Нефтепродукты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Термин "нефть" в современном мировом лексиконе стал синонимом общепринятого словосочетания "черное золото". И объясняется этот факт не только тем, что сегодня нефть, наряду с Природным газом, является основным и практически безальтернативным источником энергии, но и тем, что ее запасы невосполнимы. При этом дальнейшей переработке подвергаются лишь 10% добываемой сырой черного золота, остальные 90% - сжигаются. Как минимум, два десятилетия многие аналитики всерьез пугали человечество тем, что еще каких-нибудь 40-50 лет, и ее запасы будут полностью исчерпаны.

Тем не менее, на сегодняшний момент использование черного золота практически эквивалентно ее добыче. К концу ХХ века ее фактические мировые запасы насчитывали 1 триллион 46 миллиардов баррелей.

1.Время и места познания нефти человечеством. Использование нефти человеком в начальном периоде ее добычи

Нефть известна человечеству с давних времен. Уже за 6000 лет до нашей эры люди использовали нефть для освещения и отопления. Наиболее древние промыслы находились на берегах Евфрата, в Керчи, в китайской провинции Сычуань. Упоминание о нефти встречается во многих древних источниках (например, в Библии упоминаются смоляные ключи в окрестностях Мертвого моря). Почему же нефть называется нефтью?

В языках многих народов мира встречаются слова, сходные по звучанию со словом «нефть». В настоящее время считается, что исходным для образования слова «нефть» было мидийское слово «нафата», что означало «просачивающаяся», «вытекающая». Государство Мидия существовало в IX-VI веках до н. э. на границе территорий современных Азербайджана и Ирана. Когда персы завоевали Мидию, то вместе с клинописной письменностью и многими другими достижениями культуры позаимствовали слово «нафата». Постепенно оно трансформировалось в «нефт». Этим словом обозначались колодцы, из которых добывали нефть для священного огня. Позднее от слов «нефт» и «нафата» возникло греческое слово «нафта».

В странах Западной Европы, где все научные сочинения в средние века писали на латыни, для обозначения нефти широко используются слова, производные от латинского слова «петролеум», т. е. каменное масло («петрос» - камень, «олеум» - масло): в Англии - «петролеум», во Франции и Румынии - «петроль», в Италии - «петролио».Другое широко распространенное название нефти - «ойл» - означает также «масло», «растительное масло». Так как нефть считали «каменным маслом», то слово «ойл» стало применяться и для ее обозначения. Эти три слова затем вошли во многие другие языки.

Как уже отмечалось, нефть широко применялась для освещения. Так, когда в 330 г. до н. э. войска Александра Македонского дошли до Каспийского моря, то они обнаружили, что в отличие от древних Египта, Рима и Греции, где светильники заправлялись оливковым маслом, местные жители использовали для этого нефть.

Нефть с давних времен применялась и как лекарственное средство. Считалось, что белая нефть излечивает от простудных заболеваний, а черная - от кашля. Египтяне использовали нефтяные масла при бальзамировании. Древнегреческий ученый Гиппократ (IV-V в.в. до н. э.), которого считают отцом медицины, описал много лекарств, составной частью которых была нефть. Во время войны за независимость (1783 г.) солдаты революционных войск Б. Линкольна собирали с поверхности ручья в Западной Пенсильвании плавающую нефть и прикладывали к суставам, чтобы снять ревматические недомогания.

Однако наиболее громкую славу нефти принесло ее использование в военных целях. Римский ученый Плиний Старший, описывая походы римлян, упоминает, что защитники осажденного города Лукула сбрасывали с городских стен на головы атакующих горшки с горящей нефтью. Войска Чингисхана (XII-XIII в.в.) овладели крепостью Бухара, забросав ее горшками с нефтью и выпуская горящие стрелы, что привело к многочисленным пожарам. В боях с половецким князем Кончаком русские воины, как свидетельствует «Ипатьевская летопись», имели стрелы с пучками тряпья, смоченными «земляной смолой», т.е. нефтью.

Однако самым страшным оружием древности был так называемый «греческий огонь». Считается, что его создателем является грек Каллиниколос из Гелиополиса. Согласно историческим хроникам, в 673 г. нашей эры во время осады Константинополя арабами, он передал византийскому императору рецепт зажигательного состава, названного позднее «греческим огнем». В рукописях говорится, что эта смесь воспламенялась от контакта с воздухом. Залить «греческий огонь» было невозможно: вода лишь усиливала его горение, способствуя растеканию смеси. Особенно эффективен «греческий огонь» был в борьбе с кораблями противника. Так, во время атаки арабов на Константинополь греки подпустили вражеские корабли поближе, а затем неожиданно вылили и море огромное количество зажигательной смеси. Более суток длился этот пожар, в результате которого сгорел почти весь арабский флот.

Состав «греческого огня» хранился в глубокой тайне. Лишь спустя 400 лет после поражения у стен Константинополя арабским алхимикам удалось установить, что основу «греческого огня» составляет смесь нефти с серой и селитрой...

