Технологические процессы нефтегазового комплекса

Б. П. Елькин, В. А. Иванов, А. В. Рябков 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 
НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА 
Учебное пособие 
Под редакцией Б. П. Елькина 
Москва 
Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022

УДК 622:658.5(075.8) 
ББК 65.305.14:30.6 
Е56 
Рецензент: 
доктор экономических наук, профессор А. В. Воронин 
Елькин, Б. П. 
Е56  
Технологические процессы нефтегазового комплекса : учебное пособие / Б. П. Елькин, В. А. Иванов, А. В. Рябков ; под ред. Б. П. Елькина. – 
Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. – 168  с. : ил., табл.  
 
 
ISBN 978-5-9729-0782-3 
Представлены базовые  понятия, технологические  приёмы,  операции и 
процессы нефтегазовой отрасли. Описаны технологии подготовки разведанных  
месторождений к разработке, процессы бурения скважин и их освоения, аппа- 
ратные технологии подготовки углеводородного сырья к транспорту и перера- 
ботке. Уделено внимание новым разработкам, в том числе бестраншейным спо- 
собам капитального ремонта трубопроводов и технологии прокладки трубопро- 
водов на труднодоступных территориях. Освещены вопросы управления пред- 
приятиями.  
Для  студентов  вузов нефтегазовых направлений подготовки, а  также  
учащихся колледжей и лицеев экологических, экономических и других  направлений. 
УДК 622:658.5(075.8) 
ББК 65.305.14:30.6 
ISBN 978-5-9729-0782-3
” Елькин Б. П., Иванов В. А., Рябков А. В., 2022 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
ПРЕДИСЛОВИЕ  
........................................................................................................  5 
ВВЕДЕНИЕ  ................................................................................................................  6 
1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЯХ  ...................................  7 
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЙ ...............................................  11 
2.1. Разработка общей теории технологий  .......................................................  12 
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ  
.......................  19 
3.1. Моделирование деятельности  
.....................................................................  19 
3.2. Общие положения о календарном планировании 
(на примере строительной отрасли)  ..................................................................  21 
3.3. Методы определения времени планируемых работ  .................................  23 
3.4. Графики Ганта, построение и возможности  
..............................................  25 
3.5. Линейные календарные графики, построение и возможности ................  27 
3.6. Модели составления расписаний на компьютере  
.....................................  30 
3.6.1. Сетевые модели (графики), построение и возможности  ..............  30 
3.6.2. Матричное моделирование для составления графиков  ................  35 
4. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ  
НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ  ...............................................................................  38 
4.1. Свойства и назначение нефти и газа  ..........................................................  38 
4.2. Основные сведения о залежах УВС  ...........................................................  43 
4.3. Направления деятельности нефтегазовой отрасли  ...................................  49 
5. СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЪЕКТОВ НГО  ...................................  53 
5.1. Подготовка месторождений к разработке  .................................................  53 
5.2. Бурение скважин  ..........................................................................................  57 
5.3. Технологии строительства линейной части трубопровода 
.......................  62 
5.3.1. Подготовка трассы и земляные работы ...........................................  63 
5.3.2. Сварочно-монтажные работы  ..........................................................  65 
5.3.3. Изоляционно-укладочные работы  
...................................................  67 
5.3.4. Преодоление барьерных объектов  ..................................................  70 
5.4. Технологии строительства насосно-компрессорных станций  ................  73 
5.4.1. Общестроительные работы  ..............................................................  74 
5.4.2. Специальные строительные работы  
................................................  75 
6. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ  ..............................................  78 
6.1. Методы организации производства ............................................................  79 
6.1.1. Поточный метод  ................................................................................  81 
6.1.2. Партионный метод  ............................................................................  82 
 
