Как Работи Нефтеното Сондиране

{h1}

Пробиване на нефт сложен процес, който включва пробиване и изпомпване на нефт от подземни кладенци. Научете за нефтеното сондиране и процеса на нефтеното сондиране.

Само през 2008 г. САЩ произвеждат приблизително 4,9 милиона барела суров петрол на ден и внасят 9,8 милиона барела на ден от други страни [източник: Администрация за енергийна информация на САЩ]. Това масло се пречиства в бензин, керосин, отоплително масло и други продукти. За да сме в крак с потреблението ни, петролните компании трябва постоянно да търсят нови източници на петрол, както и да подобряват производството на съществуващи кладенци.

Как една компания се занимава с намирането на нефт и изпомпването му от земята? Може би сте виждали изображения на черна сурова петрола, която блика от земята, или сте виждали нефтен кладенец във филми и телевизионни предавания като „Гигант“, „Оклахома суров“, „Армагедон“ и „Бевърли Хибили“. Но съвременното производство на петрол е доста различно от начина, по който е изобразено във филмите.

В тази статия ще разгледаме как работи съвременното проучване и сондиране на нефт. Ще обсъдим как маслото се образува, намира и извлича от земята.

Нефтът е изкопаемо гориво, което се среща в много страни по света. На следващата страница ще обсъдим как се образува нефт и как геолозите го намират.

Образува масло

Маслото идва от останките на миниатюрни растения и животни (планктон), умрели в древни морета преди 10 милиона и 600 милиона години. След като организмите умряха, те потънаха в пясъка и калта на дъното на морето.

С течение на годините организмите се разпадат в утаечните слоеве. В тези слоеве имаше малко или никакъв кислород. Така микроорганизмите разбиват остатъците в богати на въглерод съединения, които образуват органични слоеве. Органичният материал се смесва с утайките, образувайки финозърнести шисти или източна скала. С отлагането на нови утаечни слоеве те оказвали интензивен натиск и топлина върху източната скала. Топлината и налягането дестилират органичния материал в суров нефт и природен газ. Маслото течеше от източната скала и се натрупва в по-дебели, порести варовици или пясъчници, наречени резервоарни скали. Движенията в Земята улавяха нефта и природния газ в скалите на резервоара между слоеве непромокаема скала, или скални скали, като гранит или мрамор.

Тези движения на Земята включват:

сгъване - Хоризонталните движения се притискат навътре и преместват скалните слоеве нагоре в гънка или антиклина.

Faulting - Слоевете скала се напукват и едната страна се измества нагоре или надолу.

Стискане - слой от непромокаема скала се изтласква нагоре в скалата на резервоара.

Намиране на масло

Търсене на масло над вода с помощта на сеизмология

Търсене на масло над вода с помощта на сеизмология

Независимо дали са наети директно от петролна компания или по договор от частна фирма, геолозите са тези, които са отговорни за намирането на нефт. Тяхната задача е да намерят подходящите условия за нефтен капан - точната скала на източника, скалата на резервоара и захващането. Преди много години геолозите интерпретираха повърхностните особености, повърхностните скали и почвените типове и може би някои малки образци на ядро, получени чрез плитко пробиване. Съвременните петролни геолози също изследват повърхностните скали и терени с допълнителната помощ от сателитни снимки. Те обаче използват и различни други методи, за да намерят масло. Те могат да използват чувствителни измервателни гравитационни измервания за измерване на малки промени в земното гравитационно поле, които биха могли да показват течащо масло, както и чувствителни магнитометри за измерване на малки промени в магнитното поле на Земята, причинени от течаща нефт. Те могат да открият миризмата на въглеводороди с помощта на чувствителни електронни носове, наречени подушване, Накрая и най-често те използват сеизмология, създавайки ударни вълни, които преминават през скрити скални слоеве и интерпретират вълните, които се отразяват обратно на повърхността.

При сеизмичните проучвания се създава ударна вълна от следното:

  • Пистолет със сгъстен въздух - изстрелва импулси на въздуха във водата (за изследване над водата)
  • Подемно-транспортно средство - забива тежки плочи в земята (за проучване над сушата)
  • Експлозиви - взривен след пробиване в земята (за проучване над сушата) или хвърлен над борда (за проучване над вода)

Ударните вълни пътуват под повърхността на Земята и се отразяват обратно от различните скални слоеве. Отраженията се движат с различна скорост в зависимост от вида или плътността на скалните слоеве, през които трябва да преминат. Чувствителните микрофони или вибрационните детектори откриват отраженията на ударните вълни - хидрофони над вода, сеизмометри над сушата. Сеизмолозите тълкуват показанията за признаци на капани за нефт и газ.

