Основы нефтегазового дела

Введение
1. История развития нефтяной промышленности России.

В развитии нефтяной промышленности России можно выде¬лить 5 периодов:
• I дореволюционный период (до 1917 г.);
• II период до Великой Отечественной войны (1917—1941 гг.);
• III период Великой Отечественной войны (1941 — 1945 гг.);
• IV период до распада СССР (1945—1991 гг.);
• V современный период (с 1991 г.).
Дореволюционный период
На территории России нефть известна с давних пор. Еще в XVI в. русские куп¬цы торговали бакинской нефтью. При Борисе Годунове (XVI в.) в Москву была доставлена первая нефть, добытая на реке Ухте. Поскольку слово «нефть» вошло в русский язык лишь в конце XVII в., называли ее тогда «густа вода горяща».
В 1717 г. лейб-медик Петра I Готлиб Шобер впервые описал нефтя¬ные источники в районе Грозного. В 1721 г. в Берг-Коллегию поступило заявление «рудознатца» Григория Черепанова «об обнаружении нефтя¬ного ключа» на р. Ухте в Пустозсрском уезде. Об этом доложили Петру I, по распоряжению которого образцы ухтинской нефти были направлены в Голландию и Францию для анализа. Однако после его смерти интерес к этому делу пропал.
В 1813 г. к России были присоединены Бакинское и Дербентское хан¬ства с их богатейшими нефтяными ресурсами.
Другим крупным районом нефтедобычи в дореволюционной России была Туркмения. Установлено, что в районе Небит-Дага «черное золо¬то» добывалось уже около 800 лет назад. В 1765 г. на о. Челекен насчиты¬валось 20 нефтяных колодцев с суммарной годовой добычей около 64 т в год.
Началом развития нефтяной промышленности в России является 1848 г., когда под руководством В. Н. Семенова и Н. И. Воскобойникова в Биби-Эйбате была пробурена первая в мире нефтяная скважина.
В сентябре 1868 г. дала нефть скважина, пробуренная по инициати¬ве архангельского купца М. Сидорова на левом берегу р. Ухты.
В 1876 г. бурение нефтяных скважин в Туркмении начало «Товари¬щество братьев Нобель». Суточный дебит отдельных из них составлял 3...6 т. В 1907 г. на о. Челекен из скважины глубиной 85 м ударил фон¬тан с суточным дебитом 560 т. Начиная с 1908 г. добыча «черного золота» в Туркмении резко увеличилась и в 1911 г. достигла 213 тыс. т в год.
Сведений о находках нефти в Сибири в дореволюционный период нет. Вместе с тем в декабре 1902 г. Министерство земледелия и государствен¬ных имуществ установило подесятинную плату за разведку нефти в преде¬лах Тобольской, Томской и Енисейской губерний. А в 1911 г. промышлен¬ное товарищество «Пономарев и К°» получило в Тобольске «дозволительное свидетельство» на разведку «черного золота» в низовьях р. Конда.
В том же 1911 году дала первую нефть скважина на о. Сахалин. Таким образом, во всех уголках необъятной Российской империи велись работы по разведке и добыче нефти. Длительное время она употреблялась, в основном, в необработанном виде: для топки, освещения, смазки конной сбруи, колес, лечения кожных болезней скота и т. п.
Росту добычи нефти способствовали также изобретение двигателя внутреннего сгорания, организация производства смазочных масел, использование мазута как топлива.
Динамика изменения нефтедобычи в России в дореволюционный пе¬риод такова. Если в 1860 г. она составляла всего 4 тыс. т, то в 1864 г.— 9 тыс. т, в 1890 г. —3,8 млн т, а в 1900 г.— 10,4 млн т. Перед революцией в силу известных событий добыча нефти снизилась до 8,8 млн т.
Период до Великой Отечественной войны
Первая мировая и гражданская войны, иностранная интервенция нанесли нефтяной про¬мышленности нашей страны огромный ущерб.
В 1920 г. добыча нефти в России составила 3,9 млн т —41% от уровня 1913 г. Многие нефтепромыслы были разрушены, а оборудование выве¬зено за границу.
После завершения гражданской войны восстановление нефтяной про¬мышленности было одной из главных задач страны. В результате в 1928 г. добыча нефти составила 11,6 млн т, в 1930 г.—18,5, а в 1932 г. —22,3. По объемам добычи нефти (19,5 % мировой) СССР вышел на 2-е место в мире. Прирост нефтедобычи шел, в основном, за счет «старых» районов — Бакинского, Майкопского и Грозненского, где осуществлялась глубокая техническая реконструкция промыслов. Однако росла добыча «черно¬го золота» и в других нефтяных районах страны. В 1927 г. в рабочем по¬селке Оха на о. Сахалин был основан первый крупный нефтепромысел. В 1928...1929 гг. здесь добыли 16,4 тыс. т «черного золота», а в 1932 г.— 201 тыс. т. В 1931 г. в Коми АССР был создан первый нефтяной промысел в Чибью, а в верховьях р. Яреги было открыто месторождение тяже¬лой высоковязкой нефти, которую впоследствии стали добывать шахт¬ным способом. Несколько ранее—16 апреля 1929 г. —вблизи уральского по¬селка Верхнечусовские Городки (Пермская обл.) был получен первый нефтяной фонтан с дебитом 40 т в сутки. Открытие было совершено случайно в ходе буровых работ по разведке месторождений калийных солей. Открытие нефти в Прикамье стало началом «Второго Баку».
