Действующие атомные электрические станции (АЭС) Украины 3 страница
К механизированным способам отделения угля от массивов относится также отбойка отбойными молотками. Отбойный молоток – ручная пневматическая машина ударного действия. Отбойный молоток применяется в очистных забоях на крутонаклонных и крутых пластах, где применение электроэнергии практически невозможно из-за исключительно опасных условий эксплуатации. Отбитый уголь транспортируется вдоль лавы самотеком.
Транспортирование отбитого угля по лаве от места отбойки до места погрузки в транспортные средства на пологих и наклонных пластах осуществляется с помощью скребковых конвейеров, на крутонаклонных ( = 36-55о) и крутых пластах ( = 56-90о) доставка под действием собственного веса по металлическим желобам, эмалированным решеткам или почве пласта.
Скребковые конвейеры разделяются на разборные и изгибающиеся (безразборные).
Разборные конвейеры имеют сравнительно легкий рештачный став и переносятся вручную. Они применяются крайне редко, преимущественно при широкозахватных выемочных машинах, а также для транспортирования горной массы по просекам, печам, подготовительным выработкам.
Изгибающиеся конвейеры используются в основном при узкозахватных выемочных машинах (комбайнах, стругах). Они передвигаются без разборки с помощью механических или гидравлических устройств.
Крепление очистных выработок выполняется с целью предотвращения обрушения кровли, поскольку в результате очистной выемки угля она теряет устойчивость. Крепи очистных выработок разделяют на индивидуальные и механизированные.
Индивидуальная крепь состоит обычно из отдельных строек и верхняков, установленных совместно и разбираемых полностью или частично при переноске.
Верхняк и стойки образуют раму, располагаемую параллельно или перпендикулярно забою. Расстояние между соседними рамами изменяется обычно от 0,8 до 1,2 м и определяется паспортом крепления очистной выработки.
Индивидуальная призабойная крепь может быть деревянной и металлической. В настоящее время индивидуальную деревянную крепь в очистных выработках применяют в ограниченном объеме.
Металлические стойки призабойной крепи выпускают двух типов: стойки трения и гидравлические.
Стойка трения – стойка, у которой фиксация ее выдвижной части в рабочем положении и создание сопротивления обеспечиваются с помощью клинового замка.
Гидравлическая стойка – стойка, выполненная в виде цилиндра и трубчатой выдвижной части, являющейся плунжером. В качестве рабочей жидкости в ней применяется минеральное масло или водомасляная эмульсия. Различают гидравлические стойки с внутренней гидросистемой и с внешним питанием.
По мере подвигания очистного забоя увеличивается площадь обнажения вмещающих пород, а следовательно, и их давление на призабойную крепь и угольный массив. Совокупность мероприятий по регулированию горного давления в рабочем пространстве очистного забоя в целях обеспечения безопасности и необходимых производственных условий называют управлением горным давлением.
Основные способы управления горным давлением:
а) полное обрушение;
б) частичная закладка;
в) полная закладка выработанного пространства;
г) плавное опускание кровли.
Управление горным давлением полным обрушением заключается в том, что по мере подвигания очистного забоя на границе между рабочим и выработанным пространством кровлю обрушают на специальную обрезную крепь. Расстояние, через которое осуществляют посадку кровли, называют шагом посадки (обрушения) кровли. При установившемся режиме работы лавы, закрепленной индивидуальной крепью, шаг посадки кровли кратен ширине захвата комбайна. При использовании механизированных крепей он равен шагу передвижки крепи.
В качестве специальной крепи, создающей режущую опору и предотвращающей распространение обрушения на рабочее пространство лавы, применяют металлические посадочные стойки, металлические или деревянные костры, одно – или двухрядную крепь из деревянных стоек.
