"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.
Не желая терять свои богатые залежи, советские нефтяники разработали совершенно новую технологию – термическую добычу. Закачивая в скважину водяной пар, нефтяной слой нагревается и нефть становится более подвижной. Этот метод позволяет извлечь половину запасов месторождения.
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.
[Моя]Энергия (Производство энергии) НаукаНаучпопНефть Добыча нефти Паровая шахта Длинный пост 1Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Шахта и пар: один из самых необычных способов добычи нефти.
- Физики предлагают новый эксперимент, который наконец-то позволит обнаружить отдельные гравитоны — гипотетические элементарные частицы, переносящие гравитацию
- Недавние исследования, основанные на сотрудничестве двух самых современных космических зондов для исследования Солнца - Solar Orbiter ЕКА и Parker Solar Probe НАСА, — наконец-то дали ответ на вопрос, который мучил ученых на протяжении десятилетий: откуда