Fundamentele dezvoltării câmpurilor petroliere și exploatării sondelor. Baza geologică pentru proiectarea dezvoltării zăcămintelor de petrol și gaze

BAZELE GEOLOGICE ALE DEZVOLTĂRII CÂMPURILOR DE PETROLI ȘI GAZE

INTRODUCERE

Disciplina „Bazele geologice ale dezvoltării zăcămintelor de petrol și gaze” se bazează pe știința geologiei zăcământului de petrol și gaze, fiind o componentă inextricabilă a acesteia. Prin urmare, sunt luate în considerare mai întâi aspectele metodologice ale științei geologiei câmpurilor de petrol și gaze, iar în a doua parte este discutată legătura mai strânsă a acesteia cu sarcinile de dezvoltare a zăcămintelor de hidrocarburi.

Dezvoltarea industriei de petrol și gaze în ultimele decenii este caracterizată de o serie de noi tendințe.

Pentru industria petrolului tipic secvenţial intrarea multor rezervoare de petrol într-o fază târzie complexă de dezvoltare, când mai mult de jumătate din rezerve au fost deja selectate și extragerea rezervelor rămase necesită mult mai mult efort. Obiectiv devine Toate caracteristicile câmpului geologic mai puțin favorabile puse în dezvoltare noi depozite ulei. Dintre acestea, este în creștere proporția zăcămintelor cu petrol cu ​​vâscozitate mare, cu o structură geologică foarte complexă, cu capacitate redusă de filtrare a rocilor productive, precum și a celor limitate la adâncimi mari cu condiții termodinamice complicate, la rafturile maritime etc. Astfel, atât în ​​depozitele vechi, cât și pe cele noi cota este în creștere așa-zisul rezerve de petrol greu de recuperat. Respectiv arsenalul metodelor de dezvoltare se extinde zăcămintele de petrol. Dacă în ultimele patru decenii apa a fost folosită ca agent de înlocuire a petrolului din rezervoare în puțuri, iar inundarea artificială a rezervoarelor a fost o metodă tradițională de dezvoltare, atunci în prezent este necesar să se utilizeze alte metode pe o bază fizico-chimică diferită.

Pe măsură ce industria de petrol și gaze a țării îmbătrânește și geografia sa se extinde, sarcinile serviciului geologic de teren, precum și serviciile conexe, devin din ce în ce mai complexe; Metodele de cercetare sunt dezvoltate și îmbunătățite în consecință. Prin urmare, cerințele pentru acest serviciu sunt în continuă creștere. Specialiștii în domeniul geologiei rezervoarelor ar trebui să; au o mare erudiție științifică și tehnică, cunoștințe suficiente în domeniile geologiei, mecanica subterană a fluidelor și gazelor, foraj de puțuri, tehnologie și tehnologie pentru dezvoltarea câmpului, metode geofizice și hidrodinamice pentru studiul puțurilor și formațiunilor, calculul rezervelor de petrol și gaze, economie, metode matematice de prelucrare a datelor geologice etc.

1. GEOLOGIA PRODUCȚIEI DE PETREI ȘI GAZE CA ȘTIINȚĂ ȘI SARCINILE EI

1. DEFINIȚIA GEOLOGIEI CÂMPURILOR DE PETROLI ȘI GAZE

Geologia câmpului de petrol și gaze - o ramură a geologiei care se ocupă cu studiul detaliat al zăcămintelor și zăcămintelor de petrol și gaze în stare inițială (naturală) și în proces de dezvoltare pentru a determina semnificația lor economică națională și utilizarea rațională a subsolului.

Astfel, importanța geologiei zăcămintelor de petrol și gaze rezidă în generalizarea și analiza cuprinzătoare a informațiilor despre zăcămintele și zăcămintele de petrol și gaze ca obiecte ale activității economice naționale în vederea fundamentarii geologice a celor mai eficiente modalități de organizare a acestei activități, asigurând utilizarea rațională. și protecția subsolului și a mediului.

1. RELAȚIA GEOLOGIEI PRODUCȚIEI DE PETREI ȘI GAZE CU ALTE ȘTIINȚE GEOLOGICE ȘI ȘTIINȚE CONEXE

Din punctul de vedere al unui geolog de teren, un zăcământ de petrol sau gaze ar trebui considerat ca o anumită parte a spațiului în care rezultatele diferitelor procese geologice, fizice, hidrodinamice și de altă natură care au acționat anterior și au loc în timpul dezvoltării sale sunt suprapuse fiecăruia. alte. Așadar, depozitul, datorită varietății proceselor care au dus la formarea lui și care au avut loc în timpul dezvoltării sale, poate fi studiat în multe aspecte.

Există diverse științe, atât geologice, cât și negeologice, care studiază unul sau altul dintre procesele menționate mai sus. asta implică caracteristică a geologiei câmpurilor de petrol și gaze, constând în, Ce ea este latăfolosește concepte teoretice și date faptice obținute prin metode ale altor științe, iar în concluziile și generalizările sale se bazează foarte des pe modele stabilite în cadrul altor științe.

De exemplu, datele privind condițiile de apariție a straturilor productive provin în primul rând din studiile seismice de teren. La deschiderea unui zăcământ cu puțuri, aceste date pot fi clarificate folosind metode geologice structurale.

Ridicat din fântâni probele de miez, petrol, gaz, apă sunt studiate folosind metodele fizicii rezervoarelor. Pentru alții Sursa de informații despre proprietățile rocii sunt datele geofizice de câmp, A de asemenea rezultatele studiilor hidrodinamice ale sondelor. Baza teoretică a acestor metode este hidraulica subterană și geofizica forajelor, care joacă cel mai important rol în rezolvarea problemelor de geologie a câmpurilor de petrol și gaze, deoarece cu ajutorul lor obțin aproximativ 90% din informațiile necesare unui geolog de teren.

Rezumând diferite informații despre condițiile de apariție și proprietățile rocilor saturate cu petrol și gaze, un geolog de câmp de multe ori nu creează noi principii, legi, metode, ci se bazează în mare parte pe concepte teoretice, legi și reguli stabilite în cadrul stiinte: tectonica, stratigrafie, petrografie, hidrogeologie, hidraulica subterana si o serie de altele. Analizând și rezumarea datelor cantitative și calitative, geologul comercial modern folosește pe scară largă metode matematice și calculatoare, fără de care rezultatele generalizării nu pot fi considerate suficient de fiabile.

Astfel, științele care studiază zăcămintele de petrol și gaze în aspecte diferite de cele abordate de geologia câmpurilor de petrol și gaze constituie o parte semnificativă a fundamentului teoretic și metodologic al geologiei câmpurilor de petrol și gaze.

În același timp, geologia câmpului de petrol și gaze, având obiect independent- zăcământ de petrol sau gaze , fiind pregătit pentru dezvoltare sau în curs de dezvoltare, adică complexul geologico-tehnologic rezolvă și propriile probleme legate de crearea metodelor de obținere, analiză și sintetizare a informațiilor despre structura formațiunilor purtătoare de petrol și gaze, despre căile de mișcare a petrol, gaze, apă din interiorul zăcământului în timpul funcționării sale despre factorii actuali și finali de recuperare a petrolului etc. Prin urmare, legătura de mai sus dintre geologia câmpului de petrol și gaze și alte științe nu este unilaterală.

Rezultatele cercetării geologice comerciale au un impact semnificativ asupra științelor conexe, contribuind la îmbogățirea și dezvoltarea ulterioară a acestora. În zonele industriale de petrol și gaze, se forează întotdeauna un număr mare de sonde, se prelevează și se analizează probe de rocă, de lichid și gaz și se efectuează tot felul de observații și studii. Diverse tipuri de activități de cercetare și producție, precum și analiza științifică geologică comercială a rezultatelor sale, în mod necesar și în cantități mari, oferă fapte noi care servesc la confirmarea și dezvoltarea în continuare a opiniilor și teoriilor care compun conținutul științelor conexe. În același timp, geologia câmpurilor de petrol și gaze ridică noi provocări pentru științele conexe, contribuind astfel și mai mult la dezvoltarea lor. Acestea sunt, de exemplu, cerințele pentru un studiu petrografic mai aprofundat al materialului argilos al rezervoarelor, care își poate modifica volumul la contactul cu apa; studierea fenomenelor fizice și chimice care apar la contactele uleiului, apei și rocii; interpretarea cantitativă a rezultatelor sondajelor geofizice ale puțurilor etc.

