Первая нефть: кто стал пионером добычи углеводородов. Первая скважина на нефть


Первая нефтяная скважина - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Первая нефтяная скважина

Cтраница 2

США была получена первая промышленная нефть, а еще раньше, в 1848 г. в России, была пробурена первая нефтяная скважина.  [16]

Принято считать, что история нефтяной промышленности мира берет начало 27 августа 1859 г., когда полковник Эдвин Дрейк близ города Тай-тансвилл ( штат Пенсильвания) пробурил первую нефтяную скважину на месторождении Oil Creek, давшую промышленную нефть. Использовав буровое оборудование, предназначенное для выкачивания артезианских вод, он стал одним из первых новаторов в нефтяной промышленности.  [17]

Является одним из первых месторождений, вступивших в эксплуатацию в прошлом столетии. Первая нефтяная скважина была пробурена в 1848 г. Месторождение приурочено к брахиантиклинальной складке ( 7 - 4 - 10) Х ( 3 - 4) км. Газонефтеносными являются отложения продуктивной толщи ( плиоцен) общ. Ее разрез здесь отличается от разреза вост.  [18]

Первая нефтяная скважина в России была пробурена в 1864 г. в районе г. Краснодара.  [19]

Первые нефтяные скважины на Северном Кавказе были заложены А. И. Новосильцевым в 1864 г. вблизи Анапы. Этот год и принято считать годом зарождения нефтяной и газовой промышленности.  [20]

Велико значение в развитии отечественной нефтяной промышленности Грозненского района. Первые нефтяные скважины здесь были заложены в 1892 г. Русаковским. Однако они оказались безрезультатными, и поэтому история развития Грозненского района начинается с 1893 г., когда Ахвердов заложил на Ермоловском участке скважину, которая была успешно закончена бурением ударно-штанговым способом и с глубины 132 м дала мощный фонтан нефти. Начался период устремления нефтепромышленников в этот район. В результате число скважин и добыча нефти здесь быстро выросли, и район Грозного вскоре стал основным нефтяным районом после Азербайджана.  [21]

Является одним из первых месторождений, вступивших в эксплуатацию в прошлом столетии. Первая нефтяная скважина была пробурена в 1848 г. Месторождение приурочено к брахиантиклинальной складке ( 7 ч - 10) Х ( 3 Н - 4) км. Газонефтеносными являются отложения продуктивной толщи ( плиоцен) общ. Ее разрез здесь отличается от разреза вост.  [22]

Первые нефтяные скважины были пробурены в округе Виненго, и поэтому пески стали называть виненго. В то время очень мало знали об их геологии. Только в 1936 г., через 77 лет после бурения первой скважины, были собраны подробные сведения о стратиграфической последовательности слоев и точной характеристике песков. В этом году Кэткерт из Пенсильванской геологической службы начал изучение керна, образцов и электрических каротажных диаграмм скважин в округе Виненго. На рис. 179 приведены результаты этого изучения. На этом рисунке показаны три песчанистые зоны ниже сланцев райсвилл. Все они имеют немного отличную друг от друга характеристику.  [23]

Азово-Кубанская нефтегазоносная область находится на территории Краснодарского края. Кудако и на Тамани были пробурены первые нефтяные скважины, и в последующие 40 лет в этих местах добывалась нефть в небольшом количестве. С 1906 г. центр буровых работ смещается в район пос. Нефтегорска, где с незапамятных времен известны естественные источники нефти. Мощный фонтан легкой нефти, бивший с глубины 74 м, всколыхнул нефтепромышленников всего мира.  [24]

В 1848 г. им было закончено бурение первой нефтяной скважины. В 1855 г. К. М. Сидоровым была пробурена скважина в Ухтинском районе ( Печорский край), где были известны выходы нефти.  [25]

В 1855 г. в районе Ухты была пробурена первая нефтяная скважина.  [27]

В 1848 г, им было закончено бурение первой нефтяной скважины. В 1855 г. К. М. Сидоровым была пробурена скважина в Ухтинском районе ( Печорский край), где были известны выходы нефти.  [28]

Второй площадью, на которой древний рельеф играл роль при образовании скоплений нефти и газа, является район Лима-Индиана. Первая нефтяная скважина была закончена в 1885 г. на известняковую формацию Трентон ордовикского возраста.  [30]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Нефтяная скважина — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Нефтяна́я сква́жина — горная выработка круглого сечения диаметром 75—400 мм, предназначенная для добычи либо разведки нефти и попутного газа. Как правило, скважины бурят вертикально, но могут бурить под заданным наклонным углом. Скважина не предполагает возможности непосредственного доступа человека внутрь неё.

В вертикальном строении скважины различают начало (устье), ствол и конец (забой). Скважины сооружаются путём последовательного бурения горных пород, удаления разбуренного материала и укрепления стенок скважины от разрушения (при необходимости, зависит от характера пород). Для бурения применяются буровые станки, буровые долота и другие механизмы.

Добыча углеводородов через нефтяную скважину может осуществляться путём фонтанирования (при наличии избыточного давления в нефтяных пластах), с помощью насосов, путём искусственного создания пониженного давления в скважине, обеспечивая тем самым приток нефти к забою.

История

Первое в мире бурение скважины для целей нефтедобычи проведено в 1846 году по предложению члена Главного управления Закавказским краем Василия Николаевича Семенова (1801-1863 гг.) в посёлке Биби-Эйбат близ Баку, входившем тогда в Российскую империю. Глубина скважины составила 21 м. Работа была осуществлена под руководством директора Бакинских нефтяных промыслов, Корпуса горных инженеров — майора Алексеева [1], скважина была разведочной[2]. В 1864 году первая в России эксплуатационная скважина была пробурена на Кубани, в селе Киевском, в долине реки Кудако[3].

Первую американскую нефть из буровой скважины глубиной 15 м получил инженер Уильямс в 1857 году в Эннискиллен.

Однако чаще всего считают, что первую нефть из промышленной скважины получил американец Эдвин Дрейк 27 августа 1859 года[4].

