Az olajmezők fejlesztésének és kút üzemeltetésének alapjai. Az olaj- és gázmezők fejlesztésének tervezésének geológiai alapjai

AZ OLAJ- ÉS GÁZMEZŐK FEJLESZTÉSÉNEK FÖLDTANI ALAPJAI

BEVEZETÉS

Az "Az olaj- és gázmezők fejlesztésének geológiai alapjai" tudományág az olaj- és gázmezők geológiájának tudományán alapul, annak elválaszthatatlan része. Ezért először az olaj- és gázmezőföldtan tudományának módszertani vonatkozásai kerülnek áttekintésre, a második részben pedig a szénhidrogén-lelőhelyek fejlesztésének feladataival való szorosabb kapcsolata.

Az olaj- és gázipar fejlődését az elmúlt évtizedekben számos új irányzat jellemzi.

Az olajipar számára tipikus egymás utáni számos olajtározó belépése a fejlődés összetett késői szakaszába, amikor a készletek több mint felét már kiválasztották, és a fennmaradó készletek kitermelése sokkal nagyobb erőfeszítést igényel. Tárgyilagosan válik Minden kedvezőtlenebb geológiai terepi jellemzők fejlesztésbe helyezzük új betétek olaj. Közülük növekszik a nagy viszkozitású olajos, igen összetett geológiai felépítésű, a termő kőzetek alacsony szűrőképességű lelőhelyeinek aránya, valamint a bonyolult termodinamikai viszonyok között nagy mélységbe záródó, tengeri polcokra stb. Így mind a régi, mind az új betéteken az arány növekszikúgynevezett nehezen visszanyerhető olajtartalékok. Illetőleg a fejlesztési módszerek arzenálja bővül olajlerakódások. Ha az elmúlt négy évtizedben a vizet a tározókból a kutakba kiszorító szerként használták a vizet, és a tározók mesterséges elárasztása hagyományos fejlesztési módszer volt, akkor jelenleg más fiziko-kémiai alapon más módszerek alkalmazására van szükség.

Az ország olaj- és gáziparának elöregedésével, földrajzi övezetének bővülésével a mezőföldtani szolgálat, valamint a kapcsolódó szolgáltatások feladatai egyre összetettebbé válnak; A kutatási módszereket ennek megfelelően fejlesztik és fejlesztik. Ezért a szolgáltatás iránti igények folyamatosan növekszenek. A tározógeológia területén dolgozó szakembereknek kell; nagy tudományos és műszaki műveltséggel, kellő ismeretekkel rendelkezik a geológia, a földalatti folyadék- és gázmechanika, a kútfúrások, a mezőfejlesztési technológia és technológia, a kutak és képződmények tanulmányozásának geofizikai és hidrodinamikai módszerei, az olaj- és gázkészletek számítása, a közgazdaságtan területén, a geológiai adatok feldolgozásának matematikai módszerei stb.

1. AZ OLAJ- ÉS GÁZTERMELÉS FÖLDTANA MINT TUDOMÁNY ÉS FELADATAI

1. AZ OLAJ- ÉS GÁZMEZŐ FÖLDTANA MEGHATÁROZÁSA

Olaj- és gázmező geológia - a geológia olyan ága, amely a kezdeti (természetes) állapotú és fejlődési folyamatban lévő olaj- és gázmezők, lelőhelyek részletes vizsgálatával foglalkozik nemzetgazdasági jelentőségük és az altalaj ésszerű felhasználásának meghatározására.

Az olaj- és gázmezőföldtan jelentősége tehát az olaj- és gázmezőkről és lelőhelyekről, mint a nemzetgazdasági tevékenység tárgyairól szóló átfogó információk általánosításában és elemzésében rejlik annak érdekében, hogy geológiailag alátámassza e tevékenység leghatékonyabb megszervezésének módjait, biztosítva a racionális felhasználást. valamint az altalaj és a környezet védelme.

1. AZ OLAJ- ÉS GÁZTERMELÉS FÖLDTANA KAPCSOLATA MÁS FÖLDTANI ÉS KAPCSOLÓDÓ TUDOMÁNYKKAL

A terepi geológus szemszögéből az olaj- vagy gázlelőhelyet a tér egy bizonyos részének kell tekinteni, amelyben a korábban ható, fejlődése során fellépő különféle geológiai, fizikai, hidrodinamikai és egyéb folyamatok eredményei egymásra helyeződnek. Egyéb. Ezért a lerakódás a kialakulásához vezető és a fejlődése során fellépő folyamatok sokfélesége miatt sok szempontból vizsgálható.

A fent említett folyamatok egyikét vagy másikát tanulmányozó geológiai és nem geológiai tudományok is léteznek. ez arra utal az olaj- és gázmező geológiájának sajátossága, álló ban ben, Mit ő szélesmás tudományok módszereivel szerzett elméleti fogalmakat és tényadatokat használ, következtetéseiben és általánosításaiban igen gyakran más tudományok keretein belül kialakított mintákra támaszkodik.

Például a produktív rétegek előfordulási körülményeire vonatkozó adatok elsősorban terepi szeizmikus vizsgálatokból származnak. A kutas lelőhely megnyitásakor ezek az adatok szerkezetföldtani módszerekkel tisztázhatók.

Kutakból emelték ki mag-, olaj-, gáz-, vízminták vizsgálata tározófizikai módszerekkel történik. Másoknak A kőzettulajdonságokkal kapcsolatos információk forrása a terepi geofizikai adatok, A kutak hidrodinamikai vizsgálatainak eredményei is. Ezeknek a módszereknek az elméleti alapja a földalatti hidraulika és a fúrólyuk geofizika, amelyek a legfontosabb szerepet töltik be az olaj- és gázmezőföldtani problémák megoldásában, hiszen segítségükkel hozzák meg a terepi geológus számára szükséges információk mintegy 90%-át.

Az olajjal és gázzal telített kőzetek előfordulási körülményeivel és tulajdonságaival kapcsolatos különféle információkat összegezve a terepi geológus gyakran nem alkot új elveket, törvényeket, módszereket, hanem nagyrészt a kapcsolódó elméleti koncepciókra, törvényekre és szabályokra támaszkodik. tudományok: tektonika, rétegtan, kőzettani, hidrogeológia, földalatti hidraulika és számos más. Elemzése és mennyiségi és minőségi adatok összegzése, a modern kereskedelmi geológus széles körben alkalmaz matematikai módszereket és számítógépeket, amely nélkül az általánosítási eredmények nem tekinthetők kellően megbízhatónak.

Így az olaj- és gázmezőföldtan elméleti és módszertani megalapozásának jelentős részét képezik azok a tudományok, amelyek az olaj- és gázlelőhelyeket az olaj- és gázmezőföldtantól eltérő szempontok szerint vizsgálják.

Ugyanakkor az olaj- és gázmező geológiája, amelynek független objektum- olaj- vagy gázlelőhely , fejlesztésre készülő vagy fejlesztés alatt álló, azaz a geológiai-technológiai komplexum saját problémáit is megoldja az olaj- és gázhordozó képződmények szerkezetére, a földgáz mozgási útjaira vonatkozó információk megszerzésének, elemzésének és összegzésének módszereinek megalkotásával kapcsolatosan. olaj, gáz, víz a lelőhelyen belül annak működése során a jelenlegi és végső olajkinyerési tényezőkről stb. Ezért a fenti összefüggés az olaj- és gázmezőföldtan és más tudományok között nem egyoldalú.

A kereskedelmi földtani kutatások eredményei jelentős hatást gyakorolnak a kapcsolódó tudományokra, hozzájárulva azok gazdagításához, továbbfejlesztéséhez. Az ipari olaj- és gázipari területeken mindig nagyszámú kutat fúrnak, kőzetmintákat, folyadék- és gázmintákat vesznek és elemeznek, mindenféle megfigyelést, vizsgálatot végeznek. A különböző típusú kutatási és termelési tevékenységek, valamint eredményeinek kereskedelmi földtani tudományos elemzése szükségszerűen és nagy mennyiségben olyan új tényeket szolgáltat, amelyek a rokon tudományok tartalmát alkotó nézetek, elméletek megerősítését, továbbfejlesztését szolgálják. Ugyanakkor az olaj- és gázmezőföldtan új kihívások elé állítja a kapcsolódó tudományokat, ezáltal tovább járulva fejlődésükhöz. Ilyenek például a tározók agyagos anyagának behatóbb kőzettani vizsgálatának követelményei, amelyek vízzel érintkezve változtathatják térfogatát; az olaj, víz és kőzet érintkezésénél előforduló fizikai és kémiai jelenségek tanulmányozása; kutak geofizikai felméréseinek eredményeinek kvantitatív értelmezése stb.

