Когда человек, далекий от нефтяной отрасли, слышит фразу «добыча нефти», то представляет символ нефтедобычи – станок-качалку. И это неслучайно. Действительно, нефть «качают», поэтому нашу отрасль эти станки символизируют всегда и везде.
Впервые в России станок-качалка был введен в эксплуатацию инженером Александром Серебровским на первом нефтяном промысле Российской империи в окрестностях города Баку, причем первые станки-качалки были с деревянными частями, настолько это древнее устройство. После командировки в США в 1924 году в своем отчете руководству СССР он указывал: «Наше оборудование на бакинских промыслах сильно устарело и его надо заменить оборудованием американского типа, более простым, дешевым и гораздо более экономичным». Повышение эффективности нефтедобычи в США в начале 1920-х годов он связал с применением глубинного насоса (поршневого, плунжерного), и действительно, в начале 20-х годов XX века такое оборудование было прогрессивным, потому что заменило кустарный способ добычи нефти.
Почему же оборудование, некогда современное, сегодня считается нерентабельным, устаревшим? Итак, сам станок-качалка – это большое устройство, издалека похожее на слона или лошадь, качающую головой. На английском языке головку балансира станка-качалки так и называют – horse head, голова лошади. Приводит станок в движение электромотор при помощи плоского ремня и открытой зубчатой передачи. Под землей же, в скважине, находится длинная – 2-3 километра – колонна штанг, которая сверху прикреплена к станку-качалке, а на нижнем конце этой колонны движется глубинный насос. Качалка вверх – насос поднимается, качалка вниз – насос опускается.
Этот насос работает точно по такому же принципу, что и насос велосипедный. Внутренняя часть – плунжер насоса – опускается, закрывается выпускной верхний клапан, открывается впускной нижний, и внутренняя часть плунжера наполняется нефтью. Плунжер поднимается – шарики в клапанах под воздействием тока жидкости закрывают одно отверстие и открывают противоположное, впускной нижний клапан закрыт, а выпускной верхний открыт. Плунжер толкает, поднимает весь столб нефти по скважинным насосно-компрессорным трубам вверх (штанга при этом находится внутри насосно-компрессорной трубы и немножко мешает нефти там течь).
Конечно же, на изготовление такого огромного станка требуется несколько тонн довольно дорогой стали, а получившийся агрегат сложен в транспортировке. И это не всё: надо конструкцию не только привезти и установить, но и после отработки ресурса утилизировать, что влечёт за собой дополнительные затраты. А в период эксплуатации в некоторых регионах станки даже приходится защищать от сборщиков металлолома.
К тому же на движение самой качалки вверх-вниз расходуется колоссальное количество электроэнергии, потому что приходится двигать туда-сюда и сам насос, и всю колонну штанг длиной 1-2 или даже 3 километра. Представьте, сколько электричества можно сэкономить, если вся эта махина не будет двигаться дополнительно.
В силу своей конструкции этот насос не может работать с большой производительностью, максимальный дебит скважины со станком-качалкой 150 кубических метров в сутки. Сравните с альтернативным способом добычи: погружной электроцентробежный насос, который просто опускается в скважину на кабеле и не требует никаких громоздких сооружений и агрегатов на поверхности, может давать и пять, и пятьсот, и даже тысячу кубометров в сутки.
Обслуживание наземного оборудования скважины со станком-качалкой тоже довольно трудоёмко. Требуется ежедневно контролировать каждую скважину специалистом-оператором по добыче нефти и газа, необходимы смазка полированного штока, который входит в скважину, и регулярная замена резиновых сальников уплотнения, чтобы нефть не просачивалась наружу по полированному штоку и тем самым не приносила вреда экологии.
Бывает, что у станка-качалки рвется или растягивается приводной ремень, еще надо настраивать частоту и длину его хода, когда пласт истощается… в общем, финансово затратное это дело и хлопотное, знаю не понаслышке, потому что сама этим занималась на заре своей карьеры.
Вернемся к символам. Иконка «сохранить» на компьютере изображает дискету, а кто-нибудь ими еще пользуется? Или древнегреческий символ медицины: чаша и змея, отдающая свой яд ради спасения жизни человека. Он дошел до нас через тысячелетия в неизменном виде. Нет уж, пусть символ нефтедобычи остается символом, а научно-технический прогресс остановить невозможно.
Современные технологии и материалы дают уникальные возможности нашей отрасли, поэтому мы будем использовать на промыслах высокотехнологичное оборудование XXI века.
