Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти введение в специал

ВРоссии добыча нефти с начала 2000-х гг. стабильно растет,

в2010 г. она преодолела планку в 500 млн т в год и продолжает повышаться (рис. 1).

Два года, 2009–2010 гг., Россия удерживала первое место в мире по добыче нефти. С 2011 г. она вновь переместилась на второе, уступив первенство Саудовской Аравии.

На протяжении 2000–2011 гг. доля России в мировой добыче нефти возросла с 8,9 до 12,8 %. Доля в 12,8 % сохранилась и в 2012 г., когда в России было добыто 526 млн т нефти, что на

1,2 % выше, чем в 2011 г.

Рис. 1. Добыча нефти в России (млн т)

Россия является ключевым поставщиком нефти и нефтепродуктов для европейских стран, растут поставки в страны АзиатскоТихоокеанского региона.

В России добычу нефти осуществляют несколько крупных вертикально интегрированных нефтяных компаний (ВИНК), а также более сотни малых и средних добывающих компаний. На долю ВИНК приходится порядка 90 % всей добычи нефти. Остальное добывают независимые добывающие предприятия.

Вертикальная интеграция в нефтяном бизнесе – это объединение различных звеньев технологической цепочки добычи и переработки углеводородов («от скважины до бензоколонки»):

11

–разведка запасов нефти, бурение и обустройство месторождений;

–добыча нефти и ее транспортировка;

–переработка нефти и транспортировка нефтепродуктов;

–сбыт нефтепродуктов.

Лидерами нефтяной отрасли в России по добыче нефти являются «Роснефть» и «ЛУКОЙЛ» (табл. 1).

Таблица 1

Добыча нефти и газового конденсата крупнейшими нефтяными компаниями России, млн т

Мировая нефтедобыча. C 1920 по 1970 г. мировая нефтедо-

быча увеличивалась не только почти в каждом новом году, но и по десятилетиям добыча росла практически в геометрической прогрессии (увеличивалась почти вдвое за каждые 10 лет) (рис. 2). С 1979 г. происходит замедление темпов роста мировой нефтедобычи. В начале 80-х происходит даже кратковременное снижение добычи нефти. В дальнейшем рост объемов добычи нефти возобновляется, но уже не такими стремительными темпами, как на первом этапе.

Несмотря на падение объемов добычи нефти в начале 80-х и периодически случающиеся кризисы, в целом мировая добыча нефти неуклонно растет. Среднегодовые темпы роста за период с 1970 по 2012 г. составили порядка 1,7 %, причем этот показатель существенно меньше среднегодовых темпов роста мирового ВВП.

12

Рис. 2. Динамика добычи нефти в мире, млн т

Запасы нефти. Самые большие запасы нефти – 17,9 % всех мировых запасов – находятся на территории Саудовской Аравии. Доказанные запасы нефти в данной стране составляют более 262,6 млрд баррелей. Венесуэла является второй по величине нефтяных запасов страной в мире. Объем ее доказанных запасов составляет около 211,2 млрд т нефти (14,4 % общемировых). Доказанные запасы нефти в России составляют примерно 4,1 % мирового – около 60,0 млрд баррелей, в США – 20,7 млрд баррелей (1,4 % общемировых).

13

2.РОЛЬ НЕФТИ И ГАЗА

ВСОВРЕМЕННОЙ ЭКОНОМИКЕ РОССИИ

В2008 г. доходная часть бюджета России была разделена на нефтегазовые и не нефтегазовые доходы. Нефтегазовые доходы – налог на добычу полезных ископаемых (нефти, горючего природного газа и газового конденсата из всех видов месторождений углеводородного сырья); вывозные таможенные пошлины на сырую нефть, природный газ, а также товары, полученные из нефти. Несмотря на планы Правительства РФ о сокращении зависимости доходов федерального бюджета от нефтегазовых поступлений,

доля их в 2010 г. увеличилась до 46 %, в 2011 г. – до 50 % [28]. В настоящее время в структуре нефтегазовых доходов около 65 % (3,6 трлн руб.) всех поступлений приходится на экспортную выручку, в то время как доля налога на добычу полезных ископаемых составляет около 35 % (1,988 трлн руб.) (табл. 2) [28].

