Як видобувають нафту?

Спочатку геологорозвідники шукають місця́, де в надрах землі може залягати нафта. Після того як було проведено певні виміри та зроблено аналіз проб ґрунту, вони бурять свердловину, аби пересвідчитися, чи дійсно там є нафта. Раніше потужний фонтан із нафти і грязі повідомляв дослідників, що вони натрапили на нафтоносний пласт. Але так марнувалося багато цінної сировини, та існувала загроза вибуху. Сьогодні завдяки буровому устаткуванню, яке обладнане сучасними вимірювальними приладами і спеціальними клапанами, такі випадки майже не трапляються. Також останнім часом навчилися робити глибокі свердловини малого діаметру.

Коли з нафтоносного пласта вже видобуто певну кількість нафти й газу, тиск, який виштовхував сировину на поверхню, зменшується. Тому, аби продовжити видобуток нафти, тиск слід підтримувати штучно. Для цього в свердловину нагнітають воду, спеціальні хімічні розчини, вуглекислий газ, азот або інші гази. Крім того, важливе значення має і густина сировини, що може різнитися залежно від нафтоносного регіону. Чим менша густина, тим нафта цінніша, адже таку нафту легше видобувати та переробляти.

Як пояснює Американський інститут нафти, сучасні технології дозволяють здійснювати горизонтальне буріння — буріння, яке ведеться вздовж земної кори. Це допомагає зменшити кількість свердловин. Розробка шельфових родовищ, яка почалась у 1947 році в Мексиканській затоці, також суттєво збільшила видобуток нафти. Зрозуміло, що ціна на нафтопродукти в значній мірі залежить від методу видобування нафтиb.

Як транспортують нафту?

У 1863 році в Пенсільванії з’явилися перші нафтопроводи з дерев’яних труб невеликого діаметру. В порівнянні з підводами та бочками, об’ємом 159 літрів, цей спосіб транспортування був зручнішим і дешевшимc. Сьогодні створено чимало трубопровідних систем, і вони набагато складніші, ніж у XIX столітті. Згідно з Асоціацією нафтопровідних компаній, лише в США загальна довжина нафтопроводів складає 300 000 кілометрів!

Такі трубопроводи переважно виготовляють зі сталі. Ними транспортують не лише сировину до нафтопереробних заводів, а й нафтопродукти на розливні станції. Сучасні технології дозволяють здійснювати автоматичний контроль за потоком і тиском рідини в трубах. До того ж створено спеціальні прилади, що перевіряють стан сотень кілометрів трубопроводу, рухаючись у ньому з потоком сировини, а також застосовують різні методи електромагнітної та ультразвукової дефектоскопії. Проте звичайна людина, найімовірніше, лише помітить напис, що під землею проходить нафтопровід і що на даній ділянці не можна копати.

Хоча за допомогою трубопроводів дуже зручно транспортувати нафту, прокладати труби по морському дну досить непросто. Однак така трудність не злякала перших нафтових підприємців: вони вирішили перевозити свій вантаж за допомогою величезних кораблів — танкерів. Ці спеціалізовані судна можуть сягати 400 метрів довжини та вміщати мільйон або й більше барелей нафти. Танкери — це найбільші судна, що борознять океанські простори. Та попри вражаючі розміри у них є великий недолік. (Дивіться інформацію в рамці «Про нафтові виливи»). Для транспортування великих кількостей нафти широко використовуються також баржі і залізничні цистерни. Але транспортування нафти — це лише половина справи.

Коли над високими заводськими трубами ви побачите полум’я, або факел, (його використовують як засіб безпеки) — перед вами, найімовірніше, нафтопереробний завод. Тут сиру нафту нагрівають і в ректифікаційній колоні розділюють на фракції: від найлегших — зазвичай це гази, як-от бутан,— до найважчих, з яких виробляють мастила та інші нафтопродукти. (Дивіться інформацію в рамці на сторінках 8, 9).

