Извлечение нефти на поверхность

Способы первичной добычи нефти различают по подъему (движению) нефти на поверхность (фонтанный, газлифтный и глубиннонасосный) и виду воздействия на нефтяной пласт. Осваивать новые месторождения начинают с фонтанного способа. По мере исчерпывания естественных пластовых сил последовательно переходят к газлифтному, а затем — к глубиннонасосному способам. При полном исчезновении пластовых сил нефть перестает двигаться к скважине и добыча ее по существу прекращается. При наличии в нефтяном пласте достаточного давления, создаваемого нефтяными газами и пластовой водой, нефть поднимается по скважине и изливается на поверхность. При сильном давлении скважина фонтанирует, причем фонтаны нефти иногда отличаются огромной силой и выбрасывают в сутки тысячи тони нефти. Если фонтан укротить и направить нефть по трубам в резервуары, то эксплуатация такой фонтанирующей скважины оказывается наиболее дешевой, так как в этом случае необходимо только регулировать поступление нефти из скважины. Такая технология добычи наиболее широко применяется в странах Ближнего Востока.

Когда давление в пласте падает и скважина перестает выбрасывать нефть, то в таких случаях используют глубинонасосный способ. В скважину опускают поршневой или электрический насос до погружения его в нефть. Приводимый в вертикально-поступательное движение поршень (плунжер) при помощи системы всасывающих и нагнетатель­ных клапанов засасывает нефть в цилиндр насоса и выталкивает ее вверх в насосную трубу, по которой она поступает на поверхность. Движение поршня осуществляется при помощи насосной штанги, которая соединена с балансиром станка-качалки. Когда станок-качалка работает, его балансир совершает движение вверх-вниз; вместе с балансиром такие же движения совер­шает и насосная штанга, двигающая поршень насоса. Станок-качалка и насос работают автоматически, качая нефть круглосуточно в течение нескольких месяцев, до очередного ремонта. Таким способом добывается наибольшее количество нефти в странах СНГ.

Отношение общего объема извлеченной нефти к ее первоначальным запасам называют коэффициентом нефтеотдачи пласта. Данное отношение, выраженное в процентах, называют степенью извлечения нефти. Она составляет 15—20, в лучших случаях не превышает 35, а для особо вязких нефтей — всего 6—12%. Для повышения данного показателя необходимо искусственно воздействовать на оставшуюся в порах пласта нефть с целью увеличения пластовых сил.

Очень часто искусственные воздействия на пласт называют еще вторичными способами добычи, так как обычно их используют после исчерпания естественных пластовых сил (после первичного извлечения нефти). По виду воздействия различают следующие способы вторичной добычи нефти: водо- и газонапорные (создание искусственных напорных режимов); термические (нагрев призабойной зоны скважины, нагнетание в пласт перегретого пара или газа и создание внутрипластового очага горения); увеличение площади нефтесбора, торпедирование и гидравлический разрыв нефтеносного пласта (шахтная добыча нефти); закачка в пласт растворителей нефти и комбинированные (сочетания перечисленных). По очередности применения их делят на предварительные. параллельные и последовательные, или поэтапные.

В СНГ наиболее распространены способы создания искусственных водонапорных режимов (80% общей добычи и почти 35% всех вторичных способов). Для этой цели по старым скважинам или по скважинам специально заложенным в нефтяной пласт под большим давлением закачивают воду.

Аналогично создаются искусственные газонапорные режимы. Данные способы позволяют увеличить нефтеотдачу пластов до 50—55%, а в отдельных случаях до 60%.

Искусственное поддержание пластового давления, обеспечиваю­щее фонтанирование скважин, не только повышает отбор нефти из пласта, но и требует для этого значительно меньшего числа скважин. Там, где вторичные методы добычи не применяют, эксплуатационные скважины располагают очень часто на рассто­янии 100 – 150 м одна от другой: при этом на одну скважину приходится только 2 - 3 га нефтяной площади. При искусственном поддержании пластового давления скважины располагают на расстоянии в несколько сотен метров одна от другой, а эксплуатируемая одной скважиной нефтеносная площадь возрастает в десять раз. При высокой стоимости и длительности буровых работ сокращение числа скважин дает огромную экономию средств и ускоряет разработку месторождений нефти.