Нефтепромысловое оборудование

Что это

Нефтепромысловое оборудование — это комплекс машин, механизмов, инструментов и установок, которые используются на всех этапах разработки нефтяного или газового месторождения: от бурения скважины до транспортировки сырья на нефтеперерабатывающий завод. В широком смысле термин охватывает буровые установки, насосное и компрессорное оборудование, устьевую арматуру, трубопроводную обвязку и системы автоматизации. Без этого оборудования промышленная добыча углеводородов физически невозможна — оно обеспечивает подъём нефти с глубин от нескольких сотен метров до 6–7 км и её первичную подготовку прямо на промысле.

Зачем это нужно

Нефть залегает под землёй под давлением, в пористых породах, вперемешку с водой и газом. Чтобы извлечь её в промышленных объёмах, нужна целая инфраструктура. Нефтепромысловое оборудование решает три ключевые задачи: создать канал доступа к пласту (скважину), поднять флюид на поверхность и отделить нефть от воды, газа и механических примесей. Исторически первые промышленные буровые установки появились в США в середине XIX века — в 1859 году Эдвин Дрейк пробурил первую коммерческую скважину глубиной около 21 метра. С тех пор оборудование усложнилось на несколько порядков: современные морские буровые платформы работают на глубинах воды свыше 3000 метров.

Как это работает

Оборудование нефтепромысла принято делить по этапам технологической цепочки. На этапе бурения используют буровые установки (роторные или с верхним приводом), буровые долота, обсадные трубы и буровые растворы. После завершения бурения скважину оборудуют устьевой арматурой — фонтанной ёлкой или колонной головкой. Если пластового давления недостаточно для самофонтанирования, применяют методы механизированной добычи: штанговые глубинные насосы (ШГН), электроцентробежные насосы (ЭЦН) или газлифтные установки. Поднятая на поверхность продукция поступает на установки подготовки нефти (УПН), где проходит сепарацию, обезвоживание и обессоливание. Всю цепочку связывает промысловый трубопровод и системы телеметрии, которые в режиме реального времени передают данные о давлении, температуре и дебите скважин.

Примеры

Буровая установка БУ-5000/320 ЭК-БМ — российская установка грузоподъёмностью 320 тонн, применяется при бурении скважин глубиной до 5000 метров на месторождениях Западной Сибири.
Электроцентробежный насос (ЭЦН) серии ЭЦНА производства «Новомет» — один из самых распространённых типов механизированной добычи в России, обеспечивает подъём жидкости с дебитом от 10 до нескольких тысяч кубометров в сутки.
Фонтанная арматура (ёлка) — устьевое оборудование, которое управляет потоком нефти из скважины, контролирует давление и обеспечивает безопасное перекрытие при аварии.
Установка подготовки нефти (УПН) — наземный комплекс из сепараторов, отстойников и электродегидраторов, доводящий нефть до товарных кондиций по содержанию воды (не более 0,5%) и солей.
Морская полупогружная буровая платформа типа Moss CS-50 — используется при разведочном и эксплуатационном бурении на шельфе, способна работать при глубине воды до 1500 метров.

Связанные понятия

Буровая установка — основной агрегат для проходки скважины.
Пластовое давление — давление флюида в продуктивном пласте, определяет необходимость механизированной добычи.
Механизированная добыча — способ подъёма нефти с помощью насосов или газлифта при недостаточном пластовом давлении.
Устьевая арматура — оборудование, устанавливаемое на верхней части скважины для управления потоком.
Нефтегазосепаратор — аппарат для разделения нефти, газа и воды на поверхности.
КИПиА (контрольно-измерительные приборы и автоматика) — системы мониторинга и управления технологическими процессами на промысле.

Частые заблуждения

Распространённое заблуждение — считать, что нефть «качают» насосами с самого начала. На самом деле большинство скважин на старте работают фонтанным способом: пластовое давление само выталкивает нефть на поверхность. Насосы подключают позже, когда давление падает. Ещё один миф — что нефтепромысловое оборудование и нефтеперерабатывающее оборудование — одно и то же. Это разные категории: первое работает на месторождении и занимается добычей и первичной подготовкой сырья, второе — на заводе, где нефть превращают в бензин, дизель и другие продукты.