Нефтегазовое дело. Полный курс. В двух томах. Том 1


В. В. ТЕТЕЛЬМИН






                НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС




Учебник
В двух томах 2-е издание




                Том I







Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2021

УДК 622.323/.324
ББК33.36

Т37

Рецензенты:





профессор Ижевского государственного технического университета имени М. Калашникова, доктор технических наук Кузнецов Николай Павлович; профессор Московского государственного открытого университета имени В. Черномырдина, доктор технических наук Захаров Юрий Никитович; профессор Российского государственного геологоразведочного университета имени С. Орджоникидзе, доктор технических наук Михайлов Юрий Васильевич





     Тетельмин, В. В.
Т37 Нефтегазовое дело. Полный курс : учебник. В двух томах. Том 1 / В. В. Тетельмин. - 2-е изд. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - 416 с.: ил., табл.

           ISBN 978-5-9729-0552-2
           ISBN 978-5-9729-0556-0 (Т. 1)


      Приведено систематическое описание процессов и агрегатов, используемых в нефтегазовой отрасли. Освещены вопросы общей и нефтепромысловой геологии, последовательно изложены основные стадии производства буровых работ, испытания и обустройства нефтяных и газовых скважин. Рассмотрены физика нефтяного пласта, порядок исследования скважин, реологические и технологические аспекты разработки месторождений. Показаны способы эксплуатации добывающих скважин, системы промыслового сбора и подготовки углеводородов к транспортировке, объекты нефте-и газохранилищ, основы технологических расчетов и особенности эксплуатации основных сооружений и оборудования магистральных нефте- и газопроводов. Дано описание способов переработки нефти и газа.
      Для студентов и преподавателей нефтегазовых и геологических факультетов, специалистов-технологов и инженеров - разработчиков оборудования.


УДК 622.323/.324
ББК33.36

ISBN 978-5-9729-0552-2

© Тетельмин В.В., 2021

ISBN 978-5-9729-0556-0 (Т. 1) © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021

        ОГЛАВЛЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ........................................................9
ГЛАВА 1. Прошлое и будущее мировой добычи углеводородов..................................................13
   1.1. Объёмы добычи и потребления углеводородных ресурсов....13
   1.2. Транснациональныенефтегазодобывающиекомпании.......... 20
   1.3. ПервыенефтяникиРоссии................................. 25
   1.4. История первогобаррелянефти........................... 28
   1.5. Нефтяныетопливаимасла................................. 30
   1.6. Биотопливо............................................ 33
   1.7. Энергетикабудущего.................................... 37

ГЛАВА 2. Элементы общей и нефтепромысловой геологии.............43
   2.1. Геосферы Земли........................................ 43
         2.1.1. ПланетаЗемля ................................. 43
         2.1.2. Атмосфера Земли............................... 45
         2.1.3. ГидросфераЗемли............................... 46
         2.1.4. Земнаякора - литосфера ....................... 47
   2.2. Геохронологическая шкала - геологическое время........ 51
   2.3. Физико-механические свойства осадочных пород.......... 52
         2.3.1. Разновидности осадочных пород................. 52
         2.3.2. Плотность, упругость и прочность горных пород. 54
        2.3.3. Классификация горных пород по твёрдости и абразивности........................................ 59
         2.3.4. Пористость и проницаемость осадочных пород.... 62
         2.3.5. Теплофизические свойства и тепловой режим горных пород.68
         2.3.6. Горное и пластовое давление................... 70
         2.3.7. Горючие и метаморфические сланцы.............. 72
   2.4. Геодинамика земной коры............................... 75
         2.4.1. Тектоника литосферных плит.................... 75
         2.4.2. Лунно-солнечные приливы....................... 81
         2.4.3. Геодинамика и добыча углеводородов............ 83

3

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

         2.4.4. Тектоника земной коры и нефтегазоносность недр... 89
   2.5. Складкообразование и типы складок........................ 92
   2.6. Формирование залежей углеводородов......................... 94
   2.7. Аномальное пластовое давление в осадочной толще бассейна... 99
   2.8. Физика нефтяного пласта................................. 101
         2.8.1. Структурные модели продуктивного пласта......... 101
         2.8.2. Геолого-промысловая характеристика продуктивного пласта................................................. 104
         2.8.3. Условия залегания флюидов в продуктивных пластах... 108
         2.8.4. Упругий запас флюидов в продуктивном пласте..... 113
         2.8.5. Капиллярно-реологические эффекты в пористом пласте. 117
2.9. Поиск и разведка месторождений углеводородов........... 120

