атмосфер закачивают жидкость с песком-пропантом, создавая трещины в породе длиной до 500 м. ГРП позволяет вовлечь в разработку низкопроницаемые пласты, добыча из которых без этого метода была бы нерентабельной.
От скважины до нефтепровода
Добытое на поверхности сырьё — это не чистая нефть, а эмульсия с водой, газом и механическими примесями. На установках подготовки нефти (УПН) проводят трёхступенчатую сепарацию: сначала отделяют попутный нефтяной газ, затем разрушают нефтеводяную эмульсию нагревом и химическими деэмульгаторами, наконец обезвоживают и обессоливают нефть до стандартных показателей. Попутный газ не сжигают, а используют для выработки электроэнергии на промысле или направляют на газоперерабатывающий завод.
Товарная нефть по внутрипромысловым трубопроводам поступает на центральные сборные пункты, а оттуда в магистральные нефтепроводы. Суммарная протяжённость магистральных нефтепроводов в России превышает 50 000 км. Россия ежегодно добывает около 520–530 миллионов тонн нефти, занимая место в тройке крупнейших нефтедобывающих стран мира.
