Достаточно сказать, что из всех видов энергетических ресурсов (вода, уголь, горючие сланцы, атомная энергия и др.) около двух третей потребностей обеспечивается за счет углеводородов. Невозможно представить сегодня современный транспорт и все многообразие двигательной техники без горюче-смазочных материалов, основой которых служат нефть и газ. Эти богатства земных недр добываются и потребляются в огромных количествах (рис. 1.1).
Рис.
1.1.
Свободный газ и добываемый попутно с нефтью, являются сырьем для химической промышленности. Путем химической переработки газов получают и такие продукты, на изготовление которых расходуется значительное количество пищевого сырья.
До начала XVIII в. нефть в основном добывали из копанок, которые обсаживали плетнем. По мере накопления нефть вычерпывали и в кожаных мешках вывозили потребителям.
Колодцы крепились деревянным срубом, окончательный диаметр обсаженного колодца составлял обычно от 0,6 до 0,9 м с некоторым увеличением к низу для улучшения притока нефти к его забойной части.
Подъем нефти из колодца производился при помощи ручного ворота (позднее конного привода) и веревки, к которой привязывался бурдюк (ведро из кожи).
К 70-м годам XIX в. основная часть нефти в России и в мире добывается из нефтяных скважин. Так, в 1878 г. в Баку их насчитывается 301, дебит которых во много раз превосходит дебит из колодцев. Нефть из скважин добывали желонкой – металлическим сосудом (труба) высотой до 6 м, в дно которого вмонтирован обратный клапан, открывающийся при погружении желонки в жидкость и закрывающийся при ее движении вверх. Подъем желонки (тартание) велся вручную, затем на конной тяге (начало 70-х годов XIX в.) и с помощью паровой машины (80-е годы).
Первые глубинные насосы были применены в Баку в 1876 г., а первый глубинный штанговый насос – в Грозном в 1895 г. Однако тартальный способ длительное время оставался главным. Например, в 1913 г. в России 95 % нефти добыто желонированием.
Вытеснение нефти из скважины сжатым воздухом или газом предложено в конце XVIII в., но несовершенство компрессорной техники более чем на столетие задержало развитие этого способа, гораздо менее трудоемкого по сравнению с тартальным.
Не сформировался к началу нашего века и фонтанный способ добычи. Из многочисленных фонтанов бакинского района нефть разливалась в овраги, реки, создавала целые озера, сгорала, безвозвратно терялась, загрязняла почву, водоносные пласты, море.
В настоящее время основной способ добычи нефти – насосный при помощи установок электроцентробежного насоса (УЭЦН) и штанговых скважинных насосов (ШСН).
В табл. 1.1 приведено распределение способов добычи нефти по России.
Способ эксплуатации | Число скважин, % | Средний дебит, | Добыча, % от общей |
||
нефти | жидкости | нефти | жидкости | ||
Фонтанный | 8,8 | 31,1 | 51,9 | 19,5 | 9,3 |
Газлифтный | 4,3 | 35,4 | 154,7 | 11,6 | 14,6 |
УЭЦН | 27,4 | 28,5 | 118,4 | 52,8 | 63,0 |
ШСН | 59,4 | 3,9 | 11,0 | 16,1 | 13,1 |
Прочие | 0,1 | - | - | - | - |
Газовая промышленность получила свое развитие лишь в период Великой Отечественной войны при открытии и вводе в разработку газовых месторождений в районе г. Саратова и в западных областях Украины, сооружении газопровода Саратов – Москва и Дашава – Киев – Брянск – Москва.
Одновременно с вводом в разработку и освоением новых газовых месторождений создавалась сеть магистральных газопроводов и отводов от них для подачи газа местным потребителям.
Развитие газовой промышленности позволило газифицировать много городов и населенных пунктов, а также предприятий различных отраслей промышленности.
Некоторые показатели и сведения по нефтегазодобыче в мире, России. Томской области.