След като геолозите намерят потенциална нефтена атака, те маркират местоположението, като използват GPS координати на сушата или чрез маркиращи шамандури върху вода.

Подготовка за нефтено сондиране

След като обектът бъде избран, учените изследват района, за да определят неговите граници, и при необходимост провеждат проучвания за въздействие върху околната среда. Нефтената компания може да се нуждае от договори за наем, право на собственост и право на достъп преди да пробие земята. За офшорните обекти трябва да се определи юридическата юрисдикция.

След уреждането на правните въпроси екипажът започва подготовка на земята:

  1. Земята трябва да бъде разчистена и изравнена, като могат да бъдат изградени пътища за достъп.
  2. Тъй като водата се използва при сондиране, наблизо трябва да има източник на вода. Ако няма естествен източник, екипажът пробива кладенец с вода.
  3. Екипажът копае резервна яма, която се използва за изхвърляне на скални изсичания и сондажна кал по време на процеса на сондаж, и го облицова с пластмаса за опазване на околната среда. Ако площадката е екологично чувствителна зона, като блато или пустиня, тогава резните и калта трябва да се изхвърлят извън границите - да се прехвърлят, вместо да се поставят в яма.

След като земята е подготвена, екипажът копае няколко дупки, за да направи път за платформата и основната дупка. Правоъгълна яма, наречена aизба се изкопава около мястото на действителната пробивна дупка. Избата осигурява работно пространство около отвора за работниците и пробивни принадлежности. След това екипажът започва да пробива основния отвор, често с малък бормашина, а не с основната платформа. Първата част на отвора е по-голяма и по-плитка от основната част и е облицована с проводник с голям диаметър. Екипажът копае допълнителни отвори отстрани, за да съхранява временно оборудването - когато тези отвори са готови, оборудването за монтиране може да бъде въведено и настроено.

В зависимост от отдалечеността на площадката за бормашина и нейния достъп може да се наложи да доставите оборудване с камион, хеликоптер или баржа. Някои платформи са изградени на кораби или баржи за работа по вътрешни води, където няма фундамент, който да поддържа платформа (както в блата или езера).

В следващия раздел ще разгледаме основните системи на петролна платформа.

Системи за нефтени тела

Анатомия на нефтена платформа

Анатомия на нефтена платформа

След като оборудването е на мястото, екипажът поставя платформата. Ето основните системи на сухопътна нефтена платформа:

Захранваща система

  • големи дизелови двигатели - изгаряне на дизелово гориво, за да се осигури основният източник на енергия
  • електрически генератори - задвижвани от дизеловите двигатели за осигуряване на електрическа мощност

Механична система - задвижвани от електродвигатели

  • подемна система - използва се за повдигане на тежки товари; се състои от механична лебедка (drawworks) с голяма стоманена шпула за кабел, ролка за блокиране и захващане и приемаща макара за съхранение на кабела
  • обръщател - част от сондажното устройство

Въртящо се оборудване - използва се за ротационно сондиране

  • шарнирно съединение - голяма дръжка, която поддържа тежестта на свредлото; позволява връвта да се върти и прави уплътнител на дупката
  • Кели - четири- или шестстранна тръба, която предава въртеливо движение към грамофона и пробивната струна
  • грамофон или въртяща се маса - задвижва въртеливото движение, използвайки мощност от електрически двигатели
  • бормашина - се състои от сондажна тръба (свързани участъци от около 30 фута (10 метра) исвредла за свредло (по-голям диаметър, по-тежка тръба, която се вписва около свредлото и поставя тежест върху свредлото)
  • бормашина (и) - край на свредлото, което всъщност отрязва скалата; се предлага в много форми и материали (волфрамова карбидна стомана, диамант), които са специализирани за различни задачи за пробиване и скални образувания

обвивка - бетонна тръба с голям диаметър, която прави отвора за пробиване, предотвратява срутването на отвора и позволява циркулацията на сондажната кал

Как работи нефтеното сондиране: работи

Циркулация на кал в дупката

Циркулационна система - помпи пробивна кал (смес от вода, глина, тегловни вещества и химикали, използвани за издигане на скални резници от бормашината на повърхността) под налягане през келията, въртящата се маса, сондажните тръби и пробивните яки