В Баку в 1930 году был разработан (см. Мир-Бабаев М. Ф., 2007 г.) и в 1934 году на Грозненских нефтепромыслах успешно применен метод наклонно-направленного бурения[5], при котором скважины делаются не вертикальными, а наклонными (с отклонением ствола скважины от вертикали и изменением зенитного угла и азимута бурения). При этом буровая вышка может находиться на значительном расстоянии от месторождения. С помощью наклонных скважин, заложенных на окраине Баку, добывали нефть из-под городских кварталов. В 1930 году на всех бакинских нефтяных промыслах применялся электрокаротаж и приборы для измерения кривизны бурения. На Баилове (район Баку) в 1941 году впервые в мире бурится наклонная скважина на глубину 2000 м турбинным способом (бурение было осуществлено бригадой мастера Ага-Нейматулла). Также 1941 году, начато бурение самой глубокой скважины в СССР (3200-3400 м) на месторождении Говсаны (Азербайджан). Наклонное бурение позволяет использовать стационарную буровую на берегу для добычи нефти на шельфе. Именно так работает часть скважин в Норвегии на берегу Северного моря.

Первые наклонно-направленные скважины имели криволинейную траекторию: от поверхности бурение ведётся сначала вертикально вниз, а затем набирается угол наклона для приведения к заданному направлению. Прямолинейная наклонная нефтедобывающая скважина впервые была пробурена на Старых промыслах Грознефти в 1949 г. (разработка инженера Бузинова М. М.)

На основе наклонного бурения был разработан метод кустового бурения, при котором с одной кустовой площадки расходится «куст» в 10—12 наклонных скважин, охватывающих большую нефтеносную площадь. Этот метод позволяет проводить буровые работы на бо́льших глубинах — до 6000 метров.

См. также

Напишите отзыв о статье "Нефтяная скважина"

Примечания

  1. ↑ [http://persona-rig.ru/index.php?page=81 Василий Смелянский. К вопросу о первой в мире нефтяной скважине] // «нефтеГАЗета», 6.11.2005
  2. ↑ [http://www.mining-enc.ru/n/neftyanaya-promyshlennost/ История нефтедобычи]
  3. ↑ [http://kulturnoe-nasledie.ru/monuments.php?id=2301726000 Памятники истории и культуры (объекты культурного наследия) народов Российской Федерации]
  4. ↑ [http://www.kommersant.ru/doc.aspx?DocsID=1223070 Сергей Минаев. Черная скважина] // Журнал «Власть» № 33 (836) от 24.08.2009
  5. ↑ [http://bse.sci-lib.com/article079858.html Наклонно-направленное бурение // Большая Советская энциклопедия]

Ссылки

  • [http://neftegaz.tv/videosyomka-v-skvazhine-na-glubine/ Видеосъемка внутри нефтяной скважины]
  • Мир-Бабаев М.Ф. Краткая история азербайджанской нефти. – Баку, Азернешр, 2007
  • Mir-Babayev M.F. The role of Azerbaijan in the World’s oil industry – “Oil-Industry History” (USA), 2011, v. 12, no. 1, p. 109-123

Отрывок, характеризующий Нефтяная скважина

И вот, через короткое мгновение, перед нашими широко распахнутыми от изумления глазами развернулся настоящий Ад... Видение напоминало картины Боша (или Боска, в зависимости от того, на каком языке переводить), «сумасшедшего» художника, который потряс однажды своим искусством весь мир... Сумасшедшим он, конечно же, не был, а являлся просто видящим, который почему-то мог видеть только нижний Астрал. Но надо отдать ему должное – изображал он его великолепно... Я видела его картины в книге, которая была в библиотеке моего папы, и до сих пор помнила то жуткое ощущение, которое несли в себе большинство из его картин... – Ужас какой!.. – прошептала потрясённая Стелла. Можно, наверное, было бы сказать, что мы видели здесь, на «этажах», уже многое... Но такого даже мы не в состоянии были вообразить в самом жутком нашем кошмаре!.. За «чёрной скалой» открылось что-то совершенно немыслимое... Это было похоже на огромный, выбитый в скале, плоский «котёл», на дне которого пузырилась багровая «лава»... Раскалённый воздух «лопался» повсюду странными вспыхивающими красноватыми пузырями, из которых вырывался обжигающий пар и крупными каплями падал на землю, или на попавших в тот момент под него людей... Раздавались душераздирающие крики, но тут же смолкали, так как на спинах тех же людей восседали омерзительнейшие твари, которые с довольным видом «управляли» своими жертвами, не обращая ни малейшего внимания на их страдания... Под обнажёнными ступнями людей краснели раскалённые камни, пузырилась и «плавилась» пышущая жаром багровая земля... Сквозь огромные трещины прорывались выплески горячего пара и, обжигая ступни рыдающим от боли людским сущностям, уносились в высь, испаряясь лёгким дымком... А по самой середине «котлована» протекала ярко красная, широкая огненная река, в которую, время от времени, те же омерзительные монстры неожиданно швыряли ту или иную измученную сущность, которая, падая, вызывала лишь короткий всплеск оранжевых искр, и тут же, превратившись на мгновение в пушистое белое облачко, исчезала... уже навсегда... Это был настоящий Ад, и нам со Стеллой захотелось как можно скорее оттуда «исчезнуть»... – Что будем делать?.. – в тихом ужасе прошептала Стелла. – Ты хочешь туда спускаться? Разве мы чем-то можем им помочь? Посмотри, как их много!.. Мы стояли на чёрно-буром, высушенном жаром обрыве, наблюдая простиравшееся внизу, залитое ужасом «месиво» боли, безысходности, и насилия, и чувствовали себя настолько по-детски бессильными, что даже моя воинственная Стелла на этот раз безапелляционно сложила свои взъерошенные «крылышки» и готова была по первому же зову умчаться на свой, такой родной и надёжный, верхний «этаж»... И тут я вспомнила, что Мария вроде бы говорила с этими, так жестоко судьбой (или ими самими) наказанными, людьми ... – Скажи, пожалуйста, а как ты туда спустилась? – озадачено спросила я. – Меня Дин отнёс, – как само собой разумеющееся, спокойно ответила Мария. – Что же такое страшное эти бедняги натворили, что попали в такое пекло? – спросила я. – Думаю, это касается не столь их проступков, сколько того, что они были очень сильные и имели много энергии, а этим монстрам именно это и нужно, так как они «питаются» этими несчастными людьми, – очень по-взрослому объяснила малышка. – Что?!.. – чуть ли не подпрыгнули мы. – Получается – они их просто «кушают»? – К сожалению – да... Когда мы пошли туда, я видела... Из этих бедных людей вытекал чистый серебристый поток и прямиком заполнял чудищ, сидящих у них на спине. А те сразу же оживали и становились очень довольными. Некоторые людские сущности, после этого, почти не могли идти... Это так страшно... И ничем нельзя помочь... Дин говорит, их слишком много даже для него. – Да уж... Вряд ли мы можем что-то сделать тоже... – печально прошептала Стелла. Было очень тяжко просто повернуться и уйти. Но мы прекрасно понимали, что на данный момент мы совершенно бессильны, а просто так наблюдать такое жуткое «зрелище» никому не доставляло ни малейшего удовольствия. Поэтому, ещё раз взглянув на этот ужасающий Ад, мы дружно повернули в другую сторону... Не могу сказать, что моя человеческая гордость не была уязвлена, так как проигрывать я никогда не любила. Но я уже также давно научилась принимать реальность такой, какой она была, и не сетовать на свою беспомощность, если помочь в какой-то ситуации мне было пока ещё не по силам. – А можно спросить вас, куда вы сейчас направляетесь, девочки? – спросила погрустневшая Мария.

