Становление, освоение и динамика развития нефтегазового комплекса Западной Сибири. Курсовая работа (т). География, экономическая география. 2010-10-13

Нефть не считалась значимым ресурсом вплоть до распространения в начале XX века автомобилей. Полвека спустя потребность в бензине привела к резкому росту добычи “черного золота”. Произошло это настолько стремительно, что с 1957 по 1966 год было добыто и переработано нефти больше, чем за предыдущие сто лет. Именно на это время и приходится освоение западносибирских месторождений.

4 октября 1959 года газета “Тюменская правда” написала: “25 сентября на Мулымьинской структуре, вблизи села Шаим, на глубине 1405 метров был открыт нефтеносный пласт, суточный дебит которого по предварительным данным составляет свыше 1 тонны легкой нефти… Тюменская область в скором будущем может стать новым советским Баку!”. В марте 1961 года первая скважина в Западной Сибири дала нефть.

О том, как искали и добывали первую западносибирскую нефть, о современных способах разработки недр – в материале “РГ”.

Кровь земли

Первая в мире нефтяная скважина была пробурена в урочище Биби-Эйбат (верстах в 6 от Баку) в 1848 году. До этого нефть добывалась из колодцев. Первая в России нефтяная скважина механическим ударным способом глубиной 198 метров была пробурена на Кубани инженером Арадилионом Новосильцевым в 1864 году. Переход от ручного способа бурения скважин к механическому ударному способу принято считать началом рождения нефтяной и газовой промышленности.

Единственный способ точно установить наличие или отсутствие нефти на исследуемом участке – это пробурить скважину при помощи буровой установки. Пробуренная скважина крепится трубами, что придает ей дополнительную прочность и облегчает добычу нефти.

Добытая из скважины нефть-сырец представляет собой теплую жидкость темного цвета с желтоватым, буроватым или зеленоватым оттенком и резким запахом. Она легче воды, состоит из жидких и, в меньшей части, твердых и газообразных углеводородов. Последние влияют на качество нефти: чем она легче, тем выше ее теплоотдача.

В Западной Сибири, кстати, не применяется бурение электробурами: геолого-технологические условия (неустойчивые породы) таковы, что предпочтительнее бурение с помощью гидравлических забойных двигателей. Это позволяет добиться простоты конструкции скважины за счет того, что колонна бурильных труб не вращается, тем самым исключается возможность осыпей, обвалов стенок скважины.

Современные буровые поражают мощью и внушительным внешним видом. Первые же устройства были куда скромнее. Однако, несмотря на развитие технологий, монтировать вышки приходится иной раз вручную, по колено в топком болоте.

“Сложилось такое мнение, что добыча нефти – дело нехитрое: достаточно пробурить “дырку” и нефть сама потечет. Но это совсем не так. Буровик никогда не назовет скважину “дыркой”: это сложное инженерно-техническое сооружение, для строительства которого требуется огромный опыт, знания, физические и интеллектуальные усилия, огромные финансовые средства. Для этого привлекается большое количество людей самых разных специальностей – транспортники, строители, геологи, буровики, промысловики, геофизики – без которых невозможно пробурить скважину”, – рассказывают бывалые нефтяники.

Скорость проходки – 30 сантиметров в час. Глубокие же скважины могут достигать нескольких километров. На то, чтобы дойти до нефти, уходят недели, а то и годы. При этом, чтобы начать бурение, нужно смонтировать саму вышку, а до того – завезти на объект несколько тонн металлических конструкций.

Обычно в Западной Сибири глубина скважин составляет 1,5-2,5 километра, в Восточной Сибири бурят 2-3-километровые скважины, а в Поволжье глубина скважины может достигать 4,5 километров.

При строительстве новой скважины задействованы не только буровики, но и десятки других служб: сейсмологи, ремонтники, работники добычи и многие другие специалисты.