1. AZ OLAJ- ÉS GÁZTERMELÉS FÖLDTANA CÉLJAI ÉS CÉLKITŰZÉSEI

Az olaj- és gázmezőföldtan céljai az olaj- és gáztermelés nemzetgazdasági tevékenységének leghatékonyabb megszervezésének geológiai megalapozásából áll, biztosítva az altalaj és a környezet ésszerű felhasználását és védelmét. Ezt a fő célt az olaj- és gáztározó belső szerkezetének és a fejlesztési folyamat során bekövetkező változási mintázatainak tanulmányozásával érjük el.

A fő cél több összetevőre bontható, amelyek az olaj- és gázmező geológia magáncéljaiként működnek, amelyek magukban foglalják:

lelőhelyek terepi geológiai modellezése

készletszámlálás olaj, gáz és kondenzátum;

fejlesztési rendszer földtani megalapozása

tevékenységek földtani megalapozása a fejlesztés és az olaj-, gáz- vagy kondenzátum-visszanyerés hatékonyságának javítása;

megfigyelések sorozatának indoklása a feltárási és fejlesztési folyamatban.

Egy másik típusú alkatrész - kapcsolódó célok, amelyek a fő cél hatékonyabb elérését célozzák. Ezek tartalmazzák:

altalaj védelme olaj- és gázmezők;

a fúrási folyamat geológiai szervizelése kutak;

saját módszertanunk és módszertani bázisunk fejlesztése.

Az olaj- és gázmezőföldtan problémái a következőkkel kapcsolatos különféle kérdések megoldásából áll: információszerzés a kutatás tárgyáról; olyan minták keresésével, amelyek egyetlen egésszé egyesítik a lelet szerkezetére és működésére vonatkozó megfigyelt eltérő tényeket; a kutatás ésszerű lefolytatására vonatkozó szabályok kidolgozásával és olyan szabványok kialakításával, amelyeknek a megfigyelések és kutatások eredményeinek meg kell felelniük; a megfigyelések, kutatások eredményeinek feldolgozására, összegezésére, elemzésére szolgáló módszerek megalkotásával; e módszerek hatékonyságának felmérésével különféle geológiai körülmények között stb.

E készlet között megkülönböztethető háromféle probléma:

konkrét tudományos feladatokat olaj- és gázmező geológia, a tudás tárgyát célozva;

módszertani feladatokat;

módszertani feladatokat.

Minden kész meghatározott tudományos feladatok, a következő csoportokra oszthatók.

1. Kőzetek összetételének és tulajdonságainak tanulmányozása olajat és gázt tartalmazó és nem tartalmazó produktív üledékek összeállítása; olaj, gáz és víz összetételének és tulajdonságainak, előfordulásuk geológiai és termodinamikai feltételeinek vizsgálata. Különös figyelmet kell fordítani a kőzetek és az azokat telítő folyadékok összetételének, tulajdonságainak és előfordulási körülményeinek változékonyságára, valamint azokra a mintázatokra, amelyeknek ez a változékonyság ki van téve.

2. Kiválasztási feladatok(az első csoport problémáinak megoldása alapján) a természetes geológiai testek alakjának, méretének, térbeli helyzetének, stb a plicatív, diszjunktív és injektív diszlokációk tanulmányozásának feladatai. Általában ez a csoport egyesíti a betét vagy betét elsődleges szerkezetének azonosítását célzó feladatokat.

3. Feldarabolási feladatok természetes geológiai testeket feltételes testekké alakítani, figyelembe véve az olaj- és gázipar berendezési, technológiai és gazdaságossági követelményeit és lehetőségeit. A legfontosabb feladatok itt a természetes geológiai testek viszonyainak és egyéb határértékeinek megállapítása lesz (például nagy, közepes és alacsony termőképességű kőzetek elkülönítése). Ez a feladatcsoport a második csoport feladataival együtt lehetővé teszi az olaj- és gázkészletek becslését, valamint azok elhelyezkedését a tározótérben. Ennek a csoportnak a feladatainak lényege, hogy megvizsgálja, hogyan változik a betét szerkezetének elképzelése, ha figyelembe vesszük a technológia, a technológia és a gazdaság követelményeit és lehetőségeit.

4. Az Állami Vámbizottság osztályozásának több jellemző alapján történő felépítésével kapcsolatos feladatok, és elsősorban a betétek és betétek belső struktúráinak típusai szerint. Hangsúlyozni kell, hogy az olaj- és gáztározók és -mezők meglévő számos genetikai osztályozása nem elegendő az olaj- és gázmezők geológiai problémáinak megoldására. Itt a különféle aktuális geológiai terepi jellemzők osztályozási felépítése során való felhasználásának kérdései, a hierarchia különböző szintjein lévő szerkezetek szerkezetátalakítási mechanizmusának feltárása a fejlesztési folyamatban, az anyag tulajdonságainak egyik szintről a másikra történő átvitelének jelenségei. , a struktúra és a funkció kapcsolata, a rendszer különböző reprezentációi közötti kapcsolatok (többszörös, funkcionális , procedurális) stb.

5. Az Állami Vámbizottság felépítése és funkciója jellegének, jellemzőinek, kapcsolati mintáinak vizsgálatával kapcsolatos feladatok, azaz a lelőhely szerkezetének és tulajdonságainak hatása a fejlesztési folyamat mutatóira és a műszaki komponens szerkezetének és paramétereinek jellemzőire, valamint a hatékonysági mutatókra

1. A HALÁSFÖLDTANI INFORMÁCIÓK BESZERZÉSÉNEK MÓDSZEREI

Az olaj- és gázmezőföldtan elsődleges információforrásai a különböző módszerekkel végzett vizsgálatok, amelyeket egy közös megoldandó feladat köt össze.

Mag-, iszap-, olaj-, gáz- és vízminták vizsgálata laboratóriumokban speciális műszerek segítségével - a fő közvetlen információforrás a kőzetek geológiai és fizikai tulajdonságairól, valamint a szénhidrogének és a képződményvíz fizikai és kémiai tulajdonságairól. Ennek az információnak a megszerzését nehezíti, hogy a tározókörülmények (nyomás, hőmérséklet stb.) eltérnek a laboratóriumi körülményektől, ezért a kőzet- és folyadékminták laboratóriumi körülmények között meghatározott tulajdonságai jelentősen eltérnek a tározókörülmények azonos tulajdonságaitól. A mintavétel a tározó körülményeinek fenntartása mellett nagyon nehéz. Jelenleg zárt mintavevők csak tározóolajokhoz és vizekhez léteznek. A laboratóriumi meghatározások eredményeinek átszámítása a tározói viszonyokra speciális kutatási adatok alapján összeállított grafikonok segítségével történhet.

Kútkutatás geofizikai módszerekkel (GIS) a kutak geológiai szelvényeinek tanulmányozása, a kutak műszaki állapotának vizsgálata, valamint a képződmények olaj- és gáztelítettségében bekövetkező változások nyomon követése a fejlesztési folyamat során.

A kutak geológiai metszete tanulmányozásához elektromos, mágneses, radioaktív, termikus, akusztikus, mechanikai, geokémiai és egyéb módszereket alkalmaznak, amelyek különböző természetű fizikai természetes és mesterséges mezők vizsgálatán alapulnak. A kútvizsgálatok eredményeit diagramok vagy geofizikai paraméterek pontkarakterisztikája formájában rögzítjük: látszólagos elektromos ellenállás, kőzetek belső és indukált polarizációs potenciálja, gamma-sugárzás intenzitása, termikus és szupratermális neutronok sűrűsége, hőmérséklet stb. A geofizikai módszerek és az azonosított kőzetfizikai függőségek lehetővé teszik a kutatási eredmények értelmezését. Ennek eredményeként a következő feladatokat oldják meg: kőzetek kőzettani és kőzettani jellemzőinek meghatározása; szakaszboncolás és geofizikai benchmarkok azonosítása; a tározók azonosítása és előfordulási feltételeik, vastagságuk és a tározó tulajdonságainak megállapítása; a kőzettelítettség jellegének meghatározása - olaj, gáz, víz; az olaj és gáz telítettségének mennyiségi értékelése stb.

Mert kutak műszaki állapotának tanulmányozása alkalmaz: inklinometria - a kútgörbület szögeinek és azimutjainak meghatározása; kalipermetria - a kútátmérő változásainak megállapítása; cementometria - termikus, radioaktív és akusztikai módszerek alapján az emelési magasság, a cement gyűrűben való eloszlásának jellege és a kőzetekhez való tapadásának mértéke: a víz befolyási helyeinek és a kutak gyűrűs keringésének azonosítása elektromos segítségével , termikus és radioaktív módszerek.

A kőzettelítettség természetében bekövetkezett változások nyomon követése a lelőhely terepi geofizikai adatok szerinti kiaknázása eredményeként különböző kutatások alapján valósul meg radioaktív fakitermelési módszerek tokos kutakban És elektromos - nyitott .

