Гидрогеохимические методы

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Содержание

Введение. 3

1.Поиск и разведка нефтяных и газовых месторождений. 4

1.1. Геологические методы.. 4

1.2. Геофизические методы.. 5

1.3. Гидрогеохимические методы.. 6

1.4. Бурение и исследования скважин. 7

2.Бурение нефтяных и газовых скважин. 8

2.1. Способы и режимы бурения. 8

2.2. Буровые инструменты и оборудование. 9

2.3. Процесс бурения и конструкция скважин. 10

2.4. Полигон. 10

3. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа. 12

3.1. Виды транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. 12

3.2. Трубопроводный транспорт. 13

3.2.1. Трубопроводный транспорт нефти. 13

3.2.2. Трубопроводный транспорт газа. 14

3.2.3. Отличия в транспортировке нефти и газа. 14

3.3. Полигон факультета ПС и ЭСТТ. 14

4. Переработка нефти и газа. 15

4.1. Процессы переработки нефти и природных газов. 16

4.2. Московский НПЗ. 17

4.3. Переработка углеводородных газов. 18

Заключение. 19

Введение

Нефтяная и газовая промышленности являются важнейшими структурными составляющими экономики, которые обеспечивают жизнедеятельность производительных сил и населения страны. От эффективности работы предприятий нефтегазового профиля зависит многое.

Это и значительная доля бюджетных поступлений, и тысячи рабочих мест, и привлечение отечественных и иностранных инвестиций, и развитие целых регионов и городов. Нефтегазовый комплекс дает примерно 40% валюты страны, обеспечивает до 35% всех налогов и сборов, формирующих основную часть государственного бюджета.

Этот отчет был составлен в ходе ознакомительной практики, которая состояла из посещения Московского перерабатывающего завода. Также студенты экономического факультета прослушали лекции, на которых нам объяснили бурение, добычу, первичную переработку, транспортировку и хранение нефти и газа.

Поиск и разведка нефтяных и газовых месторождений

Целью поисково-разведочных работ является выявление, оценка запасов и подготовка к разработке промышленных залежей нефти и газа.

В ходе поисково-разведочных работ применяются геологические, геофизические, гидрогеохимические методы, а также бурение скважин и их исследование.

Геологические методы

Проведение геологической съемки предшествует всем остальным видам поисковых работ. Для этого геологи выезжают в исследуемый район и осуществляют так называемые полевые работы. В ходе них они изучают пласты горных пород, выходящие на дневную поверхность, их состав и углы наклона. Для анализа коренных пород, укрытых современными наносами, роются шурфы глубиной до 3 см. А с тем, чтобы получить представление о более глубоко залегающих породах бурят картировочные скважины глубиной до 600 м.

По возвращении выполняются камеральные работы, т.е. обработка материалов, собранных в ходе предыдущего этапа. Итогом камеральных работ являются геологическая карта и геологические разрезы местности.

Геологическая карта – это проекция выходов горных пород на дневную поверхность. Антиклиналь на геологической карте имеет вид овального пятна, в центре которого располагаются более древние породы, а на периферии – более молодые.

Однако как бы тщательно ни производилась геологическая съемка, она дает возможность судить о строении лишь верхней части горных пород. Чтобы «прощупать» глубокие недра используются геофизические методы.

Геофизические методы

К геофизическим методам относятся сейсморазведка, электроразведка и магниторазведка.

Сейсмическая разведка основана на использовании закономерностей распространения в земной коре искусственно создаваемых упругих волн. Волны создаются одним из следующих способов:

Ø взрывом специальных зарядов в скважинах глубиной до 30 м;

Ø вибраторами;

Ø преобразователями взрывной энергии в механическую.

Электрическая разведка основана на различной электропроводности горных пород. Так, граниты, известняки, песчаники, насыщенные соленой минерализованной водой, хорошо проводят электрический ток, а глины, песчаники, насыщенные нефтью, обладают очень низкой электропроводностью.

Гравиразведка основана на зависимости силы тяжести на поверхности Земли от плотности горных пород. Породы, насыщенные нефтью или газом, имеют меньшую плотность, чем те же породы, содержащие воду. Задачей гравиразведки является определение месть с аномально низкой силой тяжести.