Первым нефтепродуктом, с которым познакомилось человечество, был асфальт, представляющий собой вязкое смолистое вещество, получаемое в результате длительного выветривания нефти. Слово «асфальт» ввел в литературу Геродот, описавший в 460...450 г.г. до н.э. в «Истории греко-персидских войн» персидские и месопотамские асфальтовые месторождения. «Асфальт» - производное от слова «асфалес» (прочный, крепкий, надежный). Древние называли асфальт горной смолою, а по современным представлениям - это один из видов природного битума. Широко известен библейский Миф о всемирном потопе, во время которого спасся только Ной и его семья, благодаря тому, что он заблаговременно построил ковчег, который для гидроизоляции осмолил снаружи и изнутри природной смолою (асфальтом). Однако в настоящее время установлено, что библейский миф имеет более древнюю историю. Прототипом библейского Ноя, который после всемирного потопа стал родоначальником всего человечества, да еще и спас на своем ковчеге «каждой твари по паре», был ассиро-вавилонский Ут-Напиштим. История того, как он спасся, изложена на 12 глиняных табличках, датируемых примерно 2500 г. до н. э. В них в частности, говорится, что свой ковчег он осмолил асфальтом.

В 700 - 500 гг. до н. э. в Вавилоне асфальт использовали как водонепроницаемое вещество при создании «висячих садов» Семирамиды - одного из семи чудес света, а также туннеля длиной 1 км под р. Евфрат. Асфальт широко использовался и как связующее вещество. В Библии рассказывается, что при строительстве легендарной Вавилонской башни вместо цемента при кладке использовалась «земляная смола», т. е. асфальт. Наиболее старые участки Великой китайской стены за 400 лет до н э. сооружены на природном битуме. Крепостные стены в Мидии по свидетельству греческого историка Ксенофонта (около 400 г. до н. э.) были построены из обожженных кирпичей, скрепленных битумом. Асфальт применялся и для получения твердых покрытий. Когда после открытия Америки испанцы проникли в 1532 г. в Перу, они обнаружили там древние дороги, покрытые асфальтом. В Древнем Египте в амбарах для хранения зерна (3000 г. до н. э.) пол и стены покрывали асфальтом. В Азербайджане природный асфальт («кир», по-местному) использовали для покрытия плоских крыш жилых и других зданий. После крушения великих цивилизаций природный асфальт как строительный материал очень долго не использовался. Новая история асфальта начинается только в XIX веке. В 1832 -1835 гг. в Париже были выполнены первые значительные работы по мощению городских улиц и тротуаров асфальтом. В 1836-1840 гг. были заасфальтированы тротуары в Лондоне, Филадельфии, Лионе, Вене и других городах.

Несмотря на очевидные достоинства асфальтовых дорог, у них нашлись противники. Те, кто выполнял работы по мощению улиц с помощью традиционных материалов, стали утверждать, что на асфальтовой мостовой лошади очень скоро портятся». Чтобы разрешить возникший спор, в Лондоне на одной из оживленных асфальтированных улиц были проведены специальные наблюдения, показавшие, что за 36 дней из 468000 лошадей упала только 201 лошадь. Кроме того, было установлено, что «лошади, падая на асфальте» не стирают себе Кожина коленях», а коляски, фаэтоны и омнибусы из-за отсутствия тряски требуют гораздо меньшего ремонта и не создают шума при движении. После этого асфальт начал свое победное шествие по городам мира. В России первую попытку асфальтирования тротуаров (Одесса, 1839 г.) предпринял К.И. Борно - владелец первого в стране асфальтового завода. Но из-за начала Крымской войны завод закрылся. Позднее в 1865 г. заасфальтировали террасы Зимнего Дворца в Петербурге, а с 1866 г. стали асфальтировать дворы, тротуары, улицы и площади. В 1869-1873 гг. им были покрыты улицы в Кронштадте, Риге, Москве, Одессе, Киеве, Харькове и Тамбове. Примечательно, что для производства этих работ использовался асфальт, закупленный за рубежом. Только в 1874 г. в России был построен асфальтовый завод вблизи Сызрани. Он существует и в настоящее время.

Современные дороги покрыты асфальтом, изготовленным на базе нефтяных битумов, получаемых в результате окисления воздухом тяжелых остатков перегонки нефти при температуре 239-340 °С. Этот процесс был разработан в 1896 г., а внедрен в производство в 1914г.

В целях освещения человечество использовало различные средства: лучину, оливковое масло, нефть, животные жиры и др. В 1830 г. австрийский химик К. Рейхенбах впервые получил осветительное масло путем сухой перегонки дерева, торфа и каменного угля. Полученный продукт он назвал «фотоген» (от греческих слов «фотос» - свет и «ге-нос» - рождение), т.е. «свет рождающий» или «свет дающий». Позже словом «фотоген» стали называть светлую прозрачную жидкость, получаемую при перегонке нефти (современный керосин).

2.История развития нефтепереработки с начала добычи нефти до настоящего времени

Перегонка нефти была известна еще в начале нашей эры. Этот способ применяли для уменьшения неприятного запаха нефти при ее использовании в лечебных целях. В небольшом количестве нефть перегоняли в колбах, а в большом в кубах. Отдельные применения нефти, в древности считавшиеся несомненными, могут удивить нас сегодня. Например, средневековыми врачами нефть прописывалась и как внутреннее и как наружное средство.

Получать хорошее горючее для светильников позволила перегонка нефти. О том, как ее перегоняют, писал еще римский врач Кассий Феликс. Можно сказать, что в те времена река нефти и начала делиться на рукава, которых сегодня множество: бензин, керосин, мазут, гудрон и т. д.