Сущность способа плавного опускания кровли заключается в опускании на почву кровли за счет ее прогиба. При этом используют специальную крепь – деревянные костры треугольной или прямоугольной формы. Костры располагают в один или два ряда и переносят по мере подвигания забоя. Плавное опускание применяют при недробящихся породах кровли.
При удержании кровли на кострах, которое практикуется наряду с плавным опусканием, применяют также специальную крепь из костров, которые, однако, не переносятся. Эти костры выкладываются через каждые 4-6 м по падению и 1,8-2,7 м по простиранию.
При управлении горным давлением частичной закладкой выработанного пространства для поддержания кровли в выработанном пространстве возводят бутовые полосы, располагаемые на определенном расстоянии друг от друга. Породу для возведения бутовых полос получают в специально проводимых бутовых штреках.
Управление горным давлением полной закладкой выработанного пространства предусматривает заполнение его закладочным материалом (горной породой).
Из лавы уголь поступает на транспортерный 9 (откаточный) штрек (рис.5.1), по которому его доставляют к грузовому стволу для подъема на поверхность. Подъем угля производят в скипах, куда уголь поступает из загрузочных бункеров. В бункера уголь поступает из конвейерных линий или опрокидывателей вагонеток.
Все описанные операции – выемка угля, транспортирование, крепление, управление горным давлением составляют один цикл работы. По завершении его механизмы перемещают, и очередной цикл вновь начинают с выемки угля. Таким образом, рабочее место в шахте не является постоянным, а постепенно перемещается, что, естественно, усложняет производственный процесс и затрудняет полную его механизацию.
На каждой шахте ежегодно проходят многие километры подземных выработок различного поперечного сечения: трапециевидного, арочного, прямоугольного, круглого. А на всех шахтах Украины протяженность ежегодно проходимых подземных выработок достигает нескольких тысяч километров.
Скорость проведения подготовительных выработок достигает 300-400 м в месяц при применении проходческих комбайнов и до 50м при применении буровзрывных работ и машинной погрузке породы.
5.4. Комплексная механизация добычи угля
На основе передвижных механизированных крепей созданы и широко применяются в очистных забоях механизированные комплексы оборудования и агрегаты, в которые помимо крепей входят узкозахватные комбайны или струговые установки, безразборные передвижные конвейеры, крепи сопряжения лавы с выемочными выработками и другие машины, и механизмы, обеспечивающие механизацию всех процессов и операций по выемке полезного ископаемого. Очистные забои, оборудованные такими комплексами, называются комплексно-механизированными, и их нагрузка достигает от 500 до 3000 т в сутки.
Типичная технологическая схема выемки угля очистным механизированным комплексом на пластах пологого и наклонного падения заключается в следующем (рис.5.4). Вдоль очистного забоя на всем его протяжении устанавливается механизированная передвижная крепь 1, которая, как указывалось, предохраняет призабойное пространство от завала породой. Под крепью вдоль забоя располагается изгибающийся скребковый конвейер 2. На раме конвейера устанавливается узкозахватный угольный комбайн 3, который на опорных лыжах может перемещаться по раме конвейера туда и обратно вдоль забоя. Перемещение комбайна достигается с помощью специальной цепи, связанной с механизмом подачи комбайна или бесцепной системы подачи. Цепь растянута по лаве и прикреплена концами к натяжному устройству и натяжному домкрату, установленным на концевых частях забойного конвейера. Каждая секция механизированной крепи с помощью гидродомкрата связана с конвейером.
Рис.5.4. Технологическая схема выемки угля очистным механизированным
комплексом: 1 – механизированная подвижная крепь; 2 – скребковый конвейр; 3 – угольный комбайн; 4–исполнительные органы; 5 – конвейер
Комбайн перемещается по конвейеру и своими рабочими (исполнительными) органами 4 (шнеками) разрыхляет полоску угля шириной до 1 м. Погрузочное устройство комбайна выполнено в виде щитков, шарнирно закрепленных по обе стороны рабочего органа. С его помощью уголь оказывается на конвейере, который скребками перемещает его к конвейеру штрека 5 (просек, углеспускные печи, целики угля на схеме не показаны).
