Введение
Есть общепризнанное мнение, что почти все процессы в нашем современном мире напрямую связаны с нефтью. Люди активно используют её как топливо для средств передвижения, машин и различных механизмов, в химической промышленности, в энергетике. Большинство предметов, которые находятся у нас в квартирах, частично сделаны из нефтепродуктов. Также, использование и добыча нефти связаны с некоторыми мировыми глобальными процессами: мировая экономика и политика, мировая экология, мировая интеграция и географическое разделения труда, а также выявление специализации стран на определённых отраслях производства. И, кроме того, нефть - это ресурс исчерпаемый, и вскоре, как бы мы этого не хотели, запасы нефти, залегающие ныне в недрах земли, закончатся. В связи со всем этим возникает вопрос - а нужно ли так упорно использовать нефть, чтобы так сильно от неё зависеть, и так сильно на ней зацикливаться?
И достаточно ли эффективно мы её используем? Ведь помимо потребительско-технологического элемента, на нефти завязан целый огромный экономический блок. Постоянно меняющаяся динамика развития нефтяной промышленности, постоянно изменяющиеся цены и котировки оказывают огромное влияние на современные мировые торговые биржи, рынки и компании, а также на всю мировую экономику в целом. Цены на огромное количество самой различной продукции, так или иначе, напрямую зависят от цен на нефть. И так как наша страна позиционирует себя в мире, как страна с развитой энергетикой, в частности развитым теплоэнергетическим и нефтегазовым комплексами то, безусловно, ситуация с нефтью в мире может оказать непосредственное влияние на судьбу нашей страны, не раз пострадавшей от мирового финансового кризиса. Именно поэтому моё исследование является актуальным, поскольку рассматривает очень актуальный в наше время вопрос потребности в природных ресурсах, в частности - нефти, в мире, и оказывающий непосредственное влияние на экономическую, политическую и социальную ситуации в России. Ведь если рассмотреть ситуацию углублённо, то в 21 веке на нефти завязано очень много. Тема «нефти» в 21 веке не раз становилась яблоком раздора в отношениях различных стран - что привело к вооружённым конфликтам: страны стремятся взять под свой контроль нефтяные месторождения, прикрываясь различными освободительскими миссиями и уничтожением террористов. Главный пример: влияние США на страны Ближнего Востока и Африки. Но главная «война» разворачивается в экономическом и производственном секторах, где решаются самые важные и главные вопросы по добыче нефти, её переработке, продаже и последующем использовании, а также её непосредственному влиянию на мировую экономику. В своём исследовании я буду рассматривать два основных блока, применительно к нефтяной промышленности: экономический и технологический, выявляя при этом некоторую конкретику - этим и интересно моё исследование.
Целью моего исследования является выяснение роли нефтяных ресурсов в экономике, промышленности и жизни современной цивилизации. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
Ш выяснить историю использования нефти и обозначить, зачем она используется, наши современные и будущие потребности в нефти
Ш разобраться в технологии разведки, добычи, транспортировки и переработки нефти, и изучить этот материал с точки зрения проблем эффективности
Ш разобраться в динамике развития нефтяной промышленности и её особенностях, ценах и потреблении нефти
Ш изучить материалы по запасам нефти, их территориальном расположении и странам-добытчикам
Ш разобраться в географии нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий
Моя работа будет состоять из двух частей. В первой части я попытаюсь освятить вопрос о технологических особенностях процесса добычи нефти. Во второй части, я попытаюсь раскрыть значение и роль нефти в мировой экономике, и какое влияние нефть оказывает на экономику современной цивилизации, а также рассмотрю основные перспективы и основную динамику развития нефтяной промышленности.
Глава 1. Технология добычи нефти
1.1 Из истории добычи нефти
Первые скважины в истории человечества бурили ударно-канатным способом за 2000 лет до нашей эры для добычи рассолов в Китае. До середины 19 века нефть добывалась в небольших количествах, в основном из неглубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на дневную поверхность. Со второй половины 19 века спрос на нефть стал возрастать в связи с широким использованием паровых машин и развитием на их основе промышленности, которая требовала больших количеств смазочных веществ и более мощных, чем сальные свечи, источников света.