  • помпа - изсмуква кал от ямите за кал и я изпомпва към сондажния апарат
  • тръби и маркучи - свързва помпата към сондажната апаратура
  • линия за връщане на кал - връща кал от дупката
  • шейкър за шисти - шейкър / сито, което отделя скалните резници от калта
  • шистов слайд - пренася резници до резервната яма
  • резервна яма - събира скални резници, отделени от калта
  • кални ями - където сондажната кал се смесва и рециклира
  • бункер за смесване на кал - където се смесва нова кал и след това се изпраща в калните ями

бесилка - носеща конструкция, която държи пробивния апарат; достатъчно висок, за да може да се добавят нови секции от сондажни тръби към пробивния апарат с напредване на сондажа

Предотвратителен удар - клапани за високо налягане (разположени под сушата или на морското дъно), които уплътняват тръбите за свредло с високо налягане и облекчават налягането, когато е необходимо, за да се предотврати издухване (неконтролиран излив на газ или масло към повърхността, често свързан с пожар)

Процесът на пробиване на нефт

Ротационни работници пътуват сондажна тръба.

Ротационни работници пътуват сондажна тръба.

Екипажът поставя платформата и започва сондажните операции. Първо, от отвора на стартера екипът пробива повърхностен отвор до предварително зададена дълбочина, която е някъде по-горе, където смятат, че е разположен капана за масло. Има пет основни стъпки за пробиване на повърхностния отвор:

  1. Поставете свредлото, яка и свредлото в дупката.
  2. Прикрепете келията и грамофона и започнете да пробивате.
  3. С напредването на сондажа циркулира кал през тръбата и извън бита, за да изплува скалните резници от дупката.
  4. Добавете нови секции (фуги) на сондажни тръби, докато дупката се задълбочава.
  5. Извадете (изключете) пробивната тръба, яката и ухапайте, когато бъде достигната предварително зададената дълбочина (където и да е от няколкостотин до няколко хиляди фута).

След като достигнат предварително зададената дълбочина, те трябва да пуснат и циментират корпуса - поставете секциите на тръбата на тръбата в отвора, за да не се срути върху себе си. Корпусът на тръбата има дистанционери отвън, за да се държи центриран в отвора.

Екипажът на корпуса поставя корпуса на тръбата в отвора. Циментовият екипаж изпомпва цимент по тръбата на корпуса с помощта на долна тапа, циментова суспензия, горна тапа и сондажна кал. Налягането от сондажната кал кара циментовата каша да се движи през корпуса и да запълни пространството между външната страна на корпуса и отвора. Накрая, циментът се оставя да се втвърди и след това се тества за свойства като твърдост, подравняване и правилно уплътнение.

В следващия раздел ще разберем какво се случва, след като свредлото достигне крайната дълбочина.

Нови технологии за пробиване

Американският департамент по енергетика и нефтената индустрия работят по нови начини за сондиране на нефт, включително техники за хоризонтално сондиране, за достигане на нефт под екологично чувствителни зони и използване на лазери за пробиване на нефтени кладенци.

Тестване за масло

Пробиването продължава на етапи: Екипажът пробива, след това работи и циментира нови кожуси, след което отново тренира. Когато скалните резници от калта разкриват нефтен пясък от скалата на резервоара, екипажът може да е достигнал крайната дълбочина на кладенеца. В този момент членовете на екипажа изваждат пробивния апарат от дупката и извършват няколко теста, за да потвърдят тази констатация:

  • Добре сеч - спускане на електрически и газови сензори в отвора, за да се направят измервания на скалните образувания там
  • Тестване на бормашина - спускане на устройство в отвора за измерване на наляганията, което ще разкрие дали е достигната скала на резервоара
  • Основни проби - вземане на проби от скала, за да се търсят характеристики на резервоарната скала

След като достигнат крайната дълбочина, екипажът допълва кладенеца, за да позволи на маслото да потече в корпуса по контролиран начин. Първо, те понижават a перфориращ пистолет в кладенеца до производствената дълбочина. Пистолетът има експлозивни заряди, за да създаде дупки в корпуса, през които може да тече масло. След като корпусът е перфориран, те пускат тръба с малък диаметър (тръби) в дупката като тръбопровод за нефт и газ да се изтичат през кладенеца. Устройство, наречено a опаковчик се пуска по външната страна на тръбата. Когато опаковката е настроена на ниво производство, тя се разширява, за да образува уплътнение около външната страна на тръбата. Накрая те свързват многоклапанна структура, наречена aколедна елха към горната част на тръбата и я циментираме към горната част на корпуса. Коледното дърво им позволява да контролират потока на нефт от кладенеца.