По мере движения комбайна конвейер 2 с помощью гидродомкратов механизированной крепи вслед за комбайном (с отставанием на 12-15 м) передвигается к призабойному пространству, при этом он плавно изгибается.
Затем поочередно к конвейеру подтягиваются секции крепи. Одновременно происходит обрушение пород в выработанном пространстве (т.е. осуществляется управление кровлей).
Комбайн работает по выемке в обоих направлениях, без холостых перемещений.
Комплексы позволяют полностью устранить ручной труд в забое, резко повысить производительность труда шахтеров.
Примерная расстановка рабочих в добычную смену, когда занято 13-15 чел.: машинист комбайна и его помощник управляют комбайном, двое или четверо рабочих в (зависимости от состояния кровли) зачищают основания секций крепи впереди комбайна; двое передвигают секции крепи за комбайном; двое передвигают конвейер с отставанием от комбайна на 12-15 м, один занят на расштыбовке нижней приводной головки конвейера, двое или трое подготавливают верхнее сопряжение и задвигают конвейерную головку. Трое или четверо выполняют аналогичные работы на противоположном сопряжении лавы с подготовительной выработкой.
Производительность труда рабочего очистного забоя на маломощном пласте свыше 44 т/смену, что в 5-6 раз выше, чем при широкозахватной выемке угля комбайном “Кировец-2К”.
5.5. Вспомогательные технологические процессы
При строительстве и эксплуатации шахты приходится откачивать воду, проникшую в подземные выработки. Мощные насосы за сутки откачивают из шахты тысячи кубических метров воды. Из отдельных выработок вода по отдельным канавкам стекает в центральный водосборник, расположенный вблизи околоствольного двора, откуда насосами откачивается на поверхность.
Для нормальной работы шахты требуется наличие в ней хорошо действующего подземного транспорта, бесперебойной вентиляции и хорошего освещения.
Кроме сложного подземного оборудования, каждая шахта имеет также многочисленные сооружения и механизмы на поверхности. К ним относится надшахтное здание с высокой металлической вышкой –копром, подъемные машины, компрессоры, вентиляторы, электроподстанции, электромеханические мастерские, склады готовой продукции и др., без которых невозможна нормальная работа шахты.
Во многих случаях при шахте работает и обогатительная фабрика, на которой с помощью воды (отсадкой, промывкой) уголь освобождают от примеси пустой породы (обогащают). Обогащение угля имеет большое экономическое значение: оно улучшает его качество и удешевляет перевозку. Обогащение угля приобретает особенно большое значение в связи с механизацией угледобычи, приводящей к некоторому повышению засоренности угля породой (из-за породных прослоек, а также вследствие попадания породы из пластов, подстилающих и покрывающих разрабатываемый угольный пласт) и, следовательно, повышению его зольности. При современных масштабах добычи угля повышение его засоренности даже на 1% приводит к увеличению транспортировки балласта (породы) почти на 0,7 млн.т в год. Обогащение повышает качество угля, улучшает также технико-экономические показатели его использования.
5.6. Использование угля
Ископаемый уголь является, прежде всего важнейшим энергетическим топливом. Огромные количества его (в Украине – более 25 миллионов тонн) ежедневно сжигают в топках электростанций, отопительных установок и т.д. Но уголь – не только энергетическое топливо. Получаемый из соответствующих марок каменного угля кокс служит технологическим топливом для металлургии и некоторых других отраслей промышленности. Уголь – ценное сырье для химической переработки, для производства сотен самых разнообразных продуктов, применяемых во всех отраслях народного хозяйства, в повседневном быту и для обороны страны.