ГЛАВА 3. Образование углеводородов, их состав и свойства............................................ 126
   3.1. Углерод и формы его нахождения на Земле..................126
   3.2. Основные циклы углерода на Земле........................ 129
        3.2.1. Общий глобальный цикл углерода................... 129
        3.2.2. Круговорот вещества и энергии в биосфере......... 131
        3.2.3. Фотосинтез как основной процесс образования органического вещества................................................ 133
        3.2.4. Органическое вещество в осадочных образованиях...... 137
   3.3. Концепция образования углеводородов..................... 139
   3.4. Эволюция органического вещества в осадочных породах..... 142
        3.4.1. Исходный материал органического вещества осадочныхпород.......................................... 142
        3.4.2. Накопление и преобразование органического вещества вдиагенезе.............................................. 145
        3.4.3. Трансформация органического вещества в катагенезе... 147
        3.4.4. Миграция нефти и газа в горных породах........... 149
   3.5. Составнефти............................................. 151
        3.5.1. Групповой состав нефти............................151
        3.5.2. Фракционный состав нефти..........................156
        3.5.3. Неуглеводородные составляющие нефти...............157
        3.5.4. Нефть как коллоидно-дисперсная система............159

4

ОГЛАВЛЕНИЕ

   3.6. Водонефтяные дисперсные системы..........................162
   3.7. Газонефтяные дисперсные системы..........................164
   3.8. Физические свойстванефти.................................167
        3.8.1. Плотность и молекулярная масса нефти..............167
        3.8.2. Характерные температуры нефти и нефтепродуктов.....169
        3.8.3. Вязкость и поверхностное натяжение нефти..........172
        3.8.4. Теплофизические свойства нефти....................174
   3.9. Состав и свойствауглеводородных газов.....................175
        3.9.1. Состав природных и попутных газов..................175
        3.9.2. Плотность и вязкость газов.........................177
        3.9.3. Критические и приведенные параметры газов..........179
        3.9.4. Газовые гидраты в осадочных бассейнах.............181
        3.9.5. Тепловые свойства углеводородных газов.............183

ГЛАВА 4. Реология нефти, буровых и тампонажных растворов...........................................188
   4.1. Основные реологические модели текучих сред...............188
        4.1.1. Реологические модели Гука, Ньютона и Сен-Венана....188
        4.1.2. Степенное уравнение Оствальдаде-Виля..............191
        4.1.3. Реологические модели Максвелла и Фойгта-Кельвина. Релаксациянапряжений ....................................194
        4.1.4. Реологическая модель Бингама. Тиксотропия.........197
   4.2. Техника реометрии текучих сред ..........................199
        4.2.1. Классификация методов реометрии...................199
        4.2.2. Причины неинвариантности реологических параметров жидкостей.....................................208
   4.3. Реологические свойства нефти и нефтепродуктов ...........210
        4.3.1. Нефть как вязкопластичная жидкость................210
        4.3.2. Реологические свойства нефти......................213
        4.3.3. Реологические свойства нефтепродуктов.............217
        4.3.4. Способы улучшения реологических свойств нефти......220
   4.4. Реологические свойства буровых и тампонажных растворов....223
        4.4.1. Вязкость суспензий................................223
        4.4.2. Реологические свойства буровых растворов..........225
        4.4.3. Реологические свойства тампонажных растворов......227

5

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

   4.5. Особенности течения вязкопластичных жидкостей в трещинах.230
        4.5.1. Кинетика поступательного течения вязкопластичной жидкости в трещине..............................................230
        4.5.2. Плоскорадиальное течение вязкопластичнойжидкости в трещине..............................................236
        4.5.3. Дальность проникновения коллоидно-дисперсных систем при нагнетании их в трещину............................241
        4.5.4. Силовое воздействие радиального потока вязкопластичной жидкости в трещине на пласт ...........................244