Наша страна является родиной промышленной переработки нефти. Федор Прядунов на базе ухтинской нефти в 1745 году построил первый нефтеперегонный завод, дававший ежегодно до тысячи пудов «чистого прозрачного масла». Для этого он использовал кубовую установку, применявшуюся ранее для получения дегтя, скипидара, канифоли из древесной смолы. Оно представляло широкую фракцию в количестве до 60 процентов от сырой нефти, похожую на керосин. Эту жидкость употребляли для медицинских целей и как лампадное масло.

До наших дней сохранились подлинные чертежи завода пионеров нефтепереработки -- братьев Василия, Герасима и Макара Дубининых, крепостных крестьян графини Паниной. Завод был построен в 1823 году в Моздоке и успешно работал на грозненской нефти. Основой завода был перегонный железный куб с медной крышкой, вмазанный в печь. Из крышки куба выходила трубка, проходящая через бочку с водой. Пары нефти, выделяющиеся при ее нагреве, охлаждались водой и конденсировались. Как только эта жидкость начинала темнеть топку тушили, а густой остаток в кубе-мазут- выбрасывали. Из 40 ведер (около 500 литров) получали 16 ведер фотогена (аналога керосина), двадцать ведер оставалось в кубе в виде мазута, а 4 «угорали»- терялись в процессе перегонки. Выход керосина составлял около 40 процентов на нефть.

Сильный толчок дальнейшему развитию нефтепереработки в середине прошлого века дало появление керосиновой лампы с фитилем и резервуаром. Оказалось, что нефтяной керосин значительно лучше по своим качествам, чем фотоген (топливо для ламп), получаемый из каменноугольного, древесного, торфяного и других дегтей. Керосин не коптит, содержит мало серы и других примесей и поэтому не отравляет воздух в помещении.

В 40-х годах XIX в. нефтеперегонные заводы появляются в других станах. В 1848г. Дж. Юнг начал перегонку нефти на заводе в Великобритании, в 1849 г. С.Кир простроил завод по перегонке нефти в Пенсильвании (США). Во Франции первый нефтеперегонный завод был построен А. Гирном в Эльзасе в 1854г. В 50-е годы XIX в. зарождается промышленная переработка нефти в Германии, Польше и Румынии.

Переработка бакинской нефти на керосин началась в 1860 году. Первые крупнейшие нефтеперегонные заводы в России появились в районе Баку: завод В.А. Кокорева и П.И.Губонина (1860год), Д.Меликова (1863 год). В 1873 году здесь было уже 80 заводов мощностью свыше 16 тысяч тонн керосина в год. Растут не только объемы перерабатываемой нефти, но также расширяется и ассортимент нефтепродуктов. Во второй половине 70-х годов XIX века на нефтяных заводах в Баку и в других районах все шире производятся смазочные масла, гудрон и другие нефтепродукты.

Развивалась нефтепереработка и в других районах. В 1865 году в Грозном был постоен завод И.М.Мирзоева, а в 1868 г. на Таманском полуострове начал действовать крупный нефтеперегонный завод А.Н.Новосильцева, который полностью, обеспечивал керосином свой регион.

К началу 70-х годов XIX века в России функционировали и другие фотогеновые (керосиновые) заводы: В Одессе -4, в Херсоне- 1, в Керчи-3. они перерабатывали кавказку и молдавскую нефти.

В исследовании нефти и технологии ее переработки в то время большую роль сыграли работы Д. И. Менделеева, который предлагал «обратить особое внимание на необходимость переработки бакинской нефти не только на керосин, но и на смазочные масла». Богатый промышленник В. И. Рагозин по совету Д. И. Менделеева в 1879 году в Константиновке, близ Ярославля, пустил нефтеперерабатывающий завод. (Этот завод работает и поныне, естественно, по современной технологической схеме и на современном технологическом оборудовании.) Завод был рассчитан на ежегодную переработку 20 тысяч тонн нефтяных остатков -- мазута и бензина. Его продукция отличалась высоким качеством, вывозилась за границу и успешно вытесняла с рынков стран Европы американские нефтепродукты. «Русские масла» в те времена слыли лучшими в мире.

Аппарат для непрерывной перегонки нефти в 1873 году разработал бакинский нефтепромышленник А. А. Тавризов, а десять лет спустя непрерывная перегонка нефти была осуществлена в Баку на заводе братьев Нобель.

Долгое время предметом забот инженеров была проблема сжигания нефтяных остатков. Например, в Баку для промышленных топок использовались брикеты из сухого навоза, пропитанного нефтяными остатками или густой нефтью.

Совершенствовалась техника перегонки нефти. Если первоначально она производилась в кубах периодического действия, аналогичных тем, что использовалась братьями Дубиниными. Однако такая технология перегонки не обеспечивала надежного разделения нефти на фракции, поскольку температура границы отбираемых фракций определялась «на глазок».

Со временем кубовые установки превратились в кубовые батареи - набор соединявшихся друг с другом кубов, каждый из которых служил для получения определенной нефтяной фракции. К концу XIX века были разработаны кубовые батареи непрерывного действия. В них использовался принцип регенерации тепла: получаемые горячие нефтяные фракции отдавали свое тепло нефти, поступающей на переработку. Это позволи резко увеличить производительность установок. Так установка, предложенная в 1886 г. В.Г.Шуховым и Ф.А. Инчиком, позволяла, ежесуточно перегонять количество нефти, в 27 раз превышающее объем аппарата, тогда как аналогичный показатель для куба периодического действия равен 1,5, а для кубовой батареи -4.