1. SCOPURI ȘI OBIECTIVE ALE GEOLOGIEI PRODUCȚIEI DE PETREI ȘI GAZE

Obiectivele geologiei câmpului de petrol și gaze constau în fundamentarea geologică a celor mai eficiente modalități de organizare a activităților economice naționale pentru producția de petrol și gaze, asigurând utilizarea rațională și protecția subsolului și a mediului. Acest obiectiv principal este atins prin studierea structurii interne a zăcământului de petrol și gaze și a modelelor de schimbare a acestuia în timpul procesului de dezvoltare.

Scopul principal este împărțit într-un număr de componente, acționând ca obiective private ale geologiei câmpurilor de petrol și gaze, care includ:

modelarea geologică de teren a zăcămintelor

numărarea inventarului petrol, gaze și condens;

fundamentarea geologică a sistemului de dezvoltare

fundamentarea geologică a activităţilor pentru a îmbunătăți eficiența dezvoltării și a valorificării petrolului, gazelor sau condensului;

justificarea unui set de observațiiîn procesul de explorare şi dezvoltare.

Un alt tip de componentă - obiective aferente, care au ca scop atingerea mai eficientă a scopului principal. Acestea includ:

protectia subsolului zăcăminte de petrol și gaze;

deservirea geologică a procesului de foraj fântâni;

îmbunătățirea propriei metodologii și baze metodologice.

Probleme de geologie a câmpurilor de petrol și gaze constau în rezolvarea diverselor probleme legate de: obţinerea de informaţii despre obiectul cercetării; cu căutarea de modele care să unească faptele disparate observate despre structura și funcționarea zăcămintelor într-un singur întreg; cu elaborarea de reguli pentru desfășurarea rațională a cercetării și crearea unor standarde care trebuie îndeplinite de rezultatele observațiilor și cercetării; cu crearea de metode de prelucrare, rezumare și analiză a rezultatelor observațiilor și cercetării; cu o evaluare a eficacităţii acestor metode în diverse condiţii geologice etc.

Printre acest set se pot distinge trei tipuri de probleme:

sarcini științifice specifice geologia câmpului de petrol și gaze, care vizează obiectul de cunoaștere;

sarcini metodologice;

sarcini metodologice.

Toate gata sarcini științifice specifice, pot fi împărțite în următoarele grupe.

1. Studiul compoziției și proprietăților rocilor alcătuirea de sedimente productive, atât care conțin, cât și nu conțin petrol și gaze; studiul compoziției și proprietăților petrolului, gazelor și apei, condițiilor geologice și termodinamice de apariție a acestora. O atenție deosebită trebuie acordată variabilității compoziției, proprietăților și condițiilor de apariție a rocilor și fluidelor care le saturează, precum și modelelor la care este supusă această variabilitate.

2. Sarcini de selecție(pe baza rezolvării problemelor primei grupe) de corpuri geologice naturale, determinând forma, dimensiunea, poziția acestora în spațiu etc. În acest caz sunt identificate straturi, strate, orizonturi, zone de înlocuire a rezervoarelor etc.. Aceasta include și sarcini de studiere a luxațiilor plicative, disjunctive și injective. În general, acest grup combină sarcini care vizează identificarea structurii primare a unui depozit sau câmp.

3. Sarcini de dezmembrare corpurile geologice naturale în cele condiționate, ținând cont de cerințele și capacitățile echipamentelor, tehnologiei și economiei industriei de petrol și gaze. Cele mai importante sarcini aici vor fi stabilirea condițiilor și a altor valori de limită ale corpurilor geologice naturale (de exemplu, separarea rocilor cu productivitate ridicată, medie și scăzută). Împreună cu sarcinile celui de-al doilea grup, acest grup de sarcini face posibilă estimarea rezervelor de petrol și gaze și amplasarea acestora în spațiul rezervorului. Esența sarcinilor acestui grup este de a studia modul în care ideea structurii depozitului se va schimba dacă luăm în considerare cerințele și capacitățile tehnologiei, tehnologiei și economiei.

4. Sarcini asociate cu construirea unei clasificări a Comitetului Vamal de Stat pe baza unor caracteristici multiple, și în primul rând de tipurile de structuri interne ale depozitelor și depozitelor. Trebuie subliniat faptul că numeroasele clasificări genetice existente ale zăcămintelor și zăcămintelor de petrol și gaze sunt insuficiente pentru a rezolva problemele geologiei zăcămintelor de petrol și gaze. Aici, problemele utilizării, la construirea clasificărilor, a unei varietăți de caracteristici geologice-câmp reale, relevând mecanismul de restructurare a structurilor la diferite niveluri ale ierarhiei în procesul de dezvoltare, fenomenele de transfer a proprietăților materiei de la un nivel la altul. , legătura dintre structură și funcție, relațiile dintre diferite reprezentări ale sistemului (multiple, funcționale, procedurale) etc.

5. Sarcini legate de studiul naturii, caracteristicilor, modelelor de relație dintre structura și funcția Comitetului Vamal de Stat, adică influența structurii și proprietăților zăcământului asupra indicatorilor procesului de dezvoltare și a caracteristicilor structurii și parametrilor componentei tehnice, precum și asupra indicatorilor de eficiență

1. METODE DE OBŢINERE A INFORMAŢIILOR GEOLOGICE DE PESCUIT

Sursele de informare primară în geologia câmpurilor de petrol și gaze sunt studiile care utilizează diferite metode, unite printr-o sarcină comună de rezolvat.

Studiul probelor de miez, nămol, ulei, gaz și apăîn laboratoare cu ajutorul instrumentelor speciale - principala sursă de informații directe despre proprietățile geologice și fizice ale rocilor și proprietățile fizice și chimice ale hidrocarburilor și ale apei de formare. Obținerea acestor informații este complicată de faptul că condițiile rezervorului (presiune, temperatură etc.) diferă de cele de laborator și de aceea proprietățile probelor de rocă și fluide determinate în condiții de laborator diferă semnificativ de aceleași proprietăți în condițiile de rezervor. Prelevarea probelor menținând condițiile rezervorului este foarte dificilă. În prezent, probele sigilate există numai pentru uleiuri și ape din rezervor. Recalcularea rezultatelor determinării de laborator la condițiile rezervorului se poate face folosind grafice construite pe baza datelor de cercetare speciale.

Explorarea puțurilor folosind metode geofizice (GIS) efectuate pentru a studia secțiunile geologice ale sondelor, a studia starea tehnică a sondelor și a monitoriza modificările saturației cu petrol și gaze a formațiunilor în timpul procesului de dezvoltare.

Pentru studiul secțiunilor geologice ale puțurilor se folosesc metode electrice, magnetice, radioactive, termice, acustice, mecanice, geochimice și alte metode, bazate pe studiul câmpurilor fizice naturale și artificiale de diferite naturi. Rezultatele testării puțurilor sunt înregistrate sub formă de diagrame sau caracteristici punctuale ale parametrilor geofizici: rezistivitate electrică aparentă, potențiale de polarizare intrinsecă și indusă a rocilor, intensitatea radiației gamma, densitatea neutronilor termici și supratermici, temperatura etc. Teoria a metodelor geofizice și dependențele petrofizice identificate permit interpretarea rezultatelor cercetării. Ca urmare, se rezolvă următoarele sarcini: determinarea caracteristicilor litologice și petrografice ale rocilor; disecția secțiunii și identificarea reperelor geofizice; identificarea rezervoarelor și stabilirea condițiilor de apariție, grosime și proprietăți ale rezervorului; determinarea naturii saturației rocilor - petrol, gaz, apă; evaluarea cantitativă a saturației cu petrol și gaze etc.

Pentru studierea stării tehnice a puţurilor aplica: inclinometrie - determinarea unghiurilor şi azimuţilor de curbură puţului; calipermetrie - stabilirea modificărilor diametrului sondei; cementometrie - determinarea, pe baza metodelor termice, radioactive și acustice, a înălțimii de ridicare, a naturii distribuției cimentului în inel și a gradului de aderență a acestuia la roci: identificarea locurilor de aflux și circulație inelară a apei în puțuri cu ajutorul electricității; , metode termice și radioactive.

Monitorizarea modificărilor naturii saturației rocilor ca urmare a exploatării zăcământului conform datelor geofizice de teren, se realizează pe baza unor studii efectuate de diverse metode de înregistrare radioactivă în puțuri cu carcasă Și electric - deschis .

