Бойко B.C. Розробка та експлуатація нафтових родовищ

Подождите немного. Документ загружается.

водойм, флори і фауни, джерел питної

води.

Разом з тим пластова вода

часто містить багато цінних компонентів (солей металів). їх доцільно

було б відділяти від води перед нагнітанням у пласт.

Законодавство про надра передбачає обов'язок користувача надр

забезпечити охорону усіх об'єктів навколишнього природного

середовища.

Охорона довкілля і надр - це система заходів щодо запобігання і

усунення забруднень атмосфери, води і земель, тобто природного

середовища. Для її вирішення потрібно:

- у процесі буріння свердловин надійно ізолювати один від одного

продуктивні і непродуктивні пласти, забезпечити герметичність

обсадних колон свердловин, запобігти можливому відкритому

фонтануванню свердловин

обвалам порід;

- під час проектування і здійснення розробки нафтових родовищ

створити умови для вилучення найбільшої кількості вуглеводнів із

покладу, отримання інших, не менш важливих корисних копалин

(сірки, йоду, брому, гелію і т.п.), не допускати вибіркового відбирання

нафти із найпродуктивніших ділянок, що призводить до зниження

рівня кондиційності залишених запасів;

- у процесі освоєння, експлуатації і ремонту свердловин вжити

заходів для запобігання відкритого фонтанування, проривів нафти і

газу в інші пласти, передчасного обводнення свердловин, нанесення

шкоди іншим продуктивним пластам;

- ліквідувати аварійні свердловини, в яких ремонтні роботи

виявились безрезультатними, і свердловини, які розкрили нафтові

пласти, але піддягають ліквідації за технічних причин, попередньо

узгодивши з гірничим технаглядом і виконавши надійну ізоляцію

нафтових пластів від інших проникних пластів;

- регулярно досліджувати видобувні і нагнітальні свердловини на

герметичність обсадних колон і стан затрубного цементного кільця;

експлуатацію свердловин здійснювати відповідно до заданого

технологічного режиму, забезпечити збереження скелету порід і не

допускати конусоутворення газу та води, передчасного розвитку

режиму розчиненого газу;

- експлуатацію свердловин здійснювати за герметичного

обладнання гирла, що застерігає безконтрольне відбирання, нагнітання,

викидання, відкрите фонтанування, витікання нафти, води

газу;

- регулярно здійснювати візуальний огляд за станом

присвердловинних майданчиків для виявлення витікань нафти, води,

появи грифонів

т.д.; припинити експлуатацію свердловин за наявності

грифонів, витікань нафти і води, негайно виконувати ремонтні роботи;

- створити мережу опорних контрольних пунктів (свердловин) для

регулярних спостережень за хімічним складом і тиском (рівнем)

підземних вод верхніх горизонтів, за складом і забрудненістю

фунтових і поверхневих вод;

- здійснювати контроль загазованості території родовища, особливо

такого, яке залягає неглибоко;

- обробляти води, що нагнітаються в поклад, бактерицидами і анти-

септиками для придушення сульфатвідновлювальних бактерій, які

спричиняють сірководневе зараження нафти і пластової

води;

- прокладати промислові трубопроводи і комунікації в одному

коридорі (траншеї), створювати внутрішнє протикорозійне покриття

ірубопроводів, через які подаються мінералізовані і стічні води на

кущові насосні станції;

- використовувати лише герметизовану систему збирання і

підготовки продукції свердловин, безстічні системи каналізації усіх

видів нафтопромислових стоків, повне використання пластових вод і

зливних стоків для заводнення пластів, здійснити герметизацію

очисних устатковань, збирання зливних, забруднених нафтою в ході

ремонту свердловин та інших стоків у спеціальні каналізаційні

колодязі (для вивезення їх на очисні споруди нафтозбірних пунктів),

безамбарну систему збирання стоків у ході ремонту свердловин; для

каналізації і запобігання переміщенню розлитої нафти своєчасно

обваловувати групові вимірні устатковання, кущові насосні станції,

збірні пункти і т.д., створювати санітарно-захисні зони та виконувати

заходи щодо захисту населених пунктів у випадку можливої аварії на

свердловинах, на нафто-

газопроводах;

- через велику розосередженість нафтопромислових об'єктів

скорочувати, за можливістю, розміри земельних відводів для

промислових споруд, наприклад групувати свердловини в кущі і

використовувати похилоспрямоване буріння, проводити

рекультивацію (відновлення) земель, зайнятих присвердловинними

майданчиками і під'їзними дорогами після ліквідації свердловин, а

також на ділянках тимчасового користування, наприклад, для споруд-

ження трубопроводу (родючий грунт знімають, складають і після

виконання технологічних робіт знову повертають на попереднє місце);

- застосовувати системи аварійного захисту, відключення

нафтопромислових об'єктів (свердловин, трубопроводів і т.д.)