o-ili-v.ru

Нефтяная скважина Википедия

Нефтяная скважина в Татарстане, с качающимся штанговым насосом

Нефтяна́я сква́жина — горная выработка круглого сечения диаметром 75—400 мм, сооружаемая без доступа в неё человека, предназначенная для добычи либо разведки нефти и попутного газа. Как правило, скважины бурят вертикально, но могут бурить под заданным наклонным углом.

В вертикальном строении скважины различают начало (устье), ствол и конец (забой). Скважины сооружаются путём последовательного бурения горных пород, удаления разбуренного материала и укрепления стенок скважины от разрушения (при необходимости, зависит от характера пород). Для бурения применяются буровые станки, буровые долота и другие механизмы.

Добыча углеводородов через нефтяную скважину может осуществляться путём фонтанирования (при наличии избыточного давления в нефтяных пластах) или при помощи нагнетательных скважин для поддержания пластового давления.

История

Первое в мире бурение скважины для целей нефтедобычи проведено в 1846 году по предложению члена Главного управления Закавказским краем Василия Николаевича Семенова (1801-1863 гг.) в посёлке Биби-Эйбат близ Баку, входившем тогда в Российскую империю. Глубина скважины составила 21 м. Работа была осуществлена под руководством директора Бакинских нефтяных промыслов, Корпуса горных инженеров — майора Алексеева [1], скважина была разведочной[2]. В 1864 году первая в России эксплуатационная скважина была пробурена на Кубани, в селе Киевском, в долине реки Кудако[3].

Первую американскую нефть из буровой скважины глубиной 15 м получил инженер Уильямс в 1857 году в Эннискиллен.

Однако чаще всего считают, что первую нефть из промышленной скважины получил американец Эдвин Дрейк 27 августа 1859 года[4].

В Баку в 1930 году был разработан (см. Мир-Бабаев М. Ф., 2007 г.) и в 1934 году на Грозненских нефтепромыслах успешно применен метод наклонно-направленного бурения[5], при котором скважины делаются не вертикальными, а наклонными (с отклонением ствола скважины от вертикали и изменением зенитного угла и азимута бурения). При этом буровая вышка может находиться на значительном расстоянии от месторождения. С помощью наклонных скважин, заложенных на окраине Баку, добывали нефть из-под городских кварталов. В 1930 году на всех бакинских нефтяных промыслах применялся электрокаротаж и приборы для измерения кривизны бурения. На Баилове (район Баку) в 1941 году впервые в мире бурится наклонная скважина на глубину 2000 м турбинным способом (бурение было осуществлено бригадой мастера Ага Нейматулла). Также 1941 году, начато бурение самой глубокой скважины в СССР (3200-3400 м) на месторождении Говсаны (Азербайджан). Наклонное бурение позволяет использовать стационарную буровую на берегу для добычи нефти на шельфе. Именно так работает часть скважин в Норвегии на берегу Северного моря.

Первые наклонно-направленные скважины имели криволинейную траекторию: от поверхности бурение ведётся сначала вертикально вниз, а затем набирается угол наклона для приведения к заданному направлению. Прямолинейная наклонная нефтедобывающая скважина впервые была пробурена на Старых промыслах Грознефти в 1949 г. (разработка инженера Бузинова М. М.)

На основе наклонного бурения был разработан метод кустового бурения, при котором с одной кустовой площадки расходится «куст» в 10—12 наклонных скважин, охватывающих большую нефтеносную площадь. Этот метод позволяет проводить буровые работы на бо́льших глубинах — до 6000 метров.