În ultimii ani, acestea au fost din ce în ce mai dezvoltate studii seismice detaliate , aducând informații importante despre structura depozitelor.

Metode hidrodinamice pentru testarea puțurilor aplica pentru a determina proprietățile fizice și productivitatea straturilor de rezervor pe baza caracterului identificator legătura dintre debitele de sondă și presiunea în formațiuni . Aceste relații sunt descrise prin ecuații matematice, care includ parametrii fizici ai formațiunii și unele caracteristici ale puțului. După ce s-a stabilit, pe baza studiilor hidrodinamice, dependența reală a debitelor de căderile de presiune din puțuri, este posibil să se rezolve aceste ecuații în raport cu parametrii doriti ai formațiunii și puțurilor. În plus, acest grup de metode face posibilă identificarea ecranelor hidrodinamice (litologice) în formațiuni, stabilirea gradului de conectare a unui zăcământ de petrol și gaze cu regiunea acviferă și, ținând cont de acest lucru, determinarea regimului natural al zăcământului. .

Sunt utilizate trei metode principale de studii hidrodinamice ale puțurilor și formațiunilor: studiul restabilirii presiunii rezervorului, metoda de extracție a fluidului în stare de echilibru din puțuri și determinarea interacțiunii puțurilor.

Observații ale funcționării puțurilor de producție și injecție.În timpul dezvoltării zăcămintelor, se obțin date privind modificările debitului și injectivitatea puțurilor și formațiunilor, tăierea apei în puțurile de producție, compoziția chimică a apei produse, presiunea rezervorului, starea stocului de puțuri și altele, pe baza cărora se efectuează controlul şi reglarea dezvoltării.

Este important de subliniat că pentru a studia fiecare dintre proprietățile unui zăcământ se pot folosi mai multe metode de obținere a informațiilor. De exemplu, proprietățile de rezervor ale formațiunii din zona în care se află puțul sunt determinate prin studierea miezului, după metode geofizice și în funcție de studii hidrodinamice. În același timp, prin aceste metode se realizează diferite scări de determinare - respectiv, pentru o probă de rocă, pentru intervale de grosime a formațiunii, pentru formațiunea în ansamblu. Valoarea unei proprietăți caracterizată prin mai multe metode este determinată folosind o tehnică de conectare a datelor eterogene.

Pentru a monitoriza proprietățile zăcământului care se modifică în timpul funcționării acestuia, trebuie efectuate periodic studiile necesare.

Pentru fiecare depozit, în funcție de caracteristicile sale, trebuie justificat un set propriu de metode de obținere a informațiilor, în care pot predomina anumite metode. Fiabilitatea informațiilor obținute depinde de numărul de puncte de cercetare. Ideile despre proprietățile unui rezervor obținute dintr-un număr mic de sonde de explorare și dintr-un număr mare de sonde de producție sunt de obicei semnificativ diferite. Evident, informațiile despre un număr mare de puncte sunt mai fiabile.

1. MIJLOACE DE OBȚINEREA INFORMAȚIILOR

În mijloace empirice Geologia câmpurilor de petrol și gaze include în primul rând puțuri, apoi diverse instrumente, instrumente și instalații de laborator. Dintre aceste mijloace ar trebui să amintim biți de miez pentru eșantionarea miezului, foraj lateral si tragere transportatoare de sol , prelevatoare de rezervor Și testeri de formare , variat sonde geofizice, inclinometre, manometre de adâncime, debitometre și debitmetre, instalații de laborator pentru a determina proprietățile geologice și geofizice ale rocilor și proprietățile fizice și chimice ale fluidelor.

Observațiile efectuate asupra puțurilor în timpul exploatării zăcămintelor reprezintă o sursă importantă și abundentă de informații despre structura zăcământului, eficacitatea sistemului de dezvoltare, ceea ce permite justificarea măsurilor de îmbunătățire a acestuia.

Modelarea materialelor. Instrumente pentru obținerea informațiilor indirecte – special create în condiții de laborator modele de rezervoare artificiale și procesele care au loc în ele. De exemplu, un model de rezervor sub forma unei conducte metalice umplute cu nisip saturat cu ulei este utilizat pe scară largă pentru a studia procesele de ardere a uleiului prin crearea unei surse de ardere in situ. Vă permite să măsurați și să reglați parametrii procesului, să studiați condițiile de stabilitate a acestuia și să stabiliți rezultatele finale, care pot fi apoi transferate în formațiuni reale, în conformitate cu cerințele teoriei similitudinii.

Un alt tip de model este un model natural sub forma unui depozit bine studiat sau secțiunea acestuia cu procese sau fenomene care au loc în el.

Metoda de modelare naturală utilizat pe scară largă, de exemplu, la introducerea de noi metode de îmbunătățire a recuperării petrolului. Înainte de a introduce o anumită metodă la scară industrială, aceasta este utilizată într-o zonă pilot mică a depozitului, unde este testată eficacitatea metodei și tehnologia este testată. Locul de testare este selectat astfel încât producția și caracteristicile geologice ale formațiunii din cadrul amplasamentului sunt tipice pentru zăcământ în ansamblu. În acest caz, o parte din formația purtătoare de petrol și gaze din cadrul amplasamentului acționează ca un model la scară reală, fiind un analog natural al obiectelor pe care ar trebui să fie utilizată metoda de testare.

Efectuarea unui experiment de producție în timpul dezvoltării unui zăcământ.În acest caz, sursa informațiilor necesare este obiectul operat în sine. Astfel, la câmpul Romashkinskoye au fost efectuate experimente pe teren pentru a accelera crearea unui front continuu de inundare pe linia de injectare a apei; La câmpul Bavlinskoye, a fost efectuat un experiment de diluare a rețelei puțurilor de producție de 2 ori față de densitatea proiectată pentru a studia efectul densității rețelei asupra valorilor producției curente și recuperării finale a petrolului.

1. METODE DE ANALIZĂ CUPRINȚĂ ȘI REZUMAT AL INFORMAȚIILOR INIȚIALE

Generalizarea informațiilor poate avea loc atât la nivel empiric, cât și la nivel teoretic. După cum sa menționat deja, metodele teoretice ale geologiei câmpurilor de petrol și gaze utilizează în mare măsură principiile teoretice ale științelor geologice și tehnice conexe, cum ar fi tectonica, stratigrafia, petrografia, geochimia, hidromecanica subterană, fizica rezervoarelor și altele, precum și economie. În același timp, dezvoltarea insuficientă a metodelor teoretice determină utilizarea pe scară largă a dependențelor empirice. Principala metodă de rezumare a materialului empiric în geologia câmpului de petrol și gaze este metoda modelării.

Spațiu geologic real care conțin un set infinit de puncte este continuă. În practică, spațiul geologic este reprezentat de un set finit de puncte, adică. este discret, incomplet,

Spațiu discret definit incomplet folosit pentru a construi un spațiu geologic continuu în care valorile caracteristicilor de interes sunt determinate într-un fel (prin interpolare, extrapolare, corelare etc.) pentru fiecare punct. Un astfel de spațiu va fi pe deplin definit. Transfer de la incomplet spatiu pentru pe deplin definite există o procedură de modelare a spațiului geologic real.

În consecință, modelul rezultat este doar reprezentarea unui cercetător a spațiului geologic real, compilată dintr-un număr limitat de puncte de observare.

Procedura de modelare a spațiului geologic real este partea principală a modelării geologice de teren a zăcămintelor, reflectând toate caracteristicile acestora care afectează dezvoltarea.

Există două tipuri de modele geologice de producție ale zăcămintelor. Acest staticȘi dinamic e modele.

Model static reflectă toate proprietățile de câmp-geologice ale zăcământului în forma sa naturală, neafectate de procesul de dezvoltare: geometria limitelor externe inițiale ale zăcământului; condițiile de apariție a rocilor rezervor în cadrul zăcământului; limitele zăcămintelor cu natură diferită a saturației cu apă de petrol și gaze a rezervoarelor; limitele unor părți ale unui zăcământ cu capacități și parametri de filtrare diferiți ai rocilor de rezervor în condiții de rezervor.

Aceste direcții de modelare, componente geometrizare zăcămintele sunt completate cu date privind proprietățile în condiții de zăcământ de petrol, gaze, apă, condițiile termobarice ale zăcământului, regimul natural și eficiența potențială a acestuia în timpul dezvoltării (caracteristicile energetice ale zăcământului), etc.