Существует несколько основных направлений технологического использования ископаемого угля: коксование, полукоксование, газификация и гидрогенизация.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Марки угля
Главный ствол
Вспомогательный ствол
Околоствольный двор
Квершлаг
Угольный комбайн
Разрезная печь
Скребковый конвейер
Обходная выработка
Механизированная крепь
Ходок
Гидродобыча
Бремсберг
Закладка
Уклон
Полное обрушение
Штрек
Посадочные стойки
Лава
Мощность пласта
Очистной забой
Угол падения пласта
Крутой пласт
Гидравлическая стойка
ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
1. Чем отличаются друг от друга ископаемые угли?
2. Перечислите марки добываемых углей.
3. Дайте краткую характеристику антрациту.
4. Укажите преимущества добычи угля открытым способом.
5. Изложите суть технологии угля открытым способом.
6. Какие горные работы выполняются при строительстве угольных шахт?
7. Перечислите основные технологические процессы при добыче угля подземным способом, изложите их сущность.
8. Назначение угольного комбайна и технология выполняемых им работ.
9. Какие преимущества имеет струговая выемка угля, ее сущность?
10. Область применения технологии выемки угля отбойными молотками и гидравлическими способом.
11. Перечислите применяемые крепи в очистных забоях и охарактеризуйте каждую из них.
12. Перечислите основные способы управления горным давлением и изложите суть каждого из них.
13. Что включает в себя механизированный комплекс для выемки угля на пологих пластах?
14. Изложите суть технологии выемки угля механизированным комплексом.
15. Как изменяются технико-экономические показатели в комплексно-механизированных лавах по сравнению с комбайновой технологией?
16. Вспомогательные процессы на угольных шахтах.
17. Использование угля.
ГЛАВА 6. ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА
6.1. Особенности нефти и ее использование
Нефть – это природная смесь углеводородов с примесью сернистых, азотных и кислородных соединений и представляет собой маслянистую жидкость обычно черного или темно-коричневого, иногда красноватого, желтого цвета (редко–бесцветная). При солнечном освещении цвет нефти изменяется (нефть флюоресцирует) и приобретает то синеватый, то зеленоватый отлив. Нефти свойствен характерный запах. Удельный вес нефти 0,83–0,97. Очень редко встречается нефть, имеющая меньший удельный вес (до 0,7) и удельный вес, больший единицы.
Одним из важнейших физических свойств нефти является ее вязкость, влияющая на качество получаемых из нефти продуктов, особенно смазочных масел.
Температура кипения и застывания у различных сортов нефти и нефтепродуктов различна и колеблется от +30 ...35 ºдо -11...-19 º , а некоторые сорта не застывают при самых сильных морозах (Сахалинская).
Легко застывающая нефть очень затрудняет ее перекачку и транспортировку по трубам, а застывающие нефтепродукты (топливо, масла) затрудняют эксплуатацию двигателей в условиях низких температур.
Нефть и топливные нефтепродукты занимают первое место среди других видов топлива по теплотворной способности. Нефтяное топливо очень удобно в использовании; подачу его в топки и двигатели легко механизировать; оно сгорает полностью и не образует золы.
Экономическая эффективность использования нефтяного топлива обусловлена не только его свойствами, но и относительной дешевизной, что объясняется сравнительно малой трудоемкостью процесса добычи нефти, которая в несколько раз ниже трудоемкости добычи угля.
Наиболее ценными видами топлива являются некоторые продукты переработки нефти – бензин, керосин, газойль, соляровое масло, причем все они используются в двигателях внутреннего сгорания, имеющих относительно высокий коэффициент полезного использования топлива. Получаемый при перегонке нефти мазут является высокоценным котельным топливом. Нефть известна людям с древнейших времен, но ее применение очень долгое время было крайне ограничено. Расцвет нефтяной промышленности начался со времени появления и широкого применения двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидком топливе. Постоянно растущий спрос на нефтепродукты вызывал усиленные поиски нефти, совершенствование способов ее добычи, переработки и транспортировки. В результате изучения ее физических и химических свойств открылись широчайшие возможности использования нефти и продуктов ее переработки не только как .топлива, но и как ценнейшего сырья для химической промышленности, для производства сотен и тысяч веществ с самыми различными свойствами.