Из чего состоит процесс бурения скважины? Для бурения скважины применяют буровые установки. Сначала в скважину опускают долото, которое и будет выполнять всю основную работу. Долото навернуто на бурильные трубы, и вся эта конструкция называется бурильной колонной. Во время бурения через трубы проходит буровой раствор, которых охлаждает долото и выносит на поверхность пробуренную породу. Затем раствор очищается от породы.

При необходимости (если существует опасность обвалов) скважину укрепляют обсадными трубами и бурят более маленьким долотом. Обычно процесс бурения скважины занимает от одного месяца до года: все зависит от геологических особенностей местности, плотности нефти, длины скважины, добросовестности рабочих и прочих факторов. Когда бурение скважины закончено, в нее спускают обсадную колонну, а в пространство между колонной и стенками скважины заливают бетон, чтобы предотвратить обрушение ее стенок.

Эволюция поиска

Бурение – самый эффективный способ найти нефть. Правда, он очень долгий и дорогостоящий. В Сибири одна скважина может стоить под миллиард рублей (в Татарстане – 25-30 миллионов). Трудно представить степень разочарования нефтяников, если при таких трудозатратах и денежных вливаниях скважина не дает нефти. Такое нередко случалось и раньше, когда искали “черное золото” исключительно с помощью бурения скважин.

Сегодня оборудование, используемое для поиска нефти, в разы компактнее и дешевле: в пробуренные мини-скважины закладывают взрывчатку и подрывают. Дальше работает принцип локатора: от разных пород взрывная волна отражается по-разному, иначе она отразится и от нефти. Самая современная технология поиска нефтяных пластов заключается в том, что в месте примерного нахождения залежей движутся специальные машины на гусеницах. Создаваемая их днищами вибрация позволяет определить наличие полезного ископаемого. О такой сейсморазведке еще совсем недавно можно было только мечтать.

Еще один любопытный метод поиска – “вынюхивание”. Биохимические исследования нужны для того, чтобы понять: имеются ли углеводороды в нефтяной ловушке, которую обнаруживает сейсморазведка, или нет. Датчик с сорбентом помещается в неглубокий шпур (искусственное цилиндрическое углубление в земле или горной породе – ред.) и закрывается. Через две недели его извлекают, и анализ показывает, стоит ли бурить скважину в этом месте.

Однако даже при всем многообразии современных методик поиска нефти, обнаруживать ее удается во все более скромных масштабах, нежели в 1940-60-х. Истощаются даже относительно новые западносибирские месторождения. Специалисты говорят: эпоха легкой – и по консистенции, и в плане добычи – нефти, заканчивается.

Данные разведки

О нефтепроявлениях в Сибири – о выходах битумных сланцев, спутников нефти в бассейне Оби – писал еще в конце XVII века Юрий Крижанич, хорватский богослов, философ и историк, сосланный в Тобольск за поддержку грекокатолической церкви.

Пророческую идею о существовании нефти на восточном склоне Уральского горного хребта в 1932 году выдвинул основоположник советской нефтяной геологии академик Иван Губкин: “Я полагаю, что у нас на востоке Урала, по краю великой Западно-Сибирской депрессии… могут быть встречены структуры, благоприятные для скопления нефти”. Вскоре предположения получили первые практические подтверждения, и в конце 50-х годов ХХ века на тюменских просторах приступила к работе геологоразведочная экспедиция.

Даже начавшаяся Великая Отечественная война не остановила работы. Лишь в 1942 году, когда немецкие танки прорвались к Сталинграду, разведочные работы в Западной Сибири замерли.

Строительство первой опорной скважины – Тюменской – было начато в 1948 году. Изучение геологического разреза установило, что условия для формирования залежей углеводородов здесь благоприятны. В общей сложности на территории Тюменской области было пробурено 11 таких опорных скважин. 

В начале 1960-х годов были разведаны первые нефтяные запасы региона, главным из которых было открытое в 1965 году месторождение-супергигант Самотлор с извлекаемыми запасами около 14 миллиардов баррелей (2 миллиарда тонн). Данные об открытии первых крупных месторождений в Западной Сибири поступили как никогда кстати: добыча в Волго-Уральском регионе неуклонно снижалась.