В 1866 году русский инженер А. Шпаковский изобретает «пульверизатор», при помощи которого жидкое топливо распылялось воздухом. Эта идея нашла широкое распространение, как в России, так и за границей. Впоследствии вместо воздуха стали применять водяной пар, и появилось множество известных и сейчас форсунок для сжигания жидкого топлива, как в стационарных установках, так и на пароходах и паровозах. Тяжелые остатки нефти, такие, как мазут, стали очень важным продуктом переработки нефти, и спрос на них резко увеличился.

На протяжении почти всего XIX века целью перегонки нефти было, в основном, получение керосина. Его качество и выход зависели от природы нефти, технологии ее перегонки и других факторов.

Основными характеристиками товарного керосина в начальный период были удельный вес (0,79…..0,85 т/м3), температурный интервал кипения (170..320 0С) и цвет. Поскольку выход керосиновой фракции был относительно невелик (из бакинской нефти -25…30%) нефтепромышленники пытались «делать» дополнительные объемы похожей на керосин по удельному весы жидкости, смешивая легкие и тяжелые фракции. Такой продукт при употреблении в лампах часто взрывался. Поэтому годность керосина для безопасности освещения стали определять по температуре вспышки (воспламенения паров над поверхностью жидкости) и температуре воспламенения (возгорании жидкости).

В конце XIX века нашлось применение и еще одному очень важному продукту, который получается из нефти,-- бензину.

В 80-х годах прошлого века русский моряк О. С. Костович изобрел первый в мире бензиновый карбюраторный двигатель. Этот двигатель, предназначавшийся для дирижаблей, хранится ныне в Музее авиации и космонавтики имени М. Фрунзе. В 1885 году Г. Даймлер в Германии применил бензиновый двигатель для мотоцикла, а позже К. Бенц -- для трехколесной тележки.

Встала задача -- каким образом можно получать из нефти больше бензина. Еще в 1866 году англичанин Дж. Юнг патентует способ разложения нефти при нагревании под давлением. Этот способ, впоследствии названный крекингом, позволил получать бензин и керосин из тяжелых углеводородов.

В 1891 году В. Шухов и С. Гаврилов предложили установку для непрерывного термического крекинга под давлением, идея которой до настоящего времени является основой всех современных установок подобного рода.

Работы русских ученых Н. Д. Зелинского, Л. Г. Гурвича, С. В. Лебедева, Г. Г. Густавсона и других заложили основы химического направления в переработке нефти.

В 1926 г. В.Г.Шуховым в содружестве с индженером М.А. Капелюшниковым, изобретателем турбобура, была создана крекинговая установка.

Наряду с углублением переработки нефти другой важной задачей, в СССР, является улучшение качества главных нефтепродуктов - моторных топлив и масел, для удовлетворения возрастающих требований к охране природы, а также со стороны транспорта. В указанное 20-летие уд.вес высокооктановых бензинов, в общем объеме производства автомобильных бензинов, удалось повысить с 3,1 до 79,1%, дизельного малосернистого топлива с 50 до почти 100%, высокоиндексных моторных смазочных масел с 2,25 до 87,3%.

За рубежом первое место по мощности установок занимают США; крупными мировыми центрами нефти являются также страны Западной Европы и Япония. Быстрыми темпами развивается в нефтедобывающих странах: Саудовской Аравии, Мексике и др. В связи с высоким спросом на мазут для западноевропейских стран и Японии вплоть до 1973 были характерны неглубокая переработка нефти с выпуском св. 40% мазута и соответственно незначительные мощности установок для деструктивных процессов. Вызванное нефтяным кризисом 70-х гг., резкое повышение цен на сырье, привело к существенному сокращению потребления нефти и особенно мазута, который стали заменять альтернативными источниками энергии (природным газом, углем и др.). Поэтому возросла необходимость углубления переработки нефти, причем для стран Западной Европы и Японии наиболее актуальна деструктивная переработка тяжелых дистиллятных фракций (первый этап углубления). Для США, где и до 1973 глубина переработки нефти достигала 78%, прежде всего, важна деструктивная переработка нефтяных остатков (второй этап углубления), что требует более совершенной технологии и значительно удорожает производство. В настоящее время за рубежом широко осуществляется строительство установок каталитического крекинга, гидрокрекинга и висбрекинга, блоков переработки нефтяных остатков, технолог.схемы которых включают комбинации процессов гидрообессеривания и каталитич. крекинга или коксования, термич. крекинга и гидрокрекинга и т. д.

Проблема углубления переработки нефти в СССР и ведущих капиталистах, странах решается в условиях сокращения использования высококачеств. малосернистых нефтей при одновременном ужесточении экологич. требований к качеству нефтепродуктов. В последние годы значительно снижены, в частности, предельно допустимые значения содержания S в топливах, что привело к ускоренному росту мощностей установок гидроочистки.