Из нефти и ее продуктов в настоящее время кроме топливной группы (бензина, керосина и др.) и смазочных масел получают также парафин, нафталин, вазелин, вещества для пропитки древесины от гниения, дезинфицирующие вещества, сажу для резиновой промышленности и для изготовления типографской краски, красители для текстильной промышленности, взрывчатые вещества, фармацевтические препараты, душистые вещества, смолы, которые в свою очередь служат исходным материалом для производства различных пластмасс, фотопленок, синтетического волокна и т. д. Из нефтепродуктов получают жирные кислоты, которые в производстве мыла заменяют натуральные жиры, получают также спирты, синтетический каучук, асфальт и др.
Нефть представляет собой сложную смесь различных химических соединений. Она состоит из 84-85% углерода и 12-15% водорода. Углерод и водород образуют в нефти многочисленные соединения–углеводороды. В незначительном количестве нефть содержит и другие элементы, например, кислород, азот, серу, образующие ряд сложных соединений.
6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин
В благоприятных условиях нефть скапливается в соответствующих горных породах (коллекторах), отличающихся трещиноватостью или пористостью и способных вмещать огромные ее количества. Единичное скопление нефти в коллекторе называют залежью нефти, а их совокупность в каком-либо участке земной коры образует нефтяное месторождение. По трещинам и порам горных пород нефть может перемещаться, что создает возможность ее притока к местам добычи.
Нефть добывают из скважин – узких отверстий, пробуренных в горных породах до нефтеносного пласта.
Для прохождения скважины вращательным (роторным) бурением, строят специальные буровые вышки (рис. 6.1). На вышке устанавливают двигатель, сообщающий вращательное движение ротору – тяжелому стальному диску с квадратным отверстием в центре.
Рис. 6.1. Схема установки для вращательного бурения
1 – стальные обсадные трубы: 2 – лебедка: 3 – двигатель лебедки; 4 – вертлюг: 5 – талевый канат; 6 – талевый блок; 7 – крюк; 8 – гибкий шланг; 9 – ведущая труба (квадрат); 10 – ротор; 11 – вышка; 12 – буровой насос; 13 – двигатель насоса; 14 – приемный чан; 15 – бурильные замки (соединения бурильных труб); 16 – бурильные трубы; 17 – цементная оболочка вокруг обсадных труб; 18 – турбобур (при роторном бурении он не устанавливается); 19 – шарошка.
Ротор вращает пропущенную через квадратное отверстие такого же сечения трубу, подвешенную одним концом на вертлюге. Вертлюг висит на крюке, прикрепленном к стальному канату, пропущенному через талевую систему блоков (подъемный механизм). Ротор вращает подвешенную бурильную трубу, на нижнем конце которой укреплен буровой инструмент – долото, шарошка, коронка (рис. 6.2) – диаметром, несколько превышающим диаметр бурильной трубы. Буровой инструмент изготовляют из особо твердых сталей и сплавов. Для бурения очень твердых пород используют также алмазные насадки.
Рис. 6.2. Бурильные инструменты
1 – коронка; 2 – долото; 3 – шарошка
По мере прохождения скважины ее укрепляют, опуская в неё обсадные трубы, которые тоже постепенно наращивают.
Разрушаемую в процессе бурения породу извлекают на поверхность нагнетанием в скважину через колонну бурильных труб под давлением специального глинистого раствора. Омывая буровой инструмент, глинистый раствор поднимается на поверхность, проходя между колонной бурильных труб и стенками скважины. Постоянно циркулируя, глинистый раствор охлаждает буровой инструмент, который при работе (особенно в твердых породах) сильно нагревается, и одновременно смачивает дно скважины и размягчает породы, облегчая тем самым бурение. Затем, поднимаясь вверх, глинистый раствор увлекает с собой со дна скважины частицы разрушенной породы и выносит их на поверхность. Соприкасаясь со стенками скважины и проникая в ее поры, он отлагает на них слой глины, покрывает их как бы слоем штукатурки, что способствует их укреплению.