См. также

Примечания

Ссылки

  • Мир-Бабаев М.Ф. Краткая история азербайджанской нефти. – Баку, Азернешр, 2007
  • Mir-Babayev M.F. The role of Azerbaijan in the World’s oil industry – “Oil-Industry History” (USA), 2011, v. 12, no. 1, p. 109-123

wikiredia.ru

Первая нефтяная скважина - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Первая нефтяная скважина

Cтраница 3

Информация о бурении скважин для поисков нефти относится к 30 - м годам XIX века на Тамани. По предложению горного инженера Н.И. Воскобойникова в 1848 году на Биби-Эйбате была пробурена скважина с помощью бура, из которой получена нефть. Это была первая нефтяная скважина в мире, построенная с помощью бурения с использованием способа непрерывной очистки скважины от пробуренной породы промывкой жидкостью. Способ очистки скважины от пробуренной породы промывкой жидкостью был предложен в 1846 году французским инженером Фовель.  [31]

Однако, как всегда, каждое начало имеет свое начало. Указанные выше даты и у нас в стране и в Соединенных Штатах Америки являются в определенной степени условными, так как первые скважины на нефть бурились несколько раньше, а нефть добывалась за много десятков, а то и сотен лет до этого. Так, в России первая нефтяная скважина была пробурена еще в 1848 году вблизи Баку, а в 1855 году - в районе Ухты.  [32]

Наиболее существенным осложнением Шкаповской структуры является прогиб, проходящий вдоль южного крыла структуры параллельно ее длинной оси. Прогиб глубиной 10 м отделяет от основной структуры узкое поднятие, протягивающееся вдоль юго-западного крыла, которое получило название южной зоны. Здесь в 1956 г. вступили в эксплуатацию первые нефтяные скважины, затем через год началась закачка воды в законтурные скважины, а к концу 1960 г. полностью закончено бурение нефтяных и завершено освоение кольца нагнетательных скважин.  [33]

К применению абразива в виде стальной или чугунной дроби при бурении человечество вернулось много позже, в конце XIX века. Этот способ существует до настоящего времени, но редко используется. Так, в конце 20 - х гг. первые нефтяные скважины в Верхнечусовских Городках на западном склоне Урала были пробурены с помощью дроби. Как убеждает археологический опыт, существует множество аналогий конструкции древних и современных инструментов.  [34]

В России годом рождения отечественной нефтяной промышленности считают 1864 год. Именно в 1864 г. на Северном Кавказе в долине реки Кудако ( на Тамани) были пробурены первые нефтяные скважины с применением ударного бурения. В 1866 г. одна из этих скважин дала фонтан с начальным дебитом нефти около 200 т в сутки. Бурение нефтяных скважин в России получает развитие начиная с 70 - х годов XIX в.  [35]

История бурения скважин насчитывает десятки веков. Скважины бурились для разведки месторождений полезных ископаемых, для водоснабжения и в других целях. Только для добьии нефти они стали применяться сравнительно недавно, в прошлом веке. Многие страны считают рождение своей национальной нефтяной промышленности с момента бурения первой нефтяной скважины, давшей промышленную нефть.  [36]

В конце 20 - х - начале 30 - х годов началось активное освоение восточных нефтяных районов нашей страны. В 1929 г. была получена первая нефть из месторождения в районе Чусовские Городки в Пермской области. В 1932 г. в районе небольшой деревни Ишимбаево на юге Башкирской АССР начала фонтанировать первая нефтяная скважина.  [37]

В США открыто 18687 нефтяных и газонефтяных и 8146 газовых и нефтегазовых месторождений. Нефть и горючие газы на территории США известны с давних пор. Индейцы и первые европейские поселенцы часто использовали нефть как лекарство или как смазочное масло. В 1859 г. вблизи Тайтесвилла ( штат Пенсильвания), где уже давно был известен большой источник нефти, искатель Эдвин Дрейк пробурил первую нефтяную скважину. Этот год считается датой зарождения нефтяной промышленности США. В настоящее время добыча нефти и природного газа ведется более чем в 30 штатах страны.  [38]

Первые скважины с использованием стальных труб были пробурены в середине прошлого века. С началом бурения связывают зарождение нефтяной промышленности. В США первая нефть была получена в 1829 г. около Баркевилла ( штат Кентукки) из скважины, бурившейся для добычи рассола. В России первая нефтяная скважина пробурена в 1847 г вблизи Баку.  [39]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Первая нефть: кто стал пионером добычи углеводородов | Бизнес

Строительство глубоких скважин в Пенсильвании до Дрейка считалось неразрешимой задачей из-за быстрого обрушения грунта. Промышленными новациями Дрейка стало применение парового двигателя вместо ручного привода и обсаживание ствола скважины наращиваемой чугунной трубой в процессе углубления ствола. Именно так 2500 лет назад китайцы бурили скважины глубиной до 500 метров для добычи рассола. Как повествуют китайские летописи, иногда в обсаженной бамбуком скважину прорывался горючий газ или нефть. Неудивительно, что единственным буровиком, согласившимся на авантюру Дрейка, был Вильям Смит — специалист по бурению скважин на соль.

Штанговый насос на эксплуатационной скважине. Насос приводится в движение паровой машине, которая топится дровами. Tarr Farm, Долина Нефтяной ручей (Oil Creek Valley), Пенсильвания, 1868. Фотография из музея Скважины Дрейка.

Между тем первая разведочная скважина, находится рядом с г.Баку. Она была построена под руководством инженера Василия Семенова, на ту же глубину — 21 метр. Из докладной записки наместника на Кавказе князя Воронцова от 14 июля 1848 г.: «… Директор Бакинских и Ширванских минеральных промыслов доносил, что пробурена на Биби-Эйбате буровая скважина, в которой найдена нефть».

Паровую же машину для бурения в России впервые применили лишь в 1859 году близ г. Подольска. Первая эксплуатационная скважина была построена в России на Кубани в 1864 году. Отставание в применении механизированного бурения определило и последующее отставание в применении других технологий добычи нефти. В них до поры просто не видели необходимости.

Пласт на разрыв

Ранние технологии бурения приводили к загрязнению призабойной зоны фильтратом бурового раствора на несколько метров вглубь пласта. Кроме того, скважины, пробуренные ударно канатным способом, не полностью вскрывали весь пласт, т.к. иначе обсадная колонна Дрейка перекрывала бы продуктивную зону. Дебит скважины из-за этого мог быть в десятки раз ниже возможного.

В 1865 году отставной полковник Э. Робертс получает патент № 59,936 на «торпедирование» призабойной зоны скважины. Услуга стоимостью $100-200 и роялти в 1/15 будущей добычи была столь популярна, что на рынке появилось множество шабашников («moonlighters»), нарушающих патент и технологию обращения с оружейным порохом и нитроглицерином. Робертсу пришлось нанимать детективов агентства Пинкертона и потратить в общей сложности $250 000 на судебные издержки, организовав крупнейшую в истории США защиту патента. Метод прекратил применяться лишь 5 мая 1990 года когда закончились складские запасы снятого с производства нитроглицерина.