Az utóbbi években egyre inkább fejlődtek részletes szeizmikus felmérések , amely fontos információkat hoz a betétek szerkezetéről.

Hidrodinamikai módszerek a kútvizsgálathoz alkalmaz a tározórétegek fizikai tulajdonságainak és termelékenységének meghatározására azonosító karakter alapján kapcsolat a kút áramlási sebessége és a képződmények nyomása között . Ezeket az összefüggéseket matematikai egyenletek írják le, amelyek tartalmazzák a formáció fizikai paramétereit és néhány kútjellemzőt. Miután hidrodinamikai vizsgálatok alapján megállapítottuk az áramlási sebességek tényleges függését a kutak nyomásesésétől, ezek az egyenletek megoldhatók a formáció és a kutak kívánt paraméterei tekintetében. Ezen túlmenően ez a módszercsoport lehetővé teszi a képződmények hidrodinamikai (kőzettani) szűrőinek azonosítását, az olaj- és gázlelőhely és a víztartó régió közötti kapcsolat mértékének megállapítását, és ennek figyelembevételével a lerakódás természetes rezsimjének meghatározását. .

A kutak és képződmények hidrodinamikai vizsgálatának három fő módszerét alkalmazzák: a tározónyomás helyreállításának vizsgálatát, a kutakból történő állandósult folyadékkivonás módszerét, valamint a kutak kölcsönhatásának meghatározását.

Termelő és besajtoló kutak működésének megfigyelései. A lelőhelyek kialakítása során adatokat nyernek a kutak és képződmények áramlási sebességének és injektivitásának változásairól, a termelő kutak vízkimaradásáról, a termelt víz kémiai összetételéről, a tározó nyomásáról, a kútállomány állapotáról és egyebekről, amelyek alapján a fejlesztés ellenőrzését és szabályozását végzik.

Fontos hangsúlyozni, hogy a lelőhely egyes tulajdonságainak tanulmányozásához többféle információszerzési módszer alkalmazható. Például a kút elhelyezkedésének területén a formáció tározó tulajdonságait a mag tanulmányozásával, geofizikai módszerek és hidrodinamikai vizsgálatok alapján határozzák meg. Ugyanakkor ezekkel a módszerekkel különböző meghatározási skálákat érünk el - kőzetmintára, képződményvastagság intervallumokra, képződmény egészére. Egy több módszerrel jellemzett tulajdonság értékét heterogén adatok összekapcsolására szolgáló technikával határozzuk meg.

A lelőhely működése során változó tulajdonságainak nyomon követéséhez időszakonként el kell végezni a szükséges vizsgálatokat.

Minden betétnél, annak jellemzőitől függően, meg kell indokolni a saját információszerzési módszerkészletét, amelyben bizonyos módszerek érvényesülhetnek. A kapott információk megbízhatósága a kutatási pontok számától függ. A kevés kutatófúrásból és nagyszámú termelőkútból nyert tározó tulajdonságairól alkotott elképzelések általában jelentősen eltérnek egymástól. Nyilvánvaló, hogy a nagyszámú pontra vonatkozó információ megbízhatóbb.

1. AZ INFORMÁCIÓSZERZÉS ESZKÖZEI

Empirikus értelemben Az olaj- és gázmezőföldtan elsősorban kutak, majd különféle eszközök, műszerek és laboratóriumi berendezéseket foglal magában. Ezen eszközök között meg kell említenünk mag bitek magmintavételhez, oldalirányú fúró és lövöldözős talajhordozók , tározó mintavevők És formációtesztelők , különféle geofizikai szondák, dőlésmérők, mélységnyomásmérők, debitométerek és áramlásmérők, laboratóriumi berendezések a kőzetek geológiai és geofizikai, valamint a folyadékok fizikai és kémiai tulajdonságainak meghatározására.

A lelőhelyek kiaknázása során a kutakon végzett megfigyelések fontos és bőséges információforrást jelentenek a lelőhely szerkezetéről, a fejlesztési rendszer hatékonyságáról, ami lehetővé teszi a fejlesztési intézkedések indokolását.

Anyagmodellezés. Eszközök közvetett információszerzéshez - speciálisan laboratóriumi körülmények között mesterséges tározómodellek és a bennük zajló folyamatokat. Például egy olajjal telített homokkal töltött fémcső formájú tározómodellt széles körben alkalmaznak az olajégetés folyamatainak tanulmányozására in situ égésforrás létrehozásával. Lehetővé teszi a folyamatparaméterek mérését és szabályozását, a stabilitás feltételeinek tanulmányozását és a végeredmény megállapítását, amely azután a hasonlóságelmélet követelményeinek megfelelően átvihető a valós képződményekbe.

A modellek másik típusa a természetes modell, amely egy jól tanulmányozott lerakódás vagy annak szakasza a benne előforduló folyamatokkal vagy jelenségekkel.

Természetes modellezési módszer széles körben alkalmazzák például az olajkinyerés fokozására szolgáló új módszerek bevezetésekor. Egy adott módszer ipari méretű bevezetése előtt a lelőhely egy kis kísérleti területén alkalmazzák, ahol a módszer hatékonyságát tesztelik és a technológiát tesztelik. A vizsgálati helyet úgy választják ki, hogy a lelőhelyen belüli képződmény termelési és geológiai jellemzői a lelőhely egészére jellemzőek legyenek. Ebben az esetben a telephelyen belüli olaj- és gázcsapágyképződmény egy része teljes léptékű modellként működik, természetes analógja azon objektumoknak, amelyeken a vizsgálati módszert alkalmazni kell.

Termelési kísérlet lefolytatása a lelőhely kialakítása során. Ebben az esetben a szükséges információ forrása maga a működtetett objektum. Így a Romashkinskoye mezőn terepi kísérleteket végeztek, hogy felgyorsítsák a folyamatos árvízfront kialakítását a vízbefecskendező vezetéken; A Bavlinskoye mezőn kísérletet végeztek a termelő kutak rácsának a tervezett sűrűséghez képest kétszeresére hígítására, hogy tanulmányozzák a rácssűrűség hatását a jelenlegi termelés és a végső olajkinyerés értékére.

1. AZ ÁTFOGÓ ELEMZÉS MÓDSZEREI ÉS A KEZDETI INFORMÁCIÓK ÖSSZEFOGLALÁSA

Az információk általánosítása történhet empirikus és elméleti szinten is. Mint már említettük, az olaj- és gázmezőföldtan elméleti módszerei nagyrészt a kapcsolódó geológiai és műszaki tudományok elméleti alapelveit használják, mint például a tektonika, rétegtan, kőzettan, geokémia, földalatti hidromechanika, tározófizika és mások, valamint a közgazdaságtan. Ugyanakkor az elméleti módszerek elégtelen fejlettsége az empirikus függőségek elterjedését okozza. Az empirikus anyagok általánosításának fő módszere az olaj- és gázmezőföldtanban a modellezési módszer.

Valódi geológiai tér végtelen ponthalmazt tartalmazó folytonos. A gyakorlatban a geológiai teret véges ponthalmaz reprezentálja, azaz. diszkrét, hiányos,

Nem teljesen meghatározott diszkrét tér folytonos geológiai tér felépítésére szolgál, amelyben az egyes pontokra vonatkozóan valamilyen módon (interpolációval, extrapolációval, korrelációval stb.) meghatározzák az érdekes jellemzők értékeit. Egy ilyen tér teljesen meghatározott lesz. Transzfer innen befejezetlen teret teljesen meghatározott létezik egy eljárás a valós geológiai tér modellezésére.

Következésképpen az így kapott modell csak egy kutatói elképzelés a valós geológiai térről, amelyet korlátozott számú megfigyelési pontból állítottak össze.

A valós geológiai tér modellezési eljárása a lelőhelyek terepi földtani modellezésének fő része, tükrözi azok fejlődését befolyásoló összes jellemzőjét.

A lelőhelyek termelésgeológiai modelljének két típusa létezik. Ez statikusÉs dinamikusan e modellek.

Statikus modell tükrözi a lelőhely összes terepi földtani tulajdonságát természetes formájában, amelyet a fejlődési folyamat nem érint: a lelőhely kezdeti külső határainak geometriáját; a tározókövek előfordulásának feltételei a lelőhelyen belül; a lerakódások határai a tározók olaj- és gázvíz-telítettségének eltérő természetével; a tározói kőzetek eltérő kapacitású és szűrési paraméterű lelőhelyrészeinek határai tározói körülmények között.

Ezek a modellezési irányok, komponensek geometrizálás A lelőhelyeket kiegészítik az olaj, gáz, víz tározói viszonyaiban fennálló tulajdonságaira, a lelőhely termobarikus viszonyaira, a természetes rezsimre és potenciális hatásfokára vonatkozó adatokkal (a lelőhely energetikai jellemzői) stb.