300 млн т в год – безопасный рубеж добычи нефти для России;
10-11 млн т в год – добыча нефти по Томской области (последнее десятилетие);
9-11 т/сут. – добыча нефти (в среднем) из одной скважины по Томской области;
3,2 млрд. т нефти добывается в мире ежегодно;
3,9 млрд. т/год – ожидаемая добыча нефти в мире к 2005 г;
22 трлн м 3 газа добывается в мире ежегодно;
139,57 млрд т нефти составляют доказанные запасы в недрах земли (на 1996 г.);
398 трлн м 3 газа составляют мировые ресурсы с учетом вероятных и возможных запасов (годовая добыча около 22000 млрд м 3 /год);
105 млрд т нефти добыто в мире;
63 и 32 % – разведанные запасы нефти и газа на Среднем Востоке (от мировых);
7 и 38 % – разведанные запасы нефти и газа в России (от мировых);
624 млн т в год – максимальная добыча нефти в СССР (1988 г.);
303,4 млн т в год – минимальная добыча нефти в России (1998 г.);
350 млн т в год – прогнозы добычи нефти в России (на 2010 г.);
58,07 млн т нефти добыто НК "ЮКОС" в 2001 г.;
29 млн т нефти переработано НК "ЮКОС" в 2001 г.;
250 млн т нефти добыто Стрежевским НГДУ за 35 лет (декабрь 2001 г.);
11,7 млн т нефти добыто в Томской области НК "ЮКОС" в 2001 г.;
14,6 млн т – в 2002 г;
25 тыс. лет назад первобытный человек применял сверление кремниевым буром (бурение) при изготовлении инструментов;
в 221–263 гг. н.э. в Сычуане (Китай) из скважин глубиной около 240 м добывали газ, который использовался для выпаривания соли;
в 1594 г. в пос. Балахны (Баку) сооружен колодец глубиной 35 м для добычи нефти;
в 1825 г. добыто 4126 т нефти из 120 колодцев в Баку;
в 1847 г. пробурена скважина на нефть на Биби-Эйбате (Азербайджан);
в 1896 г. В.К. Зеленицким создан проект морского бурения для добычи нефти со дна Каспийского моря;
в 1901 г. в России добыто 11,987 млн т нефти;
в 1955 г. американские компании контролировали на Ближнем и Среднем Востоке 60% добычи нефти;
9583 м – глубина рекордной скважины США (1974 г.);
5005 м – максимальная глубина скважины в Томской области.
Регион, страна | Доказанные запасы | Добыча нефти в 2000 г | Кратность запасов, лет | ||
млрд т | % от мировых | млрд т | % от мировых | ||
Азия и Океания, всего в том числе: |
6,02 | 4,3 | 368,1 | 11,0 | 16,4 |
Китай | 3,29 | 2,3 | 162,7 | 4,9 | 20,2 |
Индонезия | 0,68 | 0,5 | 64,9 | 1,9 | 10,5 |
Индия | 0,65 | 0,5 | 32,0 | 1,0 | 20,3 |
в том числе: |
20,53 | 14,6 | 859,8 | 25,6 | 23,9 |
Венесуэла | 10,53 | 7,5 | 151,8 | 4,5 | 69,4 |
Мексика | 3,87 | 2,8 | 152,5 | 4,6 | 25,4 |
США | 2,98 | 2,1 | 291,2 | 8,7 | 10,2 |
Африка, всего в том числе: |
10,26 | 7,3 | 335,3 | 10,0 | 30,6 |
Ливия | 4,04 | 2,9 | 70,4 | 2,1 | 57,4 |
Нигерия | 3,08 | 2,2 | 99,5 | 3,0 | 31,0 |
Алжир | 1,26 | 0,9 | 40,0 | 1,2 | 31,5 |
в том числе: |
93,63 | 66,5 | 1078,4 | 32,2 | 86,8 |
Саудовская Аравия | 35,51 | 25,2 | 403,2 | 12,0 | 88,1 |
Ирак | 15,41 | 10,9 | 134,1 | 4,0 | 114,9 |
Кувейт | 12,88 | 9,1 | 88,7 | 2,6 | 145,2 |
ОАЭ | 12,63 | 9,0 | 92,5 | 2,8 | 136,5 |
Иран | 12,15 | 8,6 | 178,4 | 5,3 | 68,1 |
в том числе: |
8,09 | 5,8 | 364,1 | 11,5 | 22,3 |
Россия | 6,65 | 5,6 | 352,2 | 11,1 | 22,2 |
Казахстан | 0,74 | 0,5 | 31,4 | 0,9 | 23,6 |
Румыния | 0,2 | 0,1 | 6,1 | 0,2 | 32,8 |
Западная Европа, всего в том числе: |
2,35 | 1,7 | 321,5 | 9,6 | 7,3 |
Норвегия | 1,29 | 0,9 | 160,8 | 4,8 | 8,0 |
Великобритания | 0,69 | 0,5 | 126,8 | 3,8 | 5,4 |
Дания | 0,15 | 0,1 | 17,9 | 0,5 | 8,4 |
Всего в мире | 140,88 | 100,0 | 3360,8 | 100,0 | 42,0 |
Несовпадение итогов – в результате округления.