ГЛАВА 5. Породоразрушающие инструменты и механизм разрушения горных пород бурением ..............................248
   5.1. Буровые скважины и их классификация....................248
   5.2. Классификация породоразрушающих инструментов...........250
   5.3. Конструктивные особенностидолот........................253
        5.3.1. Шарошечные долота...............................253
        5.3.2. Лопастные долота................................261
        5.3.3. Алмазные долота...................................263
        5.3.4. Бурильные головки.................................267
        5.3.5. Долота для специальных целей......................269
5.4. Напряженное состояние и устойчивость горных пород в прискважинной зоне .......................................270
   5.5. Развитие трещин с позиций механики хрупкого разрушения...273
   5.6. Особенности разрушения горных пород бурением...........277
        5.6.1. Механизм образования трещин в горных породах при вдавливании инденторов.............................277
        5.6.2. Механизм разрушения горных пород при вдавливании элемента вооружения долота......................................282
        5.6.3. Механизм разрушения горных пород при ударном воздействии элемента вооружения долота.............................284
   5.7. Гидравлический разрыв горных пород ....................286
   5.8. Воздействие высокоскоростной струи промывочной жидкости на горную породу............................................290
   5.9. Технико-экономические показатели работы долот. Выбор рациональных типов долот..............................293

6

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 6. Буровые промывочные жидкости и технология промывки скважин.......................................296
   6.1. Функции буровых промывочных жидкостей.......................296
   6.2. Растворы на глинистой основе ...............................297
        6.2.1. Водные дисперсии глин................................297
        6.2.2. Свойства буровых растворов на основе глин............299
        6.2.3. Глинистые растворы с добавками.......................301
   6.3. Буровые растворы на нефтяной основе.........................303
   6.4. Утяжеление буровых растворов................................304
   6.5. Бурение с очисткой забоя водой..............................304
   6.6. Бурение с очисткой забоя воздухом...........................305
   6.7. Оборудование для приготовления и очистки буровых растворов .306
   6.8. Гидравлические расчеты при промывке скважин.................308
   6.9. Предупреждение и борьба с поглощениями бурового раствора....310
   6.10. Критерии назначения плотности бурового раствора............311
   6.11. Выбор типа бурового раствора...............................312

ГЛАВА 7. Вращательное бурение на нефть и газ........................314
   7.1. Технологическая схема бурения вращательным способом.........314
   7.2. Установки вращательного бурения.............................317
   7.3. Буровые вышки и спускоподъёмное оборудование................321
   7.4. Оборудование и инструмент для бурения скважин...............326
   7.5. Полный цикл строительства скважин...........................330
   7.6. Подготовительные работы к бурению скважин................332
   7.7. Бурильная колонна........................................335
        7.7.1. Конструкция элементов бурильной колонны..............335
        7.7.2. Условия работы колонны бурильных труб................341
        7.7.3. Комплектование и эксплуатация бурильной колонны...345
   7.8. Режимы бурения скважин......................................346
        7.8.1. Влияние параметров режима бурения на показатели бурения...................................346
        7.8.2. Особенности режима бурения роторным способом.........350
        7.8.3. Особенности режима бурения турбинным способом........351
        7.8.4. Особенности режима бурения винтовыми забойными двигателями.............................................354

7

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

        7.8.5. Особенности режима бурения электробурами.........356
        7.8.6. Контроль параметров режима бурения и каротажные работы.....................................357
   7.9. Нарушения целостности стенок скважин....................361
   7.10. Бурение наклонных скважин..............................363
        7.10.1. Самопроизвольное искривление скважин и его предупреждение....................................363
        7.10.2. Бурение наклонно-направленных скважин...........366
        7.10. 3. Кустовое и многозабойное бурение скважин.......370
   7.11. Крепление скважин......................................371
        7.11.1. Конструкция скважин.............................371
        7.11.2. Обсадные колонны..................................374
        7.11.3. Цементирование скважин .........................377
   7.12. Заканчивание и освоение скважин........................380
        7.12.1. Опробование и испытание пластов.................380
        7.12.2. Вскрытие продуктивных горизонтов и заканчивание скважин.................................................382
        7.12.3. Освоение скважин после цементирования эксплуатационной колонны.................................................385
   7.13. Газовые и нефтяные проявления..........................386

ГЛАВА 8. Бурение скважин на шельфе..............................390
   8.1. Особенности разработки морских месторождений нефти и газа.390
   8.2. Инженерное обеспечение буровых работ на море............393
   8.3. Искусственные острова...................................396
   8.4. Самоподъемные плавучие буровые установки................397
   8.5. Полупогружные плавучие буровые установки................398
   8.6. Морские стационарные платформы..........................400
   8.7. Особенности бурения скважин с буровых судов.............403
   8.8. Конструкции морских скважин.............................405
   8.9. Бурение на Арктическом шельфе...........................408

8

                                  У нефти всегда есть желание подняться из земных глубин на поверхность. Человек ей в этом помогает.