A statikus modell a lelőhely feltárása és fejlesztése során nyert további adatok alapján fokozatosan finomodik és részleteződik.

Dinamikus modell jellemzi a lelőhely terepi és geológiai jellemzőit a fejlődés folyamatában . Statikus modell alapján áll össze, de tükrözi a szénhidrogénkészletek egy részének kivonása következtében bekövetkezett változásokat, miközben rögzíti: aktuális a lelőhely külső határai ; illetve a lerakódás térfogatának határait vízzel vagy más szerrel „mosott” (a képződményeket mesterségesen befolyásoló fejlesztési rendszerekben); telekhatárok betétek, nem szerepel a vízelvezetési folyamatban ; tényleges éves fejlődési mutatók dinamikája az elmúlt időszakra; a kútállomány állapota; aktuális termobár körülmények a lerakódás minden részén; a kőzetek rezervoár tulajdonságainak változásai.

A statikus modellezésben nagy helyet foglalnak el grafikai (figuratív-szimbolikus)modellezés, hívott a betét geometrizálása . A grafikus modellezés területe a lelőhely alakjának és belső szerkezetének modellezése. A lerakódás alakja a legteljesebben a strukturálisnak nevezett izohipszisben ábrázolt térképeken jelenik meg, amelyeken megtalálható a külső és belső olajhordozó kontúrok helyzete, valamint, ha elérhető, a kőzettani és diszjunktív határvonalak helyzete. letét.

A betét belső szerkezete részletes korrelációs sémák, különböző térképek részletes geológiai metszete (profilja) készítése tükrözi izolált vonalban vagy szimbólumokkal. És gázbetétek A rendszer fogalma fejlesztés. Racionális rendszer fejlesztés.Rendszerek fejlesztésbetétek. Geológiai sajátosságait fejlesztésgázés a gázkondenzátum betétek ...

Geológia, geofizika és olaj- és gázmezők fejlesztése

Dokumentum

A problémáik fejlesztés benne van alapján rossz geológiai modell. Ilyen Születési hely szüksége van... kőzetképző ásványokra Geológiai Az Orosz Tudományos Akadémia Intézete. 16 Geológia, geofizika és fejlesztésolajÉs gázbetétek, 3/2010 ...

Az „Olaj- és gázmezők fúrása és fejlesztése” tudományág alapirodalmának anyagfejlődésének nyomon követése

Irányelvek

M.: Nedra, 1968. 20. Permyakov I.G. Geológiaialapok kutatások, felderítés és fejlesztésolajÉs gázbetétek. - M.: Nedra, 1976. 21. Közgazdaságtan...

Szakútlevél 25 00 12 – geológia, olaj- és gázmezők kutatása és feltárása i tudományág, amelyben tudományos fokozatot adnak

Dokumentum

Is geológiai földalatti gáztároló szerkezetek. 3. Geológiai Biztonság fejlesztésolajÉs gázbetétekés... I. Keresés és felfedezés olajÉs gázbetétek. M., Nedra, 1984. Elméleti alapokés keresési módszerek és...

Olaj- és Gázmezők Földtani és Fejlesztési Tudományos Tanácsa

Dokumentum

FÖLDTAN ÉS FEJLESZTÉSOLAJÉS GÁZBETÉTEK SZIBÉRIAI OSZTÁLY... A HATÉKONYSÁG NÖVELÉSE FEJLESZTÉSEKOLAJBETÉTEK TOVÁBB ALAP FORGALOMKORLÁTOZÁS... Bagulma, r. Tatarstan GEOLÓGIAI A KUTAK IDŐ előtti öntözésének okai...

A kút egy hengeres bányanyílás, amelyet emberi hozzáférés nélkül alakítottak ki, és átmérője sokszor kisebb, mint a hossz. A kút elejét torkolatnak, a hengeres felületét falnak vagy törzsnek, az alját pedig aljának nevezzük. A kút tengelye mentén a torkolattól a fenékig mért távolság határozza meg a kút hosszát, a tengely függőlegesre vetülete szerint pedig a mélységét. Az olaj maximális kezdeti átmérője és gáz a kutak általában nem haladják meg a 900 mm-t, a végső pedig ritkán kisebb, mint 165 mm.

A kútfúrás egy akna építésének összetett technológiai folyamata fúrás kutak, amelyek a következő fő műveletekből állnak:

Kutak mélyítése kőzetek fúrószerszámmal történő megsemmisítésével;

Fúrt kő eltávolítása kútból;

A fúrólyuk rögzítése a mélyítés során burkolóoszlopokkal;

Egy komplex geológiai és geofizikai munka elvégzése a kőzetek tanulmányozására és a produktív horizontok azonosítására;

A tervezési mélységre süllyesztés és az utolsó (gyártási) burkolat cementezése.

A kőzetpusztítás jellege alapján mechanikus és nem mechanikus módszereket különböztetnek meg. fúrás. A mechanikai módszerek közé tartoznak a forgási módszerek (forgó, turbina, sugárturbina fúrás valamint fúrás elektromos fúróval és csavaros fúrólyuk motorokkal), amelyben a kőzet tönkreteszi a fenékre préselt kővágószerszám (fúrószár) és ütési módszerek következtében. A nem mechanikus fúrási módszerek (termikus, elektromos, robbanásveszélyes, hidraulikus stb.) még nem találtak széles körű ipari alkalmazást.

Az olaj- és gázfúrás során a kőzetet fúrófejek roncsolják, és a kutak alját általában folyamatosan keringő fúrófolyadék-áramokkal tisztítják meg (ritkább fúrófolyadékkal, az alját gáznemű megmunkálással). ügynök.

A kutak fúrása függőlegesen történik (az eltérés legfeljebb 2¸3°). Szükség esetén ferde fúrást alkalmaznak: irányított, fürtös, többlyukú, kétcsöves).

A kutak mélyítése úgy történik, hogy az alját a teljes területen megsemmisítik (magmintavétel nélkül), vagy a perifériás részét (magmintavétellel). Utóbbi esetben a kút közepén egy kőzetoszlop (mag) marad, amelyet időszakosan a felszínre emelnek, hogy tanulmányozzák az áthaladt kőzetszakaszt.

A kutakat szárazföldön és tengeren fúrják fúrótornyok segítségével.

A fúrások célja és rendeltetése eltérő. Termelő kutak fektetnek egy teljesen feltárt és fejlesztésre előkészített területen. A termelési kategóriába nem csak azok a kutak tartoznak, amelyekkel olajat és gázt nyernek ki (termelő kutak), hanem olyan kutak is, amelyek egy-egy mező hatékony fejlesztését teszik lehetővé (felmérő, besajtoló, megfigyelő kutak).

A felmérő kutak célja a tározó működési módjának és a mezőszakaszok kimerülésének tisztázása, valamint a fejlesztési séma tisztázása.

Az injektáló kutak a víz, gáz vagy levegő perifériás és áramkörön belüli befecskendezésének megszervezésére szolgálnak a termelő formációba a tartály nyomásának fenntartása érdekében.

Megfigyelő kutak kialakítása a terepi fejlesztési rendszer szisztematikus megfigyelésére szolgál.

A termelő kút kialakítását a kútba süllyesztett és a fúrási folyamat során cementezett csősorok száma határozza meg a kutak sikeres fúrása érdekében, valamint felszerelés a lemészárlását.

A következő csősorokat engedik le a kútba:

2. Vezető - a vágás felső instabil szakaszainak rögzítésére, a horizontok talajvízzel történő leválasztására, a kifújásgátló torkolatába történő felszerelésére felszerelés.

3. Közbenső köpenyfüzér (egy vagy több) - a lehetséges bonyodalmak megelőzése mélyebb szakaszok fúrásakor (azonos típusú erős sziklák fúrásakor előfordulhat, hogy a burkolószál hiányzik).

4. Termelő zsinór - horizontok elkülönítésére, valamint olaj és gáz kinyerésére a tározóból a felszínre. Működőképes az oszlop fel van szerelve az oszlop elemeivel és a burkolat berendezéseivel (tömörítők, saru, visszacsapó szelep, központosító, nyomógyűrű stb.).

Egy kúttervet nevezünk egysorosnak, ha csak a következőkből áll működőképes oszlop, kétoszlopos - egy közbenső és termelő oszlop jelenlétében stb.

A kútfej burkolatfejjel (oszlopcsővel) van ellátva. Az oszlopfejet úgy tervezték, hogy elszigetelje az oszlopközi tereket és szabályozza a nyomást azokban. Menetre vagy hegesztéssel szerelhető fel. Középfokú és működőképes az oszlopok ékekre vagy tengelykapcsolóra vannak felfüggesztve.