Регион, страна | Доказанные запасы | Добыча газа в 2000 г | Кратность запасов, лет | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
млрд т | % от мировых | млрд т | % от мировых | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Азия и Океания, всего в том числе: |
10,34 | 6,7 | 259,0 | 10,6 | 39,9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Малайзия | 2,31 | 1,5 | 41,2 | 1,7 | 56,1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Индонезия | 2,05 | 1,3 | 68,5 | 2,8 | 29,9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Китай | 1,37 | 0,9 | 27,0 | 1,1 | 50,7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Северная и Латинская Америка всего в том числе: |
19,71 | 12,7 | 844,2 | 34,5 | 23,4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
США | 4,74 | 3,1 | 530,1 | 21,7 | 8,9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Венесуэла | 4,16 | 2,7 | 32,7 | 1,3 | 127,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Канада | 1,73 | 1,1 | 178,8 | 7,3 | 9,7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Африка, всего в том числе: |
11,16 | 7,2 | 121,3 | 5,0 | 92,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Алжир | 4,52 | 2,9 | 85,3 | 3,5 | 53,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Нигерия | 3,51 | 2,3 | 8,1 | 0,3 | 433,3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ливия | 1,31 | 0,9 | 7,6 | 0,3 | 172,4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ближний и Средний Восток, всего в том числе: |
52,52 | 33,9 | 205,1 | 8,4 | 256,1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Иран | 23,0 | 14,9 | 57,1 | 2,3 | 402,8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Катар | 11,15 | 7,2 | 25,6 | 1,1 | 435,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Саудовская Аравия | 6,04 | 3,9 | 52,4 | 2,1 | 115,3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Восточная Европа и СНГ, всего в том числе: |
56,7 | 36,6 | 740,0 | 30,3 | 76,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Россия | 48,14 | 31,1 | 595,0 | 24,3 | 80,9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Туркменистан | 2,86 | 1,9 | 34,0 | 1,4 | 84,1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Узбекистан | 1,88 | 1,2 | 50,5 | 2,1 | 37,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Западная Европа, всего
ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА Современным методам добычи нефти предшествовали примитивные способы: Сбор нефти с поверхности водоемов; Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью; Извлечение нефти из ям и колодцев. Сбор нефти с поверхности открытых водоемов - это, по-видимому, один из старейших способов ее добычи. Он применялся в Мидии, Ассиро-Вавилонии и Сирии до нашей эры, в Сицилии в 1-ом веке нашей эры и др. В России добычу нефти методом ее сбора с поверхности реки Ухты в 1745 г. организовал Ф.С. Прядунов. В 1858 г. на о. Челекен и в 1868 г. в Кокандском ханстве нефть собирали в канавах, устраивая запруду из досок. Американские индейцы, когда обнаруживали нефть на поверхности озер и ручьев, клали на воду одеяло, впитывающее нефть, а затем отжимали его в сосуд. Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, с целью ее извлечения впервые описаны итальянским ученым Ф. Ари-осто в XV в.: недалеко от Модены в Италии нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах; затем их помещали в мешки и отжимали с помощью пресса. В 1819 г. во Франции нефтесодержащие пласты известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом. Добытую породу помещали в чан, заполненный горячей водой. При перемешивании на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком. В 1833...1845 гг. на берегу Азовского моря добывали песок, пропитанный нефтью. Затем его помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы. Добыча нефти из ям и колодцев также известна с давних времен. В Киссии - древней области между Ассирией и Мидией - в V в. до н.