Магниторазведка основана на различной магнитной проницаемости горных пород. Наша планета – это огромный магнит, вокруг которого расположено магнитное поле. В зависимости от состава горных пород, наличия нефти и газа это магнитное поле искажается в различной степени. Часто магнитомеры устанавливают на самолеты, которые на определенной высоте совершают облеты исследуемой территории. Аэромагнитная съемка позволяет выявить антиклинали на глубине до 7 км, даже если их высота составляет не более 200 - 300 м.

Геологическими и геофизическими методами, главным образом, выявляют строение толщи осадных пород и возможные ловушки для нефти и газа. Однако наличие ловушки еще не означает присутствия нефтяной или газовой залежи. Выявить из общего числа обнаруженных структур те, которые наиболее перспективны на нефть и газ, без бурения скважин помогают гидрогеохимические методы исследования недр.

Гидрогеохимические методы

К гидрохимическим относят газовую, люминесцетно-биту-монологическую, радиоактивную съемки и гидрохимический метод.

Газовая съемка заключается в определении присутствия углеводородных газов в пробах горных пород и грунтовый вод, отобранных с глубины от 2 до 50 м. Вокруг любой нефтяной и газовой залежи образуется ореол рассеяния углеводородных газов за счет их фильтрации и диффузии по порам и трещинам пород. С помощью газоанализаторов, имеющих чувствительность 10^-5…10^-6 %, фиксируется повышенное содержание углеводородных газов в пробах, отобранных непосредственно над залежью. Недостаток метода заключается в том, что аномалия может быть смещена относительно залежи (за счет наклонного залегания покрывающих пластов, например) или же быть связана с непромышленными залежами.

Применение люминесцестно-битуминологической съемки основано на том, что над залежами нефти увеличено содержание битумов в породе, с одной стороны, и на явление свечения битумов в ультрафиолетовом свете, с другой. По характеру свечения отобранной пробы породы делают вывод о наличии нефти в предполагаемой залежи.

Известно, что в любом месте нашей планеты имеется так называемый радиационный фон, обусловленный наличием в ее недрах радиоактивных трансурановых элементов, а также воздействием космического излучения. Специалистам удалось установить, что над нефтяными и газовыми залежами радиационный фон понижен. Радиоактивная съемка выполняется с целью обнаружения указанных аномалий радиационного фона. Недостатком метода является то, что радиоактивные аномалии в приповерхностных слоях могут быть обусловлены рядом других естественных причин. Поэтому данный метод пока применяется ограниченно.

Гидрохимический метод основан на изучении химического состава подземных вод и содержания в них растворенных газов, а также органических веществ, в частности, аренов. По мере приближения к залежи концентрация этих компонентов в водах возрастает, что позволяет сделать вывод о наличии в ловушках нефти или газа.

Способы и режимы бурения

Бурение скважин производится путем механического разрушения горных пород с применением специальных двигателей. Существует два вида механического бурения: ударное и вращательное.

При ударном способе бурения на канате подвешивается долото, которое периодически опускается на забой и разрушает породу. Этот способ бурения используется для бурения неглубоких скважин вдалеке от населенных пунктов.

Бурение нефтяных и газовых скважин проводится вращательным способом, при котором на долото одновременно воздействуют и нагрузка, и крутящий момент. При этом способе бурения используется ротор или забойный двигатель: турбобур или электробур.

При роторном бурении мощность от двигателя передается ротору – вращательному механизму, установленному над устьем скважины в центре вышки. Ротор вращает бурильную колонну труб с долотом.

При бурении с забойным двигателем долото привинчено к валу, а бурильная колонна – к корпусу двигателя. При работе двигателя вращается его вал и долото, а бурильная колонна не вращается.

Под оптимальным режимом бурения понимают сочетание таких параметров бурения, при которых достигается наибольший эффект, т. е. при сравнительно небольших затратах денежных и материальных средств получены высокие скорости бурения, а фактический ствол скважины близок к проектному.

В большинстве случаев по проекту бурятся вертикальные скважины, ствол которых близок к вертикали. Иногда проводят наклонное и горизонтальное бурение для бурения под дном моря или промышленными объектами, для увеличения площади контакта с пластом.