A fürtfúrás gyakori a nyugat-szibériai területeken. A fürtfúrás egy korlátozott terület közös alapjából kútcsoportok építése, amelyen fúróberendezés ill. felszerelés. A fúróberendezések számára megfelelő helyek hiányában, valamint a fúrás idejének és költségének csökkentése érdekében gyártják. A kútfejek közötti távolság legalább 3 m.

A tározóenergia a folyadékok (kőzetekben folyékonysággal jellemezhető olaj, gáz és víz) és a kőzet azon fajtáinak mechanikai és hőenergiájának összessége, amely a kiválasztás során gyakorlatilag felhasználható. olajés gáz. A főbbek:

1. Az olajlelőhelyek peremvizeinek nyomásenergiája és gáz.

2. Kőzet és folyadék rugalmas összenyomódásának energiája, beleértve gáz, amely a nyomás csökkenésekor az oldott állapotból a szabad fázisba kerül.

3. A fedőrétegek gravitációs energiájának egy része, amelyet a tározó képlékeny deformációira fordítanak, amelyeket a tartályban lévő tartály nyomásának csökkenése okozott a folyadék kivonása következtében.

4. A kút működése során a felszínre szállított folyadék hője. Gyakorlatilag nem a formáció összes energiája jelentős, hanem csak az a része, amely a kutak üzemeltetése során kellő hatékonysággal hasznosítható.

Az ásványlelőhelyek fejlesztése - a szervezeti és technikai intézkedések rendszere Termelésásványok az altalajból. Fejlesztés olajÉs gáz a lerakást fúrások segítségével végzik. Néha aknát használnak olajtermelés(Jaregszkoe olaj letét, Komi Köztársaság).

Az olaj- és gázmezők fejlesztése intenzíven fejlődő tudományterület. További fejlesztése az olaj altalajból történő kinyerésére szolgáló új technológiák alkalmazásához, az in situ folyamatok természetének felismeréséhez szükséges új módszerekhez, a mezők feltárásának és fejlesztésének megtervezésének fejlett módszereinek alkalmazásához, az automatizált vezérlőrendszerek használatához kapcsolódik. az altalajból történő ásványkinyerési folyamatokhoz, a rétegek szerkezetének és a bennük zajló természeti folyamatok részletes számbavételének módszereinek kidolgozása nagy teljesítményű számítógépeken megvalósított determinisztikus modellek alapján.

Az olajmező-fejlesztés a tudomány és a mérnöki tudomány egy önálló komplex területe, amelynek saját szakterületei vannak a mezőfejlesztést szolgáló rendszerek és technológiák tanulmányozásához, a fejlesztési alapelv tervezéséhez és megvalósításához, a mezőfejlesztés tervezéséhez és szabályozásához.

Az olajmezők fejlesztésének tudománya a szénhidrogének és a bennük lévő kísérő ásványok altalajból történő tudományosan megalapozott kitermelésének megvalósítása. Az olajmező-fejlesztés és más tudományok közötti alapvető különbség az, hogy a tározómérnöknek nincs közvetlen hozzáférése az olajtározókhoz. Minden információ fúrt kutakról érkezik.

Az olaj- és olaj- és gázmezők a földkéregben lévő szénhidrogének felhalmozódása, amelyek egy vagy több lokalizált geológiai szerkezetre korlátozódnak. A mezőkben található szénhidrogén-lerakódások általában porózus és vízáteresztő kőzetrétegekben vagy masszívumokban fordulnak elő, amelyek eltérő földalatti eloszlásúak és eltérő geológiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek.

A porózus képződményekben fekvő olaj hidrosztatikus nyomásnak és a kontúrvizek nyomásának van kitéve. A rétegek kőzetnyomást – a fedő kőzetek súlyát – tapasztalják. Egy gázsapka feküdhet az olajtartály felett, nyomást gyakorolva a tartályra. A tározó belsejében olaj, gáz, víz és képződmény kőzet rugalmas erői hatnak.

Az olaj-, víz-, gáz- és telítőrétegek különböző sűrűségűek, és a gravitációs erők megnyilvánulásának megfelelően oszlanak el a lerakódásokban. Az elegyedhetetlen folyadékok - olaj és víz, amelyek kis pórusokban és kapillárisokban érintkeznek, felületi molekuláris erők hatásának vannak kitéve, és szilárd kőzetekkel érintkezve - nedvesítő feszültségnek vannak kitéve. Amikor a formáció kiaknázása megkezdődik, a tározó nyomáscsökkenése miatt ezeknek az erőknek a természetes egyensúlya megbomlik és megkezdődik a legösszetettebb megnyilvánulásuk, aminek következtében megindul a folyadékok mozgása a formációban. Attól függően, hogy ezt a mozgást előidéző ​​erők dominálnak, az olajtartályok különböző üzemmódjai különböztethetők meg.

1. 2. Az olajlerakódások működési módjai

A lelőhely működési módja az uralkodó tározóenergia-típus megnyilvánulása a fejlesztési folyamat során.

Az olajlerakódásoknak öt üzemmódja van: rugalmas; vízszivattyú; oldott gáz; gáznyomás; gravitációs; vegyes. Ez a módozatokra osztás „tiszta formában” nagyon önkényes. A valós terepi fejlesztésben főként vegyes módok figyelhetők meg.

Elasztikus mód vagy zárt-elasztikus

Ebben az üzemmódban az olaj kiszorul a porózus közegből a folyadékok (olaj és víz) rugalmas tágulása, valamint a pórustérfogat csökkenése (kompressziója) miatt a tartály nyomásának csökkenésével. A folyadék teljes térfogata. Az ezen erők hatására kialakuló formációból vett kőzetek rugalmas kapacitása, ennek a térfogatnak a folyadékkal való telítettsége és a képződési nyomás csökkenésének mértéke határozza meg

Ql = (Rpl. start – Rtek) Vp *

*= m n + ahol

* - rugalmas kapacitás

n - a kőzet rugalmas kapacitása

g - a folyadék rugalmas kapacitása

m- porozitás

Rpl start és P tek – kezdeti és aktuális tartálynyomás

A rugalmas rezsim fő feltétele, hogy a tartály és a fenéknyílás nyomása meghaladja a telítési nyomást, ekkor az olaj egyfázisú állapotban van.

Ha a lerakódás litológiailag vagy tektonikailag korlátozott, lezárt, akkor zárt-elasztikus rezsim jelenik meg.

A teljes tározó térfogatában az olaj rugalmas tartaléka általában kis hányadát (kb. 5-10%) teszi ki a teljes készlethez képest, de tömegegységekben elég nagy mennyiségű olajat tud kifejezni.

Ezt a rendszert a tartály nyomásának jelentős csökkenése jellemzi az olajkivonás kezdeti időszakában és az olajáramlási sebesség csökkenése

Elasztikus-víznyomás vagy víznyomás mód

Ha az olajtározó peremterülete hozzáfér a nappali felszínhez, vagy a víztartó terület kiterjedt és a benne lévő tározó nagy áteresztőképességű. akkor egy ilyen képződmény rezsimje természetes rugalmas-víznyomás lesz. A kontúr vagy az alsó víz nyomása kiszorítja az olajat a tartályból. Amikor egyensúly (egyensúly) áll be a folyadéknak a tározóból való kivonása és a perem- vagy fenékvíz tározóba jutása között, víznyomási rezsim jelenik meg, amelyet a kiválasztott mennyiségek egyenlősége miatt kemény víznyomásnak is neveznek. folyadék (olaj, víz) és a tározóba behatoló víz.

A rendszert az Rpl jelentéktelen csökkenése és az olajhordozó kontúrjának állandó csökkenése jellemzi.

Mesterséges víznyomás rendszer

Az olajipar fejlődésének jelenlegi szakaszában az olajlelőhelyek vízárasztással, azaz vízbefecskendezéssel történő fejlesztése a meghatározó. Mesterséges víznyomásos üzemmódban a tározói energia fő forrása a tározóba pumpált víz energiája. Ebben az esetben a képződményből a folyadék kivonásának meg kell egyeznie a befecskendezett víz térfogatával, majd merev víznyomás-rendszert hoznak létre, amelyet a befecskendezéssel történő extrakció kompenzációs együtthatója jellemez.

Kcomp =

A befecskendezéssel történő visszanyerés kompenzációja a képződménybe injektált víz és a tározó körülményei között a formációból kivont folyadék térfogatának aránya.

Ha Kcomp > vagy = 1, akkor a lerakódásban merev víznyomási rendszer jön létre.

Kcomp< 1. то упругий водонапорный режим.

A befecskendezéssel történő extrakció kompenzációja lehet aktuális (adott időpontban) vagy halmozott (a fejlesztés kezdete óta).