э. нефть добывали с помощью кожаных ведер - бурдюков. На Украине первые упоминания о добыче нефти относятся к началу XVII в. Для этого рыли ямы-копанки глубиной 1,5...2 м, куда просачивалась нефть вместе с водой. Затем смесь собирали в бочки, закрытые снизу пробками. Когда более легкая нефть всплывала, пробки вынимали и отстоявшуюся воду сливали. К 1840 г. глубина ям-копанок достигла 6 м, а позднее нефть стали извлекать из колодцев глубиной около 30 м. На Керченском и Таманском полуостровах добыча нефти с древних времен производилась с помощью шеста, к которому привязывали войлок или пучок, сделанный из волос конского хвоста. Их спускали в колодец, а затем выжимали нефть в подготовленную посуду. На Апшеронском полуострове добыча нефти из колодцев известна с VIII в. н.э. При их строительстве сначала отрывалась яма наподобие обращенного (перевернутого) конуса до самого нефтяного пласта. Затем по бокам ямы делались уступы: при средней глубине погружения конуса 9,5 м - не менее семи. Среднее количество земли, вынутой при рытье такого колодца составляло около 3100 м 3 . Далее стенки колодцев от самого дна до поверхности крепили деревянным срубом или досками. В нижних венцах делали отверстия для притока нефти. Ее черпали из колодцев бурдюками, которые поднимались ручным воротом или с помощью лошади. В своем отчете о поездке на Апшеронский полуостров в 1735 г. доктор И. Лерхе писал: «... в Балаханы было 52 нефтяных кладезя глубиной в 20 саженей (1 сажень = 2,1 м), из коих некоторые сильно бьют, и ежегодно доставляют 500 батманов нефти...» (1 батман = 8,5 кг). По данным академика С.Г. Амелина (1771 г.) глубина нефтяных колодцев в Балаханах достигала 40...50 м, а диаметр или сторона квадрата сечения колодца 0,7...! м. В 1803 г. бакинский купец Касымбек соорудил два нефтяных колодца в море на расстоянии 18 и 30 м от берега Биби-Эйбата. Колодцы были защищены от воды коробом из плотно сколоченных досок. Нефть добывалась из них много лет. В 1825 г. во время шторма колодцы были разбиты и затоплены водами Каспия. К моменту подписания Гюлистанского мирного договора между Россией и Персией (декабрь 1813г.), когда Бакинское и Дербентское ханства влились в состав нашей страны, на Апшеронском полуострове насчитывалось 116 колодцев с черной нефтью и один с «белой», ежегодно дававших около 2400 т этого ценного продукта. В 1825 г. в районе Баку из колодцев было добыто уже 4126 т нефти. При колодезном способе техника добычи нефти не менялась на протяжении столетий. Но уже в 1835 г. чиновник горного ведомства Фаллендорф на Тамани впервые применил насос для откачки нефти через опущенную деревянную трубу. Ряд технических усовершенствований связан с именем горного инженера Н.И. Воскобойникова. Чтобы уменьшить объем земляных работ он предложил сооружать нефтяные колодцы в виде шахтного ствола, а в 1836...1837 гг. осуществил в Баку и Балаханах переустройство всей системы хранения и отпуска нефти. Но одним из главных дел его жизни стало бурение первой в мире нефтяной скважины в 1848 г. Длительное время к добыче нефти посредством бурения скважин в нашей стране относились с предубеждением. Считалось, что раз сечение скважины меньше, чем у нефтяного колодца, то и приток нефти к скважинам существенно меньше. При этом не учитывалось, что глубина скважин значительно больше, а трудоемкость их сооружения меньше. Свою отрицательную роль сыграло высказывание посетившего Баку в 1864 г. академика Г.В. Абиха о том, что бурение нефтяных скважин здесь не оправдывает ожиданий, и что «... как теория, так и опыт одинаково подтверждают мнение о необходимости увеличения числа колодцев...» Аналогичное мнение существовало в отношении бурения некоторое время и в США. Так, в местности, где Э. Дрейк пробурил свою первую нефтяную скважину, полагали, что «нефть является жидкостью, вытекающей каплями из угля, залегающего в ближних холмах, что для ее добычи бесполезно бурить землю и что единственный способ ее собрать - это отрыть траншеи, где она бы скапливалась». Тем не менее практические результаты бурения скважин постепенно изменили это мнение. Кроме того и статистические данные о влиянии глубины колодцев на добычу нефти свидетельствовали о необходимости развития бурения: в 1872 г. среднесуточная добыча нефти из одного колодца глубиной 10... 