3 
 

6.1.3. Единичный метод  
..............................................................................  83 
6.2. Проектирование организации деятельности  .............................................  84 
6.2.1. Требования к проекту организации строительства  .......................  85 
6.3. Некоторые особенности ПОС нефтегазовой отрасли  ..............................  89 
6.3.1. Организация создания дорожной сети при обустройстве 
нефтегазовых месторождений  ...................................................................  89 
6.3.2. ПОС некоторых объектов Западной Сибири  .................................  95 
6.3.3. Назначение и виды стройгенплана  
..................................................  98 
6.3.4. Особенности ПОС для линейных объектов  .................................  100 
7. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЪЕКТОВ НГО  ....................  102 
7.1. Технологии подготовки сырья к транспорту и переработке ..................  102 
7.2. Технологии транспортирования и хранения нефти и газа 
......................  111 
7.3. Поддержание объектов в работоспособном состоянии  .........................  116 
7.3.1. Диагностика линейной части трубопроводов  ..............................  117 
7.3.2. Диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций  ....  122 
7.3.2.1. Диагностирование технического состояния  
резервуаров  ......................................................................................  123 
7.3.3. Ремонтные работы на объектах магистральных  
трубопроводов  ...........................................................................................  126 
7.3.4. Ремонтные работы на резервуарах  
................................................  127 
7.3.5. Технологии восстановления после аварий  ...................................  137 
8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В УПРАВЛЕНИИ  
ПРОИЗВОДСТВОМ  
..............................................................................................  141 
8.1. Основные понятия управления ..................................................................  141 
8.2. Технология управления ..............................................................................  144 
9. ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ............................................................  151 
9.1. Состояние инновационной деятельности .................................................  152 
9.2. Инновационные предложения для отрасли 
..............................................  155 
9.2.1. Бестраншейный внутритрубный ремонт .......................................  157 
9.2.2. Бестраншейная переизоляция трубопровода ................................  158 
9.2.3. Применение фронтально-козлового трубоукладчика ..................  160 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................  162 
ПОСЛЕСЛОВИЕ ..................................................................................................... 163 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
......................................................................................  164 
 
4 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
В нефтегазовой отрасли, кроме профильных специалистов нефтегазового 
дела, заняты сотни и тысячи специалистов, обеспечивающих планомерную и 
организованную работу отрасли. Поэтому знание этими специалистами основных технологических процессов и ресурсов отрасли – актуальная задача высшей школы. 
Неуправляемое, по большому счёту, человечество постоянно наращивает 
свою численность, своё техническое и технологическое оснащение, что в конечном итоге чревато последствиями для окружающей среды и для общности 
людей, поскольку ликвидация последствий воздействия на природу требует 
определённых затрат, как правило, сопоставимых с затратами на технологии. 
Это касается всех видов технологий, которыми на сегодня владеет человечество. 
Книга будет полезна студентам экономических специальностей, автомобилистам, менеджерам, энергетикам и прочим только в том случае, если они 
будут проецировать новую для себя информацию на свою будущую деятельность, экологи – анализировать последствия осуществляемых технологий на 
окружающую среду, автомобилисты – планировать транспортные перевозки 
необходимых грузов и т. д. и т. п.  
Книга будет полезна и студентам нефтегазового направления: во-первых, 
потому что крупными мазками описывает множество технологий отрасли, вовторых, потому что представляется возможность ощутить свою значимость: 
«Это я знаю очень подробно». 
Учащимся средних специальных учебных заведений книга поможет выбрать свой путь или отказаться от дороги в нефтегазовую отрасль. 
 
5 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Сущность профессиональной деятельности человека – исполнение какойлибо технологии, направленной на получение продукции. При этом продукция 
может быть только двух видов – товар и услуга. Поскольку технологии по 
большому счёту создали человека, развивались и совершенствовались вместе с 
ним и с человеческим обществом, поэтому в любой области деятельности всегда есть ответ на вопрос, как изготовить (сделать, получить, создать, отремонтировать, усовершенствовать) продукт. Тот человек, то предприятие, которые 
способны изготовить продукт быстро и с высоким качеством, всегда находятся 
на передовых позициях. 
В первых трёх главах пособия рассмотрены базовые понятия технологий, 
их составляющие, технологические приёмы, операции, процессы, а также современные подходы к общей теории технологий. Показаны основные элементы 
технологий, разделение их на материальные и нематериальные, место технологий в производственной документации при создании объектов отрасли, значение временноғго фактора при составлении расписаний и в управлении производством. 
В четвёртой и пятой главах представлены технологии создания объектов 
нефтегазовой отрасли, а также аппаратные технологические процессы подготовки углеводородного сырья к транспорту и переработке.  
Шестая глава посвящена вопросам организации деятельности, без которых никакие технологии не могут быть реализованы с максимальным эффектом. Отдельно рассмотрены вопросы создания экономичных путей сообщения 
для доставки ресурсов. Приведены примеры решения вопросов организации 
строительства некоторых объектов отрасли. 
В седьмой главе рассмотрены технологии основного этапа жизни объектов – эксплуатационного: процессы перекачки нефтепродуктов и газа; процессы поддержания объектов отрасли в работоспособном состоянии, в том числе 
процессы внутритрубной диагностики; способы ремонта отдельных объектов. 
В восьмой главе уделено внимание технологиям, которые являются основой деятельности аппарата управления предприятиями, её руководителей, осуществляющих функции планирования, организации, мотивации, контроля и 
многие другие. 
Девятая глава раскрывает новые технологии научной школы профессора 
В. А. Иванова: бестраншейные способы капитального ремонта трубопроводов и 
технологии прокладки трубопроводов на труднодоступных территориях. Раскрыты проблемы внедрения инноваций в России и этапы принятия решений 
при внедрении инноваций. 
 