Oldott gáz üzemmód

A tartály alacsony termelékenysége és a víznyomás zónával való kapcsolat romlása esetén a tartály nyomása végül a telítési nyomásra és az alá csökken. Ennek hatására az olajból gáz kezd felszabadulni, ami a nyomás csökkenésével kitágul, és kiszorítja az olajat a tartályból, azaz. az olaj beáramlása az olajban oldott gáz tágulási energiája miatt következik be. Ennek a gáznak a buborékai kitágulva elősegítik az olajat, és maguk is a képződmény mentén a kutak aljára mozognak.

A legtöbb esetben az olajból felszabaduló gáz a gravitáció hatására felúszik, gázsapkát képez (másodlagos), és kialakul a gázsapka rendszer.

A gázenergia miatti olajkiszorítási folyamat hatása elenyésző, mert A gáz energiatartalékai sokkal hamarabb kimerülnek, mint ahogyan az olajat ki lehet vonni.

A betétek fejlesztését ebben a módban a következők kísérik:

a P tározó gyors csökkenése és a kút áramlási sebességének csökkenése;

az olajhordozó kontúrja változatlan marad.

Gáznyomás üzemmód

olajlerakódásokban nyilvánul meg nagy gázsapkával. A gázsapka az olajlelőhely feletti szabad gáz felhalmozódására utal.

Az olaj elsősorban a gázsapka gáztágulási energiája miatt áramlik a fenékre Ppl-nél kisebb, mint P telítettségnél. A lerakódások kialakulását a gáz-olaj érintkezés elmozdulása, a gáz kutakba való áttörése és a gáztényező növekedése kíséri. A tározóból történő olajkivonás hatékonysága nagymértékben változik a tartály tulajdonságaitól, a tartály dőlésétől, az olaj viszkozitásától stb. függően. Szigorú gáznyomás-szabályozás csak megfelelő mennyiségű gáz folyamatos befecskendezésével lehetséges a gázsapkába.

Gravitációs mód

A gravitációs rendszer az összes energiatípus teljes kimerülésével alakul ki. A tartályból az olaj a gravitáció (gravitáció) hatására a kút aljára esik, majd kivonják.

A következő típusokat különböztetjük meg:

1) gravitációs rendszer mozgó olajhordozó kontúrral (nyomás-gravitáció), amelyben az olaj saját súlyának hatására lefelé mozog egy meredek képződmény lejtőjén, és kitölti annak alsó részeit; a kút áramlási sebessége kicsi és állandó;

2) gravitációs rendszer stacioner olajhordozó kontúrral (szabad felülettel), amelyben az olajszint egy vízszintes képződmény teteje alatt van. A kút áramlási sebessége kisebb, mint a nyomás-gravitációs módban, és az idő múlásával lassan csökken.

A gravitációs mód és az oldott gáz üzemmód ritkán a fő hajtóerő, azonban az olajkitermelés folyamatát kísérve akár 0,2-re is növelhetik az olajkitermelést.

Vegyes módok

Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy egy olajtartály ritkán működik egy üzemmódban a teljes működési idő alatt.

Azt a rezsimet, amelyben az oldott gáz energiáinak, a víz rugalmasságának és nyomásának egyidejű megnyilvánulása lehetséges, a gázt kevertnek nevezzük. A lelőhely természeti adottságai csak egy bizonyos működési mód kialakulásához járulnak hozzá. Egy adott rezsim létrehozható, fenntartható vagy másokkal helyettesíthető a kiválasztás és a folyadék teljes kivonási sebességének megváltoztatásával, további energia bejuttatásával a tartályba stb.

Alatt gázmező fejlesztés a termelő kutak formációjában a gázmozgás folyamatának szabályozása meghatározott számú kutak egy területen történő elhelyezésére szolgáló rendszer segítségével, üzembe helyezésük rendje és üteme, a tervezett működési mód fenntartása, valamint a képződési energia egyensúlyának szabályozása.

Fejlesztési rendszer alapkövetelménye- adott mennyiségű gáz előállításának minimális költségének biztosítása, adott rendszer-megbízhatóság mellett és az altalajvédelmi előírások betartása mellett. E feltételek elérése a fejlesztési rendszer tervezési szakaszában az optimális választással és minden elemének figyelembevételével történik, amelyek közül a legfontosabbak:

Betétfejlesztési mód;

Kút elhelyezési diagram;

A kutak technológiai működési módja és kialakítása;

A gázgyűjtés és -előkészítés sémája.

A gázmező fejlesztés sajátosságai az, hogy a mezők fejlesztése tulajdonképpen már a fejlesztési projekt elkészítése előtt megkezdődik (ez abból adódik, hogy a terület számos jellemzője a kutatási szakaszban nem nyerhető el, valamint gazdasági okok miatt - a feltárás magas költsége gázmezők).

A gázmezők fejlesztése két szakaszban történik:

Az első szakaszban a lelőhely kísérleti ipari hasznosítását hajtják végre;

A második szakaszban az ipari fejlesztést a kísérleti ipari fejlesztés meglehetősen teljes és megbízható adatai alapján összeállított projekt szerint hajtják végre.

A gáz és a gázkondenzátum előállításának fő módja az áramlás, mivel a termelőképződményben lévő gáz kellően nagy energiával rendelkezik ahhoz, hogy a formáció kapilláris csatornáin keresztül a gázkutak fenekére mozogjon.

A gázkutak torkolatánál és alján lévő berendezések, valamint a gázkút kialakítása szinte az olajkutakhoz hasonló.

A gáz előállítása során a legfontosabb a burkolatcsövek és berendezések védelme a hidrogén-szulfid és a szén-dioxid agresszív hatásaitól, amelyek hozzájárulnak a csövek és berendezések korróziójának kialakulásához. A gázkutak üzemeltetésének gyakorlatában legelterjedtebbek az inhibitorok, azaz olyan anyagok, amelyek korrozív környezetbe kerülve a korrózió sebessége jelentősen csökken, vagy a korrózió teljesen leáll.

Kerékpározás folyamata- módszer gázkondenzátummezők kialakítására a tartály nyomásának fenntartása mellett a gáz termelési horizontba való visszafecskendezésével. Ebben az esetben az ezen a mezőn (szükség esetén más mezőről) termelt gázt a magas forráspontú szénhidrogének (C5+B) kivonásával használják fel. A tározónyomás fenntartása megakadályozza, hogy a termelési horizontban retrográd kondenzáció következtében fellépő magas forráspontú szénhidrogének a tározógázból (lásd Retrográd jelenségek) felszabaduljanak, gázkondenzátum képződjön (amely egyébként gyakorlatilag elveszik).

A ciklusos eljárást akkor alkalmazzák, ha egy adott mező gázkészleteit egy bizonyos ideig meg lehet őrizni. A befecskendezett és előállított gázok térfogatának arányától függően teljes és részciklusos folyamatot különböztetünk meg. Az első esetben a mezőn keletkező összes gázt a tartályba szivattyúzzák, miután a C 5 +B szénhidrogéneket kivonják belőle. Emiatt a tározós állapotra redukált gáztermelés mennyisége meghaladja a tározóba (hasonló körülmények között) betáplált mennyiséget, a kezdeti tartálynyomást nem lehet fenntartani, és 3-7%-kal csökken. Ezért, ha a tárolókeverék kondenzációjának kezdetén a nyomás megközelítőleg megegyezik a tartályban lévő kezdeti tartálynyomással, akkor a magas forráspontú szénhidrogének részleges kondenzációja következik be a termelő tartályban. A képződményből a kondenzátum visszanyerésének előre jelzett együtthatója teljes körfolyamat esetén eléri a 70-80%-ot (lásd még Kondenzátum visszanyerés). A tartály nyomásának a kezdeti szinten tartása érdekében a befecskendezett gáz térfogatának csökkenését más mezőkből származó gáz vonzásával kompenzálják. A részciklusos folyamatban a keletkező gáz egy részét a formációba fecskendezik (a magas forráspontú szénhidrogének kivonása után). A befecskendezett és a kivont gázok térfogatának aránya (a tartály állapotára csökkentve) 60-85%. Ebben az esetben a tartálynyomás csökkenése elérheti a kezdeti érték 40%-át, de a magas forráspontú szénhidrogének nagy része a tározógázban marad. Az előre jelzett kondenzátum-visszanyerési tényező a részciklusos folyamathoz 60-70%.