11 м составляла 816 кг, в 14...16 м - 3081 кг, а глубиной свыше 20 м - уже 11200 кг. При эксплуатации скважин нефтепромышленники стремились перевести их в режим фонтанирования, т.к. это был наиболее легкий путь добычи. Первый мощный нефтяной фонтан в Балаханах ударил в 1873 г. на участке Халафи. В 1878 г. большой нефтяной фонтан дала скважина, пробуренная на участке З.А. Тагиева в Биби-Эйбате. В 1887 г. 42 % нефти в Баку было добыто фонтанным способом. Форсированный отбор нефти из скважин приводил к быстрому истощению прилегающих к их стволу нефтеносных слоев, а остальная (большая) ее часть оставалась в недрах. Кроме того, из-за отсутствия достаточного количества хранилищ значительные потери нефти имели место уже на поверхности земли. Так, в 1887 г. фонтанами было выброшено 1088 тыс. т нефти, а собрано - всего 608 тыс. т. На площадях вокруг фонтанов образовывались обширные нефтяные озера, где в результате испарения терялись наиболее ценные фракции. Сама выветрившаяся нефть становилась малопригодной для переработки, и ее выжигали. Застойные нефтяные озера горели по много дней подряд. Добыча нефти из скважин, давление в которых было недостаточным для фонтанирования, производилась с помощью цилиндрических ведер длиной до 6 м. В их дне был устроен клапан, открывающийся при движении ведра вниз и закрывающийся под весом извлекаемой жидкости при давлении ведра вверх. Способ добычи нефти посредством желонок назывался тартанием. Первые опыты по применению глубинных насосов для добычи нефти были выполнены в США в 1865 г. В России этот способ начали применять с 1876 г. Однако насосы быстро засорялись песком и нефтепромышленники продолжали отдавать предпочтение желонке. Из всех известных способов добычи нефти главным оставался тартальный: в 1913 г. с его помощью добывали 95 % всей нефти. Тем не менее инженерная мысль не стояла на месте. В 70-х годах XIX в. В.Г. Шухов предложил компрессорный способ добычи нефти посредством подачи в скважину сжатого воздуха (эрлифт). Испытана эта технология была в Баку только в 1897 г. Другой способ добычи нефти - газлифт - предложил М.М. Тихвинский в 1914 г. Выходы природного газа из естественных источников использовались человеком с незапамятных времен. Позже нашел применение природный газ, получаемый из колодцев и скважин. В 1902 г. в Сура-ханах близ Баку была пробурена первая скважина, давшая промышленный газ с глубины 207 м. |
Министерство образования Российской Федерации Челябинский государственный университет Институт экономики отраслей, бизнеса и администрирования Кафедра экономики отраслей и рынковРЕФЕРАТ Выполнила: ст. гр. 21ПС-401 Челябинск 2013 Введение Топливно-энергетический
комплекс (ТЭК) России в последние месяцы переживает неоднозначные времена.
Добыча нефти и газового конденсата увеличиваются.
При этом ТЭК продолжает обеспечивать
как внутренние потребности страны, так
и экспорт. Состояние ТЭК промышленности
Россия остается одним из крупнейших в
мире производителей, потребителей и экспортеров
нефти и продолжает сохранять важные позиции
на мировом рынке. Развитие нефтяной промышленности в России В развитии нефтяной промышленности
России можно выделить 5 этапов: 1.1 Дореволюционный период Началом развития нефтяной
промышленности в России является 1848
г., когда под руководством В.Н. Семенова и Н.И. Воскобойникова в
Биби-Эйбате была пробурена первая в мире
нефтяная скважина. 1.2 Период до Великой Отечественной Войны Первая мировая и
гражданская войны, иностранная
интервенция нанесли огромный ущерб нефтяной
промышленности. В 1920 г. добыча нефти в
России составила 3,9 млн. т, т.е. около 41
% от уровня 1913 г. Многие нефтепромыслы
были разрушены, а их оборудование вывезено
за границу. 1.3 Период Великой Отечественной Войны Вероломное нападение
фашистской Германии нарушило поступательное
развитие нашей страны в целом
и нефтяной промышленности в частности.