Полигон

На полигоне, находящимся на территории нашего университета представлено оборудование, которое используется для строительства и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Мы увидели различные виды долот – шарошечные, с алмазными вставками и колонковые. Шарошечные долота служат для разбуривания пород средней твердости, твердых, крепких и очень крепких пород; долота с алмазными твердосплавными вставками используются при чередовании пород различной твердости, включая сочетание высокопластичных с породами средней твердости. Колонковые долота служат для отбора керна из скважины.

Во время посещения полигоны мы ознакомились с насосно-компрессорными трубами, увидели макет буровой установки для бурения скважин на нефть и газ.

Также на полигоне представлена передвижная буровая установка на базе автомобильного шасси, предназначенная для бурения скважин небольшой глубины.

Особое внимание отвели фонтанной арматуре, состоящей из трубной головки и фонтанной елки. Трубная головка служит для подвески фонтанных труб, герметизации пространства между подъемными трубами и эксплуатационной колонной, подача жидкостей и газов в кольцевое пространство в целях фонтанирования. Назначение фонтанной елки – контроль и регулирование работы фонтанной скважины.

Не меньше внимания отвели и станку-качалке (шатунно-кривошипный механизм) – наиболее распространенному на наших промыслах приводному механизму для привода глубинного насоса.

Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа

Трубопроводный транспорт

Область применения – перевозка больших количеств нефти в одном направлении, в том числе перекачка с НПЗ нефтепродуктов на нефтебазы.

Преимущества:

1. Минимальные потери при транспортировке.

2. Возможность непрерывной подачи продукции.

3. Наиболее механизированный транспорт, легче других

4. автоматизируется.

5. Прокладка по кратчайшему расстоянию.

Переработка нефти и газа

Нефтепродукты, получаемые из нефти и природного газа, используются в различных отраслях промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и медицине. Часть продуктов выделяют из нефти, а остальные получают в результате нефтехимического производства.

Таблица 1. Продукты нехимического производства.

Продукты переработки	Продукты производства	Область применения
Топлива	Авиационные и автомобильные бензины, тракторные, реактивные, дизельные, газотурбинные, котельные топлива	Использование для моторных устройств: двигателей, газовых турбин, мартеновских печей
Нефтяные масла	Моторные, индустриальные, цилиндровые, турбинные, осевые, изоляционные, компрессорные; белые масла – вазелиновое, медицинское, парфюмерное	Смазка двигателей, машин, механизмов, различных узлов, для гидравлических систем; белые масла – медицина, парфюмерия
Парафины, церезины, вазелины	Парафин, спички, свечи, петролатум, церезин, вазелин технический и медицинский	Нефтехимическое производство, пищевая промышленность, медицина
Нефтяные битумы	Битумы дорожные, изоляционные, кровельные, для изготовления резины	Дорожное строительство, изготовление изоляционных и кровельных материалов
Осветительные керосины	Бытовые керосины	Для бытовых нужд
Растворители	Бензин-растворитель, уайт-спирит, экстракционный бензин	Резиновая и лакокрасочная промышленность
Прочие нефтепродукты	Нефтяной кокс, сажа, копировальная бумага, краски, густые смазки, бензолы, толуолы и др.	Алюминиевая, лакокрасочная, резиновая и нефтехимическая промышленность

Таблица 2. Продукты нефтехимического производства

№	Продукты переработки	Продукты производства
1	Синтетический каучук
2	Пластмассы	Винипласт, пенопласт, полиэтилен, тефлон
3	Синтетические волокна	Капрон, лавсан, нейлон, нитрон и др.
4	Моющие средства	Стиральные порошки и жидкости

4.1. Процессы переработки нефти и природных газов

Существуют следующие процессы переработки нефти:

Ø прямая перегонка нефти (ректификация);

Ø термический крекинг;

Ø коксование;

Ø пиролиз;

Ø каталитический крекинг;

Ø каталитический риформинг.