Modelul static este rafinat și detaliat treptat pe baza datelor suplimentare obținute în timpul explorării și dezvoltării zăcământului.

Model dinamic caracterizează câmpul și trăsăturile geologice ale zăcământului în procesul de dezvoltare a acestuia . Este întocmit pe baza unui model static, dar reflectă modificările care au avut loc ca urmare a retragerii unei anumite părți din rezervele de hidrocarburi, în timp ce se înregistrează: curent limitele externe ale depozitului ; respectiv, limitele volumului de depozit „spălat” cu apă sau alți agenți (în sistemele de dezvoltare cu influență artificială asupra formațiunilor); limitele parcelei depozite, nu sunt incluse în procesul de drenaj ; real dinamica indicatorilor anuali de dezvoltare pentru perioada trecută; starea stocului puțului; condițiile termobarice actuale în toate părțile depozitului; modificări ale proprietăților rezervorului rocilor.

În modelarea statică, un loc mare este ocupat de grafic (figurativ-simbolic)modelare, numit geometrizarea zăcământului . Domeniul modelării grafice include modelarea formei și structurii interne a depozitului. Forma zăcământului este cea mai complet afișată pe hărți în izohipse, numite structurale, pe care se regăsește poziția contururilor petroliere externe și interne, precum și, dacă este disponibilă, poziția limitelor litologice și disjunctive ale depozit.

Structura internă a depozitului reflectată prin întocmirea de scheme detaliate de corelare, secțiuni (profile) geologice detaliate ale diferitelor hărți în izolinii sau simboluri. Și gazdepozite Conceptul de sistem dezvoltare. Sistem rațional dezvoltare.Sisteme dezvoltaredepozite. geologice particularități dezvoltaregazși condens de gaz depozite ...

Geologie, geofizică și dezvoltarea zăcămintelor de petrol și gaze

Document

Problemele lor dezvoltare avem în bază gresit geologice model. Astfel de Locul nașterii nevoie de... minerale care formează roci geologice Institutul Academiei Ruse de Științe. 16 Geologie, geofizică și dezvoltareuleiȘi gazdepozite, 3/2010 ...

Monitorizarea dezvoltării materialelor la disciplina „foraj și dezvoltare zăcăminte de petrol și gaze” literatura de bază

Instrucțiuni

M.: Nedra, 1968. 20. Permyakov I.G. geologiceelementele de bază căutări, recunoaştere şi dezvoltareuleiȘi gazdepozite. - M.: Nedra, 1976. 21. Economie...

Pașaport de specialitate 25 00 12 – geologie, căutare și explorare a zăcămintelor de petrol și gaze i ramura științei în care se acordă diplome academice

Document

De asemenea geologice structuri pentru depozitarea subterană a gazelor. 3. geologice Securitate dezvoltareuleiȘi gazdepoziteși... I. Căutare și explorare uleiȘi gazdepozite. M., Nedra, 1984. Teoretic elementele de bazăși metode de căutare și...

Consiliul Științific pentru Geologia și Dezvoltarea Câmpurilor de Petrol și Gaze

Document

GEOLOGIE ŞI DEZVOLTAREULEIȘI GAZDEPOZITE DIVIZIUNEA SIBERIANĂ... CREȘTEREA EFICIENȚEI EVOLUȚIRIULEIDEPOZITE PE BAZĂ RESTRICȚII DE CIRCULAȚIE... Bagulma, r. Tatarstanul GEOLOGIC MOTIVE PENTRU UDAREA PREMATURĂ A FÂNTÂNILOR...

O gaură de foraj este o deschidere de mină cilindrică, construită fără acces uman și având un diametru de multe ori mai mic decât lungimea. Începutul puțului se numește gura, suprafața cilindrică se numește perete sau trunchi, iar fundul se numește fund. Distanța de la gura până la fund de-a lungul axei puțului determină lungimea puțului, iar în funcție de proiecția axei pe verticală, adâncimea acesteia. Diametrul inițial maxim al uleiului și gaz puțurile de obicei nu depășesc 900 mm, iar cea finală rareori este mai mică de 165 mm.

Forarea puțului este un proces tehnologic complex de construire a unui puț foraj puțuri, constând din următoarele operațiuni principale:

Adâncirea puțurilor prin distrugerea rocilor cu un instrument de foraj;

Îndepărtarea rocii forate dintr-un puț;

Fixarea sondei în timpul adâncirii acestuia cu coloane de tubaj;

Efectuarea unui complex de lucrări geologice și geofizice pentru studiul rocilor și identificarea orizonturilor productive;

Coborârea la adâncimea de proiectare și cimentarea ultimei carcase (de producție).

Pe baza naturii distrugerii rocii, se disting metodele mecanice și nemecanice. foraj. Metodele mecanice includ metode rotative (rotativ, turbină, turbină cu reacție forajși găurirea folosind un burghiu electric și motoare de fond șurub), în care roca este distrusă ca urmare a unei unealte de tăiere a rocii (burghie) presată în fund și metode de impact. Metodele de foraj nemecanice (termice, electrice, explozive, hidraulice etc.) nu au găsit încă aplicație industrială largă.

La forarea pentru petrol și gaze, roca este distrusă de burghie, iar fundul puțurilor este de obicei curățat de rocă forată cu fluxuri de fluid de foraj care circulă continuu (fluid de foraj); mai rar, fundul este purjat cu o operație gazoasă. agent.

Puțurile sunt forate vertical (abatere de până la 2¸3°). Dacă este necesar, se utilizează găurire înclinată: direcțională, cluster, cu mai multe orificii, cu două țevi).

Sondele se adâncesc prin distrugerea fundului pe întreaga zonă (fără prelevare de miez) sau pe partea periferică (cu prelevare de miez). În acest din urmă caz, în centrul puțului rămâne o coloană de rocă (miez), care este ridicată periodic la suprafață pentru a studia secțiunea de rocă prin care trece.

Sondele sunt forate pe uscat și în larg cu ajutorul platformelor de foraj.

Scopurile și scopurile forajelor sunt diferite. Sondele de producție sunt așezate într-un câmp care a fost pe deplin explorat și pregătit pentru dezvoltare. Categoria de producție include nu numai puțurile cu care se extrag petrol și gaze (puțuri de producție), ci și puțuri care permit dezvoltarea eficientă a unui câmp (puțuri de evaluare, injecție, observare).

Sondele de evaluare sunt concepute pentru a clarifica modul de funcționare al rezervorului și gradul de epuizare a secțiunilor câmpului și pentru a clarifica schema de dezvoltare a acestuia.

Puțurile de injecție sunt utilizate pentru a organiza injecția periferică și intracircuită de apă, gaz sau aer în formațiunea de producție pentru a menține presiunea rezervorului.

Sondele de observare sunt construite pentru a monitoriza sistematic regimul de dezvoltare a câmpului.

Proiectarea unui puț de producție este determinată de numărul de rânduri de țevi coborate în puț și cimentate în timpul procesului de foraj pentru forarea cu succes a puțurilor, precum și echipamente măcelul ei.

Următoarele rânduri de țevi sunt coborâte în puț:

2. Conductor - pentru fixarea intervalelor superioare instabile ale tăieturii, izolarea orizontului cu apa subterană, instalarea la gura dispozitivului de prevenire a erupțiilor. echipamente.

3. Coarda intermediară (una sau mai multe) - pentru a preveni posibilele complicații la găurirea la intervale mai adânci (la găurirea aceluiași tip de secțiune de roci puternice, sforul poate fi absent).

4. Șnur de producție - pentru izolarea orizonturilor și extragerea petrolului și gazelor din rezervor la suprafață. Operațional coloana este echipată cu elemente ale coloanei și echipamente de carcasă (pachete, pantof, supapă de reținere, centralizator, inel de împingere etc.).

Un design de puț se numește un singur șir dacă este format numai din operațional coloană, două coloane - în prezența unei coloane intermediare și de producție etc.

Capul sondei este echipat cu un cap de carcasa (tubulatură de coloană). Capul coloanei este proiectat pentru a izola spațiile intercoloană și a controla presiunea din acestea. Se instaleaza pe filet sau prin sudura pe jig. Intermediar și operațional coloanele sunt suspendate pe pene sau un cuplaj.

Forarea în cluster este obișnuită în câmpurile din Siberia de Vest. Forajul în cluster este construcția de grupuri de puțuri dintr-o bază comună a unei zone limitate pe care o instalație de foraj și echipamente. Este produs în absența unor locuri convenabile pentru instalațiile de foraj și pentru a reduce timpul și costul forajului. Distanța dintre capete de sondă este de cel puțin 3 m.