Налоговая нагрузка на компании нефтегазового комплекса России в 2011 г. в среднем составила 39,1 % в структуре выручки [28]. Большая налоговая нагрузка приходится на «Славнефть» (71,5 %), наименьшая – на «Газпром» (25,9 %) и «ЛУКОЙЛ»

(29 %) [28].

Нефтегазовый комплекс России характеризуется высокой степенью концентрации финансовых потоков – более 70 % оборота нефтегазового рынка формируют компании «Газпром», «ЛУКОЙЛ», «Роснефть», одновременно обеспечивающие 82 % добычи газа

и56 % добычи нефти [28].

ВПермском крае 20 % налоговых поступлений в бюджет за счет добычи нефти обеспечивает основной недропользователь

месторождений углеводородов ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ». В 2013 г. ОАО «ЛУКОЙЛ» направил 800 млн руб. на развитие

гиозных, образовательных и культурных объектов в 18 муниципальных образованиях края, включая город Пермь. За последние 6 лет в рамках Соглашения на социальное инвестирование и строительство социальных объектов на территории региона ОАО «ЛУКОЙЛ» направил порядка 4 900 млн рублей.

Таблица 2 Экономические показатели реализации углеводородов

15

3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

3.1. Нефтяной пласт, залежь, месторождение

Нефть в процессе ее образования и миграции в недрах земной коры скапливается в природных резервуарах. Природный резервуар – вместилище для нефти (нефти с попутным нефтяным газом), газа или воды в породах-коллекторах (пластах), перекрытых плохо проницаемыми (непроницаемыми) породами. Верхнюю часть такого резервуара, где скапливаются нефть и (или) газ, называют ловушкой.

Коллектором нефти (газа, воды) является горная порода, имеющая сообщающиеся пустоты в виде пор, трещин, каверн и др., заполненные (насыщенные) нефтью, газом или водой и способные отдавать их при создании перепада давления.

Значительное (пригодное для промышленного освоения) скопление нефти (газа) в ловушке природного резервуара называют залежью. Совокупность залежей нефти или газа, связанных одним участком земной поверхности, образует месторождение.

Основная часть нефтяных месторождений приурочена к осадочным породам, для которых характерно пластовое (слоистое) строение. Нефтяная залежь может занимать часть объема одного или нескольких пластов, в которых газ, нефть и вода распределяются в соответствии с их плотностью. Нефтяной пласт включает залежь углеводородов и прилегающую к ней водонасыщенную (водонапорную) область.

Залежь, содержащую нефть с растворенным газом, называют нефтяной (рис. 3), залежь (месторождение) нефти с газовой шапкой – газонефтяной (рис. 4). Если газовая шапка имеет большие размеры (объем части пласта с газовой шапкой превышает объем пласта, насыщенный нефтью), месторождение (залежь) называют нефтегазовым. Насыщенная нефтью часть пласта является в этом случае нефтяной оторочкой (рис. 5).

16

Поверхность, по которой в пластовых условиях граничат газ газовой шапки и нефть, называют газонефтяным контактом (ГНК), поверхность разграничения нефти и воды – водонефтяным контактом (ВНК). Линия пересечения поверхности ВНК (ГНК) с кровлей продуктивного пласта является внешним контуром, с подошвой пласта – внутренним контуром нефтеносности (газоносности).

Рис. 5. Схема нефтегазовой залежи с контурной (краевой) водой

17

Залежь называют полнопластовой, если углеводороды занимают поровое пространство по всей толщине продуктивного пласта (см. рис. 5). В неполнопластовой залежи углеводороды заполняют пласт не по всей его толщине (см. рис. 4).

В залежах с краевой (контурной) водой нефть и вода граничат на крыльях пласта (см. рис. 5), в залежах с подошвенной водой – по всей площади залежи (см. рис. 3 и 4).