При бурении в твердых породах вместо глинистого раствора можно применять чистую воду. Техника роторного бурения позволила проходить скважины глубиной в сотни и даже тысячи метров. Однако с нарастанием глубины скважин все более проявляется весьма существенный недостаток этого способа – вращающаяся колонна бурильных труб с углублением скважины становится все тяжелее и требует больших усилий для ее вращения. При этом значительная часть мощности двигателя расходуется не на вращение собственно бурового инструмента, а на вращение тяжелой колонны труб. Чтобы трубы не обрывались, необходимо их выполнять из очень прочного металла.
Широко применяется относительно новый метод бурения скважин, состоящий в том, что двигатель непосредственно соединен с буровым инструментом и опущен в скважину. В качестве двигателя применена малогабаритная многоступенчатая турбина, приводимая в движение глинистым раствором. Новая буровая машина получила название турбобура. При этом способе бурения колонна бурильных труб, опускаемая в скважину, не вращается, она только поддерживает турбобур и осуществляет поступательные движения его вниз и вверх по скважине. Следовательно, бурильные трубы могут быть менее прочными и более легкими.
Применяется также электробур, в котором вместо турбины с буровым инструментом непосредственно опускается в скважину особой конструкции электромотор. Электроэнергия к нему подается по проводникам, вмонтированным в разборную колонну бурильных труб.
Способы бурения при помощи турбобура и электробура, позволяющие проходить скважины глубиной до 5 тыс. м и более, уже широко применяются в нефтяной промышленности. Они высоко оценены и применяются также в зарубежных странах.
В настоящее время большую актуальность приобретает задача сверхглубокого бурения, так как, по новейшим представлениям нефтяной геологии, на глубинах от 5 до 10 тыс. м концентрируются наиболее значительные запасы нефти.
Благодаря совершенствованию техники скорость бурения скважин чрезвычайно выросла. Роторное бурение позволило увеличить скорость бурения до 4000 м и более в год. Применяя новейшие способы бурения, буровые мастера-скоростники проходят скважину в 2000 м менее чем за месяц
После того как скважину доведут до нефтяного пласта и вскроют его, ее окончательно закрепляют цементацией: все промежутки между обсадными трубами и стенками скважины заполняют цементным раствором.
Современная техника бурения позволяет бурить не только вертикальные и прямые скважины, но также наклонные и кривые. Это имеет очень важное значение в тех случаях, когда непосредственно над местом залегания нефти невозможно заложить скважину. В результате проходки наклонных или кривых скважин создается возможность для извлечения нефти, расположенной под важными постройками, удаление которых нецелесообразно, и даже под морским дном..
Применение наклонных скважин позволяет из одной буровой вышки проходить до 10-12 скважин (кустовое бурение), что удешевляет буровые работы.
Для получения нефти, залегающей под морским дном, бурение скважин производят и в открытом море с искусственно сооружаемых на сваях островков. На них располагают не только буровые вышки, но и благоустроенные поселки нефтяников. Такие островки созданы, например, на Каспийском море в районе Баку (Азербайджан).
На бурение скважин расходуется значительная часть капиталовложений в нефтяную промышленность. Снижение себестоимости нефти требует прежде всего снижения затрат на проходку скважин. Главным путем удешевления буровых работ является уменьшение диаметра скважин. До последнего времени диаметр буровых скважин обычно достигал 25-35 см, а сейчас бурят и скважины диаметром 15-18 см. Бурение скважин уменьшенного диаметра дает большой экономический эффект; мощность буровой установки снижается примерно в 1,5 раза; сокращается расход труб, цемента, глинистого порошка, реагентов и др. Вдвое уменьшается вес буровой установки, что дает экономию металла и облегчает транспортировку этих установок. Все это способствует ускорению как разведочного, так и эксплуатационного бурения, ускоренному развитию добычи нефти и снижению ее себестоимости.