Energia rezervorului este totalitatea acelor tipuri de energie mecanică și termică de fluid (petrol, gaz și apă în roci, caracterizate prin fluiditate) și rocă care pot fi utilizate practic la selecție. uleiși gaz. Principalele:

1. Energia de presiune a apelor de margine ale zăcămintelor de petrol și gaz.

2. Energia de comprimare elastică a rocii și fluidului, inclusiv gaz, eliberat în faza liberă din starea dizolvată atunci când presiunea scade.

3. O parte din energia gravitațională a straturilor de deasupra, cheltuită pentru deformațiile plastice ale rezervorului cauzate de o scădere a presiunii rezervorului în rezervor ca urmare a retragerii fluidului din acesta.

4. Căldura fluidului transportată la suprafață în timpul funcționării puțului. Nu toată energia formațiunii este practic semnificativă, ci doar acea parte a acesteia care poate fi folosită cu suficientă eficiență în timpul funcționării puțurilor.

Dezvoltarea zăcămintelor minerale - un sistem de măsuri organizatorice și tehnice pentru producție minerale din subsol. Dezvoltare uleiȘi gaz depozitele se efectuează cu ajutorul forajelor. Uneori se folosește o mină productie de ulei(Yaregskoe ulei depozit, Republica Komi).

Dezvoltarea zăcămintelor de petrol și gaze este un domeniu al științei în curs de dezvoltare. Dezvoltarea sa ulterioară va fi asociată cu utilizarea noilor tehnologii pentru extragerea petrolului din subsol, noi metode de recunoaștere a naturii proceselor in situ, utilizarea unor metode avansate de planificare a explorării și dezvoltării câmpurilor, utilizarea sistemelor automate de control. pentru procesele de extragere a mineralelor din subsol, dezvoltarea unor metode de contabilizare detaliată a structurii straturilor și a proceselor naturii care au loc în ele pe baza modelelor deterministe implementate pe computere puternice.

Dezvoltarea câmpului petrolier este un domeniu complex independent al disciplinei științei și ingineriei, care are propriile secțiuni speciale legate de studiul sistemelor și tehnologiilor pentru dezvoltarea câmpului, planificarea și implementarea principiului de bază al dezvoltării, proiectării și reglementării dezvoltării câmpului.

Știința dezvoltării câmpurilor petroliere este implementarea extracției bazate științific din subsol a hidrocarburilor și a mineralelor însoțitoare conținute în acestea. Diferența fundamentală dintre dezvoltarea câmpului petrolier și alte științe este că inginerul de rezervor nu are acces direct la rezervoarele de petrol. Toate informațiile vin prin puțuri forate.

Câmpurile de petrol și petrol și gaze sunt acumulări de hidrocarburi în scoarța terestră, limitate la una sau mai multe structuri geologice localizate. Depozitele de hidrocarburi incluse în câmpuri apar de obicei în straturi sau masive de roci poroase și permeabile care au distribuții subterane diferite și proprietăți geologice și fizice diferite.

Uleiul, situat în formațiuni poroase, este supus presiunii hidrostatice și presiunii din apele de contur. Straturile experimentează presiunea rocilor - greutatea rocilor de deasupra. Un capac de gaz poate fi situat deasupra unui rezervor de ulei, punând presiune asupra rezervorului. În interiorul rezervorului acţionează forţe elastice ale petrolului, gazelor, apei şi rocii de formare.

Petrolul, apa, gazele și straturile saturante au densități diferite și sunt distribuite în depozite în conformitate cu manifestarea forțelor gravitaționale. Lichidele nemiscibile - uleiul și apa, fiind în contact în pori mici și capilare, sunt supuse acțiunii forțelor moleculare de suprafață, iar în contact cu roca solidă - tensiune de umectare. Când începe exploatarea formațiunii, echilibrul natural al acestor forțe este perturbat din cauza scăderii presiunii în rezervor și începe manifestarea lor cea mai complexă, în urma căreia începe mișcarea fluidelor în formațiune. În funcție de forțele care provoacă această mișcare predomină, se disting diferite moduri de funcționare a rezervoarelor de ulei.

1. 2. Moduri de funcționare a zăcămintelor de ulei

Modul de funcționare al unui zăcământ este manifestarea tipului predominant de energie de rezervor în timpul procesului de dezvoltare.

Există cinci moduri de funcționare a depozitelor de ulei: elastic; pompă de apă; gaz dizolvat; presiunea gazului; gravitațional; amestecat. Această împărțire în regimuri în „forma pură” este foarte arbitrară. În dezvoltarea câmpului real, se remarcă în principal modurile mixte.

Mod elastic sau elastic-închis

În acest mod, uleiul este deplasat din mediul poros datorită expansiunii elastice a lichidelor (ulei și apă), precum și scăderii (compresiei) volumului porilor cu scăderea presiunii rezervorului. Volumul total de lichid. prelevată din formație datorită acestor forțe este determinată de capacitatea elastică a rocilor, de saturația acestui volum cu lichid și de mărimea scăderii presiunii de formare.

Ql = (Rpl. start – Rtek) Vp *

*= m n + Unde

* - capacitate elastică

n - capacitatea elastică a rocii

g - capacitatea elastică a lichidului

m- porozitate

Rpl start și P tek – presiunea inițială și curentă din rezervor

Condiția principală pentru regimul elastic este ca presiunea din rezervor și din fundul găurii să depășească presiunea de saturație, atunci uleiul este într-o stare monofazată.

Dacă depozitul este limitat litologic sau tectonic, etanș, atunci apare un regim închis-elastic.

În volumul întregului rezervor, rezerva elastică de ulei constituie de obicei o mică fracțiune (aproximativ 5-10%) în raport cu rezerva totală, dar poate exprima o cantitate destul de mare de ulei în unități de masă.

Acest regim se caracterizează printr-o scădere semnificativă a presiunii din rezervor în timpul perioadei inițiale de extragere a uleiului și o scădere a debitului de ulei.

Elastic-apă-presiune sau modul de apă-presiune

Dacă zona de margine a rezervorului de petrol are acces la suprafața de zi sau zona acviferului este extinsă, iar rezervorul din acesta este foarte permeabil. atunci regimul unei astfel de formațiuni va fi elastic-presiune naturală a apei. Uleiul este deplasat din rezervor prin presiunea apei de contur sau de fund. Când apare echilibrul (echilibru) între retragerea lichidului din rezervor și intrarea apei marginale sau de fund în rezervor, se manifestă un regim de presiune a apei, care se mai numește și presiunea apei dure datorită egalității cantităților selectate. lichid (ulei, apă) și apa care invadează rezervorul.

Regimul se caracterizează printr-o scădere nesemnificativă a Rpl și o reducere constantă a conturului lagărului de ulei.

Regimul de presiune artificială a apei

În stadiul actual de dezvoltare a industriei petroliere, dezvoltarea zăcămintelor de petrol prin inundarea apei, adică prin utilizarea injecției de apă, are o importanță predominantă. În modul de presiune artificială a apei, principala sursă de energie a rezervorului este energia apei pompată în rezervor. În acest caz, extracția fluidului din formațiune trebuie să fie egală cu volumul de apă injectată, apoi se stabilește un regim rigid de presiune a apei, care se caracterizează prin coeficientul de compensare pentru extracția prin injecție.

Kcomp =

Compensarea recuperării prin injecție este raportul dintre volumul de apă injectat în formațiune și volumul de fluid retras din formațiune în condiții de rezervor.

Dacă Kcomp > sau = 1, atunci în depozit se stabilește un regim rigid de presiune a apei.

Kcomp< 1. то упругий водонапорный режим.

Compensarea extracției prin injecție poate fi curentă (la un moment dat) sau acumulată (de la începutul dezvoltării).

Modul gaz dizolvat

Cu productivitatea scăzută a rezervorului și conexiunea deteriorată cu zona de presiune a apei, presiunea rezervorului scade în cele din urmă la presiunea de saturație și mai jos. Ca urmare, gazul începe să fie eliberat din ulei, care se extinde pe măsură ce presiunea scade și deplasează uleiul din rezervor, adică. afluxul de petrol se produce datorită energiei de expansiune a gazului dizolvat în petrol. Bulele acestui gaz, extinzându-se, promovează petrolul și se deplasează ele însele de-a lungul formării până la fundul puțurilor.