у випадку виникнення аварій.

Контрольні питання

Обгрунтуйте, чи доцільно розпочинати розробку нафтового

родовища з малими запасами, яке розташовано на Буковині.

Охарактеризуйте запаси нафти за їх промисловим значенням.

Охарактеризуйте запаси нафти за ступенем їх геологічної

вивченості.

Що таке промислова цінність родовища?

Запишіть і поясніть закон Генрі.

6. Що таке аномальний пластовий тиск? Запишіть і поясніть

відповідну формулу.

Нарисуйте геотерму і запишіть її рівняння.

8. Які параметри покладу потрібно знати для того, щоб перед-

бачити можливий природний режим його роботи?

9. Чому на режимі розчиненого газу можна досягнути лише малих

величин кінцевого коефіцієнта нафтовилучення?

10.

Яка система розробки нафтового покладу є найактивнішою і

чому? За яких умов вона доцільна?

11.

Поясніть, якому тискові дорівнює початковий тиск на

газонафтовому контакті.

12.

Що потрібно виконувати під час видобування нафти з позицій

охорони надр?

13.

Що конкретно треба виконати під час організації процесу

видобування нафти з позицій охорони довкілля?

14.

У чому полягає поточний контроль під час здійснення процесу

видобування нафти з позицій охорони надр і довкілля?

Глава 2. ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЧНИХ РОЗРАХУНКІВ І

РОЗРОБКА НАФТОВИХ РОДОВИЩ

2.1

Загальні принципи проектування розробки

Науково-обгрунтоване проектування розробки нафтових родовищ

розпоч али здійснювати на початку 40-х років минулого століття.

У проектних документах наводилось геолого-промислове, гідро-

динамічне та економічне обгрунтування систем розробки, проте врахо-

вувалися лише окремі елементи технології і техніки видобування наф-

ти та облаштування родовища (вибійний тиск, рельєф місцевості і т.п.).

З 70-х років у галузі перейшли на складання проектних документів на

промислову розробку нафтових родовищ, у яких поєднується

вирішення геолого-промислових

технологічних задач з економічними

завданнями, а також враховується вирішення питань нафто-

промислового облаштування конкретного родовища і нафтови-

добувного району в цілому, вимог охорони надр і довкілля (екології).

При цьому порядок і методики проектування постійно вдоско-

налюються на основі наукових досягнень і практичного досвіду.

Основні

технологічні проектні

документи на

промислову

розробку

нафтових і нафтогазових родовищ - технологічні схеми і проекти

розробки. Вони, у свою чергу, є основою для складання проектних

документів на розбурювання та облаштування і використовуються під

час поточного і перспективного планування видобутку нафти й газу та

витрат, пов'язаних з їх видобуванням. Проект розробки складається для

родовища, яке розробляється на основі технологічної схеми, або для

родовища, яке має просту геологічну будову і малі запаси.

У технологічних проектних документах на розробку обґрунто-

вуються (викладено

без

дотримання порядку обгрунтування):

- виділення експлуатаційних об'єктів і порядок введення їх у

розробку, вибір системи розробки;

- способи і технологічні режими експлуатації свердловин, вибір

гирлового і внутрішньо-свердловинного обладнання, заходи щодо

попередження і боротьби з ускладненнями під час експлуатації

свердловин;

- рівні, темпи і перебіг у часі видобутку нафти, газу і рідини з

пластів, нагнітання в них витіснювальних агентів;

- питання підвищення ефективності запроектованих систем

розробки заводненням, а також

ті,

що пов'язані з особливостями засто-

сування методів підвищення нафтовилучення; заходи щодо контролю і

реіулювання процесу розробки; обсяги і види робіт з дорозвідки

родовища;

- комплекс геофізичних

гідродинамічних досліджень свердловин;

- вимоїн до систем збирання і промислової підготовки продукції

свердловин;

- вимоги до систем підтримування пластового тиску, якості

використовуваних агентів;

- вимога

рекомендації

щодо

конструкцій свердловин

прове

дення бурових робіт, методів розкриття продуктивних пластів і

освоєння свердловин;

- спеціальні заходи щодо охорони надр і довкілля під час буріння і

експлуатації свердловин, техніки безпеки, промсанітарії і пожежної

безпеки під час застосування методів підвищення нафтовилучення;

- питання, пов'язані з дослідно-промисловими випробуваннями

нових технологій

технічних рішень.

Розробку родовищ проектують шляхом вибору і техніко-

економічного аналізу великої кількості різних варіантів розробки

родовища.

Розрахункові варіанти розробки родовища можуть відрізнятися:

вибором експлуатаційних об'єктів, самостійних площ розробки;

способами і агентами діяння на пласт; системами розміщення і

густотою сітки свердловин; режимами і способами їх експлуатації;

рівнями і тривалістю стабільного видобутку нафти та ін. З цих

розрахункових варіантів вибирають не менше трьох для технологічних

схем

двох -

для

проектів розробки, які називаються

основними.