Исследованиями последних лет установлено, что первая скважина на нефть была пробурена ручным вращательным способом на Апшеронском полуострове (Россия) в 1847 г. по инициативе В.Н. Семенова. В США первая скважина на нефть (25м) была пробурена в Пенсильвании Эдвином Дрейком в 1959 г. Этот год считается началом развития нефтедобывающей промышленности США. Рождение российской нефтяной промышленности принято отсчитывать от 1964 г., когда на Кубани в долине реки Кудако А.Н. Новосильцев начал бурить первую скважину на нефть (глубиной 55 м) с применением механического ударно-канатного бурения. На рубеже 19-20 веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности. В 1901 г в США впервые было применено вращательное роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости. Необходимо отметить, что вынос выбуренной породы циркулирующим потоком воды изобрел в 1848 г. французский инженер Фовелль и впервые применил этот способ при бурении артезианской скважины в монастыре св. Доминика. В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г. на глубину 345 м в Грозненском районе.
Одной из труднейших проблем, возникших при бурении скважин, особенно при роторном способе, была проблема герметизации затрубного пространства между обсадными трубами и стенками скважины. Решил эту проблему русский инженер А.А. Богушевский, разработавший и запатентовавший в 1906 г. способ закачки цементного раствора в обсадную колонну с последующим вытеснением его через низ (башмак) обсадной колонны в затрубное пространство. Этот способ цементирования быстро распространился в отечественной и зарубежной практике бурения.
В 1923 г. выпускник Томского технологического института М.А. Капелюшников в соавторстве с С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым изобрели гидравлический забойный двигатель - турбобур, определивший принципиально новый путь развития технологии и техники бурения нефтяных и газовых скважин. В 1924 г. в Азербайджане была пробурена первая в мире скважина с помощью одноступенчатого турбобура, получившего название турбобура Капелюшникова.
Особое место занимают турбобуры в истории развития бурения наклонных скважин. Впервые наклонная скважина была пробурена турбинным способом в 1941 г. в Азербайджане. Совершенствование такого бурения позволило ускорить разработку месторождений, расположенных под дном моря или под сильно пересеченной местностью (болота Западной Сибири). В этих случаях бурят несколько наклонных скважин с одной небольшой площадки, на строительство которой требуется значительно меньше затрат, чем на сооружение площадок под каждую буровую при бурении вертикальных скважин. Такой способ сооружения скважин получил наименование кустового бурения.
В 1937-40 гг. А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя - электробура.
В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель, а в 1966 в России разработан многозаходный винтовой двигатель, позволяющий осуществлять бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин на нефть и газ.
В Западной Сибири первая скважина, давшая мощный фонтан природного газа 23 сентября 1953 г. была пробурена у пос. Березово на севере Тюменской области. Здесь, в Березовском районе зародилась в 1963 г. газодобывающая промышленность Западной Сибири. Первая нефтяная скважина в Западной Сибири зафонтанировала 21 июня 1960 г. на Мулымьинской площади в бассейне реки Конда.
Что такое нефть и где она залегает?
Первые упоминания о нефти можно найти около 3-ёх тысяч лет назад. Древние египтяне, жители Междуречья и обитатели государств Ближнего Востока собирали нефть с поверхности воды. Использовали они её, прежде всего, для освещения домов, строительства, а также бальзамирования умерших. Но местные жители ещё не знали и не представляли, насколько в будущем нефть будет важна для современной человеческой цивилизации.
Бурный научно-технический прогресс и высокие темпы развития различных отраслей науки и мирового хозяйства в XIX-XX веках привели к резкому увеличению потребления различных полезных ископаемых, особое место среди которых заняла - нефть. Так что же такое нефть? Нефть - это, прежде всего, очень ценный природный ресурс, представляющий собой вязкую чёрную жидкость, из которой можно делать различные «продукты», посредством химической переработки. Можно обратиться к точному определению: нефть - это природное горючее, полезное ископаемое в виде маслянистой жидкости, обладающей специфическим запахом; залегает в осадочных породах оболочки Земли на глубине 1,2 - 2 км., часто совместно с природными горючими газами; на 82%-87% нефть состоит из углерода, до 14,5% - из водорода, до 0,35% - из кислорода; в ней также содержится сера, азот, вода, минеральные соли, металл (их для не превышает 1%). Нефть является одним из наиболее ценных полезных ископаемых.
