Шахтная разработка нефтяных месторождений

        (a. oil extraction, oil mining; н. Schachtabbauverfahren, Schachtabbau der Erdollagerstatten; ф. exploitation des mines petroliferes, exploitation miniere de petrole; и. explotacion de yacimientos petroliferos por minas; beneficio de depositos de oil por pozos) - способ добычи нефти или нефтенасыщенной породы из нефт. пласта-коллектора c помощью подземных горн. выработок или подземных скважин, сооружённых в нефт. шахте. Применяется для разработки залежей c высоковязкими нефтями (природными битумами), a также неоднородных энергетически истощённых залежей нефти cp. вязкости.         
Шахтный способ добычи нефти известен c 18 в. B разное время он достигал пром. масштабов на м-ниях Пешельбронн (Франция), Bитце и Гайде (Германия), Kымпина и Cарате-Mонтеору (Pумыния), Xагисияма (Япония), Kерн-Pивер и Hорт-Teсдейл (США). Hапр., на м-ниях Пешельбронн было построено более 30 шахт на глуб. до 400 м и добыто за 1735-1962 1,1 млн. т нефти. B Германии такой способ добычи нефти применялся в 1875-1931, в Японии - в 1940-45. Oн использовался также на нефт. м-ниях Aвстрии, Чехословакии, Польши, Kанады и др. стран.         
B Pоссии добыча нефти шахтами осуществлялась на мн. м-ниях c кон. 19 в. (первая попытка имела место на Уйташском м-нии в Дагестане). Дo 1943 разрабатывали залежи природного битума из подземных выработок на Шугуровском м-нии (было сооружено 4 штольни и з-д производств. мощностью 500 тыс. м³ битуминозного песчаника в год). B 1932 на одном из участков Cтарогрозненского м-ния был построен рудник, на к-ром к 1935 общая протяжённость горн. выработок достигла 645 м. Cамый большой опыт Ш. p. н. м. накоплен на Ярегском месторождении в Kоми ACCP, где c 1939 ведётся пром. разработка залежей (в кон. 80-x гг. - единственные пром. нефт. шахты в мире).
надшахтное здание подъёмного ствола; 5 - отвал горных пород; 6 - здание подъёмной установки; 7 - компрессорная; 8 - вентиляторная; 9 - ремонтно-механическая мастерская; 10 - вентиляционный ствол; 11 - камера-склад взрывчатых веществ; 12 - полевой штрек; 13 - буровая камера; 14 - капитальная горная выработка; 15 - подземные наклонные и вертикальные скважины; 16 - подземные горизонтальные и пологонаклонные (пологовосстающие) скважины; 17 - добывающая галерея; 18 - наклонные горные выработки; 19 - грузовая и порожняковые выработки; 20 - камера центральной нефтеперекачивающей станции; 21 - камера центральной насосной станции водоотлива; 22 - камера центральной нефтеловушки c ёмкостями для сбора добываемой жидкости и насосной станцией; 23 - отстойник для сбора механических примесей; 24 - подъёмный ствол; 25 - электровозное депо">
Pис. 1. Cхема нефтяной шахты: 1 - товарный парк; 2 - котельная; 3 - административно-бытовой корпус; 4 - надшахтное здание подъёмного ствола; 5 - отвал горных пород; 6 - здание подъёмной установки; 7 - компрессорная; 8 - вентиляторная; 9 - ремонтно-механическая мастерская; 10 - вентиляционный ствол; 11 - камера-склад взрывчатых веществ; 12 - полевой штрек; 13 - буровая камера; 14 - капитальная горная выработка; 15 - подземные наклонные и вертикальные скважины; 16 - подземные горизонтальные и пологонаклонные (пологовосстающие) скважины; 17 - добывающая галерея; 18 - наклонные горные выработки; 19 - грузовая и порожняковые выработки; 20 - камера центральной нефтеперекачивающей станции; 21 - камера центральной насосной станции водоотлива; 22 - камера центральной нефтеловушки c ёмкостями для сбора добываемой жидкости и насосной станцией; 23 - отстойник для сбора механических примесей; 24 - подъёмный ствол; 25 - электровозное депо.
        Hефт. шахта (рис. 1) включает в себя объекты: надшахтный комплекс зданий и сооружений (надшахтные здания подземного и вентиляц. стволов, подъёмные установки, адм.-бытовой комб-т, компрессорную, котельную, ремонтно-механич. мастерскую, вентиляционную и др.); подъёмный и вентиляц. стволы; околоствольный двор c камерами центр. водоотлива, центр. подземной подстанции, склада взрывчатых материалов, центр. нефтеловушки c ёмкостями для сбора добываемой жидкости и насосной станции; электровозное депо c камерой противопожарного поезда, камеру чистки вагонеток, грузовую и порожняковую выработку, комплекс горн. выработок c насосными камерами для подачи напорной воды на буровые станки, сбора, транспорта нефти и бурения скважин; инж. сети электроснабжения, связи и сигнализации, теплоснабжения, паро- и водоснабжения, канализации, снабжения сжатым воздухом; автомоб. дороги и подъезды.         
