Нефтяная вышка — это механизм, предназначенный для добычи сырой нефти из подземного месторождения.
Суть работы нефтяной вышки напоминает принцип действия ручного поршневого насоса, используемого для накачивания воздуха в шины велосипеда. Однако в нефтяных вышках возвратно-поступательные движения преобразуются в поток жидкости, а не воздуха.
В нефтяной вышке станок-качалка передает возвратно-поступательные движения нефтяному насосу, который размещается в скважине на конце насосно-компрессорных труб (НКТ). Поршень насоса совершает возвратно-поступательные движения внутри цилиндра, что создает перепад давления и приводит к перемещению жидкости по НКТ на поверхность.
- Основные элементы нефтяной вышки:
- Станок-качалка
- Нефтяной насос
- Насосно-компрессорные трубы
- Выкидная линия
- Сепаратор
- Нефтяная емкость
Характеристики, обеспечивающие эффективную работу нефтяной вышки:
- Глубина скважины
- Характеристики нефти
- Тип используемого насоса
- Оптимизированное количество качаний станка
- Правильное обслуживание и ремонт оборудования
Почему на нефтяных вышках горит огонь?
Горение факелов на нефтяных вышках — это технологически необходимый процесс, который носит название факельное сжигание.
Попутный нефтяной газ, который в процессе бурения извлекается вместе с нефтью из скважин, горючим газом. Он состоит из смеси летучих углеводородов, которые в естественных условиях при высоком давлении растворяются в нефти.
При снижении давления на поверхность происходит выделение и расширение газа, и если его не утилизировать, он представляет собой опасность. Попутный нефтяной газ горюч, токсичен и наносит вред окружающей среде.
Факельное сжигание позволяет:
- Безопасно утилизировать попутный нефтяной газ;
- Предотвратить взрывы и пожары;
- Снизить экологические риски, такие как загрязнение воздуха и изменение климата;
- Получить дополнительную энергию за счет сжигания газа.
Почему нефть плавает на поверхности воды?
Плотность API и плавучесть нефти
Плотность API (American Petroleum Institute) является показателем плотности нефтяной жидкости относительно воды. Легкие нефтяные жидкости с плотностью API больше 10 «плавают» на поверхности воды, тогда как тяжелые нефтяные жидкости с плотностью API меньше 10 «тонут» в воде.
Предпочтительность легких нефтей
Легкие нефти предпочтительны в добыче и переработке, поскольку обладают:
- Более высоким выходом углеводородов: они содержат больше легких компонентов, приносящих большую прибыль.
- Лучшими эксплуатационными характеристиками: они легче транспортируются и перерабатываются.
- Меньшим воздействием на окружающую среду: они производят меньше выбросов парниковых газов при сжигании.
Интересный факт:
В зависимости от плотности API нефтяные жидкости могут классифицироваться как:
- Сверхлегкие: плотность API >45
- Легкие: плотность API 30-45
- Средние: плотность API 20-29,9
- Тяжелые: плотность API 10-19,9
- Сверхтяжелые: плотность API
Чем заполняют пустоты от добычи нефти?
В процессе добычи нефти и газа образуются значительные объемы производственной воды, эквивалентные примерно 10 баррелям воды на баррель добытой нефти. Эта вода обычно реинжектируется в пласт для заполнения пустот, образовавшихся в результате извлечения флюидов.
- Закачка воды позволяет поддерживать пластовое давление, предотвращая снижение нефтеотдачи и проникновение нежелательных флюидов в продуктивный пласт.
- Перераспределение воды обеспечивает поддержание работоспособности скважин и уменьшение воздействия добычи на окружающую среду.
- Системы повторного использования воды внедряются для оптимизации использования водных ресурсов и снижения затрат на их утилизацию.
Зачем сжигают газ при добыче нефти?
Управляемое сжигание газа при добыче нефти служит для повышения безопасности нефтехранилищ и трубопроводов. Оно предотвращает незапланированный скачок давления и снижает риск возгорания.
Для уменьшения черного дыма в газовом факеле используют подмешивание водяного пара в пламя. Это улучшает качество сгорания и снижает экологическую нагрузку.
Что горит в нефти?
Нефть возгорается как источник углеводородов, наделенных горючестью.
Коэффициент возгорания нефти обусловлен ее химическим составом.
- Высоко водородная нефть сгорает эффективнее, выделяя максимум тепла.
Почему нельзя потушить водой горящую нефть?
Тушение нефтяных резервуаров с помощью воды неэффективно из-за различия в плотности между водой и нефтью.
- Вода плотнее нефти и, следовательно, опускается вниз, не достигая горящей поверхности.
- Горящая нефть всплывает наверх, что приводит к расширению горящей зоны.
Что будет если нефть попадет на кожу?
Нефтяные компоненты опасны для кожи:
- В случае постоянного контакта возникает некроз (отмирание) тканей.
- Возможны осложнения: воспаления, экземы, гнойничковые поражения и пигментные нарушения.
- При попадании в глаза может развиться помутнение роговицы.
Что остается от нефти?
После переработки нефти остается мазут — побочный продукт с большим содержанием тяжелых углеводородов.
Для предотвращения разложения мазут можно разделить на фракции путем перегонки при пониженном давлении.
Что остается после откачки нефти?
После добычи нефти остаются значительные объемы загрязненной воды.
- Вода содержит нефтяной шлам, химикаты и другие загрязняющие вещества.
- Обработка и утилизация этой воды является основной проблемой нефтедобычи.
- Неправильная утилизация может иметь серьезные экологические последствия.