În cele mai multe cazuri, gazul eliberat din petrol plutește în sus sub influența gravitației, formând un capac de gaz (secundar) și se dezvoltă regimul de gaze.

Efectul procesului de deplasare a petrolului din cauza energiei gazoase este nesemnificativ, deoarece Rezervele de energie ale gazului sunt epuizate mult mai devreme decât poate fi retras petrolul.

Dezvoltarea depozitelor în acest mod este însoțită de:

o scădere rapidă a rezervorului P și o scădere a debitelor de sondă;

conturul lagărului uleiului rămâne neschimbat.

Modul presiune gaz

se manifestă în zăcăminte de petrol cu ​​un capac mare de gaz. Un capac de gaz se referă la acumularea de gaz liber deasupra unui rezervor de petrol.

Uleiul curge spre fund în principal datorită energiei de expansiune a gazului a capacului de gaz la Ppl mai mică decât saturația P. Dezvoltarea zăcămintelor este însoțită de mișcarea contactului gaz-pacură, pătrunderea gazului în puțuri și creșterea factorului gaz. Eficiența extracției uleiului dintr-un rezervor variază foarte mult în funcție de proprietățile rezervorului, înclinarea rezervorului, vâscozitatea uleiului etc. Un regim strict de presiune a gazului este posibil numai cu injectarea continuă a unei cantități suficiente de gaz în capacul de gaz.

Modul gravitațional

Regimul gravitațional se dezvoltă odată cu epuizarea completă a tuturor tipurilor de energie. Uleiul din rezervor cade pe fundul puțului sub influența gravitației (gravitație), după care este extras.

Se disting următoarele tipuri:

1) regim gravitațional cu un contur purtător de ulei în mișcare (presiune-gravitație), în care uleiul, sub influența propriei greutăți, se deplasează în josul unei formațiuni abrupte și își umple părțile inferioare; debitele puțurilor sunt mici și constante;

2) regim gravitațional cu un contur staționar portant ulei (cu suprafață liberă), în care nivelul uleiului este sub acoperișul unei formațiuni orizontale. Debitele puțurilor sunt mai mici decât cele din modul presiune-gravitație și scad încet în timp.

Modul gravitațional și modul gaz dizolvat sunt rareori principala forță motrice, cu toate acestea, însoțind procesul de extracție a petrolului, pot crește recuperarea petrolului până la 0,2.

Moduri mixte

În concluzie, trebuie remarcat faptul că un rezervor de ulei rareori funcționează într-un singur mod pe toată perioada de funcționare.

Regimul în care este posibilă manifestarea simultană a energiilor gazului dizolvat, elasticitatea și presiunea apei, gazul se numește mixt. Condițiile naturale ale zăcământului contribuie doar la dezvoltarea unui anumit mod de funcționare. Un regim specific poate fi stabilit, menținut sau înlocuit cu altele prin modificarea ratei de selecție și retragere totală a lichidului, introducerea de energie suplimentară în rezervor etc.

Sub dezvoltarea zăcământului de gaze se referă la controlul procesului de mișcare a gazului în formarea puțurilor de producție folosind un anumit sistem de plasare a unui număr specificat de puțuri într-o zonă, ordinea și ritmul punerii în funcțiune a acestora, menținerea modului de funcționare prevăzut al acestora și reglarea echilibrului energiei de formare.

Cerințe de bază pentru un sistem de dezvoltare- asigurarea unor costuri minime pentru producerea unor volume date de gaze cu un anumit grad de fiabilitate a sistemului si respectarea standardelor de protectie a subsolului. Realizarea acestor condiții se realizează în faza de proiectare a sistemului de dezvoltare prin alegerea optimă și luând în considerare toate elementele sale, dintre care principalele sunt:

Modul de dezvoltare a depozitului;

Diagrama de amplasare a puțurilor;

Modul de funcționare tehnologic al puțurilor și proiectarea acestora;

Schema de colectare și preparare a gazelor.

Caracteristicile dezvoltării câmpului de gaze este că dezvoltarea câmpurilor începe efectiv înainte de întocmirea unui proiect de dezvoltare (acest lucru se datorează faptului că o serie de caracteristici ale câmpului nu pot fi obținute în etapa de explorare, precum și din motive economice - costul ridicat al explorării zăcăminte de gaze).

Dezvoltarea zăcămintelor de gaze se realizează în două etape:

În prima etapă se realizează exploatarea industrială pilot a zăcământului;

În a doua etapă, dezvoltarea industrială se realizează conform unui proiect întocmit pe baza unor date destul de complete și fiabile din dezvoltarea industrială pilot.

Principala metodă de producere a gazului și a condensatului de gaz este curgătoare, deoarece gazul din formațiunea productivă are o energie suficient de mare pentru a-și asigura deplasarea prin canalele capilare ale formațiunii către fundul puțurilor de gaz.

Echipamentul de la gura și fundul puțurilor de gaz, precum și proiectarea unei sonde de gaz, sunt aproape similare cu puțurile de petrol.

Atunci când se produce gaz, principalul lucru este de a proteja țevile și echipamentele de carcasă de efectele agresive ale hidrogenului sulfurat și dioxidului de carbon, care contribuie la dezvoltarea coroziunii țevilor și echipamentelor. Cei mai folosiți în practica exploatării puțurilor de gaz sunt inhibitorii, adică substanțele, atunci când sunt introduse într-un mediu coroziv, viteza de coroziune este redusă semnificativ sau coroziunea se oprește complet.

Proces de ciclism- o metodă de dezvoltare a câmpurilor de condensat de gaze menținând în același timp presiunea rezervorului prin reinjectarea gazului în orizontul productiv. În acest caz, gazul produs în acest câmp (și, dacă este necesar, din alte câmpuri) este utilizat după extragerea hidrocarburilor cu punct de fierbere ridicat (C5+B) din acesta. Menținerea presiunii din rezervor împiedică eliberarea hidrocarburilor cu punct de fierbere ridicat din gazul de rezervor care are loc ca urmare a condensării retrograde (vezi Fenomene retrograde) în orizontul productiv, formând condensat gazos (care altfel se pierde practic).

Procesul ciclic este utilizat atunci când este posibilă conservarea rezervelor de gaz dintr-un anumit câmp pentru un anumit timp. În funcție de raportul dintre volumele de gaze injectate și produse, se distinge un proces de ciclu complet și parțial. În primul caz, tot gazul produs în câmp este pompat în rezervor după ce din acesta sunt extrase hidrocarburi C 5 +B. Ca urmare, volumele de producție de gaz reduse la condițiile de rezervor depășesc volumele de injectare a acestuia în rezervor (în condiții similare), nu este posibil să se mențină presiunea inițială a rezervorului și aceasta scade cu 3-7%. Prin urmare, dacă presiunea la începutul condensării amestecului de rezervor este aproximativ egală cu presiunea inițială a rezervorului din rezervor, atunci în rezervorul productiv are loc condensarea parțială a hidrocarburilor cu punct de fierbere ridicat. Coeficientul estimat de recuperare a condensului din formațiune cu un proces de ciclu complet ajunge la 70-80% (vezi și Recuperarea condensului). Pentru a menține presiunea din rezervor la nivelul inițial, scăderea volumului de gaz injectat este compensată prin atragerea gazelor din alte câmpuri. În procesul de ciclu parțial, o parte din gazul produs este injectat în formațiune (după ce din aceasta au fost extrase hidrocarburi cu punct de fierbere ridicat). Raportul dintre volumele (reduse la condițiile de rezervor) ale gazelor injectate și extrase este de 60-85%. În acest caz, reducerea presiunii din rezervor poate ajunge la 40% din cea inițială, dar majoritatea hidrocarburilor cu punct de fierbere ridicat rămân în gazul rezervorului. Factorul estimat de recuperare a condensului pentru procesul de ciclu parțial este de 60-70%.

Procesele de reciclare completă și parțială pot fi efectuate imediat după punerea în funcțiune a câmpului, precum și în cazul dezvoltării acestuia pentru o perioadă de timp în regim de epuizare. Cu toate acestea, cu cât începe implementarea mai târziu a procesului de ciclu, cu atât coeficientul de recuperare a condensului de formare este mai mic. Fezabilitatea utilizării procesului ciclic este determinată de eficiența economică obținută prin producția suplimentară de condensat (comparativ cu dezvoltarea câmpului în modul de epuizare). De regulă, procesul de ciclizare se desfășoară în câmpuri cu un conținut inițial de condens în gazul rezervorului peste 200 g/m 3 . Eficacitatea procesului ciclic este determinată și de gradul de modificare verticală a permeabilității orizontului productiv. Pentru câmpurile cu un grad ridicat de eterogenitate a rezervorului, procesul de ciclizare poate fi ineficient chiar și cu un conținut ridicat de condensat în gaz.