3.Методы бурения скважин с начала бурения по настоящее время. Рост глубин бурения скважин и соответственно рост добычи нефти. Время бурения скважин

нефть перегонка добыча

Первые скважины в истории человечества бурили ударно-канатным способом за 2000 лет до нашей эры для добычи рассолов в Китае. Первые сообщения о китайских скважинах для добычи воды и соляных рассолов содержатся в работах философа Конфуция, Скважины сооружались методом ударного бурения и достигали глубины 900 м. Это свидетельствует о том, что до этого техника бурения развивалась в течение, по крайней мере, еще нескольких сот лет. Иногда при бурении китайцы натыкались на нефть и газ. Так в 221...263 гг. н.э. в Сычуане из скважин глубиной около 240 м добывали газ, который использовался для выпаривания соли. Документальных свидетельств о технике бурения в Китае мало. Однако, судя по древней китайской живописи, барельефам, гобеленам, панно и вышивкам на шелке, эта техника находилась на довольно высокой стадии развития. На основании археологических находок и исследований установлено, что первобытный человек около 25 тыс. лет назад при изготовлении различных инструментов сверлил в них отверстия для прикрепления рукояток. Рабочим инструментом при этом служил кремневый бур. В Древнем Египте вращательное бурение (сверление) применялось при строительстве пирамид около 6000 лет назад. Бурение первых скважин в России относится к IX веку и связано с добычей растворов поваренной соли в районе г. Старая Русса. Соляной промысел получил большое развитие в XV-XVII вв., о чем свидетельствуют обнаруженные следы буровых скважин в окрестностях г. Соликамска. Их глубина достигала 100 м при начальном диаметре скважин до 1 м.

Стенки скважин часто обваливались. Поэтому для их крепления использовались или полые стволы деревьев или трубы, сплетенные из ивовой коры. В конце XIX в. стенки скважин стали крепить железными трубами. Их гнули из листового железа и склепывали. При углублении скважины трубы продвигали вслед за буровым инструментом (долотом); для этого их делали меньшего диаметра, чем предшествующие. Позднее эти трубы стали называть обсадными. Конструкция их со временем была усовершенствована: вместо клепанных они стали цельнотянутыми с резьбой на концах. Первая скважина в США была пробурена для добычи соляного раствора близ г. Чарльстона в Западной Виржинии в 1806 г. При дальнейших поисках рассолов в 1826 г. близ г. Бернсвилла в шт. Кентукки случайно была найдена нефть. Первые упоминания о применении бурения для поисков нефти относятся к 30-м годам XIX века. На Тамани, прежде чем рыть нефтяные колодцы, производили предварительную разведку буравом. Очевидец оставил следующее описание: «Когда предполагают выкопать в новом месте колодец, то сначала пробуют буравом землю, вдавливая оный и подливая немного воды, дабы он ходше входил и по вынятию оного, есть ли будет держаться нефть, то на сем месте начинают копать четырехугольную яму». В декабре 1844 г. член Совета Главного Управления Закавказского края В.Н. Семенов направил своему руководству рапорт, где писал о необходимости... углубления посредством бура некоторых колодцев... и произведения вновь разведки на нефть также посредством бура между балаханскими, байбатскими и кабристанскими колодцами». Как признавал сам В.Н. Семенов, эту идею подсказал ему управляющий бакинских и ширванских нефтяных и соляных промыслов горный инженер Н.И. Воскобойников. В 1846 г. министерство финансов выделило необходимые средства и были начаты буровые работы.

О результатах бурения говорится в докладной записке наместника Кавказа графа Воронцова от 14 июля 1848 г.: «... на Биби-Эйбате пробурена скважина, в которой найдена нефть». Это была первая нефтяная скважина в мире! Незадолго до этого в 1846 г. французский инженер Фовель предложил способ непрерывной очистки скважин - их промывку. Сущность метода заключалась в том, что с поверхности земли по полым трубам в скважину насосами закачивалась вода, выносящая кусочки породы наверх. Этот метод очень быстро получил признание, т.к. не требовал остановки бурения. Первая нефтяная скважина в США была пробурена в 1859 г. Сделал это в районе г. Тайтесвилл, штат Пенсильвания Э. Дрейк, работавший по заданию фирмы «Сенека ойлкомпани». После двух месяцев непрерывного труда рабочим Э. Дрейка удалось пробурить скважину глубиной всего 22 м, но она дала-таки нефть. Вплоть до недавнего времени эта скважина считалась первой в мире, но найденные документы о работах под руководством В.Н. Семенова восстановили историческую справедливость. Многие страны связывают рождение своей нефтяной промышленности с бурением первой скважины, давшей промышленную нефть. Так, в Румынии отсчет ведется с 1857 г., в Канаде - с 1858 г., в Венесуэле - с 1863 г. В России долгое время считалось, что первая нефтяная скважина была пробурена в 1864 г. на Кубани на берегу р. Кудако под руководством полковника А.Н. Новосильцева. Поэтому в 1964 г. у нас в стране торжественно отметили 100-летие отечественной нефтяной промышленности и с тех пор каждый год отмечают «День работника нефтяной и газовой промышленности». В конце 80-х гг. прошлого века близ г. Новый Орлеан (шт. Луизиана, США) было применено вращательное бурение на нефть с промывкой скважин глинистым раствором. В России вращательное бурение с промывкой впервые применили близ г.