След като кладенецът е завършен, екипажът трябва да започне притока на нефт в кладенеца. За варовикови скални резервоари киселина се изпомпва надолу през кладенеца и навън през перфорациите. Киселината разтваря канали във варовика, които водят масло в кладенеца. За скални резервоари от пясъчник, специално смесена течност, съдържащапропанти (пясък, орехови черупки, алуминиеви пелети) се изпомпва през кладенеца и навън през перфорациите. Налягането на тази течност прави малки фрактури в пясъчника, които позволяват на петрола да потече в кладенеца, докато проппантите държат тези счупвания отворени. След като маслото тече, нефтената платформа се отстранява от площадката и се създава производствено оборудване за извличане на нефта от кладенеца.

Blowouts и пожари

По филмите виждате бликане на масло (издухване) и може би дори пожар, когато пробивниците достигнат крайната дълбочина. Това всъщност са опасни условия и се (надяваме се) да бъдат предотвратени от предпазителя за издухване и налягането на сондажната кал. В повечето кладенци потокът от нефт трябва да се започне с подкисляване или разрушаване на кладенеца.

Добив на масло

След отстраняването на платформата екипажът поставя помпа на главата на кладенеца.

В помпената система електрически мотор задвижва скоростна кутия, която движи лост. Лостът натиска и дърпа полираща пръчка нагоре и надолу. Полиращият прът е прикрепен към смукателен прът, който е прикрепен към помпа. Тази система принуждава помпата нагоре и надолу, създавайки смукател, който изтегля нефт през кладенеца.

В някои случаи маслото може да е прекалено тежко за да тече. В тези случаи екипажът пробива втори отвор в резервоара и инжектира пара под налягане. Топлината от парата изтънява маслото в резервоара, а налягането помага да го изтласкате нагоре в кладенеца. Този процес се наричаподобрено възстановяване на маслото.

Наскоро друг вид нефтено сондиране направи новината: офшорно сондиране на нефт. Научете повече за това в следващия раздел.

Офшорно сондиране на нефт

Не цялото масло е достъпно на сушата или в плитки води. Можете да намерите нефтени залежи, заровени дълбоко под океанското дъно. Достигането до тези петролни залежи е опасно, но ако се извърши правилно, то може да бъде и ползотворно. Ако обаче нещата се объркат, резултатите могат да бъдат смъртоносни както за работещите с петрол, така и за заобикалящата ги среда.

Използвайки звуково оборудване, петролните компании определят местата на сондаж, които най-вероятно ще произвеждат нефт. Тогава те използват мобилен офшорен сондажен модул (MODU), за да изкопаят първоначалния кладенец. Някои единици се преобразуват в производствени съоръжения, което означава, че преминават от сондаж за петрол към улавяне на нефт, след като бъде намерен. През повечето време петролната компания ще замени MODU с по-постоянна инсталация за производство на нефт, за да улавя нефт.

Има четири основни типа MODU:

  • А потопяем MODU обикновено се състои от шлепа, която опира на морското дъно на дълбочина от около 30 до 35 фута (9,1 до 10,7 метра). На палубата на шлепа са стоманени стълбове, които се простират над водната линия. Върху стоманените стълбове лежи сондажна платформа. Тези устройства обикновено се използват в райони със спокойна вода.
  • А jackup е платформа, която седи отгоре на плаваща шлепа. Кораб тегли шлепа към мястото за сондиране. Веднъж позициониран, скакалът може да удължи краката до морското дъно. Краката са натоварени по такъв начин, че да не проникват в пода. След като всеки крак е закрепен, шакито продължава да трепне краката, така че платформата да се издигне над нивото на водата. Това предпазва платформата от приливни движения и вълни. Джакупите могат да работят на дълбочина от 160 метра до 525 фута.
  • Пробийте кораби са кораби, които имат сондаж на горната палуба. Свредлото работи през дупка в корпуса. Сондажните кораби могат да пилотират до мястото на тренировка и след това да използват комбинация от котви и витла, за да коригират дрейфа, както буровите тренировки за масло. Те могат да работят в условия на дълбоки води.
  • Semisubmersibles плуват по повърхността на океана върху огромни потопени понтони. Някои имат задвижващи системи, които им позволяват да се придвижват до сондажни площадки със собствена мощност, докато други изискват втори съд да ги тегли до правилното място. Повечето използват няколко котви - до десетина - които помагат да се поддържа ориентацията на структурата. Компютрите контролират напрежението на всяка верига за закрепване, за да коригират дрейфа. Някои могат да се преобразуват от сондажни инсталации в производствени инсталации, намалявайки необходимостта от второ съоръжение, което да заеме своето място, след като се намери масло.

