1.3. Мировые запасы нефти

Изученные запасы нефти оцениваются в размере свыше 100 млрд. т, а прогнозные – в 300 млрд. т. Наибольшие объемы добычи нефти принад­лежат странам Ближнего и Среднего Востока: Саудовской Аравии, Кувейту, Ираку, Объединенным Арабским Эмиратам, Бахрейну, Ирану, Ливии, Египту, Алжиру. Другие нефтедобывающие страны – США, Венесуэла, Мексика, Индонезия, Китай, Норвегия, Великобритания, Румыния. Среди нефтедобывающих стран бывшего СССР следует отметить Казахстан, Турк­мению, Узбекистан, Азербайджан.

Наибольшие начальные запасы нефти находятся в месторождениях Гавар (Саудовская Аравия) – 10,1 млрд. т, Бурган (Кувейт) – 9,9 млрд. т, Боливар (Венесуэла) – 4,4 млрд. т, Сафания-Хафджи (Саудовская Аравия) – 4,1 млрд. т, Румайла (Ирак) – 2,7 млрд. т, Ахваз (Иран) – 2,4 млрд. т, Киркук (Ирак) и Марун (Иран) – по 2,2 млрд. т и др.

В России крупнейшие месторождения нефти находятся в Западной Сибири, междуречье Волги и Урала, Республике Коми, на Северном Кавказе, а также в Восточной Сибири, на Сахалине и т. д.

Промышленная добыча нефти в мире началась в середине XIX-го века. В 1900 г. она составила 20 млн. т и с тех пор стремительно росла, достигнув в 1950 г. 500 млн. т. В 2004 г. она составила 4,057 млрд. т.

В бывшем СССР в 1920 г. добывалось всего 3,8 млн. т нефти. К 1950 г. добыча ее достигла уже 40 млн. т., в 1960 – около 150 млн. т, в 1970 – свыше 350 млн. т. Максимум добычи нефти был достигнут в 1986 г. (615 млн. т).

После распада СССР добыча нефти в новой России ежегодно сокра­щалась: в 1993 г. она составила 350 млн.т, в 1995г. – 325 млн. т. Примерно на том же уровне она сохраняется и поныне.

Мировые разведанные запасы природного газа составляют более 60 трлн. м³, прогнозные – 200 трлн. м³. В природе существуют месторождения собственно природного газа и так называемые газоконденсатные, в которых в газе растворены жидкие углеводороды. Крупнейшие в мире месторождения природного газа находятся в Западной Сибири – это Уренгойское, Хорасавейское, Ямбургское и Медвежье место­рож­дения. Другие крупные месторождения газа в России расположены в Республике Коми – Вуктыльское и др. Из зарубежных стран богато природным газом Газлинское месторождение в Узбекистане, Панхандл-Хьюготон в США, Слохтерен в Голландии, Хасси-Рмель в Алжире, Парс и Канган в Иране. По добыче природного газа Россия занимает первое место в мире с объемом свыше 500 млрд. м³ в год.

1.4. Добыча нефти

Извлечение нефти из продуктивного пласта производится за счет двух видов энергии: естественной энергии самого пласта и энергии, подаваемой в пласт тем или иным способом извне. Первый способ называют фонтанным. Его применяют в начальный период эксплуатации скважины, когда внутрипластовое давление скважины достаточно велико. Этот способ наиболее экономичен, т. к. не требует дополнительных энергозатрат. По мере выработки скважины давление внутри пласта падает и наступает момент, когда самостоятельный выход нефти на поверхность почти прекращается. Тогда приступают к механизированному способу добычи нефти. Есть две основные разновидности этого способа – компрессорный и насосный.

При компрессорном или газлифтном, как его еще называют, способе в скважину компрессором закачивают газ, смешивающийся с нефтью. При этом понижается плотность нефти, забойное давление становится ниже пластового, что вызывает подъем нефти к поверхности земли. Иногда в скважину подают газ из близлежащих газовых пластов (метод беском­прессорного газлифта). Этот метод применяют на месторождениях Западной Сибири в России, а также прикаспийских месторождениях Казахстана и Туркмении.

При насосном способе на заданную глубину опускают насосы, приводимые в действие энергией, передаваемой извне.

Важнейшим показателем эффективности эксплуатации скважины является коэффициент нефтеотдачи, который равен отношению коли­чества добытой нефти за весь период ее использования к первоначальному запасу. Он зависит от геологического строения залежи, свойств породы, пластовой жидкости, самой нефти, показателей разработки месторождения (числа эксплуатируемых скважин, порядка их ввода в эксплуатацию и др.), приемов добычи и т. д.

Существуют различные режимы нефтедобычи: упругий, растворенного газа, газонапорный, водонапорный и др. Последний дает наибольшую нефтеотдачу. Но и этот метод позволяет извлекать меньше половины запасов пласта, т.е. коэффициент нефтеотдачи не превышает значения 0,5. На месторождениях вязких нефтей он и того меньше и составляет 0,15. Применяя закачку вместе с водой ПАВ, полимеров, растворителей, эмульсий, нефтеотдачу повышают на 10–30 %.

Добавка ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе раздела фаз нефть-вода, повышается подвижность нефти и эффективность ее вытеснения водой. Добавка полимеров, в частности полиакриламида к воде, также позволяет улучшить вытеснение нефти из пласта.

Одним из самых эффективных является способ нагнетания в пласт СО₂. Растворяясь в нефти, этот газ снижает ее вязкость, повышает объем, создавая тем самым благоприятные условия для движения нефти к поверхности земли.

Для увеличения нефтеотдачи применяют также методы теплового воздействия на залежь: закачку в пласт горячей воды, пара и внутри­пластовое горение. Основным фактором, определяющим в этом случае эффек­тив­ность вытеснения нефти из скважины, является соотношение вязкостей нефти и воды. Чем оно выше, тем больше нефтеотдача. Тепловое воздействие на высоковязкие нефти повышает это соотношение в 30 – 50 раз.

Выходящая на поверхность земли нефть содержит попутный газ (до 100 м³/т), воду (200–300 кг/т и более), механические примеси. Эти компоненты перед транспортировкой и дальнейшей переработкой удаляют из нефти. Очистку нефти от вредных включений ведут на установках предварительной подготовки нефти (ППН). Кроме того, подготовка нефти предполагает доведение в ней концентрации воды до 1,5 – 2 %, а солей – до 50 мг/л. После такой подготовки нефть транспортируют в основном по трубопроводам.