Определение нефтегазового дела





        ВВЕДЕНИЕ


     При написании настоящей книги автор придерживался нескольких учебных программ, по которым обучаются студенты специальностей бакалавриата направления «Нефтегазовое дело». В книге рассмотрены технические, технологические и экологические основы геологии, геохимии, разведки, добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения нефти, газа и нефтепродуктов.
     Вот уже полтора столетия нефть обеспечивает цивилизации быстрое развитие. Промышленная добыча природного газа началась сравнительно недавно, однако и газ успел занять главенствующее положение в экономике многих стран. По-настоящему широко нефть была востребована, как только началась промышленная революция и обусловленный ею технический прогресс. На первом этапе появились новые машины, которые потребовали большое количество смазочных масел. Это паровая машина И. Ползунова (1763 г.), паровой двигатель Д. Уатта (1784 г.), пароход Р. Фултона (1807 г.), паровоз Д. Стефенсона (1814 г.).
     Во второй половине XIX века начался «керосиновый период». Последовавший далее нефтяной бум и развитие нефтяного дела были обусловлены величайшими изобретениями: двигатель внутреннего сгорания Н. Отто (1876 г.), автомобиль Г. Даймлера (1883 г.) и К. Бенца (1886 г.), дизельный двигатель Р. Дизеля (1897 г.). В 1901 году появился первый трактор, в 1903 году - самолет и теплоход. Появление моторов стало революцией на транспорте, в энергетике, в военном деле и потребовало огромного количества продуктов переработки нефти.
     Сегодня 90 % добываемой нефти сгорает в топках электростанций, в городских котельных, в пламени мартеновских печей, в форсунках химических аппаратов, в двигателях автомобилей, самолетов, гражданских и боевых судов -всюду, где необходима энергия, свет и тепло. Можно сказать, что именно нефть, стирая границы, положила начало процессу глобализации: вначале нефть объединила людей в их стремлении жить без лучины при более ярком свете керосиновой лампы, затем она стала незаменимой при получении моторного топлива и синтезе тысяч новых продуктов и материалов.


9

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

     История происхождения нефти неразрывно связана с историей Земли и представляет собой картину того, как развивался органический мир в целом. Углеводороды и сейчас образуются в земных недрах и в донных отложениях Мирового океана. Процесс этот непрерывный, но очень медленный, а человек извлекает нефть из недр в миллион раз интенсивнее темпов ее образования. При этом объем остающейся в недрах нефти на отработанных месторождениях, по крайней мере, равен объему извлеченной нефти. Нельзя рассматривать миллиарды тонн оставшейся в недрах нефти безвозвратно утерянными: следует совершенствовать технологию добычи той нефти, которая в настоящее время является недоступной.
     В XXI веке в мире ежегодно добывается более 4 млрд т нефти и более 3 трлн м³ газа. В России добыча нефти с газовым конденсатом составляет более 500 млн т, газа - более 650 млрд м³. Приведенные цифры свидетельствуют о необходимости совершенствования технологических процессов добычи углеводородов. В этой важной области человеческой деятельности используются многие прогрессивные решения: бурятся горизонтально-разветвлённые скважины; используются вторичные и третичные методы повышения нефтеотдачи пластов; эксплуатируются морские месторождения с применением подводного оборудования и подводных трубопроводов; увеличивается добыча тяжелой и сверхтяжелой нефти.
     В основу перечисленных технологий положены знания реологических особенностей поведения нефти. В общем объеме добываемой нефти доля высоковязких и высокозастывающих разновидностей нефти год от года будет возрастать. Реология объясняет многие факты и явления в технической и технологической деятельности человека. Для нефтяников реология - это самостоятельный раздел в гидромеханическом цикле дисциплин. Поэтому в книге дается описание физических основ течения неньютоновских жидкостей в тех средах и тех условиях, в которых находится нефть, нефтепродукты, буровые и тампонажные растворы.
     Процессы, отражающие движение и трансформацию состояний углерода осуществляются по следующей замкнутой цепочке: СОг ^ фотосинтез ^ углеводы и органическое вещество (ОВ) в биосфере ^ ОВ в осадочных породах ^ микронефть ^ залежь углеводородов (УВ) ^ добыча и переработка УВ ^ сжигание УВ. Для сегодняшнего человека-потребителя главными в этом цикле являются последние три звена, которые в совокупности и составляют основу нефтегазового дела. В книге дается цельное представление о процессах, сопутствующих рождению углеводородов, их добыче, транспортировке и использованию.
     Строительство скважины является сложным многофакторным процессом. С одной стороны, процесс бурения в значительной степени консервативен и состоит из последовательности обязательных операций, с другой стороны,

