Видобуток нафти
З нафтою нам не пощастило. Якщо в Іраку або Саудівської Аравії досить пробурити одну неглибоку свердловину в піску, до якої легко під'їхати на будь-якому позашляховику, то у нас нафту зосередилася в сибірських болотах, де взимку -50, а влітку +30 і комарі розміром з доброго мамонтеня.
Бурити в болоті неможливо, тому нафтовики спочатку вирубують ліс, осушують болото і відсипав майданчик з піску, так званий "кущ", до якого підводять дорогу і електрику. Щоб не відсипати таку площадку для кожної свердловини, їх об'єднують в групи по кілька десятків на одному кущі, а бурять не вертикально вниз, а під нахилом.
Забій свердловини (її дно) може знаходитися по горизонталі в парі кілометрів від куща, а є свердловини з відходом в 12 кілометрів, наприклад, на Сахаліні. Їх бурять під нахилом, тому що кущ один, а геологам потрібно охопити свердловинами велику площу родовища або, наприклад, потрібно видобувати нафту, яка знаходиться під містом або заповідником.
На різних родовищах бурять на різну глибину. У Західному Сибіру глибина свердловини становить 1,5 - 2,5 км, в Поволжі може досягати 4,5 км, в Східному Сибіру близько 2-3 км.
При будівництві свердловини задіяні десятки різних служб: починають "сейсміки", далі приходять "освоенци", потім вже буровики (які поділяються на служби бурових розчинів, геофізичних досліджень, телеметрії і долотного сервісу). потім служба капітального ремонту свердловин, далі видобутку (працівники Видобування називають себе саме з наголосом на О). Їх в свою чергу обслуговують різні "взводу забезпечення" - вивезення шламу, спецтехніки тощо
Для виконання всіх цих робіт Нафтова Компанія (НК) приваблює численних підрядників. Те ж саме стосується і відсипання кущів, доріг, спорудження гуртожитків для працівників і так далі. Сама НК володіє ліцензією на родовище і займається управлінням і фінансуванням всіх робіт, які виконуються нафтосервісних компаній. Саме тому у нафтових компаній так багато різноманітних "дочок".
Для буріння використовують бурові установки (вибачте за масло масляне) вагою близько 1000 тонн. Нагорі бурової вишки підвішена лебідка з гігантським гаком, яка рухає вгору-вниз величезний електродвигун. Ця конструкція називається "верхній привід".
Першим в свердловину опускають долото (болванка з трьома шипастими обертовими головками-шарошками), яке безпосередньо бурить. Воно навёрнуто на обтяжені бурильні труби (погонний метр такої труби діаметром 165 мм важить 135 кг). У свою чергу обтяжені бурильні труби навёрнути на звичайні бурильні труби, які попередньо згвинчував в "свічки" по 2-4 штуки разом.
Вся ця ковбаса називається "бурильна колона" і прикручена до валу величезного електродвигуна, підвішеного на гігантському гаку.
При бурінні свердловини "верхній привід" починає обертати всю цю ковбасу і опускається вниз, переносячи вагу колони на долото. Типова бурова колона в свердловині глибиною до 3 км має вагу 100-150 тонн. Це вага, який висить на гігантському гаку. Спуск і підйом бурильних колон виробляють багато разів через необхідність зміни долота.
Через труби прокачують спеціальну рідину - буровий розчин - під тиском порядку 50-150 атмосфер. Розчин проходить всередині всієї ковбаси і виходить через долото, охолоджуючи його, після чого повертається на поверхню через простір між стінками колони і стінками свердловини, виносячи на поверхню шлам (пробурену породу).
Розчин очищають, а шлам викидають в шламовий комору (яму, яка після того як закінчується буріння, обов'язково рекультивируются, тобто засипається грунтом і на ній висаджують траву).
У міру необхідності (небезпека обвалів і т.д.) свердловину зміцнюють обсадними трубами, після чого продовжують бурити долотом меншого розміру. Свердловина на всьому своєму відрізку не однакова в діаметрі: починається з 393мм, далі 295мм, потім 215, і нарешті 143мм.
На буріння свердловини йде від місяця до року залежно від дуже багатьох чинників: довжини, геології, нехлюйства нафтової і бурової компаній і т.д.
У готову свердловину спускають так звану обсадних колон, а в простір між нею і стінкою свердловини закачують цемент. Робиться це для того, що перешкодило обвалення стінок свердловини:
Пробуривши і обсадити свердловину, бурову установку за допомогою гідравлічних домкратів і штовхачів перевозять по рейках метрів на 5-7 в сторону для буріння нової свердловини. Пробуреної свердловиною починає займатися служба капітального ремонту свердловин (КРС).
Якщо потрібно перевезти бурову установку на інший кущ, то вона розбирається на модулі і перевозиться по частинах на нове місце, де знову збирається. У важкодоступних районах, де ще родовище не освоєний, бурові установки збирають по блокам за допомогою вертольотів. Первинний монтаж бурової зазвичай триває трохи більше місяця:
Для того щоб нафта надходила в зацементовану свердловину, в неї спускають спеціальний заряд, який прострілює отвори в обсадної колоні на необхідній глибині. Потім в свердловину спускають електричний насос, прикріплений до насосно-компресорних труб (НКТ), за якими нафта надходить на поверхню:
Вінчає всю цю конструкцію наземне обладнання, яке по-російськи "фонтанної арматурою", а по-англійськи Christmas Tree (Новорічна ялинка). Качає нафту вже безпосередньо відцентровий насос, опущений на дно свердловини, який подає викочену рідина (відразу нафтою цю емульсію називати некоректно) на різні станції очистки:
На кущі свердловини бурять в ряд в середньому на відстані 5 метрів один від одного. У кожної свердловини своя "викидна лінія", по якій емульсія (нафта + вода) надходить в АЦЗУ - вимірну установку, де міряється "дебіт" (обсяг видобутої продукції на добу):
Металеві конструкції над свердловинами - це кабельні естакади:
А ось по цих трубах тече нафта. Багато наших родовища мають високу ступінь обводнення, тобто зі свердловини виходить, наприклад, лише 30 відсотків нафти, а все інше - вода. Щоб вона не замерзала в трубах, їх загортають теплоізоляцією:
Свердловини бурять "буровики", а нафта з них качають "оператори з видобутку нафти і газу". Буровики живуть прямо на кущі в вагончиках, а оператори і всі інші на Опорною Базі Промислу (ОЧП).
У вагончиках у буровиків обов'язково присутній сушарка, лазня і їдальня. Готують смачно, і навіть оператори під час об'їзду своїх кущів частенько заїжджають на бурові поїсти. Комплексний обід коштує близько 100 рублів.
Робота буровиків дуже небезпечна (високі тиску в трубах при бурінні, робота під вантажопідйомними механізмами) і вимагає високої концентрації уваги. Але проблема в тому, що робочі втомлюються, втрачають концентрацію і тому часто трапляються травми, причому дуже важкі (відривають ноги і руки, втрачають зір, гинуть). Це актуальна проблема в галузі.
Працюють на буровій вахтовим способом. Вахта триває від 2 тижнів до місяця. За каторжну роботу помічник бурильника отримує близько 80 тисяч рублів на місяць. Потім місяць відпочиває і нічого не отримує. Разом виходить 40 тисяч рублів на місяць.
На кожному родовищі є так званий "факел". Він потрібен, щоб спалювати розчинений у нафті попутний газ. На різних родовищах газовий фактор різний: десь газу дуже багато, а де-то його майже немає.