Но что же может дать человеку нефть? Так, путём физико-химической переработки из неё производят огромное количество продуктов, общее количество которых составляет порядка 3 тысяч. Среди них: бытовое топливо, бензин, керосин, растворители, парафин, дорожный и строительный битум, медицинские средства, среди которых вазелин, и много другое. Нефтепродукты применяются во всех отраслях промышленного производства, имеют огромное военно-стратегическое значение. Продукты переработки нефти широко используются в производстве пластмасс, клеёв, антикоррозийных и электроизоляционных материалов, огнестойких покрытий, смазочных масел, в металлургической промышленности при электроплавке алюминия и стали, а также в фармакологии, пищевой, косметической, парфюмерной промышленностях, медицине. Основным процессом переработки нефти после её обезвоживания, обессоливания и удаления лёгких металлов и газов является перегонка. В процессе перегонки из нефти сначала отбираются бензин (автомобильный или авиационный), реактивное топливо, керосин, дизельное топливо, мазут. Из мазута при дальнейшей переработке получают дистиллятные масла, парафины, битумы и другие вещества и материалы. Также, мазут иногда используют как жидкое котельное топливо. Остаток после отгонки от мазута масляных дистиллятов (концентрат, гудрон) служит для получения масел различного вида. Люди научились применять нефть в производстве многих необходимых веществ и использовать её на благо, это - то вещество, которое всегда будет необходимым, актуальным и востребованным и главное, никогда не обесценится.
Промышленные скопления нефти встречаются почти исключительно в верхней, осадочной оболочке земной коры. Изредка их обнаруживают в вулканических (базальты), интрузивно-магматических (граниты) или метаморфических (гнейсы) породах. Залежи нефти и газа находят практически во всех типах осадочных горных пород, но преимущественно в песках, песчаниках, известняках, доломитах, поскольку они отличаются повышенной пористостью и представляют естественные вместилища - коллекторы, резервуары жидких и газообразных углеводородов. Но и более плотные породы - глины, плотные карбонаты могут представлять такие коллекторы, если они достаточно трещиноваты. Общей особенностью осадочных толщ, вмещающих залежи нефти, является их субаквальное происхождение, то есть отложение в водной среде.
Происхождение нефти долгое время было предметом жарких споров, которые полностью не затихли и в наши дни. Существуют две противоположные версии происхождения нефти: неорганическая и органическая. Выбор между этими версиями обуславливается тем, что нефть - весьма подвижное вещество-флюид, оно способно к перемещению или миграции внутри земной коры и ее осадочной оболочки на большие расстояния, и скопления нефти нередко находятся достаточно далеко от предполагаемого места образования. Органическая теория происхождения нефти впервые была высказана Менделеевым и заключается в том, что вода протекала мимо раскаленных карбидов металлов, и, таким образом, образовывались углеводороды, которые впоследствии превращались в нефть. Вторая - органическая теория, заключалась в том, что нефть образовывалась, как правило, в морских и лагунных условиях, путем перегнивания органических остатков животных и растений (илов) в определенных термобарических условиях (высокое давление и температура). В общем, по всей сумме накопленных фактов достаточно обоснованной может считаться лишь концепция органического, биогенного происхождения нефти, выдвинутая немецким ботаником Г. Потонье в начале XX века. В нашей стране она была разработана Г.П. Михайловским, И.М. Губкиным, но наиболее полно и на современном уровне Н.Б. Вассоевичем, который назвал ее осадочно-миграционной теорией нефтеобразования. Согласно этой теории, источником нефти является захороненное в осадках органическое вещество - продукт разложения организмов, - отлагающееся вместе с минеральными частицами осадков. В свою очередь, источником этого органического вещества являются две группы организмов: наземная растительность, остатки которой сносились реками в морские или озерные бассейны, бактерии и морской зоо- и фитопланктон, причем именно последнему принадлежит главная роль в нефтеобразовании. Различия в составе органического вещества, отложенного из двух этих источников - гумуса и сапропеля, прослеживаются в составе нефти, возникших за их счет. Накопление значительных масс органического вещества в осадках было возможно в условиях отсутствия или ограниченного доступа свободного кислорода, что могло происходить лишь в водной среде. Органическое вещество находится в осадках в рассеянном состоянии. Одни типы осадков им обогащены в большей степени, другие - в меньшей или даже практически его лишены, но среднее содержание очень редко превосходит 1% от массы осадка. И лишь относительно небольшая часть этого вещества (10-30%) затем преобразуется в нефть, остальная сохраняется в осадке и переходит в образующуюся из него осадочную породу.