Научно-технический прогресс -- основа интенсификации производства
Опубликовано: 06.09.2018
В. И. Ленин чрезвычайно высоко оценивал роль научно-технического прогресса в деле построения социализма, обеспечения его победы над капиталистической системой хозяйства. Социализм, указывал он, для своего осуществления требует создания техники, построенной по последнему слову науки.
Михаил Попов о единстве и борьбе противоположностей вокруг нас
Технический прогресс означает непрерывное совершенствование всех сторон социалистического общественного производства на базе развития и широкого использования достижений науки и техники с целью решения стоящих перед обществам социально-экономических и политических задач.
Tecnología extraterrestre en poder de E.E UU,DOCUMENTALES DE EXTRATERRESTRES,VIDEO,DOCUMENTALES
Кардинальное ускорение научно-технического прогресса, как указал XXVII съезд КПСС, является коренным вопросом экономической стратегии партии. Должно быть обеспечено повсеместное внедрение достижений науки и техники в производство, электрификация и химизация его.
Для дальнейшего ускорения научно-технического прогресса необходимо во всех отраслях народного хозяйства последовательно проводить линию на более быстрое техническое перевооружение производства, создавать и выпускать машины и оборудование, позволяющие улучшать условия труда и повышать его производительность, экономить материальные ресурсы; создавать и внедрять в производство принципиально новые технику и материалы, прогрессивную технологию; обеспечивать рост выпуска машин и агрегатов большой единичной мощности и производительности, высокоэкономичного оборудования, систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства. Решение этих задач позволит получить при тех же затратах труда больше продукции лучшего качества, улучшить использование материально-энергетических ресурсов, повысить производительность общественного труда. Поэтому Коммунистическая партия Советского Союза рассматривает научно-технический прогресс как стержень своей экономической политики. Только опираясь на его результаты, можно обеспечить интенсификацию производства, высокие и устойчивые темпы роста общественного производства, повышения его эффективности.
Важное преимущество социализма — это плановое ведение народного хозяйства, что создает благоприятные возможности для ускорения научно-технического прогресса.
Во-первых, имеется возможность планировать весь цикл разработки и выпуска новой техники. Во-вторых, плановая система управления научно-техническим прогрессом позволяет сосредотачивать материальные и финансовые ресурсы, усилия научных коллекторов на его ведущих направлениях.
К основным направлениям научно-технического прогресса, относятся: электрификация, комплексная механизация и автоматизация, а также химизация производства.
Электрификация основана на широком использовании электрической энергии в производственных процессах всех отраслей народного хозяйства.
Комплексная механизация и автоматизация производства — это комплекс технических и организационных мероприятий, обеспечивающих замену ручных операций машинными, внедрение автоматических станков и машин, а также систем машин и оборудования, автоматических манипуляторов с программным управлением.
Одна из основных задач технического прогресса — это замена ручного труда машинным. Для решения такой Задачи разботана комплексная научно-техническая программа сокращения ручного труда, где особое внимание уделяется расширению производства и использования средств механизации погрузочно-разгрузочных, подъемно-транспортных и складских работ, на которых в народном хозяйстве занят каждый пятый рабочий.
Химизация производства означает внедрение химических методов в производственные процессы, получение высокоэффективных синтетических материалов, зачастую с заданными свойствами. Наряду с расширением сырьевой базы и номенклатуры используемых в народном хозяйстве материалов химизация интенсифицирует производственные процессы, вносит серьезные изменения в технику и технологию производства.
Благодаря неустанной заботе КПСС и Советского правительства техническая база нефтяной промышленности развивается высокими темпами. Особенно возросли темпы технического перевооружения этой отрасли за годы последних пятилеток.
Технический прогресс в области геологоразведочных работ в основном заключается в совершенствовании технических средств, а также методов поисков и разведки нефти и газа.
Условия проведения геологоразведочных работ — сложные, зависят от разбросанности объектов исследования на значительной территории, измеряемой зачастую в сотнях и тысячах квадратных километров, качества дорог, проведения работ на открытом воздухе в различных климатических и погодных условиях— все это предъявляет к геологоразведочной технике повышенные требования по ее прочности, транспортабельности, высокой надежности в работе.
Особенно быстрыми темпами развивается техника геофизических методов разведки, в том числе сейсморазведки. До 1947 г. сейсморазведочные партии применяли 5—8-канальные сейсмостанции, затем появились 12- и 26-канальные станции. С 1956 г. стали применяться 30-, 48- и 60-канальные станции. Увеличение числа каналов позволяет сократить эксплуатационные затраты на единицу работы, сокращает сроки проведения разведочных работ.