10

ВВЕДЕНИЕ

при бурении возникают различные экстремальные ситуации, требующие от специалистов-буровиков мастерства и мужества.
     Эксперты определили, что сочетание различных возмущающих факторов, влияющих на процесс бурения, приводит к возникновению почти миллиона различных технологических ситуаций. Поэтому в режиме реального времени человек не способен осуществлять оптимальное управление режимом бурения. Эта особенность требует совершенствования систем автоматического управления процессом бурения, совершенствования телеметрических систем контроля, забойных двигателей и разработки долот с высокой стойкостью. В книге приводятся технические и технологические основы строительства глубоких скважин на суше и на море, которыми должен владеть специалист-нефтяник.
     Неожиданное возникновение аварийных ситуаций на промыслах зачастую связано с недооценкой пространственно-временных изменений состояния земных недр. К настоящему времени накоплена уникальная информация о современных вертикальных и горизонтальных тектонических движениях земной коры. Кроме того, инструментально доказано, что аномальные изменения флюидного режима осадочного чехла, аварии на промыслах и локализованные сейсмопроявления прямо или косвенно связаны с техногенным изменением напряженно-деформированного состояния недр. Серьезные компании не хотят ставить на карту собственный престиж, поэтому начинают обращать внимание на геодинамические исследования, чтобы не допустить аварий на разрабатываемых месторождениях. Этим вопросам в книге также уделяется достаточное внимание.
     Магистральные нефте- и газопроводы - это непрерывный и самый эффективный способ подачи сотен миллионов тонн углеводородов от мест их добычи до пунктов потребления. Россия имеет примерно 155 тыс. км магистральных газопроводов, 50 тыс. км магистральных нефтепроводов и 20 тыс. км нефтепродуктопроводов. Среди них шестиниточная трансконтинентальная система газопроводов диаметром 1220-1420 мм от газовых месторождений Уренгоя и Ямала в страны Западной Европы общей протяженностью 35 тыс. км. Проектная пропускная способность одной только нефтепроводной системы Восточная Сибирь - Тихий океан (ВСТО) составляет 80 млн т нефти в год. В настоящем учебном пособии излагаются основные физические законы, особенности и расчетные зависимости, определяющие динамику течения нефти и газа в магистральных трубопроводах.
     Чтобы месторождение поступило в разработку, геологи и геофизики определяют его параметры, бурильщики и специалисты по буровым растворам проходят скважины и вскрывают продуктивные горизонты, затем технологи по добыче преодолевают множество трудностей, связанных с извлечением углеводородов на поверхность. Далее нефтепереработчики и нефтехимики получают из нефти и газа необходимые технические продукты, а инженеры
11

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

транспортники обеспечивают их эффективную подачу к месту потребления. При этом на всех этапах обращения с нефтью: от обустройства месторождений до бензоколонки - необходимо уделять серьезное внимание вопросам охраны окружающей среды.
     Все перечисленные процессы являются составляющими нефтегазового дела и последовательно рассмотрены в настоящем учебном издании. Поставленную задачу можно было решить только широким охватом материала, поэтому объем книги получился достаточно солидным. Усвоение изложенной информации позволит читателям овладеть базовыми знаниями и принципами нефтегазовой инженерии, чтобы в дальнейшем получать более тонкие и специальные знания. Автор выражает искреннюю благодарность коллегам по работе в нефтяной компании «Лукойл» и в Сибирском федеральном университете за постоянную поддержку и ценные советы, которые позволили улучшить рукопись книги.