В 1931 г. в Башкирии недалеко от села Ишимбаево была пробурена первая скважина. А 16 мая 1932 г. из сква¬жины 702, расположенной на правом берегу р. Белой, ударил первый фонтан нефти. Ее суточный дебит составлял 20 т. В 1937 г. было откры¬то Туймазинское нефтяное месторождение. Добыча нефти здесь состави¬ла в 1932 г.-4,6 тыс. т, в 1934 г.-63 тыс. т, в 1935 г.-406 тыс. т, в 1938 г.-свыше 1 млн т.
В ноябре 1937 г. на базе существующей в Бугуруслане нефтеразвед¬ки возникает первый нефтепромысел в Оренбургской области. А уже в 1938 г. Бугурусланская нефтяная площадь дала стране 2246 т нефти. Всего в районах «Второго Баку» в 1938 г. было добыто около 1,3 млн т «черного золота». Башкирия в предвоенные годы стала самым крупным нефтяным районом в Урало-Поволжье.
В 1940 г. в стране было добыто 31,1 млн т нефти, из которых около 71 % давал Азербайджан.
Период Великой Отечественной войны
Вероломное нападение фашистской Германии нарушило поступательное развитие нашей страны в целом и нефтяной промышленнос¬ти в частности. По мере приближения вражеских армий к главным цент¬рам нефтедобычи — Баку, Грозному, Майкопу производились демонтаж и вывоз оборудования на Восток, скважины консервировались. Работа нефтепромыслов, находящихся вблизи от линии фронта, была осложнена регулярными бомбардировками.
25 июля 1942 г. фашисты начали операцию «Эдельвейс» по захва¬ту кавказской нефти. В августе они вышли на Терек —последний рубеж перед броском на Баку. Возможности доставки нефти с Кавказа в центр страны стали серьезно ограничены.
В результате, несмотря на то что ведение военных действий требова¬ло огромного количества нефтепродуктов, поставки всех видов топлива в 1942 г. по сравнению с 1940 г. сократились более чем в 2 раза.
В сложившихся условиях нефтяная промышленность страны разви¬валась благодаря освоению месторождений в восточных районах.
В районе Бугуруслана добыча нефти была увеличена со 111 до 300 тыс. т в год, т. е. почти в 3 раза. Всего в 1941—1945 гг. месторождения дан¬ного региона дали около 1 млн т так необходимого углеводородного сырья.
Еще в августе 1941 г. в Башкирию был эвакуирован трест «Азнефтеразведка» со всеми его кадрами, оборудованием и транспортом. Совместно со специальной экспедицией Академии наук СССР он вел работы по из¬учению нефтеносности в республике и соседних областях. В результате были получены высокодебитные фонтаны нефти в Туймазинском районе, а также в Куйбышевской области — в Яблоневом Овраге и в районе Самарской Луки. 14 августа 1943 г. была получена первая промышленная нефть в Шугуровском районе Татарии.
В 1945 г. район Второго Баку дал 2,6 млн т «черного золота» —почти половину всей нефтедобычи в РСФСР (5,7 млн т). Однако рост добычи нефти в «новых» районах не смог компенсировать нефтедобычи в «старых» районах и в 1945 г. она снизилась до 19 млн т.
Период до распада СССР.
В первые послевоенные годы было разведа¬но значительное количество нефтяных мес¬торождений, в том числе Ромашкинское (Татария), Шкаповское (Баш¬кирия), Мухановское (Куйбышевская область). Соответственно, росла и добыча нефти: в 1950 г. она составила 37,9 млн т, а в 1956 г. —83,8.
В 1957 г. на долю Российской Федерации приходилось более 70% до¬бываемой нефти, а Татария вышла на первое место в стране по ее добыче.
Главным событием данного периода стало открытие и начало разра¬ботки богатейших нефтяных месторождений в Западной Сибири.
В 1960 г. было открыто Шаимское нефтяное месторождение, а вслед за ним Мегионское, Усть-Балыкское, Сургутское, Самотлорское, Варьеганское, Лянторское, Холмогорское и др.
Началом промышленной добычи нефти в Западной Сибири считает¬ся 1965 г., когда ее было добыто около 1 млн т. Западная Сибирь стала основным нефтедобывающим районом страны, а СССР вышел на первое место в мире по добыче нефти.
В 1961 г. были получены первые фонтаны нефти на месторождени¬ях Узень и Жетыбай в Западном Казахстане (полуостров Мангышлак). Промышленная их разработка началась в 1965 г.
Продолжалось освоение нефтяных месторождений в Коми АССР. Если в 1970 г. на Усинском месторождении было добыто 5,6 млн т нефти, то в 1975 г.-около 13, а в 1981 г.-18,5.
Динамика изменения нефтедобычи в стране в 80 — начале 90-х годов приведена в таблице 1.
Таблица 1 — Добыча нефти (включая газовый конденсат) в 80—90 годах