С начала 60-х годов началось использование сейсмических станций с магнитной записью. В настоящее время более 90% объема сейсмических исследований выполняется такими станциями. Особенно эффективны цифровые сейсмические станции с магнитной записью. Они обеспечивают числовую регистрацию результатов наблюдения с целью их ввода в ЭВМ для последующей обработки. В свою очередь, обработка наблюдений на ЭВМ позволяет повысить объем и качество информации о геологическом строении того или иного района, более оперативно управлять комплексом сейсмических и геологоразведочных работ, разрабатывать и применять новые методические приемы исследований и т. д.
Использование цифровых сейсмических станций с магнитной записью в большинстве случаев позволяет отказаться от дорогостоящего колонкового бурения. При дальнейшем совершенствовании этих сейсмостанции сейсморазведка может превратиться из косвенного метода поисков нефтяных и газовых месторождений в прямой. Успешное решение этой проблемы позволит резко снизить затраты на проведение этих работ, высвободив до 40% работников сейсморазведочных партий.
Для работы в труднодоступных районах созданы переносные сейсмостанции нескольких типов, не уступающих по своим параметрам зарубежным. Разработаны и внедряются средства сейсмических исследований с применением источников колебаний, безвредных для морской фауны. Это открывает широкие возможности для эффективного изучения морского шельфа.
Интенсивно совершенствуются и другие методы разведки. Использование статических гравиметров, аэрогравиметрической аппаратуры позволяет существенно повысить эффективность гравиразведки при решении задач региональной геологии, поиске и разведке локальных структур.
Для более глубокого изучения отдельных районов используют электроразведку. Широко применяют высокопроизводительную портативную электроразведочную аппаратуру для работы с воздуха и с поверхности земли.
В области магниторазведки широкое развитие получила аэромагнитная съемка. Этот метод разведки позволяет в короткий срок исследовать обширные площади по мощности толщи осадочных пород. В последние годы начали применять протонные и квантовые датчики, обеспечивающие высокую производительность работ.
Быстро развивается техника геофизических методов исследования скважин. Используют аппаратуру для комплексных геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин. За один спуско-подъем кабеля сейчас измеряют 3—5 параметров. Внедряются каротажные станции с передачей информации на поверхность без кабелей связи, телевизионная аппаратура для наблюдения внутри скважин, более совершенная техника для акустического, радиоприемного и газового каротажа, для проверки состояния скважин. Совершенствуют также установки глубокого колонкового бурения. Повышается их проходимость, применяют автоматические устройства для поддержания оптимальных параметров режимов бурения, что увеличивает скорость проходки скважин. Этому же способствует применение алмазных долот, увеличивающих проходку за один рейс в десятки раз по сравнению с долотами других типов.
Технический прогресс в бурении нефтяных и газовых скважин развивается в различных направлениях. К ним относятся такие, как механизация и автоматизация буровых установок, повышение энергетической мощности бурового оборудования, механизация вспомогательных производственных процессов, электрификация, химизация процессов бурения и ряд других.
Для развития буровой техники до начала 60-х годов было характерным использование тяжелых буровых установок рассчитанных на бурение скважин до 3—5 тыс. м. Из общего числа буровых установок более 90% приходилось на установки грузоподъемностью 130—200 т, между тем как для бурения более 70% скважин по их глубине можно было использовать установки грузоподъемностью 50—80 т.
ГОСТом 16293—82 «Установки буровые комплексные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Основные параметры» установлен нормальный ряд буровых установок, разделяемый на 11 классов. Некоторые основные параметры для буровых установок различных классов приведены в табл. 17.
При конструировании этих установок большое внимание уделяется компоновке узлов в блоки, унификации деталей, узлов и целых агрегатов, что способствует их удешевлению, снижению трудоемкости монтажа и ремонта.
Буровые установки оснащены регуляторами подачи долота на забой, ключами для свинчивания и развинчивания бурильных труб, клиновыми захватами, консольно-поворотными кранами и т. д. При большом объеме спуско-подъемных операций применяют механизмы АСП, позволяющие полностью механизировать спуско-подъем бурильных труб, снизить продолжительность этой операции примерно на 40%.
Вместе с тем даже новейшие направления разработки бурового оборудования не полностью учитывают специфику работы
буровых установок в различных геологических, климатических и географических условиях. Целесообразна специальная разработка конструкции буровых установок, учитывающих специфические условия таких крупных районов, как Западная Сибирь, Крайний Север, южные районы Средней Азии.
