База знаний, 09 окт, 15:42

Нефтегазовое производство: что это и для чего нужно

Читать в полной версии

Фото: Максим Шипенков / ЕРА / ТАСС

Что такое нефтегазовое производство

Нефтегазовое производство — это отрасль топливной промышленности, которая является одной из ключевых составляющих мировой экономики. В ней задействована сеть производственных и обслуживающих компаний, специализирующихся на разведке, добыче, переработке, хранении, транспортировке и реализации невозобновляемых источников энергии — нефти и природного газа. В дальнейшем их используют в сфере энергетики, транспорта, фармацевтики, для создания товаров широкого потребления. Порядка 45% мирового потребления нефти приходится на транспортный сектор.

Какие этапы работы с нефтью и газом

Нефть и природный газ образуются в толще земной коры из углеводородов под влиянием высоких температур и давления. В месторождениях они обычно присутствуют вместе. Глубина залегания нефти варьируется от нескольких метров до 10–12 км, она может естественным образом выходить на земную поверхность и преобразовываться в мальту, полутвердый асфальт, битум и другие вещества. На глубине ниже 4,5–5 км преобладают газообразные углеводороды.

В работе с углеводородами задействовано большое количество специалистов и оборудования в мире. Их деятельность осуществляется в несколько этапов.

Геологоразведка

На этом этапе геологи ищут новые месторождения. Они анализируют закономерность и условия размещения углеводородов в недрах, осуществляют сейсморазведочные мероприятия путем искусственного запуска колебаний земли и съемку объекта. Вместе с этим изучаются природные, географические, экономические и социальные факторы освоения выбранной территории. На основании собранных данных создается трехмерная модель месторождения, приводятся научные и экономические обоснования для реализации этого проекта с учетом экологического фактора.

Сотрудник во время нарезки керна для лабораторного анализа в Ханты-Мансийском кернохранилище. Керн — образец породы, который позволяет определить наличие нефти и узнать другие свойства недр (Фото: Александр Рюмин / ТАСС)

Добыча углеводородов

Как правило, добыча ведется на отдаленных территориях — на шельфе, морских платформах, в пустыне и даже в зоне вечной мерзлоты. Для бурения скважин создается необходимая инфраструктура.

Среди способов добычи — насосный, фонтанный и газлифтный. В каждом из них задействовано разное оборудование.

Насосный метод подразумевает заполнение месторождения водой, которая за счет разности плотностей поднимает нефть на поверхность.
Фонтанный способ добычи основан на высоком давлении в пластах, которое в результате бурения скважин выталкивает углеводороды наружу. Специальная арматура позволяет регулировать объем сырья.
Газлифтный способ добычи начинается после прекращения фонтанирования, когда в скважину вводят дополнительную энергию извне в виде сжатого газа. Чем больше объем газа, тем выше поднимется жидкость, а ее плотность будет меньше.

Со времен зарождения нефтяного промысла процесс бурения также значительно усложнился. Оно осуществляется не только под прямым углом, траектория может проходить по горизонтали, а буровая установка иметь несколько стволов, чтобы увеличить охват нефтяного пласта.

Транспортировка нефти и газа

Добытые углеводороды нуждаются в первичной очистке от примесей. В специальных установках из сырой нефти выделяют соли и воду с помощью нагрева и разницы температур кипения компонентов, далее ее делят на фракции. Перед транспортировкой природного газа его очищают от углекислого газа, сероводорода и паров воды и извлекают широкую фракцию легких углеводородов.

После этого сырье отправляют на вторичную переработку или к конечному потребителю. Этот процесс осуществляется с помощью трубопроводов или транспортных средств — автомобилей, поездов, танкеров.

Переработка сырья

Вторичная переработка сырья происходит на нефте- (НПЗ) и газоперерабатывающих заводах (ГПЗ).

На НПЗ нефть с помощью нагревания разделяют на легкие, средние и тяжелые углеводороды и таким образом превращают в нафту, бензин, мазут, дизельное топливо, авиационный керосин, битум, смазочные материалы и другие продукты. В дальнейшем они широко используются в промышленности и повседневной жизни.

Газ на ГПЗ также подвергается термическому воздействию, благодаря чему получают газовые вещества различного назначения. Среди них — гелий, метанол и этан. Они применяются в промышленности, сельскохозяйственной, фармацевтической и пищевой отрасли, а также в быту.