Ректификация нефти заключается в разделении на фракции с разной температурой кипения при нагревании. Прямая перегонка нефти происходит в ректификационной колонне, которая представляет собой стальной цилиндр с горизонтальными перегородками (так называемыми тарелками). Наиболее легкая фракция – бензиновая – отделяется в верхней части колонны, ниже отделяется керосиновая фракция, еще ниже – дизельное топливо, а в самом конце остается мазут.

Термический крекинг, коксование и пиролиз относятся к термическим методам переработки нефти. В результате данных процессов происходит распад органических соединений нефти, то есть происходит деструктивная переработка нефти. Нефть, аналогично фракциям, распадается на части: наиболее легкие, легкие, средние, тяжелые.

При термическом крекинге под высоким давлением получают крекинг-бензин, крекинг-керосин, крекинг-газ и топочный мазут.

При коксовании (термическом крекинге нефтяных остатков при низком давлении) получают нефтяной кокс, газ, бензин, керосино-газойлевые фракции.

При пиролизе (высокотемпературном термическом крекинге) получают ценные продукты для нефтехимического производства, например этилен.

Каталитический крекинг является процессом деструкции нефти при высокой температуре (400-500 С) и невысоком давлении (до 0,15 МПа) в присутствии алюмосиликатных катализаторов.

Каталитический риформинг проводится для увеличения октанового числа бензинов и получения индивидуальных ароматических углеводородов – бензола, толуола и ксилола. Процесс осуществляется под действием высокой температуры, давления водорода и алюмоплатинового катализатора.

Московский НПЗ

Московский НПЗ основан 2 апреля 1938 года, и уже 70 лет снабжает столицу и область топливом (авиационными и автомобильными бензинами, реактивным, дизельным топливом). Благодаря крупнотоннажному производству нефтяного битума полностью ликвидирован его дефицит в Московском регионе.

Работа завода состоит из двух частей:

ü разделение нефти по фракциям и получение нефтепродуктов

ü доведение нефтепродуктов до требований, которые предъявляют современные стандарты

Мощность по переработке нефти – 12150 тыс.т/год. Доля Московского НПЗ в общем объеме переработки нефти в России составляет 5,2 - 5,5%. По объему переработки Московский НПЗ находится на седьмом месте среди российских заводов.

Экономисты посетили два цеха: каталитического риформинга и прямой перегонки нефти.

Высокие темпы строительства и модернизации производства, оснащение процессов современным оборудованием и системами защиты позволили обновить основные фонды и повысить техническую безопасность. В настоящее время увеличилась глубина переработки нефти и отбор светлых нефтепродуктов.

На период с 2007 по 2015 гг. планируется реконструкция и модернизация НПЗ. Цель данного решения – разработка поэтапного перехода на производство моторного топлива с экологическими требованиями ЕВРО-4 и ЕВРО-5, а также перевода производств на соответствие современным мировым стандартам промышленной и экологической безопасности.

Заключение

В данном отчете я представила сведения о пройденной мною практике. Я отразила в нем основные моменты, которые мне предстояло узнать и запомнить. Нас не только ознакомили с оборудованием, которое необходимо для добычи и переработки нефти и газа, но и доступно объяснили, как и когда оно используется; также нам рассказали о видах бурения, о строительстве скважин, их свойствах и о многом другом.

По моему мнению, пройденную практику можно по праву считать ценным опытом, так как до неё мы еще не могли в полной мере представить то, чем же нам предстоит заниматься в будущем. Кроме всего прочего нас немного посвятили и в историю выбранной нами профессии, что для нас, как для будущих профессионалов в своём деле, было не только интересной, но и, бесспорно, полезной информацией.

Список литературы

1. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.

2. Кичигин А.В., Берова И.Г., Шередина Т.Л. Строительство нефтяных и газовых скважин. – М.: Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2001.

3. Милосердова Л.В. Геология, поиски и разведка месторождений нефти и газа. – М.: Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2002.

4. Мстиславская Л.П., Филиппов В.П. Геология, поиски и разведка нефти и газа. Учебное пособие. – М.: ООО «ЦентрЛитНефтеГаз», 2005.

5. Мстиславская Л.П., Павлинич М. Ф., Филиппов В. П. Основы нефтегазового производства. – М: Нефть и газ, 1996.

6. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1988.

7. www.pipelinegubkin.ru

8. www.mpz.ru