Наконец бур достигает нефтеносного пласта. Вместе с глинистым раствором на поверхность начинает поступать газ. Появляются пленки нефти. Проходят пласт и бурение прекращают. В скважину опускают колонну обсадных труб.
|
| Старейший в Советском Союзе нефтяной район Баку прославился своими подводными месторождениями нефти, разработка которых ведется на далеком расстоянии от берега с эстакад. |
Затем в ее нижнюю часть закачивают цементный раствор с таким расчетом, чтобы он заполнил пространство между стенками скважины и обсадной трубой. Цементу дают затвердеть. На верху обсадной трубы укрепляют несколько стальных задвижек. Затем в скважину опускают электрический пистолет и по высоте нефтеносного пласта простреливают в нескольких местах обсадные трубы бронебойными пулями. Нефть устремляется в простреленные отверстия. Приступают к эксплуатации скважины.
Если давление в скважине высокое, то нефть устремляется на поверхность с большой силой. В этом случае говорят, что скважина фонтанирует. Такие скважины могут давать (иногда несколько лет подряд) от 50 до 1000 и более тонн нефти ежесуточно. Приток ее регулируют задвижками. Со временем давление в пласте снижается и скважина перестает фонтанировать.
|
| Добыча нефти методом законтурного заводнения пласта. |
Обычно нефть в пласте подпирается водой. Если к пластовой воде сверху насосами подкачивать еще воду, то она станет выталкивать нефть из пласта. Затихшие скважины снова начинают фонтанировать. Добытая таким способом нефть — самая дешевая. Большую часть нефти в Советском Союзе добывают этим методом, называемым законтурным заводнением пласта. При нем воду обычно подкачивают в скважины, расположенные за контуром нефтяного пласта, по его периферии.
Там, где подкачать воду в пласт нельзя, в скважину опускают насос. От его поршня наверх поднимается штанга, соединенная с головкой станка-качалки. Пускают мотор, и насос начинает откачивать нефть.
В последнее время для откачки нефти стали применять центробежные насосы. Их опускают вместе с электромотором в скважину на большую глубину. Такие насосы надежнее в работе и имеют большую производительность.
«Оживление» скважин
Со временем приток нефти к скважине уменьшается. Скважину приходится «оживлять». В забое при помощи специальной торпеды производят взрыв. При этом в пласте разрушаются старые, засорившиеся каналы и открываются новые. Приток нефти снова увеличивается.
Для оживления применяют также закачку в пласт горячей нефти. Она растворяет застывший парафин, который не дает проходить нефти, и добыча возобновляется.
В последнее время широко используют метод гидравлического разрыва слабопроницаемых пластов. Под высоким давлением в пласт закачивают вязкую жидкость, смешанную с просеянным кварцевым песком. Жидкость давит на пласт; он разрывается, и в нем образуются трещины. Эти трещины заполняются кварцевым песком, который не дает им сомкнуться. По трещинам нефть снова начинает притекать к скважине.
Чтобы полнее извлечь нефть из пласта, в него закачивают иногда газ, воздух или горячие дымовые газы. Тогда в других скважинах, расположенных поблизости, увеличивается приток нефти. Если нефтяной пласт залегает недалеко от поверхности, то можно извлекать породу и, нагревая ее, отделять нефть. Все это так называемые вторичные методы добычи нефти.
|
| В пласт под высоким давлением закачивают вязкую жидкость, смешанную с просеянным кварцевым песком. Жидкость давит па пласт, и он разрывается. Образуются трещины, по которым устремляется нефть. |
Интересные опыты но увеличению добычи нефти проводились у нас в стране. На старом промысле в одну из скважин загружали древесный уголь и зажигали его. Затем в скважину начинали подавать воздух. Постепенно горение доходило до пропитанного нефтью пласта. Нефть загоралась, и газы горения, двигаясь во все стороны, вытесняли из пласта нефть в другие скважины, расположенные поблизости. Заброшенный промысел снова оживал и начинал давать нефть и газ.
Все эти способы позволяют увеличить отдачу пласта. Ведь обычно из него получают далеко не всю заключенную в нем нефть — значительная часть ее остается погребенной под землей.
Добытую нефть после отделения воды и газов, которые обычно сопутствуют ей, направляют в хранилища — резервуары. Отсюда нефть транспортируют на нефтеперерабатывающие заводы.
Основные образующие нефть элементы — это углерод и водород. Химические соединения углерода и водорода называются углеводородами. Из них-то и состоит нефть.
В значительно меньших количествах в нефти содержатся кислород, сера и азот.
Таким образом, нефть — это сложная смесь большого числа различных углеводородов, кислородных, сернистых и азотистых соединений.
Все эти углеводороды и соединения обладают различными физическими и химическими свойствами. И задача нефтепереработки заключается в том, чтобы эту сложную смесь разделить на отдельные группы — фракции, обладающие близкими свойствами (см. «Превращения нефти и угля»).
Газ и его использование
Мы живем в эпоху бурного развития газовой промышленности в нашей стране. Осуществляется широкая Газификация городов, сел и промышленных объектов. На тысячи километров прокладываются магистральные газопроводы. Ведь газ — самое дешевое и самое удобное топливо. Он сгорает полностью — без дыма и остатка. При сгорании газа выделяется больше тепла, чем при сгорании любого топлива, даже нефти. Газ не нужно грузить в вагоны или цистерны, перевозить по железной дороге. Достаточно проложить трубопровод — и газ пойдет в любое место и в любом количестве. Замена твердого топлива газом оздоровляет воздух городов, улучшает условия жизни и труда.
|
| Хранилища для нефти и бензинов: 1 — сферический резервуар, 2—цилиндрический резервуар с плавающей крышей. |
Газ не только топливо. Газ — самое дешевое и самое ценное сырье для химической промышленности. В нашей стране запасы природного газа огромны. С каждым годом наши геологи открывают все новые и новые его месторождения.
Под землей газ находится под большим давлением. Часто оно достигает 150-250 атм. При бурении газовых скважин приходится соблюдать осторожность, так как, вырвавшись на поверхность, газ может наделать много бед. Бывали случаи, когда вырвавшийся газ загорался от малейшей искры и газовые фонтаны горели долгое время. Обычно газ вовремя перекрывают и затем открытием задвижек регулируют его выход на поверхность. Многие газовые скважины с высоким давлением дают до трех и более миллионов кубических метров газа в сутки.
Природный газ наших основных месторождений на 92-98% состоит из метана. Химической переработкой метана можно получить множество всевозможных синтетических продуктов (см. «Химическая промышленность»).
При добыче нефти в значительных количествах вместе с ней выходит обычно растворенный в нефти газ. На поверхности он отделяется. Это так называемый попутный газ. Он также состоит из метана, но значительная часть его — более тяжелые углеводороды: этан, пропан и бутан. Они также служат исходным сырьем для многих видов продукции химической промышленности.