Procesul de ciclu complet este recomandat pentru utilizare în câmpurile ale căror amestecuri de formare au izoterme de pierdere a condensului de formare abruptă (construit pe baza rezultatelor studiilor procesului de condensare diferențială). În acest caz, chiar și o scădere mică (10-15%) a presiunii din rezervor duce la pierderi semnificative de condens în rezervor (până la 50% din rezervele inițiale). Procesul de ciclizare parțială se desfășoară în câmpuri ale căror amestecuri de formare au curbe izoterme plate de pierdere a condensului; apoi, când presiunea din rezervor scade cu 30-40% față de cea inițială, până la 20% din condens este eliberat din gazul rezervorului (din rezervele sale inițiale), iar condensul rămas în gazul rezervorului este extras împreună cu gazul. la suprafata. Condensul care a căzut mai devreme în orizontul productiv poate fi extras parțial din formațiune datorită evaporării sale atunci când porțiuni proaspete de gaz injectate în formațiune trec peste el. Selectarea unei variante a procesului de reciclare, incl. iar raportul dintre volumele de gaze injectate și extrase, se realizează ca urmare a unor calcule tehnice și economice, care țin cont și de caracteristicile câmpului, de nevoile regiunii date pentru gaze naturale și condensat. La implementarea procesului de ciclizare, pentru a crește rata de acoperire a formațiunii cu gaz injectat, puțurile de producție și injecție sunt amplasate, de regulă, sub formă de baterii inelare situate la cea mai mare distanță posibilă unele de altele. Deoarece Injectivitatea puțurilor de injecție depășește adesea productivitatea puțurilor de producție; numărul puțurilor de injecție în câmp este de 1,5-3 ori mai mic decât numărul puțurilor de producție.

Etape de dezvoltare a depozitului.

La dezvoltarea unui zăcământ de petrol, există patru etape:

I - creșterea producției de petrol;

II- stabilizarea producţiei de petrol;

III - scaderea productiei de petrol;

IV - stadiu tardiv al exploatării zăcămintelor.

Pe primul stagiu Creșterea volumelor producției de petrol este asigurată în principal de introducerea în dezvoltare a unor noi sonde de producție în condiții de presiuni mari de rezervor. Metoda de producere a uleiului în această perioadă este curgătoare, nu există tăiere de apă. Durata etapei I este de aproximativ 4-6 ani.

A doua faza- stabilizarea producției de petrol - începe după forarea stocului principal de sondă. În această perioadă, producția de petrol crește mai întâi ușor și apoi începe să scadă lent. Se realizează o creștere a producției de petrol:

1) îngroșarea modelului puțului; 2) creșterea injecției de apă sau gaz în formațiune pentru a menține presiunea rezervorului; 3) efectuarea de lucrări pentru influențarea zonelor de fund ale puțurilor și creșterea permeabilității formațiunii etc.

Tăierea de apă a produselor poate ajunge la 50%. Durata etapei II este de aproximativ 5-7 ani.

A treia etapă- scăderea producției de petrol - caracterizată printr-o scădere a producției de petrol, o creștere a tăierilor de apă în producția de puț și o scădere mare a presiunii din rezervor. În această perioadă, toate puțurile funcționează folosind metode de extracție mecanizată. Această etapă se termină când se atinge 80 - 90% tăiere de apă.

Etapa a patra- etapa târzie a exploatării zăcământului - caracterizată prin volume relativ reduse de extragere de petrol și extrageri mari de apă. Tăierea de apă a produsului ajunge la 90-95% sau mai mult. Această perioadă este cea mai lungă și durează 15-20 de ani.

Durata totală de dezvoltare a oricărui câmp petrolier este de 40-50 de ani de la început până la rentabilitatea finală.

Figura 43 prezintă etapele dezvoltării câmpului petrolier.

Fig.43 Etapele dezvoltării câmpului petrolier.

Cele mai mari câmpuri petroliere din regiunea noastră - Republica Udmurt (Chutyrsko-Kiengopskoye, Mishkinskoye, Elnikovskoye) și Teritoriul Perm - Kokuyskoye, Batyrbaiskoye, Pavlovskoye, Baklanovskoye, Osinskoye, Unvinskoye, Sibirskoye sunt în stadiul 4 de dezvoltare3.

La dezvoltarea câmpurilor de gaze și condens de gaze, se disting următoarele etape:

I - creșterea producției de gaze;

II- producție constantă de gaze;

III - scaderea productiei de gaze.

Pentru a evita conservarea unor resurse materiale semnificative, dezvoltarea zăcămintelor de gaze începe în timpul forajului și dezvoltării. Pe măsură ce noi puțuri, puncte de colectare, stații de compresoare și conducte de gaze sunt puse în funcțiune, producția din câmp crește. Prin urmare, se numește etapa care coincide cu forarea și dezvoltarea câmpului etapa de crestere a productiei.

După punerea în funcțiune a tuturor capacităților de producere a gazelor, care sunt determinate de fezabilitatea tehnică și economică, etapa de productie continua. Peste 60% din rezervele de gaze sunt retrase din zăcăminte mari în această perioadă.

Pe măsură ce rezervele de gaze și energia rezervorului sunt epuizate, debitele sondei sunt reduse, sondele inundate sunt scoase din funcțiune și producția de gaze din câmp scade. Această etapă de dezvoltare se numește stadiul de scădere a producţiei. Continuă până când extracția gazelor scade sub un nivel profitabil.

Astfel de etape de producție de gaze sunt tipice pentru zăcămintele mari; atunci când se dezvoltă zăcăminte cu rezerve medii, stadiul de producție constantă de gaz este adesea absent, iar la dezvoltarea zăcămintelor de gaze și condensat de gaze cu rezerve nesemnificative, nu există etape de producție de gaz în creștere și constantă. .

Cât despre zăcămintele gigantice de gaze ale țării noastre (Urengoyskoye, Medvezhye, Yamburgskoye), acestea au intrat într-o etapă de scădere a producției.

Cartea „Fundamentals of Oil and Gas Field Development”, care a trecut prin douăzeci de reeditări, a fost creată pe baza cursurilor de curs susținute de autor la centrul de formare al Shell Internationale Petroleum Maatschappij B.V. (SIPM).
Publicația acoperă o gamă largă de probleme legate de dezvoltarea zăcămintelor de petrol și gaze. O trăsătură caracteristică a cărții este orientarea sa practică. Bazele fizice ale dezvoltării câmpului sunt prezentate folosind metode matematice simple și convenabile pentru utilizare practică. Pe lângă materialele teoretice, aproape fiecare capitol conține sarcini pentru dezvoltarea abilităților practice ale specialiștilor din industria petrolului și gazelor. Pentru specialiști, un plus valoros va fi metoda prezentată în carte pentru recalcularea coeficienților numerici în formule la trecerea de la un sistem de unități de măsură la alte sisteme.
Recomandat pentru o gamă largă de specialiști în industria petrolului și gazelor, profesorilor și studenților universitari.

DEZVOLTAREA ZÂMPURILOR DE GAZE ÎN REGIM DE GAZE.
Dezvoltarea zăcămintelor de gaze în condiții de gaz este discutată la începutul cărții datorită simplității relative a subiectului. Mai jos vom arăta cum se determină factorul de recuperare a gazului și se calculează durata perioadei de dezvoltare.

Simplitatea subiectului se explică prin faptul că gazul este una dintre puținele substanțe a căror stare, determinată de presiune, volum și temperatură (PVT), poate fi descrisă printr-o relație simplă care include acești trei parametri. O altă astfel de substanță este aburul saturat. Dar, de exemplu, pentru petrolul care conține gaz dizolvat, o astfel de dependență nu există. După cum se arată în capitolul 2, parametrii PVT care determină starea unor astfel de amestecuri trebuie obținuți empiric.