 
 
 
6 
 

1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЯХ  
 
Занимайся любимым делом, и ты 
 
никогда не будешь работать. 
 
Конфуций 
Мы живём в мире и плену технологий, ежедневно решая десятки разнонаправленных задач бытового и производственного назначения. Под технологией понимают искусство и порядок решения возникающих задач. На бытовом 
уровне – это заварка чая, приготовление салата, перемещение в пространстве и 
т.д. и т.п., на производственном – сварка деталей, сборка изделия, перевозка 
материалов и конструкций, план производства и т.д. и т.п. В конечном итоге, на 
любом уровне, любая задача реализуется для получения продукции, которая 
может быть двух видов: товар (чай, салат, деталь, узел, изделие, проект, сооружение и т.п.) и услуга (информация, перемещение, диагностика, ремонт, решение1 и т.п.). 
Исторически, в конце XVIII века в общем массиве знаний о технике стали 
различать традиционный описательный раздел и новый, нарождающийся, который получил название «технология». 
Справка. Иоганн Бекман (1739–1811) ввел в научное употребление термин «технология», которым он назвал научную дисциплину, читавшуюся им в 
германском университете в Геттинге с 1772 г. В 1777 г. он опубликовал работу «Введение в технологию», где писал: «Обзор изобретений, их развития и 
успехов в искусствах и ремёслах может называться историей технических искусств; технология, которая объясняет в целом, методически и определенно 
все виды труда с их последствиями и причинами, являет собой гораздо большее»2. 
Человечество в процессе эволюции показало, что в любой текущий момент времени оно не способно мириться с постоянством технологий, оно, в силу разных побудительных мотивов, стремится их усовершенствовать с целью 
получения больше продукции и с более высоким качеством. Представление о 
том, что мы достигли совершенства, не выдерживает никакой критики, поскольку примитивный ручной труд заменяется на машинный, который развивается в сторону усложнения и автоматизации, всё более отдаляя человека от обрабатываемых материалов, от технологических процессов. Машины начинают 
выполнять простые функции человеческого мозга. 
Как показала история развития промышленности на основе возникающих 
и совершенствующихся технологий, только крупное производство, объединяющее десятки, сотни работающих, способно производить необходимое количество 
товаров и продукции для всё более увеличивающегося численно человечества. 
                                          
 
1 Решение – продукция руководителей, услуга для подчинённых, направленная на успешное выполнение ими 
заданий. 
2 Словари и энциклопедии на Академике, https://dic.academic.ru/. 
 
7 
 

Что касается второй составляющей продукции человечества, а именно услуг, то 
в этом направлении необязательно наличие крупных производств, оказывающих такие услуги как ремонт, профилактику, перемещение в пространстве товаров и пр. 
Технологии оказывали серьёзное влияние на сферы экономики и политэкономии. Следует отметить лишь, что между предприятиями, странами 
идёт постоянная борьба за овладение современными, производительными технологиями во всех сферах деятельности, начиная от военной и кончая, например, медициной. При этом, используются разнообразные методы получения новых технологий, начиная с научно-производственного поиска передовых предприятий, выпускающих какую-либо продукцию, и до промышленного шпионажа и ему подобных методов.  
Более того, мы лишь коснёмся принципиальных последствий развития 
технологий, таких как – рост производительности труда, изобилие, распределение продукции, богатство работников, которые оказывают существенное влияние на общественные отношения в обществе. Весьма интересно об этом говорил Д. Гэлбрейт3 [1]. Например, он показал, что в обществе с высоким уровнем 
жизни расходы, а стало быть, и спрос базируются на менее прочной основе, 
чем в бедном обществе, что наша экономическая система, под какой бы формальной идеологической вывеской она ни скрывалась, в существенной своей части представляет собой плановую экономику, что в наших мыслях и действиях мы становимся слугами той машины, которую мы создали для того, чтобы 
она служила нам, что, наконец, современная экономика зависит от профессионально подготовленной и образованной рабочей силы. 
Выводы Д. Гэлбрейта базируются на системном понимании понятия 
«техника»4, под которым он понимал последовательное применение научных и иных видов систематизированных знаний для решения практических задач. При этом он утверждал, что наиболее важное следствие применения современной техники, …заключается в том, что она заставляет разделить любую такую задачу на ее составные части, что почти все следствия применения современной техники и в значительной мере характер 
функционирования современной промышленности определяются, прежде 
всего, этой потребностью расчленения возникающих производственных задач. На рис. 1.1 показаны следствия расчленения возникающих производственных задач (по Д. Гэлбрейту). 
                                          