Грозного в 1902 г. и нашли нефть на глубине 345 м. Первоначально вращательное бурение осуществлялось вращением долота вместе со всей колонной бурильных труб непосредственно с поверхности. Однако при большой глубине скважин вес этой колонны весьма велик. Поэтому еще в XIX в. появились первые предложения по созданию забойных двигателей, т.е. двигателей, размещаемых в нижней части бурильных труб непосредственно над долотом. Большинство из них осталось нереализованными. Впервые в мировой практике советским инженером (впоследствии членом-корреспондентом АН СССР) М.А. Капелюшниковым в 1922 г. был изобретен турбобур, представлявший собой одноступенчатую гидравлическую турбину с планетарным редуктором. Турбина приводилась во вращение промывочной жидкостью. В 1935... 1939 гг. конструкция турбобура была усовершенствована группой ученых под руководством П.П. Шумилова. Турбобур, предложенный ими, представляет собой многоступенчатую турбину без редуктора. В 1899 г. в России был запатентован электробур, представляющий собой электродвигатель, соединенный с долотом и подвешенный на канате. Современная конструкция электробура была разработана в 1938 г. советскими инженерами А.П. Островским и Н.В. Александровым, а уже в 1940 г. электробуром была пробурена первая скважина. В 1897 г. в Тихом океане в районе о. Сомерленд (шт. Калифорния, США) впервые было осуществлено бурение на море. В нашей стране первая морская скважина была пробурена в 1925 г. в бухте Ильича (близ г. Баку) на искусственно созданном островке. В 1934 г. Н.С. Тимофеевым на о. Артема в Каспийском море было осуществлено кустовое бурение, при котором несколько скважин (порой более 20) бурятся с общей площадки. Впоследствии этот метод стал широко применяться при бурении в условиях ограниченного пространства (среди болот, с морских буровых платформ и т.д.). С начала 60-х годов с целью изучения глубинного строения Земли в мире стали применять сверхглубокое бурение.

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, особеннопри 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 занимает турбобурыв 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

4.История становления нефтяного образования в России

В XVII в. опыт буровых работ в России по добыче соли был обобщен в соответствующем наставлении - "Росписи, как зачать, делать новая труба на новом месте". Этот документ, написанный полууставом на 33 листах лощеной бумаги с киноварными заглавными буквами, представляет собой оригинальное и технически грамотное руководство по ручному бурению и документации скважин. Рукопись "Росписи" была обнаружена на солеваренном заводе в Тотьме, где, возможно, служила руководством до начала XIX в. Здесь были описаны и буровой инструментарий, и сам процесс установки оборудования для бурения, и правила бурения скважин разного типа (поисковых, разведочных).

У истоков отечественного нефтяного образования в Урало-Поволжье является горнозаводское обучение, которое было создано в XVIII в. усилиями представителей власти В. Г. Генниным, В. Н. Татищевым и представителями крупных горнопромышленников И.Тасимовым, Н.А. Демидовым и другими, тогда как высшее нефтяное образование на Кавказе в конце XIX - начале XX вв. возникло на базе учебных заведений изначально созданных для подготовки кадров для нефтяной промышленности.

К 1929 г. в СССР пришли к убеждению в необходимости коренного изменения всей существующей системы подготовки специалистов, т.е. снижения сроков подготовки инженеров с 6 - 8 лет до 3 - 4 лет “с резко выраженной специальностью” и форсированного продвижения рабочих с производства во втузы. 3 июля 1929 г. Совет Народных Комиссаров СССР принял постановление “О мероприятиях по обеспечению народного хозяйства кадрами инженеров”. В результате была создана новая система нефтяного образования: организован отраслевой втуз в г. Грозном - Грозненский нефтяной институт (ГНИ), выделены из Азербайджанского политехнического института - Азербайджанский нефтяной институт, из Горной академии в Москве - Московский нефтяной институт и, наконец, организовано несколько нефтяных техникумов в других городах.

Остановимся подробнее на основных высших нефтяных образовательных учреждениях.

5.РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

В 1918 по декрету СНК создана Московская горная академия, через два года на горном и геологическом факультетах началась подготовка специалистов для нефтяной промышленности страны. Первый выпуск инженеров-нефтяников Московской горной академии состоялся в 1924 году. В 1930 году в горной академии создан нефтяной факультет для подготовки инженеров. 17 апреля 1930 года Московская горная академия реорганизована в шесть отраслевых вузов. На базе нефтяного факультета был создан Московский нефтяной институт, которому было присвоено имя академика И.М. Губкина, ставшего первым директором института. Так к началу 30-х годов подготовка кадров для нефтедобычи и нефтепереработки стала самостоятельной областью образования.

Выпускники Горной академии 1924 - 1930 годов М.М. Чарыгин, И.М. Муравьев, Ф.А. Требин, А.Г. Сердий, И.О. Поляков, И.Л. Гуревич, Н.И. Шацов и другие стали крупными учеными и в течение многих лет возглавляли факультеты и кафедры нефтяного института.