Интенсивно совершенствуются агрегаты, входящие в состав буровых установок. Разработаны и применяются лебедки с увеличенным числом скоростей, пневматическим управлением, гидродинамическими тормозами, электромагнитными муфтами, которые значительно облегчают труд буровиков, ускоряют спуско-подъемные операции.
Совершенствуется парк буровых насосов. Появились насосы типа БРН-1, БРН-2, НВТ-600, У8-6МА2, У8-7МА, обладающие более высокими параметрами по мощности и производительности. Эти насосы рассчитаны на давление от 10 до 32 МПа, они оснащены пневматическими компенсаторами с предварительно сжатым воздухом. В последнее время созданы типы насосов, облегчающие их транспорт, монтаж и демонтаж, а также крупноблочность сооружения буровых.
Внедрены более совершенные роторы с встроенными в них клиновыми захватами, вместо желобчатой системы очистки промывочной жидкости применяют сепараторы и гидроциклоны механической очистки, это повышает качество промывочной жидкости, снижает трудоемкость ее очистки.
Проводится большая работа по разработке более эффективных промывочных жидкостей созданы и применяются буровые растворы на полимерной основе (полиакриламид); гидро-гельмагниевые растворы (при проходке соленосной толщи); гельрастворы с использованием сернокислого алюминия и жидкого стекла; растворы на нефтяной основе с использованием реагентов КМЦ, гипана, окзила, нитролигнина и др.
Постоянно ведется работа по совершенствованию забойных двигателей. Для проходки глубоких скважин в вязкопластичных породах были созданы двух- и трехсекционные турбобуры. Они имеют увеличенный момент на валу и меньшую скорость его вращения. Разработаны принципиально новые конструкции турбобуров и винтовые двигатели с частотой вращения вала 200— 300 мин-1. Совершенствуется конструкция электробуров, создаются высокомоментные электробуры новой конструкции.
Улучшается качество стальных бурильных труб, получили применение трубы из легких сплавов. Скорость и величина проходки за один рейс во многом зависят от конструкции и качества породоразрушающих инструментов—долот. В настоящее время выпускается более десятка типов долот, что обеспечивает подбор оптимального типа инструмента в различных горно-гео-логических условиях. Широко внедряются гидромониторные долота, долота с шарошками из металла, полученного способом электрошлакового переплава. Область эффективного применения шарошечных долот расширилась благодаря резкому повышению стойкости опор за счет их герметизации и непрерывной подачи смазки, а также использования твердосплавных вставных зубьев.
Все более широкое применение находят алмазные долота, продолжительность работы которых на забое скважины достигает 200—300 ч.
При креплении скважин осуществлена серия технических, технологических и конструкторских разработок, внедрение которых повысило надежность конструкции скважин. Увеличивается объем использования обсадных труб с повышенной прочностью и герметичностью соединений, новых тампонажных материалов, в том числе тампонажные цементы на основе доменных шлаков, органические крепители на полимерной основе, низкогигроскопические тампонажные цементы, песчанистый и облегченный портландцементы. Введением химических реагентов в тампонажные растворы регулируют сроки загустевания и схватывания, плотность, водоотдачу, реологические свойства.
Ведется работа по увеличению объема производства и повышению качества оснастки обсадных колонн, включающей направляющие пробки, обратные клапаны, центраторы, турболизаторы, различного типа разъединители.
Технический прогресс в добыче нефти заключается в совершенствовании техники и технологии эксплуатации нефтяных месторождений, в автоматизации скважин и других объектов нефтепромыслового хозяйства.
Наиболее важное значение имеет внедрение новых и постоянное совершенствование используемых методов и систем разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений.
Основное направление совершенствования методов разработки месторождений — заводнение. Широко применяют прогрессивные методы заводнения: законтурное, внутриконтурное, законтурное в сочетании с внутриконтурным, площадное, очаговое, избирательное и барьерное. Эти методы постоянно совершенствуются на основе рекомендаций научно-исследовательских организаций, работающих в области совершенствования разработки месторождений. Опыт разработки месторождений показал высокую эффективность методов заводнения. Так, при законтурном заводнении Туймазинского месторождения суммарная добыча нефти за весь срок разработки почти вдвое увеличилась по сравнению с эксплуатацией месторождения на режиме растворенного газа, что значительно повысило коэффициент нефтеотдачи. Интенсификация разработки ведет к сокращению сроков эксплуатации месторождения и росту текущей добычи нефти и газа. Для получения такого объема нефти прежними методами добычи потребовалось бы ввести в эксплуатацию несколько таких же месторождений, на которых число скважин было бы в 2—3 раза больше. Подсчитано, что за весь период разработки Туймазинского месторождения за счет заводнения сэкономлены многие миллионы рублей капитальных вложений.