CONŢINUT
Prefaţă
Mulțumiri În memoria lui Lawrence P. Dyke Nomenclature
1. Câteva concepte de bază care stau la baza dezvoltării petrolului și gazelor
1.1. Introducere
1.2. Calculul rezervelor inițiale de hidrocarburi
1.3. Modificarea presiunii rezervorului în funcție de adâncime
1.4. Recuperare ulei: factor de recuperare a uleiului
1.5. Dezvoltarea zăcămintelor de gaze în condiții de gaz
1.6. Aplicarea ecuației de stare a gazului real
1.7. Bilanțul material al rezervorului de gaz: factor de recuperare a gazului
1.8. Stări de fază ale hidrocarburilor Referințe
2. Analiza proprietăților PVT ale fluidelor de formare
2.1. Introducere
2.2. Definiția parametrilor de bază
2.3. Prelevarea de probe de lichid din rezervor
2.4. Obținerea datelor de bază PVT în laborator și convertirea acestora pentru utilizare pe teren
2.5. O altă metodă de exprimare a rezultatelor de laborator PVT
2.6. Gamă completă de studii PVT Referințe
3. Aplicarea metodei bilanțului material în dezvoltarea câmpurilor petroliere
3.1. Introducere
3.2. Ecuația bilanțului material pentru zăcămintele de petrol și gaze în formă generală
3.3. Ecuația bilanțului material liniar
3.4. Moduri de operare depozit
3.5. Regimul elastic care se transformă în regim de gaz dizolvat
3.6. Modul presiune gaz
3.7. Regimul natural de presiune a apei
3.8. Regimul elastic-plastic Referințe
4. Legea lui Darcy și aplicarea ei
4.1. Introducere
4.2. legea lui Darcy. Energia potențială a fluidelor
4.3. Atribuirea personajelor
4.4. Unități. Trecerea de la un sistem de unități la altul
4.5. Energia potențială a gazului real
4.6. Presiune redusă
4.7. Filtrare radială în stare de echilibru. Intensificarea fluxului de petrol într-un puț
4.8. Curge bifazate. Permeabilitatea de fază și relativă
4.9. Metode pentru recuperarea îmbunătățită a uleiului Referințe
5. Ecuația diferențială de bază a filtrării radiale
5.1. Introducere
5.2. Derivarea ecuației diferențiale de bază a filtrării radiale
5.3. Condiții inițiale și limită
5.4. Linearizarea ecuației diferențiale principale de filtrare radială a fluidelor cu compresibilitate scăzută și constantă
Bibliografie
6. Ecuațiile intrărilor cvasi-staționare și constante într-un puț
6.1. Introducere
6.2. Soluție pentru curgere cvasi-constante
6.3. Soluție cu flux constant
6.4. Exemplu de utilizare a ecuațiilor de intrare cvasi-staționare și în regim de echilibru
6.5. Forma generalizată a ecuației fluxului cvasi-staționar
Bibliografie
7. Rezolvarea ecuației de conductivitate piezoelectrică la debit constant și utilizarea ei pentru studiul puțurilor de petrol
7.1. Introducere
7.2. Soluție pentru debit constant
7.3. Soluție cu debit constant pentru condiții de filtrare instabilă și cvasi-staționară
7.4. Parametri fără dimensiune 209
7.5. Principiul suprapunerii. Teoria generală a testării puțurilor
7.6. Analiza rezultatelor testării puțurilor prin metoda de recuperare a presiunii propusă de Matthews, Brons și Haizbrack
7.7. Analiza practică a rezultatelor testării puțurilor folosind metoda de recuperare a presiunii_
7.8. Studiați folosind metoda modificărilor multiple în modul de funcționare a puțului
7.9. Influența imperfecțiunii puțului asupra gradului și naturii de penetrare
7.10. Câteva aspecte practice ale testării puțurilor
7.11. Contabilizarea fluxului într-un puț după închiderea acestuia Referințe
8. Debit real de gaz. Explorarea sondelor de gaz
8.1. Introducere
8.2. Linearizarea și rezolvarea ecuației diferențiale de bază a filtrării radiale a gazului real
8.3. Metoda lui Russell, Goodrich et al.
8.4. Metoda Al-Husseini, Raimi și Crawford
8.5. Comparație între metoda presiunii pătrate și metoda pseudopresiunii
8.6. Abaterea fluxului de la legea lui Darcy
8.7. Determinarea coeficientului f, luând în considerare abaterea de la legea lui Darcy
8.8. Soluție cu debit constant pentru cazul filtrării gazului real
8.9. Teoria generală a explorării sondelor de gaz
8.10. Studiul puțurilor de gaz folosind metoda schimbărilor multiple de mod
8.11. Studiul sondelor de gaze folosind metoda de recuperare a presiunii
8.12. Analiza rezultatelor unui studiu folosind metoda de recuperare a presiunii în zăcămintele de petrol care funcționează în regim de gaz dizolvat
8.13. Scurtă prezentare generală a metodelor de analiză a rezultatelor
testarea bine
Bibliografie
9. Afluxul de apă în rezervor
9.1. Introducere
9.2. Teoria curgerii instabile a lui Hirst și van Everdingen
9.3. Aplicarea teoriei acviferului lui Hirst și van Everdingen pentru a reconstrui istoria dezvoltării
9.4. Teoria aproximativă Fetkovich a afluxului de apă într-un rezervor pentru cazul unei zone acvifere limitate
9.5. Prognoza volumului de intrare_
9.6. Aplicarea metodelor de calcul a debitului de apă la abur ciclic și tratamente termice
Bibliografie
10. Deplasare nemiscibilă
10.1. Introducere
10.2. Ipoteze fizice și consecințele lor
10.3. Ecuația de calcul al fracției de fluid dintr-un flux
10.4. Teoria deplasării unidimensionale Buckley-Leverett
10.5. Calculul producției de petrol
10.6. Deplasarea în condiții de segregare gravitațională
10.7. Luând în considerare influența zonei de tranziție a înălțimii finite în calculele deplasării
10.8. Deplasarea din formațiuni eterogene stratificate
10.9. Deplasare în absența completă a echilibrului vertical
10.10. Modelarea numerică a deplasării nemiscibile în timpul filtrării lichidelor incompresibile
Bibliografie
EXERCIȚII
1.1. Gradient de presiune hidrostatică a gazului într-un rezervor
1.2. Bilanțul material al rezervorului de gaz
2.1. Volumul selectat redus la condițiile rezervorului
2.2. Conversia datelor de degazare diferențială în parametrii PVT de câmp Bo, Rs și Bg
3.1. Modul elastic (ulei subsaturat)
3.2. Mod gaz dizolvat (presiune sub presiunea de saturație)
3.3. Injecția de apă începe după ce presiunea din rezervor scade sub presiunea de saturație
3.4. Modul presiune gaz
4.1. Trecerea de la un sistem de unități la altul
6.1. Contabilizarea modificărilor de permeabilitate a zonei de lângă sondă
7.1. Aproximarea logaritmică a funcției Ei(x)
7.2. Testarea puțurilor folosind o metodă de schimbare a modului unic
7.3. Parametrii adimensionali
7.4. Trecerea de la filtrarea instabilă la filtrarea cvasi-staționară
7.5. Obținerea dependențelor pentru presiunea adimensională
7.6. Analiza rezultatelor cercetării folosind metoda de recuperare a presiunii. Strat fără sfârșit
7.7. Analiza rezultatelor cercetării folosind metoda de recuperare a presiunii. Volum de drenaj limitat
7.8. Analiza rezultatelor cercetării folosind metoda modificărilor multiple în modul de funcționare a sondei
7.9.Metode de analiză a fluxului suplimentar într-un puț după oprirea acestuia
8.1. Analiza rezultatelor studierii unei sonde de gaze folosind metoda schimbărilor multiple de mod cu ipoteza existenței unor condiții de filtrare cvasi-staționară
8.2. Analiza rezultatelor studierii unui puț de gaz folosind metoda schimbărilor multiple de mod cu ipoteza existenței unor condiții instabile de filtrare
8.3. Analiza rezultatelor cercetării folosind metoda de recuperare a presiunii
9.1. Aplicarea soluției la presiune constantă
9.2. Ajustarea unui model acvifer de limită folosind teoria fluxului instabil a lui Hurst și van Everdingen
9.3. Calculul debitului de apă într-un rezervor folosind metoda Fetkovich
10.1. Calculul ponderii apei în fluxul de intrare
10.2. Prognoza producției în timpul inundațiilor cu apă
10.3. Deplasarea în condiții de segregare gravitațională
10.4. Construcția curbelor permeabilităților de fază relative medii pentru o formațiune eterogenă stratificată (condiții de segregare gravitațională)
Index de subiect.