A teljes és részleges újrahasznosítási folyamatok a tábla üzembe helyezése után azonnal, illetve kimerítési üzemmódban történő fejlesztése esetén is végrehajthatók. Minél később kezdődik azonban a ciklusos folyamat megvalósítása, annál alacsonyabb a képződési kondenzátum visszanyerési együtthatója. A ciklusos eljárás alkalmazásának megvalósíthatóságát a további kondenzátumtermeléssel elért gazdaságosság határozza meg (a kimerítési módban történő terepi fejlesztéshez képest). A ciklusos folyamatot általában olyan mezőkön hajtják végre, ahol a tárológáz kezdeti kondenzátumtartalma 200 g/m 3 felett van. A ciklusos folyamat hatékonyságát a termelési horizont permeabilitásának függőleges változásának mértéke is meghatározza. Azoknál a mezőknél, ahol a tározók heterogenitása nagy, a körfolyamat még akkor is hatástalan lehet, ha a gázban magas a kondenzátumtartalom.

A teljes ciklusos eljárást olyan területeken ajánljuk, ahol a képződménykeverékek meredek képződésű kondenzátumveszteségi izotermái vannak (a differenciális kondenzációs folyamat tanulmányozása alapján készült). Ebben az esetben a tartály nyomásának kismértékű (10-15%-os) csökkenése is jelentős kondenzátumveszteséghez vezet a tartályban (a kezdeti tartalékok 50%-áig). A részciklusos folyamatot olyan mezőkön hajtják végre, amelyek képződési keverékei lapos kondenzátumveszteségi izoterma görbékkel rendelkeznek; majd amikor a tartály nyomása a kezdeti értékhez képest 30-40%-kal csökken, a kondenzátum akár 20%-a is kiszabadul a tartálygázból (a kezdeti tartalékaiból), és a gázzal együtt a tartálygázban maradó kondenzátum is elszívódik. a felszínre. A termelési horizonton korábban lehullott kondenzátum részben kinyerhető a formációból annak elpárolgása miatt, amikor a képződménybe fecskendezett friss gázrészek áthaladnak rajta. Az újrahasznosítási folyamat egy változatának kiválasztása, beleértve a és a besajtolt és kivont gázok mennyiségének arányát műszaki-gazdasági számítások eredményeként végzik, amelyek figyelembe veszik a mező adottságait, az adott régió földgáz- és kondenzátumigényét is. A ciklusos folyamat végrehajtásakor, a formáció befecskendezett gázzal való lefedettségének növelése érdekében, a termelő és befecskendező kutak rendszerint gyűrűs akkumulátorok formájában vannak elhelyezve, amelyek egymástól a lehető legnagyobb távolságra vannak. Mert A besajtoló kutak injektivitása gyakran meghaladja a termelőkutak termelékenységét, a szántóföldi besajtoló kutak száma 1,5-3-szor kevesebb, mint a termelő kutak száma.

Betétfejlesztési szakaszok.

Az olajlerakódás kialakításánál négy szakasz van:

I - az olajtermelés növelése;

II- az olajtermelés stabilizálása;

III - csökkenő olajtermelés;

IV - a betétek kiaknázásának késői szakasza.

Tovább első fázis Az olajkitermelés volumenének növekedését elsősorban az új termelő kutak fejlesztésébe történő bevezetése biztosítja nagy tározónyomás mellett. Az olajtermelés módja ebben az időszakban szabadon folyó, nincs vízzárás. Az I. szakasz időtartama körülbelül 4-6 év.

Második szakasz- az olajtermelés stabilizálása - a főkútállomány fúrása után kezdődik. Ebben az időszakban az olajtermelés először kissé növekszik, majd lassan csökkenni kezd. Az olajtermelés növekedése érhető el:

1) a kútmintázat vastagítása; 2) a víz vagy gáz befecskendezésének növelése a formációba a tartály nyomásának fenntartása érdekében; 3) a kutak alsó lyukzónáinak befolyásolására és a formáció áteresztőképességének növelésére irányuló munkák elvégzése stb.

A termékek vízlevágása elérheti az 50%-ot. A II. szakasz időtartama körülbelül 5-7 év.

Harmadik szakasz- visszaeső olajtermelés - az olajtermelés csökkenése, a kúttermelésnél a vízkiesés növekedése és a tározónyomás nagymértékű csökkenése jellemezhető. Ebben az időszakban minden kút gépesített kitermelési módszerrel működik. Ez a szakasz a 80-90%-os vízlezárás elérésekor ér véget.

Negyedik szakasz- a tározók kiaknázásának késői szakasza - viszonylag kis mennyiségű olajkivétel és nagy vízkivétel jellemzi. A termék vízleválasztása eléri a 90-95%-ot vagy még többet. Ez az időszak a leghosszabb, és 15-20 évig tart.

Bármely olajmező fejlesztésének teljes időtartama a kezdetektől a végső jövedelmezőségig 40-50 év.

A 43. ábra az olajmezők fejlődésének szakaszait mutatja be.

43. ábra Az olajmező fejlődésének szakaszai.

Régiónk legnagyobb olajmezői - az Udmurt Köztársaság (Csutyrsko-Kiengopskoye, Mishkinskoye, Elnikovskoye) és a Permi Terület - Kokuyskoye, Batyrbaiskoye, Pavlovskoye, Baklanovskoye, Osinskoye, Unvinskoye, Sibirskoye a fejlődés 3. vagy 4. szakaszában vannak.

A gáz- és gázkondenzátummezők fejlesztésénél a következő szakaszokat különböztetjük meg:

I - a gáztermelés növelése;

II- állandó gáztermelés;

III - csökkenő gáztermelés.

A jelentős anyagi erőforrások megőrzésének elkerülése érdekében a gázmezők fejlesztése a fúrások és fejlesztések során kezdődik. Az új kutak, gyűjtőpontok, kompresszorállomások és gázvezetékek üzembe helyezésével a szántóföldi termelés növekszik. Ezért azt a szakaszt, amely egybeesik a fúrással és a mező fejlesztésével, nevezik a termelés növelésének szakasza.

Az összes gáztermelő kapacitás üzembe helyezése után, amelyet a műszaki-gazdasági megvalósíthatóság határoz meg, folyamatos gyártási szakasz. Ebben az időszakban a gázkészletek több mint 60%-át nagy mezőkből vonják ki.

A gázkészletek és a tározói energia kimerülésével a kutak áramlási sebessége csökken, az elárasztott kutakat leállítják, és a mezőről származó gáztermelés csökken. Ezt a fejlődési szakaszt ún a termelés csökkenésének szakasza. Addig folytatódik, amíg a gázkitermelés a jövedelmező szint alá nem csökken.

A gáztermelés ilyen szakaszai a közepes készletű mezők fejlesztésénél jellemzőek, az állandó gáztermelés szakasza gyakran hiányzik, a jelentéktelen készletű gáz- és gázkondenzátummezők fejlesztésekor pedig nincsenek növekvő és állandó gáztermelés szakaszai; .

Ami hazánk óriási gázmezőit (Urengojszkoje, Medvezje, Jamburgszkoje) illeti, ezek a termelés csökkenésének szakaszába léptek.

A húsz utánnyomáson átesett „Fundamentals of Oil and Gas Field Development” című könyv a szerző által a Shell Internationale Petroleum Maatschappij B.V. képzési központjában tartott előadások alapján készült. (SIPM).
A kiadvány az olaj- és gázmezők fejlesztésével kapcsolatos kérdések széles körét fedi le. A könyv jellegzetessége a gyakorlatias orientáció. A terepfejlesztés fizikai alapjait egyszerű és praktikus matematikai módszerek segítségével mutatjuk be. Az elméleti anyagokon kívül szinte minden fejezet tartalmaz feladatokat az olaj- és gázipari szakemberek gyakorlati készségeinek fejlesztésére. A szakemberek számára értékes adalék lesz a könyvben bemutatott módszer a numerikus együtthatók képletekben történő újraszámítására, amikor az egyik mértékegység-rendszerről más rendszerre lépnek át.
Olaj- és gázipari szakemberek, tanárok és egyetemisták széles körének ajánljuk.

GÁZMEZŐK FEJLESZTÉSE GÁZRENDSZER ALATT.
A gázmezők gázkörülmények közötti fejlődését a téma viszonylagos egyszerűsége miatt a könyv elején tárgyaljuk. Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan történik a gázvisszanyerési tényező meghatározása és a fejlesztési időszak időtartama.

A téma egyszerűségét az magyarázza, hogy a gáz azon kevés anyagok közé tartozik, amelyek nyomással, térfogattal és hőmérséklettel (PVT) meghatározott állapota egy egyszerű összefüggéssel írható le, amely magában foglalja ezt a három paramétert. Egy másik ilyen anyag a telített gőz. De például az oldott gázt tartalmazó olaj esetében ilyen függőség nem létezik. Ahogy a 2. fejezetben látható, az ilyen keverékek állapotát meghatározó PVT paramétereket empirikusan kell meghatározni.

