Шахта и пар: один из самых необычных способов добычи нефти

"На мембране плыла мембрана переливающихся цветов" - так описал реку Ярыгу художник-пейзажист Борис Безсонов в книге об экспедиции в Вологодскую губернию 1907-1908 годов. Нефть Ярега оказалась слишком густой, чтобы подняться из скважины. Тогда геолог Николай Тихонов предложил добывать ценные пласты. Сегодня Ярегское нефтяное месторождение — единственное месторождение в России, где до сих пор используется шахтный способ добычи нефти.

Первые залежи нефти появились на нефтяном месторождении Пешельбронн во Франции в XVIII веке, где песок был наполнен битумом. Битуминозные пески твердые, поэтому их добывают, как уголь: просто выкапывают и очищают. В конце XIX века на Уйташском месторождении нефти появились месторождения нефти в Германии и России, затем последовали залежи нефти в Японии, Австрии, Чехословакии, Польше, Канаде и других странах.

Ярегское нефтяное месторождение в 1940-е годы. Фото Василия Надеждина, из альбома «Коми — моя северная земля», Коми Книги, 1970 г

На Ярегском месторождении, открытом в 1930-е годы, нефть не является «камней»: это жидкость, но очень густая из-за высокого содержания в ней тяжелых углеводородов, известных как высоковязкая нефть или тяжелая нефть. Из-за повышенной вязкости осадок сложно выкачивать из земли через скважины, даже если он залегает на глубине десятков метров от поверхности. Поэтому месторождение решили разрабатывать горным способом.

Ярегское нефтяное месторождение расположено в Республике Коми, в 25 км к юго-западу от города Ухта. Нефть залегает на глубине всего от 130 до 300 метров. Размеры месторождения: длина 36 километров, ширина 6 километров и высота 87 метров. Запасы нефти оцениваются в 131,8 млн тонн.

Первая шахта была заложена здесь в 1936 году. К нескольким точкам над шахтой ведут шахты, напоминающие тоннели метро. Позже в водохранилище стали прокладывать валы. Он пронизан многочисленными вертикальными и наклонными валами. В нем нефть медленно стекает самостоятельно – сначала поднимается в шахту, а затем достигает поверхности.

К 1970-м годам только 2,2% запасов Ярегского месторождения были эксплуатируемы — за счет нефти, поступающей в скважины.

Обратите внимание: 33 факта, которые удивят даже самых умных.

Термический план добычи нефти

Сегодня на Ярегском месторождении применяются усовершенствованные термические методы добычи. Пар по-прежнему закачивается в нефтеносный пласт сверху. Он создает в пласте камеры конденсации, а затем через сотни скважин конденсат поступает в специальные подземные каналы вместе с нагретой сжиженной нефтью. Их держат при высоких температурах, чтобы масло не успело загустеть, не достигнув поверхности. Преимущество этого метода заключается в непосредственном входе в пласт и добыче большей части нефти с минимальными потерями тепла.

С 2014 года на Ярегском месторождении шахтная добыча дополнена парогравитационным дренажем: он нагревает недра и добывает нефть непосредственно с земной поверхности. Пар закачивается в нефтеносный пласт через нагнетательные скважины, которые бурятся параллельно добывающим, но на высоте 5-7 метров. Расплавленная нефть вместе с конденсатом поступает в добывающие скважины. На пропаривание участка пласта уходит около трех месяцев. Еще через месяц нагретая нефть самотеком поступает в добывающую скважину.

Автоматизация контролирует закачку пара и поддерживает высокие температуры в шахтах и ​​скважинах. Сейчас на Ярегском нефтяном месторождении испытывают автоматизированный комплекс шахтной добычи нефти, разработанный учеными Вятского государственного университета. Она состоит из двух частей: сети автоматических клапанов с датчиками, установленных на скважине для отключения пара, и системы управления, координирующей работу сети на основе измеряемых параметров со скважины. Комплекс позволяет экономить воду (образующуюся воду и воду из близлежащих источников) и электроэнергию для отопления и перекачки пара.

По оценкам экспертов, запасы высоковязкой нефти в 5-6 раз превышают оставшиеся запасы средне- и маловязкой нефти. Однако даже при использовании современных технологий извлекаемые объемы невелики и не все запасы считаются извлекаемыми.

В России на долю высоковязкой нефти приходится 22% общих запасов. Однако на его долю приходится лишь 3% добычи нефти, которую трудно восстановить.

Высоковязкие масла являются ценным источником обычных нефтепродуктов, а также других соединений и элементов, в том числе металлов ванадия и никеля. Например, нефть Ярегского месторождения может быть использована для производства химической продукции для дорожно-строительной, аэрокосмической и фармацевтической промышленности, а также дизельного топлива для эксплуатации при экстремально низких температурах в Арктике.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Шахта и пар: один из самых необычных способов добычи нефти.