12

ГЛАВА 1

        ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ МИРОВОЙ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДОВ



    1.1.   Объёмы добычи и потребления углеводородных
       ресурсов

     Считается, что нефтедобыча как самостоятельная отрасль промышленности берет свое начало с 1859 года, когда первооткрыватель Эдвин Дрейк в штате Пенсильвания (США) из скважины глубиной 23 м получил первую американскую нефть. Следует отметить, что задолго до этого события нефть в относительно небольших количествах добывалась и перерабатывалась в «осветительное масло» в России, Румынии и Галиции. Поэтому невозможно назвать конкретную дату появления нефтедобычи как мировой отрасли. Можно считать, что в первом десятилетии XXI века исполнилось 150 лет мировой нефтедобывающей промышленности.
     В табл. 1.1 даются сведения о мировой нефтедобыче за годы ее существования, а также сравнительные данные по двум основным нефтедобывающим странам: России и США. Более 100 лет первое место по годовым уровням добычи занимали США. Россия с самого начала была второй. В 1974 г. Советский Союз вышел на первое место по добыче нефти. На уровень добычи в один миллион тонн мир вышел в 1871 году, на уровень в один миллиард тонн - в 1960 году. В 1980 году мировая нефтедобыча достигла рекордно высокой отметки, преодолев цифру в 3 млрд тонн. К 2001 году уровень нефтедобычи приблизился к 3,5 млрд тонн.
Т а б л и ц а 1.1
Мировая добыча нефти и доля в ней России и США

Годы Добыча, млн т Россия,% США, %
1860     0,07        1,0     98,0 
1870     0,80        4,2     89,3 
1880     4,10        9,3     86,2 
1890     10,5        36,8    58,8 
1900     19,8        54,0    43,3 
1910     44,9        25,1    68,9 
1920     94,3        4,1     63,3 
1930      193        9,6     62,7 
1940      294        10,6    62,0 
1950      521        7,3     51,1 
1960     1051        14,1    33,0 

13

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

Окончание таблицы 1.1

Годы Добыча, млн т Россия,% США, %
1970     2290        15,4    20,7 
1980     2975        20,3    14,3 
1990     2995        16,7     12  
2000     3455        9,2     8,4  

     Бурное развитие мировой нефтедобычи было вызвано стимулирующим проникновением нефтепродуктов в различные области промышленности, транспорта и быта. К этому следует добавить быстрый рост числа нефтедобывающих стран (табл. 1.2). К началу 1920 г. во всем мире было 24 нефтедобывающих страны, наиболее крупные из которых США, Мексика, Россия, Индонезия, Иран, Румыния. К 2000 г. насчитывалось уже 93 нефтедобывающие страны.
     Приблизительно до 1940 года мировое потребление нефти увеличивалось медленно. Бурный рост потребления нефти произошел в последующие 20 лет. В настоящее время мировое потребление нефти на душу населения стабилизировалось на уровне 580 кг/год. Основные потребители углеводородов - это промышленно развитые страны.
     Запасы нефти в той или иной стране не являются главным фактором, определяющим объемы ее добычи. В 1930-50 гг. в районе Персидского залива было открыто большое число крупных месторождений нефти, однако добыча ее велась низкими темпами. Главная причина заключалась в неготовности мировой индустрии того времени обеспечить быстрые темпы освоения ближневосточной нефти. Нефтяная промышленность - это металлоемкая отрасль. Большое количество металла расходуется на строительство скважин, трубопроводов, танкеров и оборудования для нефтеперерабатывающих заводов. Потребители нефти, в особенности транспорт, тоже нуждаются в металле, а металла в ту пору не хватало, что сдерживало развитие нефтяной промышленности мира.
Т а б л и ц а 1.2
Годы начала нефтедобычи в некоторых странах

Год       Страна       Год   Страна  
1927       Ирак        1956  Ангола  
1933      Бахрейн      1957  Нигерия 
1936 Саудовская Аравия 1961   Ливия  
1939       Китай       1962    ОАЭ   
1946      Кувейт       1966   Тунис  
1949       Катар       1971 Норвегия 
1950       Чили        1979 Филиппины

14

ГЛАВА 1
ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ МИРОВОЙ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДОВ

     В последние десятилетия темпы роста нефтедобычи замедлились. Причин тому несколько. Во-первых, по всему миру стало заметно уменьшение прироста запасов нефти по сравнению с количеством добываемой нефти. Во-вторых, повышение цен на нефть заставило страны-импортеры проводить политику энергосбережения. В-третьих, экологические и экономические соображения заставили увеличить использование природного газа.
     В XX веке объем используемых энергетических ресурсов увеличился в 15 раз, а численность населения выросла в 3,8 раза - с 1,7 до 6,3 млрд человек. То есть потребление энергии на душу населения возросло в четыре раза, составив 1,5 т нефтяного эквивалента (н. э.) на человека в год. В первые годы XXI века уровень ежегодного глобального спроса на энергию превысил 11 млрд т н. э. Из 230 стран мира 99 добывают углеводороды. Данные по основным странам приводятся в табл. 1.3.
Т а б л и ц а 1.3
Добыча нефти (млн т) и газа (млрд м³) в мире по странам в 2007 г.