Какие специальности есть и кем можно работать в нефтегазовой отрасли

Нефтегазовая отрасль — это огромный сектор экономики, который включает в себя множество различных профессий. Работа в этой сфере может быть связана как с добычей и переработкой углеводородов, так и с их транспортировкой и продажей. К числу нефтегазовых специальностей относятся:

инженер по бурению — отвечает за процесс создания скважин для добычи нефти и газа;

Нефтяники во время подготовки к бурению скважины на Федоровском месторождении НГДУ «Федоровскнефть» ОАО «Сургутнефтегаз», 2006 год (Фото: Константин Веремейчик / ТАСС)

геолог — занимается изучением земной коры с целью нахождения полезных ископаемых;
геофизик — исследует земную кору и занимается сейсмической разведкой, то есть созданием искусственных сейсмических волн для поиска структур с потенциальным нахождением нефти;
инженер по добыче — контролирует процессы извлечения нефти и газа из скважин, а также занимается оптимизацией этих процессов;
проектировщик НПЗ — разрабатывает планы и схемы будущих объектов переработки углеводородов;
инженер-нефтехимик — разрабатывает и внедряет новые технологии нефтепереработки, а также обслуживает производственные установки;
оператор по исследованию скважин — следит за работой оборудования на буровых платформах;
специалист по охране труда и экологии — обеспечивает соблюдение норм безопасности и экологических стандартов на всех этапах работы;
логист — занимается планированием и организацией транспортировки продукции;
финансовый аналитик — оценивает риски инвестиций в проекты добычи и переработки углеводородов.

Каждая из профессий в нефтегазовом деле требует специализированных навыков и знаний, многие специальности предполагают работу в условиях повышенной опасности и вдали от дома вахтовым методом, в частности на морских платформах или в удаленных регионах.

Роль нефтегазовой промышленности в экономике России

Нефтегазовая промышленность — одна из ключевых отраслей экономики России. В 2022 году страна занимала шестое место в мире по запасам нефти и третье место — по добыче после США и Саудовской Аравии (10,9%, или 492,9 млн т). На январь 2023 года извлекаемые запасы составляли 31,4 млрд т, разрабатывается 2377 месторождений, разведывается еще 926.

По итогам 2020 года доля нефтегазового сектора в ВВП составила 15,2%, однако ее роль была существенно выше в федеральном бюджете (28%) и товарном экспорте (44,6%). В 2023 году, по данным Росстата, доля сектора в экономике составила 16,5%. Согласно данным Минфина, нефтегазовые доходы России в 2023 году составили 8,82 трлн руб. По итогам 2023 года вице-премьер Александр Новак оценивал объем добычи нефти и газового конденсата в 530,6 млн т (в 2022 году — 527,3 млн, в том числе нефти — 492,9 млн). В 2024 году Минэнерго ожидает сокращение добычи нефти до 523 млн т и роста производства газа до 667 млрд куб. м.

Более 61% извлекаемых запасов жидких углеводородов (или 19 млн т) находятся в Ханты-Мансийском автономном округе — Югра (ХМАО-Югра), Ямало-Ненецком АО и Красноярском крае. Главными для России остаются месторождения ХМАО — Приобское, Самотлорское, Приразломное и Красноленинское (всего 12,3% добычи в 2022 году). Второй по значимости регион — ЯНАО, там в 2022 году было добыто 7,4% российской нефти и 74,3% конденсата. Важную роль играют Татарстан (7,3% нефти в 2022 году), Оренбургская область (4,2%), Красноярский край (3,7%), Иркутская область и Пермский край (по 3,4%).

Фонтанная арматура на Салмановском нефтегазоконденсатном месторождении (НГКМ) на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (Фото: Максим Блинов / РИА Новости)

Всего нефтеносность установлена в 37 регионах России, а также в акваториях Азовского, Баренцева, Каспийского и других морей (на шельфе сосредоточено 4,7% запасов). Активно открываются и разведываются новые месторождения. В частности, в 2023 году в Приволжском федеральном округе, Якутии, ХМАО, Томской и Иркутской областях, а также в Каспийском море было открыто 43 новых месторождения с запасами 43 млн т нефти и 145,5 млрд куб. м газа.

