Лекция № 25. Нефтегазовая промышленность Украины. Добыча и переработка жидкого топлива с применением современных технологий

В последние годы Украина обеспечивает свои потребности в газе и нефтепродуктах за счет собственной добычи по нефти на 10% и по газу на 22%. Остальная часть пополняется поставками в основном из России и Казахстана.

Таблица 11.

Показатели топливно-энергетического баланса Украины за 2005 год

Показатели	Нефть, млн. т	Газ, млрд. куб. м	Уголь, млн. т
Потребности	40	90	85
Добыча	4	20	80
Обеспеченность собственными ресурсами	10%	22%	95%
Импорт	36	70	6

Дальнейший рост импорта нефти и газа не может служить единственным решением проблемы диверсификации обеспечения страны энергетическим сырьем. Необходимо качественное и количественное увеличение собственной добычи углеводородов, что возможно при условии значительных инвестиций в нефтегазовую отрасль. Поэтому работы, связанные с наращиванием разведанных запасов нефти и газа и увеличением на этой основе их добычи, являются приоритетным направлением инвестиционных проектов, которые поощряются правительством Украины. В первую очередь инвестиции необходимы для развития широкомасштабных работ по разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений, реконструкции газо- и нефтетранспортной системы, нефте- и газоперерабатывающих заводов, внедрения передовых энергосберегающих технологий.

Условия залегания нефти и бурение скважин

Нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно черного или темно-коричневого, иногда красноватого, желтого цвета (редко – бесцветная). При солнечном освещении цвет нефти изменяется и приобретает то синеватый, то зеленоватый отлив. Плотность нефти 0,78 – 1,04. При плотности нефти ниже 0,9 кг/л ее называют легкой, выше 0,9 кг/л — тяжелой. Одним из важнейших физических свойств нефти является ее вязкость, влияющая на качество получаемых из нефти продуктов, особенно смазочных масел. Вязкость нефти зависит от температуры и состава. Чем выше температура и меньше плотность, тем ниже вязкость. Она зависит от температуры кипения и застывания у различных сортов нефти и нефтепродуктов различны и колеблются от +30 ...35 ⁰ до -11...-19, а некоторые сорта не застывают при самых сильных морозах. Легко застывающая нефть очень затрудняет ее перекачку и транспортировку по трубам, а застывающие нефтепродукты (топливо, масла) затрудняют эксплуатацию двигателей в условиях низких температур. Наиболее ценными видами топлива являются некоторые продукты переработки нефти - бензин, керосин, газойль, соляровое масло, причем все они используются в двигателях внутреннего сгорания, имеющих относительно высокий коэффициент полезного использования топлива. Получаемый при перегонке нефти мазут является высокоценным котельным топливом.

Нефть известна людям с древнейших времен, но ее применение долгое время было крайне ограничено. Расцвет нефтяной промышленности начался со времени появления и широкого применения двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидком топливе. Постоянно растущий спрос на нефтепродукты вызывал усиленные поиски нефти, совершенствование способов ее добычи, переработки и транспортировки. В результате изучения ее физических и химических свойств открылись широчайшие возможности использования нефти и продуктов ее переработки не только как топлива, но и как ценнейшего сырья для химической промышленности, для производства сотен и тысяч веществ с самыми различными свойствами.

Из нефти и ее продуктов в настоящее время кроме топливной группы (бензина, керосина и др.) и смазочных масел получают также парафин, нафталин, вазелин, вещества для пропитки от гниения, дезинфицирующие вещества, сажу для резиновой промышленности и для изготовления типографской краски, красители для текстильной промышленности, взрывчатые вещества, фармацевтические препараты, душистые вещества, смолы и т.д. Из нефтепродуктов получают жирные кислоты, которые в производстве мыла заменяют натуральные жиры, получают также спирты, синтетический каучук, асфальт и др.

В благоприятных условиях нефть скапливается в соответствующих горных породах (коллекторах), отличающихся трещиноватостью или пористостью и способных вмещать огромные ее количества. Единичное скопление нефти в коллекторе называют залежью нефти, а их совокупность в каком-либо участке земной коры образует нефтяное месторождение. По трещинам и порам горных пород нефть может перемещаться, что создает возможность ее притока к местам добычи.

В месторождении нефть находится под большим давлением. Разработка месторождения начинается с бурения скважины и укрепления ее стальными трубами. Скважина – узкое отверстие, пробуренное в горных породах до нефтеносного пласта. Из скважины нефть выходит на поверхность в виде фонтана. Ее собирают в специальные резервуары (от лат. reservo – храню). Выход нефти на поверхность можно регулировать введением в действие оптимального количества скважин.

Для прохождения скважины вращательным (роторным) бурением, строят специальные буровые вышки. Современная техника позволяет бурить не только вертикальные и прямые скважины, но также наклонные и кривые. Это имеет очень важное значение в тех случаях, когда непосредственно над местом залегания нефти невозможно заложить скважину. В результате проходки наклонных или кривых скважин создается возможность для извлечения нефти, расположенной под важными постройками, удаление которых нецелесообразно, и даже под морским дном. Применение наклонных скважин позволяет из одной буровой вышки проходить до 10— 12 скважин (кустовое бурение), что уде­шевляет буровые работы.

Для получения нефти, залегающей под морским дном, бурение скважин производят и в открытом море с искусственно сооружаемых на сваях островков. На них располагают не только буровые вышки, но и благоустроенные поселки нефтяников. Такие островки созданы, например, на Каспийском море в районе Баку (Азербайджан).

На бурение скважин расходуется значительная часть капита­ловложений в нефтяную промышленность. Снижение себестоимости нефти требует прежде всего снижения затрат на проходку скважин. Главным путем удешевления буровых работ является уменьшение диаметра скважин. До последнего времени диаметр буровых скважин обычно достигал 25 - 35 см, а сейчас бурят и скважины диаметром 15 - 18 см. Бурение скважин уменьшенного диаметра дает большой экономический эффект; мощность буровой установки снижается примерно в 1,5 раза, сокращается расход труб, цемента, глинистого порошка, реагентов и др. Вдвое умень­шается вес буровой установки, что дает экономию металла и облегчает транспортировку этих установок. Все это способствует ускорению как разведочного, так и эксплуатационного бурения, ускоренному развитию добычи нефти и снижению ее себестоимости.