Сроки разработки месторождений сокращаются, а темпы отбора нефти увеличиваются в несколько раз при сочетании законтурного и внутриконтурного заводнения. Такая система разработки особенно эффективна для крупных и очень крупных месторождений. Использование внутриконтурного заводнения с разрезанием месторождения на 20 самостоятельных участков сокращает срок его разработки в несколько раз. Резкое увеличение темпов отбора нефти, повышение коэффициента нефтеотдачи привело к значительному улучшению технико-экономических показателей работы нефтедобывающих предприятий.
Важное значение для дальнейшего повышения нефтеотдачи пластов имеют методы интенсификации добычи. Наибольшее распространение получают термические методы воздействия на пласт и призабойные зоны скважин, содержащих высоковязкие нефти. В качестве теплоносителя в основном используют пар высокого давления.
Внутрипластовое горение — весьма эффективный термический метод воздействия на пласт. Проведенные работы показывают, что на многих месторождениях дебит скважин увеличивается в несколько раз.
К числу перспективных методов воздействия на призабойную зону относятся термогазохимическое воздействие, пенокислот-ная и термокислотная обработки, циклическая закачка пара или горячей воды. Выбор этих методов осуществляется с учетом особенностей нефтеносных пород. Кислоты и их смеси с различными веществами очищают призабойную зону от ила, увеличивают проницаемость коллекторов, особенно сложенных карбонатными породами, ликвидируют эмульсии, образовавшиеся в призабойной зоне и т. д. В результате таких обработок увеличиваются дебиты скважин, снижается себестоимость добычи нефти. Продолжается широкое использование гидроразрыва пласта. Этот метод улучшает условия притока нефти к скважинам и приемистость нагнетательных скважин. После проведения гидроразрыва дебит скважин увеличивается в 1,5— 2 раза и более. Затраты на его проведение окупаются в весьма короткий срок.
Применяют и другие методы интенсификации добычи нефти (виброобработка, разрыв пласта под давлением пороховых газов, торпедирование и другие). Все более широкое применение в процессах интенсификации добычи нефти находят различные полимеры, растворители, микроэмульсии. Полимер закачивают в пласт для уменьшения неоднородности коллекторов по проницаемости, что способствует выравниванию фронта обводнения. Этот метод повышает нефтеотдачу примерно на 15 % и более по сравнению с обычным заводнением. Весьма эффективна закачка в пласт растворителей (сжиженных газов, углеводородных газов и др.). По данным ТатНИПИнефти, применение пипериленовой фракции (остаточного продукта производства СК) в качестве оторочки на Соболевском месторождении в Татарии повышает коэффициент нефтеотдачи с 37 до 68 % и увеличивает суммарный отбор нефти в 1,8 раза.
Совершенствуется также техника эксплуатации месторождений. Для повышения эффективности эксплуатации скважин были внедрены новые редукторные станки-качалки нормального ряда для различных глубин подвесок насосов. Разработаны вставные штанговые насосы, которые широко применяют наряду с трубными. Нормальный ряд станков-качалок согласно ГОСТ ЭД1 5866—84 состоит из девяти базовых моделей нагрузкой в точке подвеса штанг от 1 Н (станок СКН-1-0,5-100) до 20 Н (станок 9 СК20-4, 2-12000). Наличие подобного ряда качалок обеспечивает эксплуатацию скважин с любыми параметрами технологического процесса. Увеличение грузоподъемности станков-качалок до 20 Н и длины хода до 4,2 м позволили довести глубину подвески насоса до 3000 м, значительно увеличить отбор жидкости из скважин. Разработаны насосы с длиной хода 6 м с безвтулочными цилиндрами, а также насосы для откачки вязкопластичных жидкостей. Налажен выпуск винтовых и гидропоршневых насосов, ведутся работы по созданию новых типов насосов. С начала 50-х годов началось применение центробежных электронасосов (ЭЦН). Эти насосы отличаются большей подачей по сравнению со штанговыми (ШГН), не нуждаются в наземном оборудовании. В настоящее время на промыслах применяют десятки модификаций ЭЦН с подачей от 40 до 700 м3/сут, напором от 450 до 1550 м. Использование таких насосов позволяет обеспечивать форсированный отбор жидкости из скважин, снижает объем работ по ремонту скважин, так как отпадают операции по смене штанг, ликвидации их обрыва, расхаживания плунжера и другие. В результате межремонтный период работы скважин, оборудованных ЭЦН, в 2—3 раза больше по сравнению со скважинами, оборудованными ШГН.