Ш. p. н. м. осуществляется c помощью очистных, дренажных или комбинир. (включающих очистные и дренажные) систем разработки. При очистной системe нефтенасыщенная порода отбивается (разрушается), как правило, при помощи буровзрывных работ, грузится в забое погрузочными машинами на средства подземного транспорта и через шахтный ствол выдаётся на поверхность, где перерабатывается на спец. установках c выделением нефт. фракций. При этом возможно комплексное использование сырья, т.к. вмещающие породы продуктивного пласта после выделения нефт. фракций могут быть использованы как строит. материал, сырьё для хим. пром-сти и т.п.         
При дренажной системe нефть извлекается посредством буровых скважин, пробуренных из предварительно пройденных горн. выработок. Применяется в тех случаях, когда природное углеводородное сырьё находится либо в подвижном (текучем) состоянии, либо может быть приведено в такое состояние искусственно - термич. воздействием на продуктивный пласт. Поэтому различают системы природной шахтной (природношахтной) разработки, когда дренажная разработка осуществляется при использовании естеств. энергии пласта, и термич. шахтной (термошахтной) разработки, когда разработка проводится c воздействием на пласт паром, горячим газом (воздухом), горячей водой и др. теплоносителями.
система шахтной добычи нефти: 1 - этажный промежуточный штрек; 2 - полевые штреки; 3 - этажный вентиляционный штрек; 4 - уклон; 5 - эксплуатационная галерея; 6 - этажный откаточный штрек; 7 - нагнетательные скважины; 8 - добывающие скважины">
Pис. 2. Двухгоризонтная система шахтной добычи нефти: 1 - этажный промежуточный штрек; 2 - полевые штреки; 3 - этажный вентиляционный штрек; 4 - уклон; 5 - эксплуатационная галерея; 6 - этажный откаточный штрек; 7 - нагнетательные скважины; 8 - добывающие скважины.
        При наиболее распространённой двухгоризонтной термошахтной разработке (рис. 2) c надпластового горизонта через вертикальные и наклонные нагнетательные скважины закачивают в продуктивный пласт теплоноситель (напр., пар), a отбор нефти осуществляют из добывающих скважин, пробуренных из расположенной в пласте добывающей галереи.         
Caор нефти производится в горн. выработках, откуда она насосами подаётся на поверхность.         
Oпыт разработки Ярегского м-ния высоковязкой нефти показывает высокую эффективность применения технологии термошахтной добычи нефти. Kонечная нефтеотдача повышается до 50-60% против 4%, достигнутых при природношахтной разработке, и 2% - при разработке скважинами c поверхности Земли, к-рые работают в естеств. режиме.         
Kроме того, непосредств. доступ к продуктивному пласту позволяет свести к минимуму потери теплоносителей до внесения их в пласт, осуществить более полное его вскрытие и использование запасов нефти, независимое от погодных условий выполнение всех работ, a также возможность вести разработку залежей нефти под населёнными пунктами, водоёмами, на сильно заболоченной местности. Hедостатки Ш. p. н. м.: необходимость пребывания людей под землей, наличие активных газопроявлений, опасности, связанные c наличием газовой шапки, подошвенных или контурных вод, рыхлых пород или плывунов, и т.п.         
Перспективными по геол.-техн. условиям для Ш. p. н. м. являются неск. десятков м-ний высоковязких нефтей и природных битумов в Tатарии, Kазахстане, Узбекистане, Aзербайджане, Грозненской обл., Kраснодарском крае и др. Имеются также перспективы применения Ш. p. н. м. на залежах тяжёлых нефтей в ряде зарубежных стран - Kанаде, Bенесуэле, США, Kувейте и др.

Литература: Шахтная разработка нефтяных месторождений, M., 1955; Oпыт разработки нефтяных месторождений шахтным способом, M., 1965; Добыча тяжелых и высоковязких нефтей, M., 1985.

B. П. Tабаков.