При участии ученых вуза в послевоенные годы было открыто много месторождений нефти и газа. Вуз оперативно реагировал на задачи, стоящие перед отраслями и страной в целом, поэтому в 1962 году к традиционным для вуза факультетам - геологическому, промысловому, химико-технологическому, механическому, инженерно-экономическому добавился факультет автоматики и вычислительной техники, что диктовалось необходимостью в короткие сроки организовать подготовку инженерных кадров в области автоматизации нефтяной и газовой промышленности. В дальнейшем был создан факультет проектирования, сооружения и эксплуатации систем трубопроводного транспорта. Для развития вуза принципиальное значение имело открытие в 1988 году новой специальности по подготовке экологов, в 1991 началась подготовка специалистов в области правоведения (для отраслей нефтегазового профиля). И если первый выпуск Московского нефтяного института был осуществлен по 4 специальностям, то в настоящее время в университете подготовка бакалавров ведется по 11 направлениям, дипломированных специалистов по 27 специальностям и магистров по 10 направлениям.

Все годы своего существования в качестве института, академии, университета вуз играл ключевую роль в определении направлений и содержания нефтегазового образования (Учебно-методическое объединение вузов РФ по высшему нефтегазовому образованию - УМО НГО - работает на базе университета), тематики и организации научной работы, в подготовке ученых и переподготовке специалистов. Не случайно Московский нефтяной институт стал родоначальником многих высших научных заведений и учреждений нефтегазового профиля. На базе его филиалов возникли нынешние Уфимский государственный нефтяной технический университет, Альметьевский нефтяной институт и Ухтинский государственный технический университет. А из его научно-исследовательских подразделений выросли такие авторитетные научные центры, как, например, Всероссийский научно-исследовательский институт нефти и Институт проблем нефти и газа Российской академии наук. Общеизвестен вклад вуза и в создание Тюменского нефтегазового университета, Национального института нефти и газа в г. Бумердес (Алжир).

Сегодня в РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина обучается более 8000 студентов. В научно-педагогическом коллективе работают 253 профессора, доктора наук и около 500 доцентов и кандидатов наук. Подготовка научных кадров для нефтегазовой отрасли ведется и в аспирантуре университета. Система подготовки высококвалифицированных специалистов для топливно-энергетических отраслей имеет свои традиции, поскольку первые аспиранты обучались в вузе уже в 1935 году.

6.АГНА

нефть перегонка добыча

12 декабря 1920 года Комиссариатом Народного Образования издается декрет об открытии на базе Бакинского Политехнического училища Бакинского Политехнического института (факультеты: Нефтяная промышленность, Электромеханика, Инженерно-строительный, Экономический, Сельское хозяйство). История этого учебного заведения берет начало 1 июля 1888 года, когда в Баку было открыто Городское Ремесленное училище. Однако “нефтяной бум” в старом Баку повлек за собой не менее бурный бум в строительстве и индустрии, когда потребность в квалифицированных строительных и технических кадрах в городе резко возросла. В соответствии с требованиями времени и учитывая потребности промышленности, учебное заведение в разные годы функционировало как:

Бакинский политехнический институт - 1920

Азербайджанский политехнический институт - 1923

Азербайджанский нефтяной институт - 1930

Азербайджанский индустриальный институт - 1933

Азербайджанский институт нефти и химии - 1959

Азербайджанский индустриальный университет - 1991

Азербайджанская государственная нефтяная академия - 1992

Начавшая свою деятельность в 1920 году как первое в Европе и Азии высшее техническое учебное заведение нефтегазового профиля, а ныне Азербайджанская государственная нефтяная академия (АГНА) за годы своего существования достигла уровня передовых учебных центров мира. В 1991 году начала функционировать созданная совместно Министерством высшего, среднего и специального образования СССР и американской корпорацией IBM "республиканская бизнес-школа ", превратившаяся позже в факультет. Впервые здесь была начата подготовка специалистов по специальности "Менеджмент в сфере топливно-энергетическоого комплекса". Первый выпуск бакалавров и прием в магистратуру впервые осуществлен в 1997 году. В настоящее время в бакалавриате и магистратуре осуществляется подготовка специалистов по 24 направлениям. Эта подготовка специалистов осуществляется на 7 основных факультетах, 63 кафедрах, 18 научно-исследовательских лабораториях, 2 научно-исследовательских и институте повышения квалификации и переподготовки работников промышленных предприятий. АГНА занимает площадь 52420 кв.м., на которой располагаются: 4 учебнолабораторных корпуса, 7 корпусов студенческого общежития, столовая, библиотека, поликлиника, спорткомплекс, включающий в себя закрытый плавательный бассейн, зал ручных игр, тир, а также зону отдыха в Набрани.

7.Грозненский государственный нефтяной институт им. А.Д. Миллионщикова

Весной 1920 г. в Грозный вернулись части Кавказской трудовой армии под командованием И.В. Косиора (1893-1937 гг.). Первые же шаги, предпринятые новой властью, были связаны с налаживанием контроля над нефтяной промышленностью региона. 1 августа 1920 г. решением Главного комитета профессионально-технического образования при Наркомпросе открывается Грозненский Высший нефтяной техникум. Техникум начал свой первый учебный год в здании Грозненского реального училища под руководством директора приват-доцента Леонида Владимировича Курского. Сначала было создано электротехническое отделение, позже счетоводно-экономическое и горно-нефтяное отделения. Затем открылись строительное и механическое отделения, а на заводах - химическое. В этом же году на высших отделениях обучалось 87 человек, на средних - 178. Занятия проводились только вечером, так как днем учащиеся работали на промыслах и заводах. 1 марта 1922 г. был открыт рабочий факультет. В 1929 г. техникум был преобразован в Грозненский нефтяной институт - вуз союзного значения.