Летом 1960 года, когда тюменские скважины дали первую промышленную нефть, директор Института геологии и геофизики Сибирского отделения Академии Наук Анатолий Трофимук подчеркнул: “На протяжении ряда лет нашим разведчикам недр удавалось обнаружить нефтяные залежи в разных районах азиатской части СССР. Но только тюменские геологи и буровики добыли нефть, имеющую бесспорный промышленный потенциал. По имеющимся теперь данным можно сказать, что Конда в самом недалеком будущем станет крупным нефтепромыслом страны”.

В мае 1964 года танкер открыл первую в истории Западной Сибири нефтяную навигацию.

К 1975 году планировалось довести добычу нефти в Западной Сибири до 100-120 миллионов тонн в год. Эта цель казалась, по воспоминаниям экспертов, недостижимой: в Татарии, главном на тот момент нефтедобывающем районе страны, для выхода на показатель 100 миллионов тонн в год потребовалось 23 года, а сибиряки должны были добиться этого за пять лет.

Край суровый

Добыча нефти в России – дело сложное. В той же Саудовской Аравии или Ираке достаточно лишь пробурить одну скважину в песке, и к ней можно свободно подойти. В России же запасы нефти сосредоточены в болотистой местности, а разница между летней и зимней температурой достигает нескольких десятков градусов.

Так как пробурить скважину в болоте невозможно, сначала нужно вырубить лес, осушить болото, отсыпать площадку из песка, и только потом начинается бурение. Причем бурят скважину не вертикально, а под наклоном.

Здешний край огромен: юг нефтегазоносных земель Западно-Сибирской равнины удален от их северных границ так же, как в европейской части страны Архангельск удален от Астрахани. Преодолеть эти расстояния куда сложнее, чем в европейской части: территория неплотно заселена, покрыта непроходимой тайгой и держит мировой рекорд по заболоченности.

Богатейшие месторождения лежат под самыми мощными торфяниками. Ко всему этому добавляются суровость климата, а севернее Сибирских Увалов – еще и вечная мерзлота. Строить здесь дороги, поселки, нефте- и газопроводы – сложнейшая задача. Однако, как говорят нефтяники, эти обстоятельства стали причиной рождения очень интересных технических проектов. Так, возникли буровые установки на воздушной подушке, плывущие над болотами, изобретен способ понижения температуры дорожного полотна за счет испарения природного газа в пористой массе (таким образом, мерзлота не тает и тысячекилометровый искусственный каток даже летом может связать отдаленные районы нефтепромыслов с базами).

Геннадий Шмаль, один из создателей нефтегазового комплекса в Западной Сибири, рассказывал, как сложно было первопроходцам превратить дикий болотистый край в оазисы цивилизации и высокой культуры: в 1960-е, в самом начале освоения тюменских богатств, британская Financial Times, смакуя трудности таежной стройки, иронизировала: “Тюменские большевики называют огромные цифры перспектив добычи на 1975-й и более поздние годы. Но посмотрим, смогут ли они осуществить то, о чем мечтают…”. Смогли!.  В 1960-70 гг. люди годами жили в бараках и вагончиках, чтобы принести многомиллионные прибыли в казну страны. Сейчас нефтяники-первопроходцы вспоминают это время как время героев и подвигов.

Темпы освоения месторождений в Тюменской области были в среднем в 2-3 раза выше, чем в Татарии и Башкирии. С трудом, а подчас и с риском для жизни, высаживаясь в непроходимой тайге с вертолетов, первопроходцы почти везде были едва ли не первыми людьми, ступившими на эту землю.

Рост добычи в Западной Сибири предопределил рост добычи в Советском Союзе с 7,6 миллионов баррелей (более миллиона тонн) в день в 1971 году до 9,9 миллионов баррелей (около 1,4 миллиона тонн) в день в 1975 году. К середине 1970-х годов добыча в районе Западной Сибири заполнила разрыв, образовавшийся из-за падения добычи в Волго-Уральском регионе.

