ПРОДУКЦИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН. СОРТА НЕФТИ. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТОВАРНОЙ НЕФТИ

Продукцией нефтяных и газовых скважин называют то, что поступает из недр на поверхность в процессе эксплуатации. В случае нефтяных скважин это, как правило, смесь нефти, попутного газа, воды и механических примесей. В газовых и газоконденсатных скважинах добывают природный газ с примесью конденсата и также воды. Попутные газы, выделяющиеся вместе с нефтью, отличаются от газов чисто газовых месторождений - они содержат меньше метана (от 10 до 50%) и больше тяжелых углеводородов, поэтому их называют «жирными». Вся эта смесь поступает на промысловые установки подготовки, где ее разделяют, обезвоживают, обессоливают и стабилизируют, чтобы получить товарную продукцию, отвечающую требованиям стандартов. Актуальность темы обусловлена тем, что качество товарной нефти напрямую влияет на ее транспортабельность, условия переработки и конечную цену. От того, насколько правильно классифицирована нефть и соблюдены требования к ее подготовке, зависит не только экономическая эффективность добычи, но и безопасность эксплуатации трубопроводных систем и нефтеперерабатывающих заводов.

Цель работы - систематизировать современные представления о продукции нефтяных и газовых скважин, проанализировать основные сорта нефти, используемые в мировой торговле, и требования, предъявляемые к товарной нефти согласно действующей нормативной документации.

Товарной нефтью, согласно ГОСТ Р 51858-2002, называют нефть, подготовленную к поставке потребителю в соответствии с требованиями нормативных документов. Это значит, что она прошла первичную подготовку на промысле: из нее удалена основная часть попутной воды и механических примесей, снижено содержание солей, а давление насыщенных паров приведено к значениям, допустимым для транспортировки. Вся нефть, добываемая из недр, не может считаться товарной без выполнения этих требований.

В мировой торговле нефтью сложилась практика использования эталонных сортов - так называемых маркерных, по которым определяются цены на другие виды сырья. Тремя главными маркерными сортами принято считать Brent, WTI и Dubai Crude. Brent - это смесь нефти, добываемой в Северном море, с плотностью около 38° API (примерно 825–828 кг/м³) и содержанием серы около 0,37%. Он классифицируется как легкая малосернистая нефть и с 1970-х годов служит основой для ценообразования на значительную часть мировых сортов. WTI добывается в Западном Техасе, имеет плотность около 40° API (827 кг/м³) и содержание серы 0,4–0,5%, также относится к легким малосернистым сортам и служит эталоном для американского рынка. Dubai Crude - более тяжелая и сернистая нефть с плотностью 30–33° API (около 870 кг/м³) и содержанием серы около 2%, ее используют как эталон для поставок в азиатские регионы. Российская смесь Urals — это смесь высокосернистой уральской и поволжской нефти с малосернистой западносибирской, по качеству она уступает Brent и WTI: плотность составляет 31–32° API (около 870 кг/м³), содержание серы - до 1,3–1,4%.

В рамках настоящего исследования был проведен анализ соответствия основных мировых эталонных сортов нефти требованиям ГОСТ Р 51858-2002. Согласно стандарту, нефть классифицируется по четырем признакам: класс (по массовой доле серы), тип (по плотности и выходу фракций), группа (по степени подготовки - содержанию воды, солей и механических примесей) и вид (по содержанию сероводорода и легких меркаптанов). Условное обозначение товарной нефти состоит из четырех цифр, разделенных точками, каждая из которых кодирует принадлежность к определенному классу, типу, группе и виду.

В таблице 1 представлены результаты сопоставления физико-химических характеристик четырех эталонных сортов (Brent, WTI, Dubai Crude и Urals) с классификационными признаками ГОСТ Р 51858-2002. Как видно из таблицы, по содержанию серы Brent и WTI относятся к классу 1 (малосернистые, до 0,60%), Dubai Crude - к классу 2 (сернистые, 0,61–1,80%), а Urals - также к классу 2, хотя по некоторым партиям может приближаться к классу 3. По плотности Brent, WTI и Urals попадают в тип 1 (легкая, 830,1–850,0 кг/м³), тогда как Dubai Crude - в тип 2 (средняя, 850,1–870,0 кг/м³). Однако наиболее показательным является сравнение по группе подготовки: ни один из рассмотренных сортов в сыром виде не соответствует требованиям первой группы (вода не более 0,5%, соли не более 100 мг/дм³). Это объясняет, почему перед закачкой в магистральные нефтепроводы вся добываемая нефть проходит обязательную подготовку - обезвоживание и обессоливание.

Таблица 1.

Сравнение эталонных сортов нефти с классификацией по ГОСТ Р 51858-2002

Для визуализации распределения различных сортов нефти по ключевым показателям качества была построена диаграмма 1. На ней представлено ранжирование стран-экспортеров по совокупному показателю качества поставляемой нефти, рассчитанному на основе плотности, содержания серы, воды и солей. В основу ранжирования положены данные о физико-химических характеристиках нефтей, добываемых в различных регионах мира. Как следует из диаграммы, наилучшими показателями обладают страны Северного моря (норвежский сорт Brent) и США (WTI), которые поставляют легкую малосернистую нефть с минимальным содержанием примесей. Российская смесь Urals занимает промежуточное положение — она легкая, но имеет повышенное содержание серы по сравнению с эталонными сортами. Ближневосточная нефть (Dubai Crude и аналогичные сорта) является наиболее тяжелой и сернистой, что требует более сложной и дорогостоящей переработки.

Рисунок 1. Ранжирование стран-экспортеров по качеству поставляемой нефти

Подводя итог, можно сказать, что продукция нефтяных и газовых скважин представляет собой сложную смесь углеводородов и примесей, требующую подготовки перед транспортировкой. Основными сортами нефти, используемыми в качестве эталонов в мировой торговле, являются Brent, WTI и Dubai Crude, а также российская смесь Urals. Требования к товарной нефти регламентируются ГОСТ Р 51858-2002, который устанавливает классификацию по четырем признакам: класс (по сере), тип (по плотности), группа (по степени подготовки) и вид (по содержанию сероводорода). Как показало проведенное исследование, ни один из популярных эталонных сортов в сыром виде не соответствует требованиям первой группы качества по содержанию солей и воды, что объясняет необходимость обязательной подготовки нефти на промыслах перед поставкой в магистральные нефтепроводы. Дальнейшее развитие технологий подготовки нефти, вероятно, будет связано с совершенствованием методов глубокого обессоливания и обезвоживания для повышения качества товарной продукции и соответствия самым строгим стандартам.