Не смотря на сложную общественно-политическую обстановку в стране, выпускники Грозненского нефтяного института довоенных лет сделали немало для развития отечественного нефтяного дела. По инициативе института в Грозном в апреле 1931 г. было созвано Всесоюзное учебно-методическое совещание вузов нефтяной промышленности, а непосредственно за ним 3 мая 1931 г. прошел Всесоюзный слет нефтевузов. К этому периоду коллектив нефтяного института насчитывал уже более 3 тыс. преподавателей и студентов.

Летом 1940 г. в нем был открыт геологоразведочный факультет, на который было принято 50 человек. Начавшаяся война заставила коллектив ГНИ существенно изменить свои планы. Однако институт даже в годы войны не прекращал работы. В сентябре 1942 г. он был эвакуирован в город Коканд Узбекской ССР. А в апреле 1943 года вышел приказ о возвращении, и уже 17 мая занятия возобновились в Грозном.

Послевоенные годы стали для ГНИ периодом стремительного роста развития материально-технической базы и научно-интеллектуального потенциала. С 1973 г. институт носит имя выдающегося выпускника ГНИ - Михаила Дмитриевича Миллионщикова - Героя Социалистического труда, академика АН СССР, вице-президента АН СССР, Председателя Верховного Совета РСФСР, Председателя Совета национальностей, руководителя комитета международного Пагоушского движения, лауреата Ленинской и двух Государственных премий СССР. К середине 80-х г. научно-педагогический и материально - технический потенциал института позволял вести подготовку практически по всем специальностям технологического цикла нфтегазовогопрoизводства. Tpагические события, захлестнувшее республику после 1991 г., не обошли стороной и Грозненский нефтяной институт. Для вуза период с 1991 по 2000 гг. стал самым драматическим этапом в его многолетней истории. Пережив все ужасы военных 90-х г., Грозненский нефтяной институт поставил перед собой цель не только добиться восстановления материальной базы, но и снова встать на один уровень с ведущими нефтяными вузами страны. С 2000 по 2005 гг. в значительной степени была восстановлена материально-техническая база института, налажены учебный процесс и научно-исследовательская работа. Сегодня здания института - это ухоженные и отвечающие требованиям и стандартам образовательного процесса корпуса, оснащенные лингафонными кабинетами, компьютерными классами, современными учебными лабораториями.

С 2006 г. в ГГНИ действует информационно-вычислительный центр. Преподаватели, сотрудники и студенты института имеют возможность пользоваться всемирной сетью Интернет. Выпуск внутривузовских изданий осуществляет издательско-полиграфический центр ГГНИ. Библиотека института, насчитывающая сегодня более 250 тысяч единиц учебной литературы, является лучшей научно-технической библиотекой в республике. В составе института 8 факультетов, нефтяной колледж и 35 кафедр. Работает филиал института в г. Дербенте (Республика Дагестан). Учеба ведется по очной, заочной, очно-заочной формам обучения по 18 направлениям, включающим 32 специальности.

В настоящее время в институте обучается около 3,5 тысячи студентов на дневном отделении и более 2,5 тысячи на заочном. Еще 250 человек проходят обучение на подготовительном отделении. Образовательный процесс ведут 368 преподавателей, в числе которых 12 докторов наук, 66 кандидатов наук, в том числе 16 профессоров и 72 доцента, работающих на 35 кафедрах. Сегодня бывшие студенты Грозненского нефтяного являются руководителями крупных государственных предприятий, различных акционерных и других компаний.

Заключение

нефть перегонка добыча

Нефть добыча переработка промышленность. Очень интересна история добычи и переработки нефти. Как и многие другие источники органических веществ, она была известна многим древним народам.

Раскопки на берегах Евфрата установили, что за 6000?4000 лет до н. э. нефть применяли как топливо. Есть сведения, что нефть использовалась 2000 лет тому назад. Арабский историк Истархи, живший в Х в., свидетельствует, что с древних времен бакинцы вместо дров жгли землю, пропитанную нефтью. Нефть издавна вывозили из Баку в качестве осветительного материала.

Список литературы

1.Кудинов В.И. Основы нефтегазопромыслового дела: Учебник для вузов. - Москва - Ижевск, Институт компьютерных исследований, УдГУ, 2011.- 728 с.

2.Щелкачев В.Н. Отечественная и мировая нефтедобыча. - Институт компьютерных исследований, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002.

3.Байбаков Н.К., Байков Н.М., Басниев К.С., Черняев В.Д., Халимов Э.М., Кузнецов О.Л. и др. Вчера, сегодня, завтра нефтяной и газовой промышленности России. М.: ИГ и РГИ, 1995.

4.Чердабаев Р.Т. Нефть. Вчера, сегодня, завтра Автор: Издательство: Юнайтед Пресс Объем: 352 ISBN: 978-5-904522-44-5 Год: 2010.

5.Желтов Ю.П., Кудинов В.И., Малофеев Г.Е. Разработка сложнопостроенных месторождений вязкой нефти в карбонатных коллекторах. Москва - Ижевск, 2011г., - 328 с.

6.Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. Эффективные методы - М.: ООО "Недро-Бизнесцентр", 2009. - 552 с.

Размещено на Allbest.ru