Казалось бы, нефть, добываемая в тяжелых условиях, обходится достаточно дорого. Однако парадокс в том, что себестоимость тюменской (и томской) нефти ниже, нежели у татарстанской, например. “В этом районе счастливо сочетаются благоприятные геологические особенности – очень высока плотность запасов на больших площадях и, кроме того, нефть залегает на очень удобных для добычи глубинах. Западная Сибирь отличается также высокой долей крупных месторождений, позволяющих организовать добычу с небольшими затратами. Например, одно такое месторождение – Самотлорское – способно ежегодно давать нефти в 4 раза больше, чем все месторождения Апшеронского полуострова”, – поясняет ежегодник “Земля и люди” за 1972 год.

Многие из вводимых в эксплуатацию месторождений по международной классификации относились к категории уникальных, дающих аномально высокий дебит скважин: скважины, пробуренные на них, дают много нефти, качество которой значительно выше, чем волго-уральской.

Нефть, добытая в Западной Сибири, выглядит как почти прозрачная жидкость. Для сравнения, та, что “водится” в Татарстане – черная, тягучая, самарская и оренбургская – красная, иногда оранжевая. А экзотичную с виду зеленую нефть добывают в Иране.

Нефть Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна характеризуется низким содержанием серы (до 1,1 процента), и парафина (менее 0,5 процента), высоким содержанием бензиновых фракций (40-60 процентов) и повышенным количеством летучих веществ.

“… Открывают задвижки, и в подготовленную емкость – цистерну – с силой бьет черная струя. Прекрасная, зеленовато-коричневая, с золотистой пеной ароматическая жидкость. Разве могут сравниться для нефтяника с запахом нефти любые самые дорогие духи?! Нет, их запах в сравнении с нефтью – ничто. Берем на ладони, растираем, нюхаем. Хочется даже попробовать на вкус. Радость, большая радость. Ведь это первая сибирская нефть …”, – вспоминает почетный разведчик недр Рауль-Юрий Эрвье.

Западносибирская нефть, с относительно молодых месторождений, пахнет – как говорят знатоки – изысканнее: в ней отсутствует запах серы, как в поволжской и уральской. Однако, эксперты с точностью могут спрогнозировать: Сибирь ждет участь Татарстана: девонской нефти с каждым годом будет все меньше, а карбоновой – больше. Те, кто пробовал нефть на язык – в прямом смысле – говорят: она сладковатая, с кислинкой. Эту кислинку как раз и придает сера. А еще сера удешевляет российскую экспортную нефть марки Urals, которая получается смешением в системе трубопроводов тяжелой, высокосернистой нефти Урала и Поволжья с легкой западносибирской нефтью Siberian Light.

Добыча нефти в России окончательно прекратила свое падение в 1997 году. Независимые эксперты считают, что Западная Сибирь располагает остаточными запасами более 150 миллиардов баррелей (более 20 миллиардов тонн), и уровень добычи может быть в три раза больше, чем сейчас. Но ситуация осложнена плохими пластовыми условиями на уже разрабатываемых месторождениях и тем, что западносибирские месторождения обычно состоят из большего числа нефтеносных пластов, чем месторождения в других регионах, что отягчает добычу.

Справка “РГ”

Добыча нефти в Западной Сибири, основном добычном регионе России, будет снижаться до 2021 года примерно до уровня в 290 миллионов тонн (с 300 миллионов – в 2021 году). Эксперты полагают, что после 2021 года добыча нефти в регионе начнет восстанавливаться, и к 2035 году снова достигнет 300 миллионов тонн благодаря новым открытиям и разработке трудноизвлекаемых запасов. К 2025-2030 годам добыча нефти в России, при благоприятных внешних и внутренних условиях, может составить 580-585 миллионов тонн в год.

Текст: Екатерина Призова