Добыча нефти и газа в морях и океанах

                        Содержание

 

 

Введение

1. История развития добычи нефти и газа под водой

2.Основные буровые платформы

    а) Самоподъемная  буровая платформа

    б) Полупогружные  буровые платформы

    в)Буровые платформы  гравитационного типа

3. Способы бурения

4.Крупнейшие морские районы  добычи нефти и газа

5.Неприкосновенный запас  России

6.Опасный промысел

7.Вредное производство

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                  Введение

 

Полезные ископаемые - это результат геологического развития нашей планеты, поэтому и в недрах дна морских участков Мирового океана сформировались залежи нефти и природного газа - важнейших видов современного топлива.  

Поскольку нефть и газ составляют по стоимости более 90 % всех полезных ископаемых, добываемых с морского дна, и потенциальные возможности их добычи в ближайшем будущем наиболее высоки, остановимся прежде всего на состоянии и перспективах морской добычи нефти и газа.

В наши дни большинство стран, имеющих выход к морю, проявляет исключительный интерес к поискам и добыче нефти со дна морей и океанов. Если в начале 50-х гг. ХХ в. Только три - четыре страны и пять частных компаний занимались разведкой и добычей нефти в море, то к концу 1981 г. Более 100 стран и более 120 государственных и частных компаний вели разведку и разработку морских нефтяных и газовых месторождений в пределах шельфов Мирового океана.

Уже к 1979 г. нефть и газ были обнаружены на шельфах более 60 стран, а добывались в 39 странах. Еще 40 стран мира вели работы по поиску нефти и газа в пределах своих акваторий.

В настоящее время около 24 % всей мировой добычи нефти приходится на морские месторождения. Морская добыча газа несколько меньше, но также достаточно высока и составляет около 20 % от общемировой. В 1980 г. добыча нефти на акваториях всего мира составляла около 665 млн. т, а газа около 309 млн. м3. Общее количество известных морских нефтегазовых месторождений свыше 1000, а количество пробуренных морских скважин превышает 30 000.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                

 

 

 

 

 

 

                                                 1. История развития

В настоящее время на долю нефти, добытой из морских месторождений, приходится около 30 % всей мировой продукции, а газа - еще больше. Как люди добираются до этого богатства?

Самое простое решение - на мелководье забивают сваи, на них устанавливают платформу, а на ней уже размещают буровую вышку и необходимое оборудование.

Другой способ - "продлить" берег, засыпав мелководье грунтом. Так, в 1926 г. была засыпана Биби-Эйбатская бухта в районе Баку и на ее месте создан нефтяной промысел.

После того как в Северном море были обнаружены большие залежи нефти и газа более полувека назад, родился смелый проект его осушения. Дело в том, что средняя глубина большей части Северного моря едва превышает 70 м, а отдельные участки дна покрыты всего лишь сорокаметровым слоем воды. Поэтому авторы проекта считали целесообразным с помощью двух дамб - через пролив Ла-Манш в районе Дувра, а также между Данией и Шотландией (длина более 700 км) - отсечь огромный участок Северного моря и откачать оттуда воду. К счастью, этот проект остался только на бумаге.

В 1949 г. в Каспийском море в 40 км от берега была пробурена первая в СССР нефтяная скважина в открытом море. Так началось создание города на стальных сваях, названного "Нефтяные Камни". Однако сооружение эстакад, уходящих на многие километры от берега стоит очень дорого. Кроме того, их строительство возможно только на мелководье.

При бурении нефтяных и газовых скважин в глубоководных районах морей и океанов использовать стационарные платформы технически сложно и экономически невыгодно. Для этого случая созданы плавучие буровые установки, способные самостоятельно или с помощью буксиров менять районы бурения.

Различают самоподъемные буровые платформы, полупогружные буровые платформы и буровые платформы гравитационного типа.

 

а)Самоподъемная буровая платформа

   Самоподъемная буровая платформа (рис. 29) представляет собой плавучий понтон 1 с вырезом, над которым расположена буровая вышка. Понтон имеет трех-, четырех- или многоугольную форму. На ней размещаются буровое и вспомогательное оборудование, многоэтажная рубка с каютами для экипажа и рабочих, электростанция и склады. По углам платформы установлены многометровые колонны-опоры 2.

В точке бурения с помощью гидравлических домкратов колонны опускаются, достигают дна, опираются на грунт и заглубляются в него, а платформа поднимается над поверхностью воды. После окончания бурения в одном месте платформу переводят в  другое. Надежность установки самоподъемных буровых платформ зависит от прочности грунта, образующего дно в месте бурения.