Основные предприятия нефтегазовой промышленности России

«Роснефть». Крупнейшая нефтедобывающая компания. Задействована во всех основных нефтегазовых месторождениях России, добывает около 40% нефти и 14% газа. Объем добычи по итогам 2023 года составил 269,8 млн т н.э. и 92,7 млрд куб. м газа соответственно.
ЛУКОЙЛ. Занимается разведкой и добычей в 14 странах, в том числе в Центральной Азии и на Ближнем Востоке. По итогам 2023 года объем добычи жидких углеводородов — 82,6 млн т, газа — 35,2 млрд куб. м.
«Газпром». Осуществляет деятельность на всех этапах работы с газом, его конденсатом и нефтью, более 50% добытого сырья реализует в России. По итогам 2023 года объем добычи природного и попутного газа — 359 млрд куб. м, нефти и газового конденсата — 72,4 млн т.
«Татнефть». Занимается разведкой и добычей нефти в Татарстане, Ненецком автономном округе, Калмыкии, Ульяновской, Самарской и Оренбургской областях. В 2023 году объем добычи нефти составил 28,45 млн т, газа — 921 куб. м.
«Сургутнефтегаз». Осуществляет геологоразведку и добычу углеводородов в Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинциях. По итогам 2023 года объем добычи нефти составил 56,4 млн т, производства газа — 7 млрд куб. м.
НОВАТЭК. Ведет деятельность на всех этапах работы с природным газом и жидкими углеводородами в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО) и Западной Сибири. В 2023 году объем добычи составил 82,4 млрд куб. м газа и 12,4 млн т нефти и газового конденсата.

Крупнейшие месторождения нефтяной промышленности в России

Самотлорское месторождение (ХМАО) — открыто в 1965 году, разрабатывается с 1969 года. Нефтегазоконденсатное. Является крупнейшим в России и одним из крупнейших в мире. Пик добычи пришелся на 1980 год (158,9 млн т), ныне ежегодный объем добычи — около 19,5 млн т нефти (в 2022 году — 14,8 млн т) и порядка 6 млрд куб. м попутного газа. Оператор — «Самотлорнефтегаз» (принадлежит «Роснефти»).

Вахта нефтяников идет по мосткам к вертолету на Самотлорском нефтяном месторождении, 1973 год (Фото: Всеволод Тарасевич / РИА Новости)

Ромашкинское месторождение (Татарстан). Нефтяное. Открыто в 1948 году, эксплуатируется с 1952 года. Ежегодно там добывают около 15 млн т нефти (в 2022 году — 13,3). Оператор — ПАО «Татнефть».
Приобское месторождение (ХМАО). Нефтяное. Открыто в 1982 году, разрабатывается с 1988 года. Ежегодный объем добычи — более 20 млн т (в 2022 году — 31,5 млн т); операторы — «РН-Юганскнефтегаз» (принадлежит «Роснефти») и «Газпром нефть».
Федоровское месторождение (ХМАО). Нефтегазоконденсатное. Открыто в 1971 году, разрабатывается с 1973 года. К 2007 году объем добычи составил 12,5 млн т, в 2022 году добыто 11,5 млн т; оператор — ПАО «Сургутнефтегаз».
Ванкорское месторождение (Красноярский край). Нефтегазоконденсатное. Открыто в 1988 году, эксплуатируется с 2009 года. В 2022 году добыто 9,5 млн т нефти. Оператор — АО «Ванкорнефть» (принадлежит «НК Роснефть»).

Объекты нефтяной промышленности

Месторождения.
Скважины.
Буровые платформы.
Трубопроводные системы.
НПЗ и ГПЗ.
Нефтехимические комплексы.
Газокомпрессорные станции.
Танкеры и морские терминалы для их приема.
Нефтебазы и автозаправочные станции.

Главные риски нефтегазовой отрасли

Среди главных рисков нефтегазовых объектов — возможные взрывы и выбросы углеводородов. Последствиями подобных происшествий являются загрязнение грунта и водоемов, разрушение оборудования, травмирование сотрудников и негативное влияние на репутацию компании.

В частности, опасность представляют само взаимодействие с углеводородами, их нахождение под высоким давлением (порядка 100 МПа), токсическая атмосфера и затрудненные эвакуация и оказание медицинской помощи из-за отдаленности объектов.

Мировые тенденции в развитии нефтегазовой промышленности

Одним из главных трендов является стремление к устойчивому развитию и сокращению выбросов парниковых газов. Компании активно инвестируют в разработку и внедрение технологий, позволяющих уменьшить экологический след нефтегазовой отрасли. Это включает в себя использование возобновляемых источников энергии для работы буровых установок, применение улавливания и хранения углерода, а также повышение энергоэффективности производства.

В нефтегазовое дело активно внедряются интернет вещей (IoT), большие данные (big data) и искусственный интеллект (Al). Эти технологии позволяют повысить точность бурения, предотвратить производственные аварии и снизить операционные расходы.

Автоматизированное оборудование и роботы все чаще используются для выполнения опасных и рутинных задач. Это не только повышает безопасность труда, но и сокращает время на выполнение работ, а также уменьшает вероятность человеческого фактора.

Автор: Оксана Сысоева.