Следующей технологией стало перфорирование обсадной трубы с помощью многозарядного перфоратора, что позволило спускать обсадную колонну ниже продуктивной зоны и вскрывать при этом весь пласт. C 1930 по 1956 год Ira McCullough получает множество патентов на перфораторы. Однако пласт перфорируется недостаточно глубоко, и добыча остается в несколько раз ниже потенциальной.

Для решения этой проблемы в 1947 году Floyd Farris и Joseph B. Clark (Stanolind Oil and Gas Corporation) нанимают компанию Halliburton для создания в пласте искусственной трещины – гидроразрыва пласта (ГРП), проходящей сквозь повреждение и заполненной более проводящим расклинивающим материалом — пропантом. Для этого нужно было поднять давление жидкости на забое выше горного давления и держать трещину открытой несколько часов, пока пропант закачиваемый с жидкостью займет свое место и насосы можно будет выключать.

Полевой эксперимент по гидроразрыву был проведен в 1947 году на газовом месторождении в Канзасе. Выкладки по газовому месторождению Hugoton, Канзас (глубины 730 метров) показывали необходимое давление 50-100 атм на устье (130-180 атм на забое) и объемы закачки несколько кубометров геля на базе дизельного топлива, смешанного с речным песком. Процесс был запатентован нефтяной компаний и тут же переуступлен по лицензии Halliburton. Первая промышленная операция 17 марта 1949 года в 12 милях от г. Данкэн, штат Оклахома. В тот же день вторая операция была проведена в соседнем Техасе.

К 1980 году на 500 000 скважин США было проведено более 150 000 операций ГРП. Повторные ГРП были проведены на 35% из них. Первая операция по созданию трещины третий раз в той же скважине (tri-frac) проведено в 1955 году. Максимальное количество операций ГРП было отмечено в 1955 г. — примерно 54 000 ГРП в год.

В СССР ГРП начали применять с 1952 г. Задолго до изобретения современных компьютеров, в 1955 году советские ученые Христианович и Желтов разработали первую двухмерную модель — KGD (Kristianovitch-Geertsma-de Klerk). В 1961 вторую 2D модель — PKN разработали Perkins и Kern, с модификаций Nordgren (1971). По прошествии полувека на рынке конкурируют десятки программ для псевдо-3D дизайна и оптимизации ГРП на базе модели PKN, подавляющее большинство создается и дорабатывается в США и Канаде. Более точное, полностью трехмерное одновременное моделирование геомеханики, гидравлики и процесса переноса требует вычислений длиной в несколько месяцев и не используется на практике.

Основной вектор развития моделей – более точный и быстрый прогноз многостадийных операций на нескольких горизонтальных скважинах одновременно (zip fracs). Также интересно описание интерференции трещин (stress shadowing) и транспорт пропанта, а также комбинирования вспомогательных технологий, включая закачку трассёров, использование оптоволокна, и микросейсмический мониторинг. В более далекой перспективе – потребуется переизобрести ранее протестированное использование пен на базе CO2 и азота.

Пик применения ГРП в СССР пришелся на 1959 г. С начала 1970-х и до конца 1980-х ГРП в СССР практически не проводилось, в связи с вводом в разработку крупных нефтяных месторождений Западной Сибири. Возрождение практики применения ГРП в России началось уже после падения цены на нефть, в конце 1980-х. За 1988-1995 гг. в Западной Сибири было произведено более 1,6 тыс. операций ГРП.

Во процессе раздела НК ЮКОС и передачи его активов НК Роснефть, ряд высокопоставленных чиновников называл ГРП «варварским» и «хищническим» методом добычи, что, однако, не помешало увеличить количество и тоннаж операций на тех же месторождениях в России с 5 000 в 2006 году до примерно 15 000 в 2016 году.

Из опыта разработки месторождений США в России может быть потенциал реперфорации и повторных ГРП, как это практикуется через 5-10 лет после первичной стимуляции скважины. За счет геомеханического моделирования возможно предсказать насколько новая трещина отклонится от старой, а гидродинамическая модель покажет зоны, которые необходимо доохватить заводнением. И если крылья новой трещины подцепят слабодренированные пропластки, резко сократится обводненность и содержание газа в добываемой жидкости. Это будет сигналом, что повторная операция не только увеличила темп отбора, но и извлекаемые запасы этого участка месторождения. Стоит ли говорить, что «варварский метод», без которого редко обходится новая скважина в России, уже привел к перевороту рынка, обрушению цены и началу экспорта американской нефти. С учетом высокой обводненности и низкого дебита по нефти в скважинах, пробуренных в 2012 году и ранее, технические риски большинства повторных ГРП невысоки – терять особо нечего.

Наращивая объемы

Благодаря тому, что нефть часто легче воды, давление в пласте способно доставить нефть на поверхность фонтаном. Но при этом дебит нефти получается в пять раз ниже максимально возможного, и энергии пласта хватает ненадолго. Для традиционных коллекторов – несколько месяцев, для сланцевых месторождений – до нескольких лет.

И опять промышленным новатором выступил Дрейк, взяв с кухни ручную помпу. Создав с поверхности разряжение в одну атмосферу, он увеличил добычу с 10 до 25 баррелей в день, оставив весь городок Titusville без оборотных бочек под виски. Этот пример хорошо показывает опасность сравнения только данных по дебиту. Без данных по давлению – финансовые аналитики могут легко ошибиться в несколько раз, сравнивая фонтанирующую через штуцер скважину со скважиной, работающей в пустой забой (AOF).