По мере приближения вражеских армий
к главным центрам нефтедобычи
- Баку, Грозному, Майкопу - производились
демонтаж и вывоз оборудования на Восток, скважины
консервировались. Работа нефтепромыслов,
находящихся вблизи от линии фронта, была
осложнена регулярными бомбардировками. 1.4 Период до распада СССР В первые послевоенные годы было разведано
значительное количество нефтяных месторождений,
в том числе Ромашкинское (Татария),
Шкаповское (Башкирия), Мухановское (Куйбышевская
область). Соответственно, росла и
добыча нефти: в 1950 г. она составила 37,9
млн. т, а в 1956 г. - 83,8 млн. т. Таблица 1. Добыча нефти (включая газовый конденсат) в 80-х - 90-х годах. Как видно из таблицы, планомерный рост добычи нефти в стране продолжался до 1984 г. В 1984-85 гг. произошло падение нефтедобычи. В 1986-87 гг. она снова росла, достигнув максимума. Однако, начиная с 1989 г., добыча нефти стала падать. 1.5 Современный период После распада СССР падение
добычи нефти в России продолжилось.
В 1992 г. она составила 399 млн. т, в 1993 г.
- 354 млн. т, в 1994 г. - 317 млн. т, в 1995 г. - 307 млн. т. 2. Развитие газовой промышленности Газовая промышленность
России значительно моложе нефтяной. В ее развитии
можно выделить 4 этапа: 2.1 Период зарождения газовой промышленности Газовая промышленность
России зародилась в 1835 г., когда в
Санкт-Петербурге методом сухой
перегонки угля начали вырабатывать
искусственный газ, названный светильным.
В 60-х годах XIX в. с его использованием началась
газификация Москвы и к 1915 г. здесь пользовались
газом 2700 квартир. Небольшие газовые заводы
были построены также в Одессе и Харькове. 2.2 Период становления газовой промышленности Дальнейшее развитие
газовой промышленности связано
с открытием новых месторождений
в Ставропольском и Краснодарском
краях, в Тюменской области и
на Украине. 2.3 Период до распада СССР Период после 1955 г. характеризуется
бурным развитием газовой промышленности. 2.4 Современный период Россия - одна из немногих
стран мира, полностью удовлетворяющая
свои потребности в газе за счет
собственных ресурсов. По состоянию
на первое января 1998 г. ее разведанные
запасы природного газа составляют 48,1 трлн. м 3 ,
т.е. около 33 % мировых. Потенциальные
же ресурсы газа в нашей стране оцениваются
в 236 трлн. м 3 . Добыча газа в России
в последние годы сокращалась: в 1991 г. -643 млрд.
м 3 , в 1992 г. - 641 млрд. м 3 , в 1993
г. - 617 млрд. м 3 , в 1994 г. -607 млрд. м 3 ,
в 1995 г. - 595 млрд. м 3 . В 1999 г, добыча
газа составила около 590 млрд. м 3 .
Уменьшение газодобычи вызвано снижением
спроса на газ, обусловленного в свою очередь
снижением промышленного производства
и падением платежеспособности потребителей. Таблица 3. Добыча газа в России в 1999 - 2001 гг.