[Схема/Ілюстрації на сторінках 8, 9]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

СХЕМА ВИДОБУВАННЯ ТА ПЕРЕРОБКИ НАФТИ (СПРОЩЕНО)

1. РОЗВІДУВАННЯ

СУПУТНИК

Глобальна система позиціонування подає сигнали, які використовуються для геологорозвідування.

ГЕОФОНИ

МАШИНА ІЗ СЕЙСМОВІБРАТОРОМ

ГІДРОФОНИ

КОРАБЕЛЬ ІЗ СЕЙСМОВІБРАТОРОМ

Сейсмічне зондування — один із методів розвідування, при якому реєструють штучно створені сейсмічні хвилі, що відбиваються від підземних порід.

2. ДОБУВАННЯ

НАЗЕМНІ СВЕРДЛОВИНИ

МОРСЬКА НАФТОВА ПЛАТФОРМА

ПІДВОДНА СВЕРДЛОВИНА

Нафту видобувають з материкових, шельфових та глибоководних свердловин. Для підтримування необхідного тиску в нафтоносних пластах, туди нагнітають гази або воду.

[Ілюстрація]

ШЕЛЬФОВЕ РОДОВИЩЕ

Для встановлення видобувного обладнання на дні моря використовуються підводні плавальні механізми з дистанційним керуванням.

[Ілюстрація]

ГОРИЗОНТАЛЬНЕ БУРІННЯ

За допомогою дистанційного управління оператор керує роботою двигунів, які обертають бур, а датчики аналізують склад ґрунту.

3. ТРАСПРОРТУВАННЯ

НАФТОПРОВІД

ТАНКЕР

За допомогою трубопроводів нафту транспортують суходолом, під землею та під водою. Крім того, її перевозять танкерами, баржами і залізничними цистернами.

4. ПЕРЕРОБКА НАФТИ

УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ НАФТИ

Неочищену нафту нагрівають, переганяють і розділяють на фракції, які згодом використовуються у виробництві найрізноманітнішої продукції.

РЕКТИФІКАЦІЙНА КОЛОНА

При нагріванні неочищеної нафти деякі вуглеводні, що входять до її складу, випаровуються при різних температурах. Охолонувши, вони знову перейдуть у рідкий стан, тобто конденсуються. Завдяки цьому процесу нафту розділяють на окремі складові, або фракції.

20°C

ГАЗИ

Це метан, етан, пропан та бутан.

20—70°C

БЕНЗИН

Застосовується як пальне для автомобілів, а також як сировина для виробництва пластмас.

70—160°C

ЛІГРОЇН

З нього отримують пальне для автомобілів і різноманітні хімічні речовини. Також його використовують у виробництві пластмас.

160—250°C

ГАС

Використовують як пальне для літаків і паливо для печей.

250—350°C

ГАЗОЙЛЬ

Використовують як дизельне пальне та паливо для печей.

400°C

ПІЧ

ГУДРОН

Після подальшої переробки з нього отримують пальне, мазут, парафін, мастила й асфальт.

КАТАЛІТИЧНИЙ КРЕКІНГ

Гудрон нагрівають перегрітою парою і змішують з подрібненим алюмосилікатним каталізатором. Завдяки цьому процесу великі молекули вуглеводнів розщеплюються. Так одержують інші необхідні речовини.

Подрібнений каталізатор змішується з вуглеводнями під дією пари.

ЕТИЛОВИЙ СПИРТ

Цей розчинник застосовується для виробництва фарб, косметики, парфумів, мила та барвників.

ПЛАСТМАСА

Полістирол, для прикладу, добувають шляхом полімеризації стиролу.

ПРИСАДКИ

Підвищують октанове число і не допускають надто швидкого займання бензину в двигуні, збільшуючи таким чином ефективність його роботи.

[Відомості про джерело]

З люб’язного дозволу: Phillips Petroleum Company