6.3. Извлечение нефти на поверхность
При наличии в нефтяном пласте достаточного давления, создаваемого нефтяными газами и пластовой водой, нефть поднимается по скважине и изливается на поверхность. При сильном давлении скважина фонтанирует, причем фонтаны нефти иногда отличаются огромной силой и выбрасывают в сутки тысячи тонн нефти. Если фонтан укротить и направить нефть по трубам в резервуары, то эксплуатация такой фонтанирующей скважины оказывается наиболее дешевой, так как в этом случае необходимо только регулировать поступление нефти из скважины. Такая технология добычи наиболее широко применяется в странах Ближнего Востока.
1 – усмоктувальний клапан;
2 – нагнітальний клапан;
3 – насосні штанги;
4 – тройник; 5 – сальник; 6 – балансир;
7, 8 – кривошипно-шатунний механізм;
9 – двигун.
Рис. 3.7. Схема установки для видобування нафти з використанням штангових глибинних насосів.
Когда давление в пласте падает, и скважина перестает выбрасывать нефть, то в таких случаях используют глубинонасосный способ. В скважину опускают поршневой или электрический насос до погружения его в нефть (рис. 6.3).
Приводимый в вертикально-поступательное движение поршень (плунжер) при помощи системы всасывающих 1 и нагнетательных клапанов 2 засасывает нефть в цилиндр насоса и выталкивает ее вверх в насосную трубу, по которой она поступает на поверхность. Движение поршня осуществляется при помощи насосной штанги3, которая соединена с балансиром6 станка-качалки. Когда станок-качалка работает, его балансир совершает движения вверх-вниз; вместе с балансиром такие же движения совершает и насосная штанга, двигающая поршень насоса. Станок-качалка и насос работают автоматически, качая нефть круглосуточно в течение нескольких месяцев, до очередного ремонта. Таким способом добывается наибольшее количество нефти в странах СНГ.
Для принудительного подъема нефти из скважины применяют наименее распространенный компрессорный или эрлифтный метод. Сущность его заключается в том, что в скважину опускают две трубы (одну в другую), через одну из которых в скважину нагнетают нефтяной газ. Устремляясь вверх по другой трубе, нагнетаемый газ создает дополнительную подъемную силу, под действием которой нефть изливается из скважины и направляется к резервуарам (рис. 6.4).
|
Как уже отмечалось, приток нефти к скважине и ее фонтанирование являются результатом существующего пластового давления.
Когда нефтяной пласт частично выработан, пластовое давление падает, и нефть перестает притекать к скважине, применяют так называемые вторичные методы добычи – методы оживления скважин. Сущность их заключается в искусственном повышении пластового давления, в сообщении нефтяному пласту дополнительной энергии, под действием которой вновь начинается приток нефти к скважине и даже ее фонтанирование. Для этой цели по старым скважинам или по скважинам, специально заложенным, в нефтяной пласт под большим давлением закачивают воду. Если воду закачивают в пласт через скважины, расположенные по внешним границам нефтяной залежи, то метод называют законтурным заводнением. В этом случае создаваемое давление (12-13 МПа) направлено к центру залежи и оживляет скважины, расположенные в ее центральной части. Если же закачку воды ведут через скважины центральной части нефтяной залежи, т. е. методом внутриконтурного заводнения, вода разделяет залежь на части и создает ряд изолированных очагов высокого пластового давления, обеспечивающих приток нефти к расположенным на них скважинам. Такой метод применяют на месторождениях, занимающих большие площади.