Рис. 29. Самоподъемная буровая платформа в транспортном положении: 1 - плавучий понтон; 2 - подъемная опора; 3 - буровая вышка; 4 - поворотный (грузовой) кран; 5 - жилой отсек; 6 - вертолетная площадка; 7 - подвышенный портал; 8 - главная палуба

 

                                  б) Полупогружные буровые платформы

      Полупогружные буровые платформы (рис. 30) применяют при глубинах 300...600 м, где неприменимы самоподъемные платформы. Они не опираются на морское дно, а плавают над местом бурения на огромных понтонах. От перемещений такие платформы удерживаются якорями массой 15 т и более. Стальные канаты связывают их с автоматическими лебедками, ограничивающими горизонтальные смещения относительно точки бурения.

 

Рис. 30 Полупогружная буровая платформа: 1 - погружной понтон; 2 - стабилизационная колонна; 3 - верхний корпус; 4 - буровая установка; 5 - грузовой кран; 6 - вертолетная площадка.

Первые полупогружные платформы были несамоходными, и их доставляли в район работ с помощью буксиров. Впоследствии платформы были оборудованы гребными винтами с приводом от электромоторов суммарной мощностью 4,5 тысяч кВт.

Недостатком полупогружных платформ является возможность их перемещения относительно точки бурения под воздействием волн.

 

в)Буровые платформы гравитационного типа

Более устойчивыми являются буровые платформы гравитационного типа. Они снабжены мощным бетонным основанием, опирающемся на морское дно. В этом основании размещаются не только направляющие колонны для бурения, но также ячейки-резервуары для хранения добытой нефти и дизельного топлива, используемого в качестве энергоносителя, многочисленные трубопроводы. Элементы основания доставляются к месту монтажа в виде крупных блоков.

Морское дно в месте установки гравитационных платформ должно быть тщательно подготовлено. Даже небольшой уклон дна грозит превратить буровую в Пизанскую башню, а наличие выступов на дне может вызвать раскол основания. Поэтому перед постановкой буровой "на точку" все выступающие камни убирают, а трещины и впадины на дне заделывают бетоном.

    Наиболее мобильной  конструкцией, способной работать на произвольной глубине, является буровое судно, т.е. корабль, специально построенный или модифицированный для бурении в глубокой воде. Динамическое позиционирование оборудования с помощью двигателя с регулируемым шагом позволяет удерживать судно над стволом скважины.

Все типы буровых платформ должны выдерживать напор волн высотой до 30 м, хотя такие волны и встречаются раз в 100 лет.

                                                 3.Способы бурения

При бурении как на земле, так и в открытом море эффективная система бурения должна обеспечить: 1) способ разрушения и измельчения горной породы, через которую необходимо пройти, чтобы добраться до нефти и газа; 2) способ удаления раздробленного материала из скважины по мере бурения и 3) способ предотвращения обрушения стенок скважины и одновременного перекрывания выхода нефти и газа. Кроме того, в общем случае направление скважины должно быть как можно ближе к вертикальному, скважина должна быть достаточно глубокой, чтобы достичь породы-коллектора, а ее диаметр должен быть достаточно большим, чтобы внутрь можно было опускать необходимые инструменты.

В настоящее время наиболее широко применяются два способа бурения: ударно-канатное и роторное. Хотя роторное бурение используется чаще, ударно-канатное бурение является более старым способом.

 

 

 

                      4.Крупнейшие морские районы добычи нефти и газа

Среди крупнейших морских нефтегазовых районов мира необходимо прежде всего отметить Персидский залив, Венесуэлу и Северное море, в которых сосредоточено около 75 % всей морской мировой нефтедобычи и около 80 % разведанных запасов нефти и газа шельфовых зон Мирового океана. В 1980 г. в Персидском заливе было добыто 273 млн. т нефти, в пределах Мексиканского залива - 60 млн. т, в Северном море - 112 млн. т и в Венесуэле - около 75 млн. т. Интересно отметить то, что если для Мексиканского залива характерны в основном небольшие по величине добычи и запасов нефтяные месторождения, которых здесь насчитывается более 320 (из них лишь четыре могут быть отнесены к категории крупных), то в Персидском заливе, наоборот, почти вся добыча сосредоточена в 55 месторождениях, большинство из которых относится к крупным, а шесть из них к так называемым месторождениям-гигантам с ежегодной добычей свыше 10 млн. т и запасами свыше 1 млрд. т1. Здесь же расположено и крупнейшее в мире морское месторождение Сафания-Хафджи с запасами 4,3 млрд. т. Оно в состоянии давать 300 млн. т нефти в год. И если на суше большинство месторождений уже открыто, то в морях основные такие открытия впереди.