Нефтяные залежи приурочены в основном к коллекторам трех типов – поровым (гранулярным), трещинным и смешанного строения. К первому относятся коллекторы, сложенные песчано-алеври- товыми терригенными породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей. Таким же строением порового пространства характеризуются некоторые пласты известняков и доломитов. В чисто трещинных коллекторах (сложенных преимущественно карбонатами) поровое пространство образуется системой трещин. При этом части коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации. На практике чаще встречаются трещинные коллекторы смешанного типа, поровый объем которых включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карстовые полости [25].

Практически все карбонатные пласты, выявленные на разрабатываемых нефтяных месторождениях Урало-Поволжья, в целом являются по своему типу трещинно-поровыми коллекторами [25]. Особенность их состоит в том, что основная часть нефти содержится в порах блоков, а перенос жидкости происходит преимущественно по трещинам [6].

Породы осадочного происхождения – основные коллекторы нефти и газа. Около 60 % мировых запасов нефти приурочено к терригенным, 39 % – к карбонатным отложениям, 1 % – к выветренным метаморфическим и изверженным породам.

18

В связи с разнообразием условий формирования осадков гео- лого-физические свойства продуктивных пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах.

3.2. Фильтрационно-емкостные свойства горных пород

Свойства горной породы вмещать (обусловлено пористостью) и пропускать (обусловлено проницаемостью) через себя жидкость или газназываются фильтрационно-емкостнымисвойствами(ФЕС).

Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяных пластов характеризуются следующими основными показателями:

–пористостью;

–проницаемостью;

–капиллярными свойствами;

–удельной поверхностью;

–трещиноватостью.

Емкостные свойства горной породы определяются ее пористостью. Пористость характеризуется наличием в породе пустот (пор, трещин, каверн), являющихся вместилищем для жидкостей (воды, нефти) и газов.

Различают общую, открытую и эффективную пористость.

Общая (абсолютная, полная) пористость определяется нали-

чием в горной породе всех пустот. Коэффициент полной пористости равен отношению объема всех пустот к видимому объему породы.

Открытая пористость (пористость насыщения) характеризуется объемом сообщающихся (открытых) пустот, в которые могут проникать жидкость или газ.

Эффективная пористость определяется той частью объема открытых пор (пустот), который участвует в фильтрации (объем открытых пустот за вычетом объема содержащейся в них связанной воды).

Фильтрационные свойства пород характеризует их проницаемость – способность пропускать через (сквозь) себя жидкости или

19

газы при создании перепада давления. Движение жидкостей или газов в пористой среде называется фильтрацией.

По величине поперечного размера поровые каналы (каналы фильтрации) подразделяются:

–на сверхкапиллярные – диаметром более 0,5 мм;

–на капиллярные – от 0,5 до 0,0002 мм;

–на субкапиллярные – менее 0,0002 мм.

В сверхкапиллярных каналах жидкость перемещается свободно под действием силы тяжести; в капиллярных каналах движение жидкости затруднено (необходимо преодолеть действие капиллярных сил), газ перемещается достаточно легко; в субкапиллярных каналах жидкость при перепадах давления, которые создаются при разработке месторождений, не перемещается.

При эксплуатации нефтяных месторождений в пористой среде перемещаются нефть, газ, вода или их смеси. Поэтому для характеристики проницаемости нефтесодержащих пород различают проницаемость абсолютную, фазовую (эффективную) и относительную.

Абсолютная проницаемость – проницаемость пористой среды при движении в ней лишь одной фазы (газа или однородной жидкости) в отсутствие других фаз.

Эффективная (фазовая) – проницаемость породы для одной из жидкостей или газа при одновременном нахождении в поровом пространстве двух или более фаз.

Относительная проницаемость пористой среды определяется как отношение фазовой проницаемости этой среды к абсолютной.

К проницаемым породам относят пески, песчаники, известняки, к непроницаемым или плохо проницаемым – глины, глинистые сланцы, песчаники с глинистой цементацией и т.д.

Одно из важных свойств горных пород – их трещиноватость, которая характеризуется густотой, объемной плотностью и раскрытостью трещин.

Густотой называют отношение количества трещин ∆n, секущих нормаль их плоскостей, к длине этой нормали ∆l:

20