TARTALOM
Előszó
Köszönetnyilvánítás Lawrence P. Dyke Nomenclature emlékére
1. Néhány alapkoncepció az olaj- és gázfejlesztés mögött
1.1. Bevezetés
1.2. A kezdeti szénhidrogén készletek számítása
1.3. A tartály nyomásának változása a mélység szerint
1.4. Olajvisszanyerés: olajvisszanyerési tényező
1.5. Gázmezők fejlesztése gázkörülmények között
1.6. A valós gáz állapotegyenletének alkalmazása
1.7. A gáztartály anyagmérlege: gázvisszanyerési tényező
1.8. A szénhidrogének fázisállapotai Irodalom
2. Formációs folyadékok PVT tulajdonságainak elemzése
2.1. Bevezetés
2.2. Az alapvető paraméterek meghatározása
2.3. Tartályos folyadék mintavétel
2.4. Alapvető PVT adatok laboratóriumi beszerzése és terepi használatra való átalakítása
2.5. Egy másik módszer a laboratóriumi eredmények kifejezésére PVT
2.6. PVT tanulmányok teljes köre Hivatkozások
3. Az anyagmérleg módszer alkalmazása olajmezők fejlesztésében
3.1. Bevezetés
3.2. Az olaj- és gázlelőhelyek anyagmérleg-egyenlete általános formában
3.3. Lineáris anyagmérleg egyenlet
3.4. Betéti működési módok
3.5. Elasztikus rezsim átalakul oldott gáz rezsimmé
3.6. Gáznyomás üzemmód
3.7. Természetes víznyomás-szabályozás
3.8. Rugalmas-plasztikus rendszer Irodalom
4. Darcy törvénye és alkalmazása
4.1. Bevezetés
4.2. Darcy törvénye. Folyadékok potenciális energiája
4.3. Karakterek hozzárendelése
4.4. Egységek. Átmenet az egyik mértékegységrendszerből a másikba
4.5. Valódi gáz potenciális energiája
4.6. Csökkentett nyomás
4.7. Állandó állapotú radiális szűrés. Az olaj áramlásának fokozása a kútba
4.8. Kétfázisú áramlás. Fázis és relatív permeabilitás
4.9. Módszerek a fokozott olajkinyeréshez Hivatkozások
5. A radiális szűrés alapvető differenciálegyenlete
5.1. Bevezetés
5.2. A radiális szűrés alapvető differenciálegyenletének levezetése
5.3. Kiindulási és peremfeltételek
5.4. Alacsony és állandó összenyomhatóságú folyadékok radiális szűrésének fő differenciálegyenletének linearizálása
Bibliográfia
6. A kútba való kvázi állandó és állandó beáramlás egyenlete
6.1. Bevezetés
6.2. Megoldás kvázi egyenletes áramlásra
6.3. Állandó áramlású megoldás
6.4. Példa kvázi-stacionárius és állandósult állapotú beáramlási egyenletek használatára
6.5. A kvázi állandósult beáramlási egyenlet általánosított alakja
Bibliográfia
7. A piezoelektromos vezetőképességi egyenlet megoldása állandó áramlási sebesség mellett és felhasználása olajkutak vizsgálatára
7.1. Bevezetés
7.2. Megoldás az állandó áramláshoz
7.3. Állandó áramlási sebességű oldat instabil és kvázi állandó szűrési körülményekhez
7.4. Méret nélküli paraméterek 209
7.5. Szuperpozíció elve. A kútvizsgálat általános elmélete
7.6. A kúttesztek eredményeinek elemzése a Matthews, Brons és Haizbrack által javasolt nyomás-visszanyerési módszerrel
7.7. Kútvizsgálati eredmények gyakorlati elemzése nyomásvisszanyerési módszerrel_
7.8. Tanulmányozás a kút üzemmód többszörös változtatásának módszerével
7.9. A kút tökéletlenségének hatása a behatolás mértékére és jellegére
7.10. A kútvizsgálat néhány gyakorlati vonatkozása
7.11. A kútba való beáramlás elszámolása a leállítás után Hivatkozások
8. Valódi gázáramlás. Gázkút feltárása
8.1. Bevezetés
8.2. A valós gáz radiális szűrésének alapvető differenciálegyenletének linearizálása és megoldása
8.3. Russell, Goodrich et al.
8.4. Al-Husseini, Raimi és Crawford módszere
8.5. A négyzetnyomásos módszer és a pszeudonyomásos módszer összehasonlítása
8.6. Az áramlás eltérése Darcy törvényétől
8.7. Az f együttható meghatározása, figyelembe véve a Darcy-törvénytől való eltérést
8.8. Állandó áramlási sebességű oldat valódi gáz szűrésére
8.9. A gázkút-kutatás általános elmélete
8.10. Gázkutak vizsgálata többszörös üzemmódváltás módszerével
8.11. Gázkutak vizsgálata nyomásvisszanyerési módszerrel
8.12. Oldott gáz üzemmódban működő olajlelőhelyek nyomásvisszanyerésének módszerével végzett vizsgálat eredményeinek elemzése
8.13. Az eredményelemzési módszerek rövid áttekintése
kút tesztelés
Bibliográfia
9. Víz beáramlása a tartályba
9.1. Bevezetés
9.2. Hirst és van Everdingen bizonytalan áramlási elmélete
9.3. Hirst és van Everdingen víztartó elméletének alkalmazása a fejlődéstörténet rekonstrukciójára
9.4. Hozzávetőleges Fetkovich elmélet a víz beáramlásáról egy tározóba korlátozott víztartó terület esetén
9.5. Beáramlási mennyiség előrejelzése_
9.6. A ciklikus gőz- és hőkezelések vízbeáramlásának számítási módszereinek alkalmazása
Bibliográfia
10. Elegyíthetetlen elmozdulás
10.1. Bevezetés
10.2. Fizikai feltevések és következményeik
10.3. Egyenlet az áramlásban lévő folyadékfrakció kiszámítására
10.4. Buckley-Leverett egydimenziós elmozduláselmélet
10.5. Az olajtermelés számítása
10.6. Elmozdulás gravitációs szegregáció körülményei között
10.7. A véges magasságú átmeneti zóna befolyásának figyelembevétele az elmozdulásszámításoknál
10.8. Elmozdulás a réteges heterogén képződményekből
10.9. Elmozdulás a függőleges egyensúly teljes hiányában
10.10. Nem elegyedő elmozdulás numerikus modellezése összenyomhatatlan folyadékok szűrése során
Bibliográfia
FELADATOK
1.1. Gáz hidrosztatikus nyomásgradiens egy tartályban
1.2. A gáztartály anyagmérlege
2.1. A kiválasztott mennyiség a tározó körülményeire csökkentve
2.2. A differenciális gáztalanítási adatok átalakítása Bo, Rs és Bg terepi PVT paraméterekké
3.1. Elasztikus mód (alultelített olaj)
3.2. Oldott gáz üzemmód (a nyomás a telítési nyomás alatt van)
3.3. A víz befecskendezése akkor kezdődik, amikor a tartály nyomása a telítési nyomás alá csökken
3.4. Gáznyomás üzemmód
4.1. Átmenet az egyik mértékegységrendszerből a másikba
6.1. A kútközeli zóna permeabilitásának változásainak figyelembevétele
7.1. Az Ei(x) függvény logaritmikus közelítése
7.2. Kúttesztelés egymódusú váltási módszerrel
7.3. Méret nélküli paraméterek
7.4. Átmenet instabil szűrésről kvázi állandó szűrésre
7.5. Függőségek megszerzése dimenzió nélküli nyomáshoz
7.6. Kutatási eredmények elemzése nyomásvisszanyerési módszerrel. Végtelen réteg
7.7. Kutatási eredmények elemzése nyomásvisszanyerési módszerrel. Korlátozott vízelvezető mennyiség
7.8. A kutatási eredmények elemzése a kútüzemmód többszörös változtatásának módszerével
7.9.A kútba történő további beáramlás elemzésének módszerei annak leállítása után
8.1. Egy gázkút vizsgálatának eredményeinek elemzése többszörös módusváltás módszerével, kvázi állandó szűrési feltételek fennállásának feltételezésével
8.2. Egy gázkút vizsgálatának eredményeinek elemzése többszörös módusváltás módszerével, instabil szűrési feltételek fennállásának feltételezésével
8.3. Kutatási eredmények elemzése nyomásvisszanyerési módszerrel
9.1. Állandó nyomású oldat alkalmazása
9.2. Határvíztartó modell illesztése Hurst és van Everdingen bizonytalan beáramlási elméletének felhasználásával
9.3. A tározóba beáramló víz kiszámítása Fetkovich módszerrel
10.1. A befolyó víz arányának kiszámítása
10.2. Termelés előrejelzése vízárvíz idején
10.3. Elmozdulás gravitációs szegregáció körülményei között
10.4. Átlagos relatív fázispermeabilitás görbék felépítése rétegzett heterogén képződményhez (gravitációs szegregáció feltételei)
Tárgymutató.