 
3 Д. Гэлбрейт – (1907–2005) профессор Гарвардского университета, считал капиталистическую систему корпоративной, в конце XX века говорил, что теперь экономика не может быть свободной, она подчиняется законам 
и регулированию государством, считал, что планирование экономики признается как неизбежное условие дальнейшего развития. 
4 Техника (от греч., искусство, мастерство) – совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых 
для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества.  
Также техника – совокупная характеристика навыков и приёмов, применяемых в к.-л. сфере деятельности человека, например, техника спортсмена (энциклопедический словарь). 
 
8 
 

Понятие «техника» чаще всего ассоциируется с понятием «машина», поскольку создаваемые человеческим разумом машины и оборудование представляют собой одно из наиболее изменяемых средств человеческой деятельности. 
Действительно, создание современных сложных конструкций и объектов 
требует значительных отрезков времени между началом и завершением процесса изготовления, в сравнении со временем изготовления простых, несложных 
изделий, черенков для лопаты, например. 
 
Рис. 1.1. Проблемы и следствия современной техники 
Растут затраты (капитал): на хранение промежуточных запасов деталей, 
изделий сложной техники; на перемещение их в производственном цикле; на 
высокооплачиваемых специалистов по технологии и организации производства; на разработку машин, дополнительного оборудования и инструментов.  
С усложнением решаемых на производстве задач растёт значимость формулы «ВРЕМЯ – ДЕНЬГИ», поскольку требуется увязка параметров формулы 
для решения множества задач производства сложного изделия. 
Расчленение возникающих производственных задач требует специализированной рабочей силы, которая владеет систематизированными знаниями в 
конкретной, узкой области деятельности. Более того, необходимы специалисты, 
владеющие методологией планирования деятельности множества участников 
производственного процесса, а также специалисты по организации и координации технологических процессов в пространстве и времени. Как утверждает 
Д. Гэлбрейт: «Необходимость выбора правильного решения (организуя и регулируя) становится тем более настоятельной, поскольку возрастает объем 
капитала, расходуемого для выполнения этих задач». 
Итак, технология – это многоплановое понятие, характеризующее основу 
деятельности человека в любой области: это искусство обработки материалов 
(окружающей среды) для нужд человека и общества, это способы получения 
необходимых человеку и обществу товаров и услуг (способы достижения целей 
[Станислав Лем, 1968]), это величайшая база информации, описывающая опыт 
человечества по преобразованию природы для своих нужд.
 
9 
 

Мировая техногенная цивилизация развивает большое количество технологий, от простых до сложных, объединяющих сотни простых технологий, или 
макротехнологий. Россия – участник этого процесса, к сожалению, из-за несовершенной системы управления наукой в последние годы, из-за отсутствия реальных экономических механизмов стимулирования многие открытия и изобретения россиян стали основой зарубежных технологий и изделий.  
Тем не менее, эксперты отмечают высочайший потенциал российской 
науки, отдавая ей приоритет примерно в пятой части топ-технологий мировой 
цивилизации [2]. К ним относятся следующие направления: биотехнологии, 
информационные технологии, технологии материалов, космические и энергетические технологии, и наконец, нанотехнологии, способные существенно поднять качество обрабатываемых материалов и изделий из них.  
В системе деятельности человечества технологии занимают своё место и 
это можно представить в виде схемы, рис. 1.2. 
 
Рис. 1.2. Системное представление места технологий в деятельности 
Наибольшее число людей занято в материально-преобразующей сфере, 
здесь добываются природные ресурсы, здесь перерабатываются материалы и 
изготавливаются товары, здесь всё, что сделано и построено поддерживается в 
работоспособном состоянии, т.е. оказывается услуга.  
Наиболее способные, творческие люди заняты теоретической деятельностью: это область науки, здесь появляются новые знания, новые технологии; 
это область искусства, здесь реальность превращается в картины, спектакли, 
книги; это область религии, здесь продолжается «сражение» за умы и «души» 
людей.  
 
10