Рис. 4.1 Структура нефтяной промышленности России
Таблица 4.1 Состав нефтяных компаний Таблица 4.2 Добыча нефти в России в 1999-2001
гг., млн. т
Современным методам добычи нефти предшествовали примитивные способы: Сбор нефти с поверхности водоемов; Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью; Извлечение нефти из ям и колодцев. Сбор нефти с поверхности открытых водоемов - это, по-видимому, один из старейших способов ее добычи. Он применялся в Мидии, Ассиро-Вавилонии и Сирии до нашей эры, в Сицилии в 1-ом веке нашей эры и др. В России добычу нефти методом ее сбора с поверхности реки Ухты в 1745 г. организовал Ф.С. Прядунов. В 1858 г. на о. Челекен и в 1868 г. в Кокандском ханстве нефть собирали в канавах, устраивая запруду из досок. Американские индейцы, когда обнаруживали нефть на поверхности озер и ручьев, клали на воду одеяло, впитывающее нефть, а затем отжимали его в сосуд. Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, с целью ее извлечения впервые описаны итальянским ученым Ф. Ари-осто в XV в.: недалеко от Модены в Италии нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах; затем их помещали в мешки и отжимали с помощью пресса. В 1819 г. во Франции нефтесодержащие пласты известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом. Добытую породу помещали в чан, заполненный горячей водой. При перемешивании на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком. В 1833...1845 гг. на берегу Азовского моря добывали песок, пропитанный нефтью. Затем его помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы. Добыча нефти из ям и колодцев также известна с давних времен. В Киссии - древней области между Ассирией и Мидией - в V в. до н.э. нефть добывали с помощью кожаных ведер - бурдюков. На Украине первые упоминания о добыче нефти относятся к началу XVII в. Для этого рыли ямы-копанки глубиной 1,5...2 м, куда просачивалась нефть вместе с водой. Затем смесь собирали в бочки, закрытые снизу пробками. Когда более легкая нефть всплывала, пробки вынимали и отстоявшуюся воду сливали. К 1840 г. глубина ям-копанок достигла 6 м, а позднее нефть стали извлекать из колодцев глубиной около 30 м. На Керченском и Таманском полуостровах добыча нефти с древних времен производилась с помощью шеста, к которому привязывали войлок или пучок, сделанный из волос конского хвоста. Их спускали в колодец, а затем выжимали нефть в подготовленную посуду. На Апшеронском полуострове добыча нефти из колодцев известна с VIII в. н.э. При их строительстве сначала отрывалась яма наподобие обращенного (перевернутого) конуса до самого нефтяного пласта. Затем по бокам ямы делались уступы: при средней глубине погружения конуса 9,5 м - не менее семи. Среднее количество земли, вынутой при рытье такого колодца составляло около 3100 м 3 . Далее стенки колодцев от самого дна до поверхности крепили деревянным срубом или досками. В нижних венцах делали отверстия для притока нефти. Ее черпали из колодцев бурдюками, которые поднимались ручным воротом или с помощью лошади. В своем отчете о поездке на Апшеронский полуостров в 1735 г. доктор И. Лерхе писал: «... в Балаханы было 52 нефтяных кладезя глубиной в 20 саженей (1 сажень = 2,1 м), из коих некоторые сильно бьют, и ежегодно доставляют 500 батманов нефти...» (1 батман = 8,5 кг). По данным академика С.Г. Амелина (1771 г.) глубина нефтяных колодцев в Балаханах достигала 40...50 м, а диаметр или сторона квадрата сечения колодца 0,7...! м. В 1803 г. бакинский купец Касымбек соорудил два нефтяных колодца в море на расстоянии 18 и 30 м от берега Биби-Эйбата. Колодцы были защищены от воды коробом из плотно сколоченных досок. Нефть добывалась из них много лет. В 1825 г. во время шторма колодцы были разбиты и затоплены водами Каспия. К моменту подписания Гюлистанского мирного договора между Россией и Персией (декабрь 1813г.), когда Бакинское и Дербентское ханства влились в состав нашей страны, на Апшеронском полуострове насчитывалось 116 колодцев с черной нефтью и один с «белой», ежегодно дававших около 2400 т этого ценного продукта. В 1825 г. в районе Баку из колодцев было добыто уже 4126 т нефти. При колодезном способе техника добычи нефти не менялась на протяжении столетий. Но уже в 1835 г. чиновник горного ведомства Фаллендорф на Тамани впервые применил насос для откачки нефти через опущенную деревянную трубу. Ряд технических усовершенствований связан с именем горного инженера Н.