     Страна       Нефть Газ
Саудовская Аравия  515  422
     Россия        491  653
       США         312  --      Иран         210  131
      Китай        184   _ 
     Мексика       183  96 
     Канада        151  --    Венесуэла      145  119
       ОАЭ         138  119
     Кувейт        133  119
    Норвегия       129  118
     Нигерия       119  116
      Ирак         98   88 
    Бразилия       89   --      Алжир        86   75 
      Ливия        86   81 
 Великобритания    77   --     Ангола        69   68 
    Казахстан      66   56 

     По производству нефти лидируют Ближний Восток, где из недр извлекается 26 % общемирового объема, и Северная Америка - 24 % общемирового объема добычи. Стоимость производства нефти варьируется: на Ближнем Востоке составляет 4,2 долл/барр.; в азиатской части России, США и Канаде -8,0; в Западной Европе - 9,6; на глубоководном шельфе Латинской Америки -10,4 долл/барр.

15

Тетельмин В. В. НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО. ПОЛНЫЙ КУРС

      В последние годы значительно увеличилось число месторождений и скважин, введенных в эксплуатацию на шельфе. В 2006 году в эксплуатацию введено 197 морских месторождений: началось извлечение нефти на глубоководных месторождениях в Анголе, в Бразилии, в Нигерии. К 2011 году добыча велась на 1490 месторождениях. На российском арктическом шельфе компания «Газпром» запустила в 2010 году Приразломное месторождение, позже будет запущено Штокмановское газоконденсатное месторождение.
      Сегодня мировое производство газа составляет более 3 млрд т нефтяного эквивалента в год. В ближайшие годы природный газ будет играть центральную роль в удовлетворении глобального спроса на энергоносители. В последние десятилетия наиболее быстро спрос на нефть и газ возрастал в странах Азиатско-Тихоокеанского региона, где энергопотребление увеличивалось под влиянием демографических и технологических факторов. Так, ежегодное потребление нефти в Китае и Индии превысило 380 и130 млн т, соответственно.
      В 2007 году годовое потребление нефти в мире составило 4 млрд т (29 млрд баррелей) при значительном росте цен на это сырье. Суммарное потребление энергоносителей в мире за 1970-2007 гг. превысило масштаб их использования за весь предшествующий период развития человеческой цивилизации и составило 291 млрд т н. э., тогда как за 1901-1970 гг. потребление энергоносителей равнялось только 124 млрд т н. э. Начиная с палеолита (15 тыс. лет до нашей эры) до начала XX века суммарное потребление энергоносителей составило 40 млрд т н. э.

Т а б л и ц а 1.4
Мировая добыча нефти и природного газа в 2000-2006 гг.

                       2000 2002 2004 2006
     Нефть, млн т      3601 3557 3868 4139
Природный газ, млрд м3 2436 2531 2692 2851

     Ежегодно в мире добывается около 13 млрд т условного топлива. В мировом потреблении первичных энергоресурсов ведущее место принадлежит нефти: на ее долю приходится 35 %; на уголь - 24 %; на газ - 21 %. На мировой рынок жидких углеводородов поступает ежегодно около 2,2 млрд т сырой нефти. 90 % добываемых углеводородов сжигаются в виде моторного и котельного топлива.
Т а б л и ц а 1.5
Годовая добыча и извлекаемые запасы энергоносителей в 2003 г.

               Извлекаемые   Годовая   Продолжительность 
Энергоноситель   запасы      добыча    эксплуатации, годы
    Нефть      200 млрд т  3,6 млрд т          60        
     Газ       160 трлн м3 3,0 трлн м3         60        
    Уголь      1040 млрд т 4,4 млрд т         230        
     Уран        3 млн т    60 тыс. т          50        

16