Годы 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991
Добыча, млн.тн 608,8 613,0 616,0 613,0 595,0 615,0 624,0 624,0 617,0 607,0 545,0
Как видно из таблицы, планомерный рост добычи нефти в стране продолжался до 1984 г. В 1984-1985 гг. произошло падение нефтедобы¬чи. В 1986—1987 гг. она снова росла, достигнув максимума. Однако, начи¬ная с 1989 г., добыча нефти стала падать.




Современный период.
После распада СССР падение добычи нефти в России продолжилось. В 1992 г. она состави¬ла 399 млн т, в 1993 г-354, в 1994 г. —317, в 1995 г.-307. Минимальная добыча нефти была в 1998 г. —303,4 млн т.
Продолжение падения добычи нефти было связано с тем, что сохра¬нялось влияние ряда объективных и субъективных негативных факторов.
Во-первых, ухудшилась сырьевая база отрасли. Степень вовлечен¬ности в разработку и выработаниость месторождений по регионам весьма высоки. На Северном Кавказе в разработку вовлечены 91,0% разведан¬ных запасов нефти, а выработаниость месторождений составляет 81,5%. В Урало-Поволжье эти цифры составляют соответственно 88,0 и 69,1, в Республике Коми —69,0 и 48,6, в Западной Сибири —76,8 и 33,6. Во-вторых, уменьшился прирост запасов нефти за счет вновь от¬крытых месторождений. Из-за резкого снижения финансирования гео¬логоразведочные организации сократили объем геофизических ра¬бот и поисково-разведочного бурения. Это привело к снижению числа вновь открытых месторождений. Так, если в 1986—1990 гг. запасы нефти во вновь открытых месторождениях составляли 10,8 млн т, то в 1991 — 1995 гг.—лишь 3,8.
В-третьих, велика обводненность добываемой нефти. Это означает, что при тех же издержках и объемах добычи пластовой жидкости самой нефти добывается все меньше.
В четвертых, сказываются издержки перестройки. В результа¬те ломки старого хозяйственного механизма жесткое централизованное управление отраслью было ликвидировано, а новое —еще только создается. Возникший дисбаланс цен на нефть, с одной стороны, и на оборудование и материалы, с другой, затруднил техническое оснащение промыслов. А ведь это необходимо именно сейчас, когда большинство оборудования отработало свой срок, а многие месторождения требуют перехода с фон-танного способа добычи на насосный.
Наконец, сказываются многочисленные просчеты, допущенные в прошлые годы. Так, в 70-е годы считалось, что запасы нефти в нашей стране неисчерпаемы. В соответствии с этим ставка делалась не на разви¬тие собственных видов промышленного производства, а на покупку гото¬вых промышленных товаров за рубежом на валюту, получаемую от про¬дажи нефти. Огромные средства ушли на поддержание видимости благо¬получия в советском обществе. Нефтяная же промышленность финансировалась по-минимуму.
На сахалинском шельфе еще в 70—80 гг. были открыты крупные месторождения, которые до сего времени не введены в эксплуатацию. Между тем им гарантирован огромный рынок сбыта в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.
В 1992 г. началась структурная перестройка нефтяной промышленно¬сти России: по примеру западных стран стали создавать вертикально ин¬тегрированные нефтяные компании, контролирующие добычу и перера¬ботку нефти, а также распределение получаемых из нее нефтепродуктов. Первой такой компанией стало государственное предприятие Роснефть. В апреле 1993 г. была основана компания ЛУКОЙЛ. Вслед за ней ЮКОС, Сургутнефтегаз, СИДАНКО, Оренбургская нефтяная компания, Коми-ТЭК, Восточная нефтяная компания, Славнефть, Тюменская нефтяная компания и другие.