И. Воскобойникова. Чтобы уменьшить объем земляных работ он предложил сооружать нефтяные колодцы в виде шахтного ствола, а в 1836...1837 гг. осуществил в Баку и Балаханах переустройство всей системы хранения и отпуска нефти. Но одним из главных дел его жизни стало бурение первой в мире нефтяной скважины в 1848 г. Длительное время к добыче нефти посредством бурения скважин в нашей стране относились с предубеждением. Считалось, что раз сечение скважины меньше, чем у нефтяного колодца, то и приток нефти к скважинам существенно меньше. При этом не учитывалось, что глубина скважин значительно больше, а трудоемкость их сооружения меньше. Свою отрицательную роль сыграло высказывание посетившего Баку в 1864 г. академика Г.В. Абиха о том, что бурение нефтяных скважин здесь не оправдывает ожиданий, и что «... как теория, так и опыт одинаково подтверждают мнение о необходимости увеличения числа колодцев...» Аналогичное мнение существовало в отношении бурения некоторое время и в США. Так, в местности, где Э. Дрейк пробурил свою первую нефтяную скважину, полагали, что «нефть является жидкостью, вытекающей каплями из угля, залегающего в ближних холмах, что для ее добычи бесполезно бурить землю и что единственный способ ее собрать - это отрыть траншеи, где она бы скапливалась». Тем не менее практические результаты бурения скважин постепенно изменили это мнение. Кроме того и статистические данные о влиянии глубины колодцев на добычу нефти свидетельствовали о необходимости развития бурения: в 1872 г. среднесуточная добыча нефти из одного колодца глубиной 10... 11 м составляла 816 кг, в 14...16 м - 3081 кг, а глубиной свыше 20 м - уже 11200 кг. При эксплуатации скважин нефтепромышленники стремились перевести их в режим фонтанирования, т.к. это был наиболее легкий путь добычи. Первый мощный нефтяной фонтан в Балаханах ударил в 1873 г. на участке Халафи. В 1878 г. большой нефтяной фонтан дала скважина, пробуренная на участке З.А. Тагиева в Биби-Эйбате. В 1887 г. 42 % нефти в Баку было добыто фонтанным способом. Форсированный отбор нефти из скважин приводил к быстрому истощению прилегающих к их стволу нефтеносных слоев, а остальная (большая) ее часть оставалась в недрах. Кроме того, из-за отсутствия достаточного количества хранилищ значительные потери нефти имели место уже на поверхности земли. Так, в 1887 г. фонтанами было выброшено 1088 тыс. т нефти, а собрано - всего 608 тыс. т. На площадях вокруг фонтанов образовывались обширные нефтяные озера, где в результате испарения терялись наиболее ценные фракции. Сама выветрившаяся нефть становилась малопригодной для переработки, и ее выжигали. Застойные нефтяные озера горели по много дней подряд. Добыча нефти из скважин, давление в которых было недостаточным для фонтанирования, производилась с помощью цилиндрических ведер длиной до 6 м. В их дне был устроен клапан, открывающийся при движении ведра вниз и закрывающийся под весом извлекаемой жидкости при давлении ведра вверх. Способ добычи нефти посредством желонок назывался тартанием. Первые опыты по применению глубинных насосов для добычи нефти были выполнены в США в 1865 г. В России этот способ начали применять с 1876 г. Однако насосы быстро засорялись песком и нефтепромышленники продолжали отдавать предпочтение желонке. Из всех известных способов добычи нефти главным оставался тартальный: в 1913 г. с его помощью добывали 95 % всей нефти. Тем не менее инженерная мысль не стояла на месте. В 70-х годах XIX в. В.Г. Шухов предложил компрессорный способ добычи нефти посредством подачи в скважину сжатого воздуха (эрлифт). Испытана эта технология была в Баку только в 1897 г. Другой способ добычи нефти - газлифт - предложил М.М. Тихвинский в 1914 г. Выходы природного газа из естественных источников использовались человеком с незапамятных времен. Позже нашел применение природный газ, получаемый из колодцев и скважин. В 1902 г. в Сура-ханах близ Баку была пробурена первая скважина, давшая промышленный газ с глубины 207 м. Декларация по УСН |