Работата на MODU е да пробие в дъното на океана, за да открие залежи от нефт. Частта от свредлото, която се разпростира под палубата и през водата, се нарича стойка, Подемникът позволява на сондажни течности да се движат между пода и платформата. Инженерите понижават a бормашина - поредица от тръби, предназначени да се пробият до нефтеното находище - през щранг.

На морското дъно се намира предпазител от издухване (BOP), Предотвратяващото устройство за издухване има двойка хидравлично задвижвани скоби, които могат да затворят тръбата, водеща до платформата в случай на издухване. Тъй като платформата пробива надолу, инженерите трябва да добавят още тръба към сондажа. Всеки участък от тръбата е дълъг около 30 фута (9,1 метра).

За да придадат стабилност на кладенеца, инженерите използват метални обвивки, както правят и наземните нефтени платформи. Тези обвивки помагат да не се срути кладенеца. Всеки корпус е облицован с циментови стени. Обвивките стават по-тесни, тъй като кладенецът се задълбочава. Петролните компании използват постепенно по-малки свредла, тъй като дълбочината на кладенеца се увеличава. На всеки зъбното - мястото, където по-тесен корпус се съединява с по-широк - инженерите използват уплътнителен уплътнителен пръстен за закачане на двете секции заедно.

Когато MODU удари нефт, инженерите трябва да запечатат кладенеца, за да го подготвят за производствена инсталация. Инженерите ще използват чифт запушалки, за да уплътнят отвора на кладенеца. Долната тапа седи близо до находището на масло. Сондажната кал или морската вода осигуряват налягането за задържане на щепсела на място, докато инженерите поставят горна тапа, за да затварят добре маслото. Тогава кладенецът е готов за производствена инсталация, която да поеме. Монтажните инсталации в офшорни зони работят по подобен начин като наземните нефтени платформи.

С цялата тази технология за нефтено сондиране, която се използва, и новите методи в разработката, остава въпросът: Ще имаме ли достатъчно петрол, за да задоволим нуждите си? Настоящите оценки предполагат, че имаме достатъчно петрол за около 63 до 95 години, на базата на настоящи и бъдещи находки и настоящи нужди.

За повече информация относно нефтеното сондиране и свързаните с тях теми, включително рафинирането на нефт, вижте връзките на следващата страница.

-Свързани статии

  • Тест за маслени шисти
  • Как работи рафинирането на нефт-
  • Как работят цените на газа
  • Как работи бензинът
  • Как работят земетресенията
  • Как работят вулканите
  • Какво представлява стратегическият петролен резерв?
  • Каква е разликата между бензин, керосин, дизелово гориво и т.н.?
  • Колко бензин консумира САЩ за една година?

-Още страхотни връзки

  • Шеврон: проучвател за петролни проучвания
  • Нефт и газ в Калифорния - урок за стил на комикси за деца
  • Нефт и газ онлайн
  • Американски петролен институт
  • Калифорнийски отдел за опазване: отдел за нефт, газ и геотермални ресурси


Видео Добавка: Еърлифт на сондаж за вода.




Изследване


Свиващи Се Ледници На Аляска, Видени От Космоса (Снимка)
Свиващи Се Ледници На Аляска, Видени От Космоса (Снимка)

50 Невероятни Факта На Торнадо
50 Невероятни Факта На Торнадо

Наука Новини


Най-Старият Родственик На Жаба От Северна Америка Може Да Се Побере На Вашия Pinky Finger
Най-Старият Родственик На Жаба От Северна Америка Може Да Се Побере На Вашия Pinky Finger

Търсите Доктор Нали? Проверете Yelp
Търсите Доктор Нали? Проверете Yelp

Трилобитни Тумове Разкрити В Нови Вкаменелости
Трилобитни Тумове Разкрити В Нови Вкаменелости

Произход На Секса Прикован
Произход На Секса Прикован

Цената На Анархията: Как Се Разпространява Заразяването
Цената На Анархията: Как Се Разпространява Заразяването


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com