Для раздельной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной все более широко применяют установки УФК и УФЭ. С началом разработки месторождений Западной Сибири все большее применение получает газлифтный (компрессорный) способ эксплуатации. Этот способ длительное время оставался менее эффективным даже по сравнению с эксплуатацией скважин с помощью ШГН. Применение компрессорного способа на Правдииском месторождении Западной Сибири с использованием более совершенных компрессоров и скважинного оборудования выявило его преимущества перед насосным способом. К ним относятся удлинение межремонтного периода до трех лет (в среднем в 6 раз больше, чем при насосном способе) и соответственно резкое снижение затрат на ремонт. Еще более эффективным оказался бескомпрессорный газлифтный способ эксплуатации скважин, применяемый на Самотлорском месторождении и других месторождениях Союза.
Особое внимание уделяется совершенствованию систем сбора, транспорта и подготовки нефти и газа. Широко внедряют напорные однотрубные системы сбора, обеспечивающие возможность комплексной автоматизации процесса и почти полностью исключающие потери легких углеводородов. В таких системах применяют групповые замерные установки (ЗУГ), в том числе и автоматизированные (АГЗУ). АГЗУ в блочном исполнении типа «Спутник» автоматически замеряют дебиты всех подключенных к ним скважин. Установка «Спутник Б» позволяет не только замерять дебиты скважин, но и проводить раздельный сбор обводненной и необводненной нефти, определять степень ее обводненности, измерять количество газа и т. д. Напорные системы, как правило, совмещают с комплексной подготовкой нефти. В них включены сепарационные установки со сбросом свободной воды, нагреватели-деэмульгаторы, устройства для ввода деэмульгаторов в трубу для осуществления внутритрубной деэмульсации нефти. Установки комплексной подготовки нефти (УКПН) осуществляют весь комплекс технологических процессов, обеспечивающих обезвоживание и обессоливание нефти. Внедряются блочные автоматизированные термохимические и электрические установки по подготовке нефти типа СП-1000, ДГ-2500, «Тайфун» и др. В них используют высокоэффективные отечественные и зарубежные реагенты (проксанол, проксамин, дисолван и др.).
Важнейшее направление технического прогресса в добыче нефти и газа — комплексная автоматизация всех процессов добычи, сбора и подготовки нефти и газа. Нефтяные, газовые и нагнетательные скважины оснащаются средствами местной автоматики, контроля и блокировки. Они обеспечивают контроль давления на выкидных линиях, остановку скважин при аварийной ситуации и ее включение при нормальных условиях, осуществляют периодическую эксплуатацию скважин по заданной программе. На нагнетательных скважинах контролируется количество закачиваемой воды.
Групповые замерные установки, кроме устройств для замера дебитов скважин и объема чистой нефти, газа и жидкости, оснащаются средствами защиты при аварийных ситуациях, устройствами переключения скважин и др. Устройствами автоматики для регулирования давления и уровня жидкости оснащены сепарационные установки, нефтяные резервуары. Насосные и компрессорные установки также оснащены средствами автоматики по контролю параметров работы оборудования, измерению объемов перекачиваемой продукции, по предотвращению аварий. Средствами автоматики оснащаются и другие промысловые объекты. Все перечисленные автоматические устройства подключены к единой системе телемеханизации и ди станционного контроля за работой объектов, пульт управлений которыми находится на диспетчерском пункте. Телемеханическая информация на этот пульт передается при помощи специальной аппаратуры «Нефтяник» и «Кентавр».
Комплексная автоматизация добычи нефти и газа значительно повышает эффективность работы нефтегазодобывающих предприятий. Увеличивается межремонтный период работы скважин и оборудования, уменьшается время простоев скважин из-за аварий и по другим причинам, обеспечивается более оперативное обслуживание оборудования, что, в свою очередь, ведет к увеличению коэффициента эксплуатации скважин, получению дополнительной добычи нефти и газа, снижению себестоимости добычи нефти. В результате снижения трудоемкости обслуживания оборудования сокращается численность обслуживающего персонала, растет производительность труда. Расчеты показали, что дополнительные капитальные вложения по комплексной автоматизации добычи нефти и газа окупаются в достаточно короткий срок.