Насос на поверхности может создать разряжение и прибавить атмосферное давление к энергии самого пласта. Создать же большее разряжение можно насосом в скважине, но как привести его в движение? Первое решение – механическая передача с поверхности, но тогда нужна длинная штанга, ход которой и ограничит максимальный дебит. В 1865 году, только когда перестали фонтанировать скважины из первой волны промышленного бурения, американцы начали массовое использование погружных плунжерных насосов, с поршнем, приводимым в действие двигателем с поверхности через балансир от бурового станка и деревянную штангу (см. рисунок 1). В России новация нашла свой рынок только в 1874 году.

А что если скважины становятся все глубже и глубже и требуется создать давление в несколько сотен атмосфер? И буровики научились бурить наклонные скважины под нужным углом?

Тогда разумно поместить и насос, и двигатель в саму скважину. Для этого требуется сверхмалый размер устройства и большая мощность на единицу объема. Электрический двигатель был единственным на тот момент вариантом. В 1911 году Армаис Арутюнов открывает в Екатеринославле свою компанию и создает высокооборотный компактный электрический мотор, который может работать полностью погруженным в воду. А в 1916 году, доводит до ума работающую на одном валу пару: мотор и центробежный насос. При этом мощный мотор располагается ниже насоса и охлаждается набегающим потоком жидкости.

В 1919 году Арутюнов эмигрируют сначала в Берлин, затем, в 1923 году в Лос-Анджелес, где пытался убедить внедрить свою разработку. Везде следовал отказ был со словами, что устройство противоречит известным законам электричества. Примечательно, что за 50 лет до этого в Австрии профессор Грацкого университета Яков Пешль прочитал лекцию о неосуществимости использования переменного тока в электродвигателях одному из своих студентов. Студента звали Никола Тесла, а имя профессора Пешля навсегда останется в истории инженерного дела.

В 1928 году Арутюнов переезжает в Оклахому и с партнером Frank Phillips (директор Phillips Petroleum Co.) открывает свою компанию. В 1930 компания была переименована в REDA pump Co. (от Russian Electrical Dynamo of Arutunoff). В ней нашли работу сотни уволенных в Великую депрессию американских рабочих. К концу 30х годов REDA имела более 90 патентов, а Арутюнов ни в чем себе не отказывал до конца жизни. Его портрет висит в Зале Славы штата Оклахома.

Марка электроцентробежных насосов (ЭЦН) REDA была единственной на рынке США до 1957 года, и спустя столетие после создания прототипа все еще входит в продуктовую линейку Schlumberger. Примечательно то, что месторождение North Burbank Unit, на котором разбогател Frank Phillips, до сих пор дает нефть при помощи закачки CO2 (см. статью НГВ «Парниковый эффект в добыче нефти» в номере #13/14 за 2017 г.) и напора, создаваемого ЭЦН REDA.

Первый ЭЦН в СССР был спущен в 1943 г., когда из США по ленд-лизу были получены 53 насоса REDA. Отечественный аналог спущен 20 марта 1951 г. в скважину № 18/11 Грознефти. Западносибирскую провинцию стали осваивать гораздо позже месторождений Оклахомы и Техаса, поэтому дебиты остаются выше, чем на в США и требуют мощных насосов. До сих пор в России больше 80% нефти добываются ЭЦН. Ими оснащено более 80 000 скважин.

Сланцевая революция резко повысила дебиты скважин США, а дешевая нефть резко снизила зарплаты в России, так что для производителей ЭЦН России: Борец (ООО «Лысьванефтемаш»), Новомет (одноименная компания, г. Пермь), Алмаз (г. Радужный, ХМАО) и Алнас (ГК Римера – часть Холдинга ЧТПЗ) открывается уникальное окно возможностей. Но только если они смогут конкурировать шириной диапазона дебита при высоком газовом факторе с REDA (Schlumberger) и Centrilift (Baker Hughes), и ценой с китайскими производителями. Одним из барьеров входа будет, как не странно, отсутствие опыта работы по установке и обслуживанию ЭЦН у американцев. Для них эра массового применения ЭЦН закончилась в 1970х годах, но начинается снова, причем в тех же самых районах нефтедобычи, что и полвека назад.

Новые технологии и пилотные образцы часто появляются за пределами США, но удивительно системно штаты становятся местом их массового применения, доработки и превращения в массовый экспортных продукт. Изобретатели-счастливчики возможно и делает один уникальный прорыв, но истинные перевороты в индустрии делают люди, систематически перепробовавшие сотни и тысячи подходов и нашедшие верную комбинацию известных ранее технологий. Поэтому не сильно важно где технология родилась, важно кто первым догадался скрестить ее с несколькими уже известными и довести продукт для массового использования.

Американцы связывают рождение нефтяной индустрии с Дрейком не потому, что он был выдающимся изобретателем или хотя бы успешным бизнесменом. У него не было деловой хватки и метод бурения остался незапатентованным. Проигравшись на бирже в 1863 году, он был вынужден в старости жить на специальную пенсию штата $1,500/год (немыслимая по тем временам щедрость), в полтора раза выше своего стартового оклада от Seneca Oil.

Дрейк стал известен потому, что пошел против мнения специалистов по бурению водяных скважин, проскакал 90 миль в поисках буровика-соледобытчика, который возьмется за безумный заказ. Кроме того, он совместил известный способ бурения с известной технологией откачки воды. Добыча увеличилась в разы и стала коммерческой.

История помнит бакинские промыслы, советских математиков и российских инженеров, но рынку не нужны идеи, или удачные поисковые скважины. Нужна добыча, безотказно работающие устройства и программные пакеты, содержащие как детальную физику процесса, так и скоростные солверы для решения матричных уравнений. Но и это не главное, если в программе не будет сотен известных индустрии жидкостей ГРП и типов пропантов с библиотеками свойств, а учебник будет скорее рекламным буклетом.

Пользователю необходимо проводить оптимизацию для десятка сценариев, а не биться с неудобным в каждодневной работе инструментом и гадать над непонятными параметрами и исходными данными. Альтернатива новым методам есть – это старый добрый принцип, известный на всех языках — «мы всегда так делали». Поэтому чтобы не отстать, стоит работать на будущее, а не цепляться за великое прошлое.