Таблица 2 — Добыча нефти в России в 2001—2003 гг.

Компания 2001 г. 2002 г. 2003 г.

млн т % млн т % млн т %
ЛУКОЙЛ 62,9 18,1 75,5 19,9 79,0 18,8
ЮКОС 58,1 16,7 69,3 18,3 80,8 19,2
Сургутнефтегаз 44,0 16,0 49,2 13,0 54,0 12,8
СИДАНКО 9,1 14,7 16,3 4,3 18,6 4.4
Татнефть 24,6 7,1 24,6 6,5 24,7 5,9
Тюменская НК 40,6 11,7 37,5 9,9 43,0 10,2
Сибнефть 20,6 5,9 26,3 6,9 31,4 7,5
Башнефть 11,9 3,4 12,0 3,2 12,1 2,9
Роснефть 14,9 4,3 16,0 4,2 20,1 4,8
Славнефть 14,9 4,3 14,7 3,9 17,7 4,2
Прочие 46,4 13,3 38,1 9,9 40,0 9,3
Всего по России 305,0 100 379,6 100 421,4 100


Нефтегазоносные провинции на территории России и сопредельных стран, где выявлены промышленные скопления нефти, газа и газоконденсата, изучены по-разному. В ряде из них добыча углеводородов проводится давно, однако возможности регионов не исчерпаны.
В них можно исследовать либо более глубокозалегающие горизонты (ниже 4500 м) с целью поисков нефти и газа. Это характерно для следующих регионов: Прикаспийский, Северный Кавказ, Предуральский прогиб и другие. Или - заниматься поисками нетрадиционных (неантиклинальных) нефтяных ловушек, которые не исследованы. Обнаружение их представляет большие сложности и связано с необходимостью комплексного сочетания геофизических исследований и параметрического бурения. Это характерно в частности для Урало-Поволжского региона.
Помимо нефтегазоносных провинций в границах бывшего СССР много «белых» пятен, где существуют геологические предпосылки для поисков скоплений нефти и газа. К настоящему времени разведанность европейских районов России и Западной Сибири достигает 65-70 % по нефти и 40-45 % по газу, в то время как Восточная Сибирь и Дальний Восток разведаны только на 6-8 %, а шельфы морей - лишь на 1 %. Но именно на эти труднодоступные регионы приходится около 46 % перспективных и более 50 % прогнозных ресурсов нефти и около 80 % природного газа. Среди шельфовых зон морей по перспективам на нефть наиболее высоко оцениваются Баренцево, Карское и Охотское моря. На шельфах этих морей высока вероятность открытия крупных и гигантских нефтяных газоконденсатных месторождений.
В целом, дальнейшее развитие нефтегазодобывающей промышленности России связано с общей обстановкой в экономике страны, т.к оно связано с большими финансовыми расходами.

Введение
Происхождение нефти и газа
Физические свойства горных пород
Породы, содержащие нефть и газ
Основы вытеснения нефти водой и газом из пористой среды
Бурение нефтяных и газовых скважин
Добыча нефти и газа
Разработка нефтяных и газоконденсатных месторождений
Основы сбора и подготовки нефти и газа на промыслах
Основы подготовки и транспортировки нефти и газа по трубопроводам

В курсе лекций "Основы нефтегазового дела" собран весь необходимый материал по данной дисциплине. Фактически это готовые ответы на экзаменационные вопросы.

А.А. Коршак, А.М. Шаммазов "Основы нефтегазового дела"
В.И. Кудинов "Основы нефтегазопромыслового дела"