В Венесуэле большая часть всей добычи нефти сосредоточено в лагуне Маракайбо, где расположено одно из старейших гигантских месторождений - Боливар, открытое еще в 1917 г. По скоплению запасов нефти на единицу площади акватория лагуны не имеет себе равных. Практически в пределах лагуны и смежной части берега расположено одно гигантское нефтяное месторождение, юго-западная граница которого до сих пор не установлена.

Шельф Мексиканского залива представляет собой наиболее хорошо изученную акваторию с точки зрения перспектив газоносности. Первая морская скважина здесь была пробурена с плавучей баржи еще в 1933 г., а в 1979 г. здесь насчитывалось около 20 тыс. Скважин. У берегов штата Луизиана пробурена самая глубокая морская скважина (глубина 6952 м).

Однако самая удивительная нефтегазоносная акватория - Северное море. Здесь лишь в 1965 г. было обнаружено первое газовое месторождение, а в 1969 г. - первое нефтяное месторождение. В 1973 г. была добыта первая тонна морской из крупного месторождения Экофиск, а уже к 1976 г. было открыто 101 нефтяное и газовое месторождения. К концу 1979 г. в акватории Северного моря было добыто уже за эти годы более 260 млн. т нефти. Таких быстрых темпов освоения нефтегазоносных районов не наблюдалось никогда даже на суше. Это еще раз доказывает, что часто освоение акваторий значительно проще и легче освоения труднодоступных нефтегазоносных районов суши. Вся акватория Северного моря разбита на семь секторов: английский, голландский, норвежский, датский, французский, бельгийский и сектор ФРГ. Наиболее богаты по открытым месторождениям нефти и газа - первые четыре.

В норвежском секторе два месторождения-гиганта - Экофиск и Статфиорд, а в английском к числу крупных месторождений относятся Фортиз, Аук и Брент. К 1980 г. более половины всех потребностей Великобритании в нефти и более 95% в газе удовлетворялось за счет месторождений нефти Северного моря. Особенно высокие темпы роста добычи нефти и газа в Великобритании стимулируют м ряд новых технологических методов добычи углеводородов. Так, по одному из проектов к месторождениям нефти и газа предполагается проложить два подводных тоннеля. По одному из них будут проходить скоростная рельсовая линия для перевозки людей и грузов, а также воздуховоды и силовые кабеля, а по второму - газо- и нефтепроводы.

Норвегия не только полностью удовлетворяет свои потребности в нефти, но и экспортирует значительное ее количество на мировой рынок. Предполагается, что в ближайшие несколько лет за счет месторождений Северного моря Франция, ФРГ, Нидерланды и Дания будут удовлетворять свои потребности в этом сырье более чем на 30 %. Таким образом, энергетика стран Западной Европы, еще лет двадцать назад, почти полностью зависящая от стран Ближнего и Среднего Востока, прочно становиться на собственную основу.

Среди других районов крупной морской нефтедобычи необходимо прежде всего отметить страны, расположенные по побережью Гвинейского залива (Нигерия, Ангола, Габон, Конго, Заир). Наибольшее количество нефти среди всех африканских стран добывается в Нигерии, где открыто свыше 50 морских месторождений. В последние несколько лет Нигерия превратилась в крупного экспортера нефти. Открыты морские месторождения и на шельфах других африканских стран (Бенина, Ганы, Камеруна).

В последние годы обнаружены месторождения нефти и газа в странах Средиземноморья (вблизи берегов Испании, Греции, на шельфах Туниса, Ливии, у берегов Египта, Италии).

В Северной Америке, помимо США и Мексики, морские месторождения газа открыты у берегов Канады (вблизи полуострова Лабрадор и к югу от острова Ньюфаундленд). В Латинской Америке вдоль западного побережья Атлантики обнаружены 25 морских месторождений нефти и газа, приуроченные к побережью Бразилии, и ряд небольших месторождений у побережья Аргентины. На Тихоокеанском побережье нефть добывается у берегов Перу и Эквадора, а в Северной Америке - на Калифорнийском побережье.

В восьмидесятые годы резко возросла морская добыча нефти в Индонезии и Малайзии, начали добывать нефть у своих берегов Япония и Индия. Открыт ряд нефтяных месторождений в Южно-Китайском море. Исключительно велика продуктивность Австралийского шельфа.

В СССР добыча нефти с 1925 г. производится в Каспийском море. Первые попытки получения морской нефти в России относятся к XIX в., когда в Биби-Эйбатской бухте (в 80-е г. бухте Ильича), в районе Баку на расстоянии 20-30 метров от берега были построены два колодца из которых доставали по 4-5 ведер нефти в день. Однако вскоре колодцы были разрушены, и на этом первые опыты добычи закончились. Лишь в 1925 г. в бухте Ильича была заложена первая скважина. С 1936 г. морская добыча производилась в Дагестане.