Текст статьи отражает мнение автора и не отражает официальную позицию Texas A&M University

www.forbes.ru

Первые нефтяные скважины, ГРП, ЭЦН, сланцевая нефть – как это было

Новые технологии нефтедобычи появлялись за пределами США, но именно Америка была местом их массового применения и превращения в экспортные продукты.

Вклад в мировую науку и инженерное дело сегодня считается вопросом поддержания стоимости бренда страны в целом. Поэтому борьба за первенство в нефтегазовой отрасли идет не только за текущую рыночную долю или будущую добычу, но и за прошлые изобретения. Об этом пишет Сергей Парсегов в статье «Первая нефть: кто стал пионером добычи углеводородов», опубликованной в Forbes.

КАК ПЕНСИОНЕР И СОЛЕДОБЫТЧИК ПЕРЕВЕРНУЛИ НЕФТЕДОБЫЧУСчитается, что первую промышленную эксплуатационную скважину построил в 1858 году железнодорожник Эдвин Дрейк. После выхода на пенсию он мог путешествовать по стране бесплатно. Случайное знакомство помогло ему получить работу геологоразведчика, оклад в $1000 в год и несколько акций компании Seneca Oil.Строительство глубоких скважин в Пенсильвании до Дрейка считалось неразрешимой задачей из-за быстрого обрушения грунта. Эдвин решил применить паровой двигатель вместо ручного привода и обсадить ствол скважины наращиваемой чугунной трубой в процессе углубления ствола. Именно так 2500 лет назад китайцы бурили скважины глубиной до 500 метров для добычи рассола. Иногда в обсаженной бамбуком скважину прорывался горючий газ или нефть. Единственным буровиком, согласившимся на эту авантюру, был Вильям Смит — специалист по бурению скважин на соль.Штанговый насос на эксплуатационной скважине приводился в движение паровой машине на дровах. Между тем первая разведочная скважина находится рядом с Баку. Она была построена в 1848 году под руководством инженера Василия Семенова, на ту же глубину — 21 метр. Паровую же машину для бурения в России впервые применили лишь в 1859 году близ г. Подольска. Первая эксплуатационная скважина была построена в России на Кубани в 1864 году. Отставание в применении механизированного бурения определило и последующее отставание в применении других технологий добычи. В них просто не видели необходимости.Ранние технологии бурения приводили к загрязнению призабойной зоны фильтратом бурового раствора на несколько метров вглубь пласта. Скважины, пробуренные ударно канатным способом, не полностью вскрывали весь пласт, т.к. иначе обсадная колонна Дрейка перекрывала бы продуктивную зону. Дебит скважины из-за этого мог быть в десятки раз ниже возможного.В 1865 году отставной полковник Э. Робертс получил патент на «торпедирование» призабойной зоны скважины. Услуга была столь популярна, что на рынке появилось множество «шабашников» («moonlighters»), нарушающих патент и технологию обращения с оружейным порохом и нитроглицерином.

«ВАРВАРСКИЙ» МЕТОД ГРПСледующей технологией стало перфорирование обсадной трубы с помощью многозарядного перфоратора, что позволило спускать обсадную колонну ниже продуктивной зоны и вскрывать при этом весь пласт. C 1930 по 1956 год Ira McCullough получает множество патентов на перфораторы. Однако пласт перфорируется недостаточно глубоко, и добыча остается в несколько раз ниже потенциальной.Для решения этой проблемы в 1947 году Floyd Farris и Joseph B. Clark (Stanolind Oil and Gas Corporation) нанимают компанию Halliburton для создания в пласте искусственной трещины – гидроразрыва пласта (ГРП), проходящей сквозь повреждение и заполненной более проводящим расклинивающим материалом — пропантом. Для этого нужно было поднять давление жидкости на забое выше горного давления и держать трещину открытой несколько часов, пока пропант закачиваемый с жидкостью займет свое место и насосы можно будет выключать.Эксперимент по гидроразрыву был проведен в 1947 году на газовом месторождении в Канзасе. К 1980 году на 500 000 скважин США было проведено более 150 000 операций ГРП. Повторные ГРП были проведены на 35% из них. Первая операция по созданию трещины третий раз в той же скважине (tri-frac) проведено в 1955 году. Максимальное количество операций ГРП было отмечено в 1955 г. — примерно 54 000 ГРП в год.В СССР гидроразрыв пласта начали применять с 1952 г. Задолго до изобретения современных компьютеров, в 1955 году советские ученые Христианович и Желтов разработали первую двухмерную модель — KGD (Kristianovitch-Geertsma-de Klerk).В 1961 вторую 2D модель — PKN разработали Perkins и Kern, с модификаций Nordgren (1971). По прошествии полувека на рынке конкурируют десятки программ для псевдо-3D дизайна и оптимизации ГРП на базе модели PKN. Подавляющее большинство создается и дорабатывается в США и Канаде.Более точное, полностью трехмерное одновременное моделирование геомеханики, гидравлики и процесса переноса требует вычислений длиной в несколько месяцев и не используется на практике.Пик применения ГРП в СССР пришелся на 1959 г. С начала 1970-х и до конца 1980-х ГРП в СССР практически не проводилось, в связи с вводом в разработку крупных нефтяных месторождений Западной Сибири.Возрождение практики применения ГРП в России началось уже после падения цены на нефть, в конце 1980-х. За 1988-1995 гг. в Западной Сибири было произведено более 1,6 тыс. операций ГРП.В процессе раздела ЮКОСа и передачи его активов «Роснефти», ряд высокопоставленных чиновников называл ГРП «варварским» и «хищническим» методом добычи. Это не помешало увеличить количество и тоннаж операций на тех же месторождениях в России с 5 000 в 2006 году до примерно 15 000 в 2016 году.«Варварский метод», без которого редко обходится новая скважина в России, уже привел к перевороту рынка, обрушению цены и началу экспорта американской нефти. С учетом высокой обводненности и низкого дебита по нефти в скважинах, пробуренных в 2012 году и ранее, технические риски большинства повторных ГРП невысоки – терять особо нечего.

ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС КАК ВЫЗОВ НАУКЕБлагодаря тому, что нефть часто легче воды, давление в пласте способно доставить нефть на поверхность фонтаном. Но при этом дебит нефти получается в пять раз ниже максимально возможного, и энергии пласта хватает ненадолго. Для традиционных коллекторов – несколько месяцев, для сланцевых месторождений – до нескольких лет.Для решения этой проблемы Дрейк приспособил ручную помпу. Создав с поверхности разряжение в одну атмосферу, он увеличил добычу с 10 до 25 баррелей в день. Этот пример показывает опасность сравнения только данных по дебиту. Без данных по давлению – финансовые аналитики могут легко ошибиться в несколько раз, сравнивая фонтанирующую через штуцер скважину со скважиной, работающей в пустой забой.Насос на поверхности может создать разряжение и прибавить атмосферное давление к энергии самого пласта. Создать же большее разряжение можно насосом в скважине, но как привести его в движение? Первое решение – механическая передача с поверхности, но тогда нужна длинная штанга, ход которой и ограничит максимальный дебит.В 1865 году американцы начали массовое использование погружных плунжерных насосов, с поршнем, приводимым в действие двигателем с поверхности через балансир от бурового станка и деревянную штангу. В России новация нашла свой рынок только в 1874 году.А что если скважины становятся все глубже и глубже и требуется создать давление в несколько сотен атмосфер? И буровики научились бурить наклонные скважины под нужным углом?Тогда разумно поместить и насос, и двигатель в саму скважину. Для этого требуется сверхмалый размер устройства и большая мощность на единицу объема. Электрический двигатель был единственным на тот момент вариантом. В 1911 году Армаис Арутюнов открыл в Екатеринославле свою компанию и создал высокооборотный компактный электрический мотор, который мог работать полностью погруженным в воду. А в 1916 году он доработал работающий на одном валу мотор и центробежный насос. При этом мощный мотор располагался ниже насоса и охлаждается набегающим потоком жидкости.В 1923 году Арутюнов эмигрировал в Лос-Анджелес, где пытался убедить внедрить свою разработку. Везде следовал отказ со словами, что устройство противоречит известным законам электричества.

В 1928 году Арутюнов с партнером Frank Phillips (директор Phillips Petroleum Co.) открыл свою компанию в Оклахоме. В 1930 компания была переименована в REDA pump Co. (от Russian Electrical Dynamo of Arutunoff). В ней нашли работу сотни уволенных в Великую депрессию американских рабочих. К концу 30х годов REDA имела более 90 патентов, а Арутюнов ни в чем себе не отказывал до конца жизни.Марка электроцентробежных насосов (ЭЦН) REDA была единственной на рынке США до 1957 года, и спустя столетие после создания прототипа все еще входит в продуктовую линейку Schlumberger. Примечательно то, что месторождение, на котором разбогател Frank Phillips, до сих пор дает нефть при помощи закачки CO2 и напора, создаваемого ЭЦН REDA.Первый ЭЦН в СССР был спущен в 1943 г., когда из США по ленд-лизу были получены 53 насоса REDA. Отечественный аналог спущен 20 марта 1951 г. в скважину Грознефти. Западносибирскую провинцию стали осваивать гораздо позже месторождений Оклахомы и Техаса, поэтому дебиты остаются выше, чем на в США и требуют мощных насосов. До сих пор в России больше 80% нефти добываются ЭЦН. Ими оснащено более 80 000 скважин.

НЕ ВАЖНО, ГДЕ ИЗОБРЕЛИ – ВАЖНО, ГДЕ ВНЕДРИЛИСланцевая революция резко повысила дебиты скважин США, а дешевая нефть резко снизила зарплаты в России, так что для производителей ЭЦН России: Борец (ООО «Лысьванефтемаш»), Новомет (одноименная компания, г. Пермь), Алмаз (г. Радужный, ХМАО) и Алнас (ГК Римера – часть Холдинга ЧТПЗ) открывается уникальное окно возможностей. Они должны конкурировать шириной диапазона дебита при высоком газовом факторе с REDA (Schlumberger) и Centrilift (Baker Hughes), и ценой с китайскими производителями. Одним из барьеров входа будет, как не странно, отсутствие опыта работы по установке и обслуживанию ЭЦН у американцев. Новые технологии и пилотные образцы часто появляются за пределами США, но именно Америка становится местом их массового применения, доработки и превращения в массовый экспортных продукт. Изобретатель возможно и сделает один уникальный прорыв, но истинные перевороты в индустрии делают люди, систематически перепробовавшие сотни и тысячи подходов и нашедшие верную комбинацию известных ранее технологий. Поэтому не сильно важно, где технология родилась, важно, кто первым догадался скрестить ее с несколькими уже известными и довести продукт для массового использования.Американцы связывают рождение нефтяной индустрии с Дрейком не потому, что он был выдающимся изобретателем или хотя бы успешным бизнесменом. У него не было деловой хватки и метод бурения остался незапатентованным. Дрейк стал известен потому, что пошел против мнения специалистов по бурению водяных скважин, нашел буровика-соледобытчика, который возьмется за безумный заказ. Кроме того, он совместил известный способ бурения с известной технологией откачки воды. Добыча увеличилась в разы и стала коммерческой.История помнит бакинские промыслы, советских математиков и российских инженеров, но рынку не нужны идеи, или удачные поисковые скважины. Нужна добыча, безотказно работающие устройства и программные пакеты, содержащие как детальную физику процесса, так и скоростные солверы для решения матричных уравнений. Но и это не главное, если в программе не будет сотен известных индустрии жидкостей ГРП и типов пропантов с библиотеками свойств, а учебник будет скорее рекламным буклетом.Пользователю необходимо проводить оптимизацию для десятка сценариев, а не биться с неудобным в каждодневной работе инструментом и гадать над непонятными параметрами и исходными данными. Поэтому чтобы не отстать, стоит работать на будущее, а не цепляться за великое прошлое.

nangs.org


Смотрите также