Один з

розглядуваних варіантів розробки виділяється як базовий варіант.

Технологічні і економічні показники розраховують на весь період

розробки. Для реалізації вибирається раціональний

варіант

розробки

шляхом зіставлення техніко-економічних показників розрахункових

варіантів розробки.

Для складання технологічних проектних документів видається

технічне

завдання,

в якому враховуються тенденції розвитку нафтової

промисловості, економічна політика держави. У технічному завданні

зазначаються можливі обсяги буріння, джерела робочих агентів,

потужності водо-, газо- і електропостачання, обмеження, пов'язані з

технологією

технікою видобування

нафти,

підготовки продукції та ін.

Для покращення якості проектування, надійності і точності

прогнозування процесу видобування нафти передбачається широке

використання сучасних електронно-обчислювальних машин (ЕОМ),

систем автоматизованого проектування розробки (САПР), різних баз

даних і ірафобудувачів. Використовуються галузеві і міжгалузеві

регламенти відносно системи документації (порядок ії розроблення,

оформлення, використання).

Проектування розробки нафтових родовищ охоплює підготовку

вхідної інформації і створення моделей пласта, виконання

технологічних і економічних розрахунків, розрахунків вибору способів

і технологічного обладнання для видобування нафти.

§ 2.2 Підготовка вхідних даних для технологічних розрахунків

Для розрахунку технологічних показників розробки родовища треба

мати вхідні дані, тобто геолого-промислову характеристику родовища.

Геолого-промислова характеристика

вміщує в собі багато різних

показників, основні з яких такі.

Загальні відомості про район родовища:

соїрафічне та адмі-

ністративне розміщення району родовища; рельєф місцевості, гідро-

мережа, клімат; економічне освоєння району; характеристики умов

розбурювання і облаштування родовища з виділенням ділянок, які уск-

ладнені або не підлягають розбурюванню (різко перетнута місцевість,

гори, водоймища, заболоченість, населені пункти, санітарні та курортні

зони

т.ін.).

Геологічна

характеристика

родовища:

історія геологічного вив-

чення району і родовища; стратиграфія; тектоніка; нафтогазоносність;

гідрогеологічні умови родовища.

Геологічна характеристика покладу: детальна кореляція

продуктивної частини розрізу у свердловинах, розміщення ВНК і ГНК;

геометрія покладу (тектонічна структура, контури нафтогазоносності,

розміри покладу, нафтових, газових, підгазових і водонафтових зон,

тип покладу).

Літолого-фізична характеристика колектора: мінеральний

склад і структурні особливості порід; проникність, пористість, почат-

кова нафтогазоводонасиченість колектора, залежність проникності і

пористості від тиску, тип колектора (поровий, тріщинно-поровий і т.д.);

неоднорідність будови (об'ємна неоднорідність) продуктивних пластів

(розчленованість на пропластки і шари, піщанистість, їх поширення,

складність границь колектора, літологічна зв'язаність, виклинювання і

т.д.);

теплофізичні властивості.

Властивості пластових

флюїдів:

нафти в пластових умовах - тиск насичення нафти газом, газовміст,

густина, динамічний коефіцієнт в'язкості, об'ємний коефіцієнт,

коефіцієнт усадки, коефіцієнт об'ємної пружності; залежність

динамічного коефіцієнта в'язкості, об'ємного коефіцієнта і газовмісту

від

тиску; теплофізичні властивості;

розгазованої нафти - густина, коефіцієнт кінематичної в'язкості,

молекулярна маса, температура початку кипіння і початку застигання,

температура насичення нафти парафіном, фракційний і компонентний

склади, вміст сірки, парафіну, асфальтенів

силікагелевих смол;

розчиненого (який виділився з нафти під час однократного

розгазування) і природного (нафтогазових покладів) газу - компонент-

ний склад, абсолютна

відносна густина, коефіцієнт стисливості;

пластової води - густина, динамічний коефіцієнт в'язкості,

газовміст, об'ємний коефіцієнт, коефіцієнт об'ємної пружності, загаль-

на мінералізація та іонний склад, характеристика можливих наслідків у

ході змішування її з нагнітальною водою та зміни початкових умов.

6. Енергетична і

експлуатаційна характеристика

покладу:

пластові

тиски (початковий, поточний) і температура, геотермічний градієнт;

характеристика законтурної зони покладу, її зв'язок з нафтовою зоною

і областю живлення, можливий природний режим покладу; законо-

мірності в зміні пластових тисків

температури, допустиме їх зниження

під час розробки покладу; умови, які ускладнюють експлуатацію

свердловин;

гідродинамічний

зв'язок між свердловинами, пластами.

Запаси нафти і газу

(за категоріями, об'єктами, зонами об'єктів).

У цілому геолого-промислову характеристику доповнюють

графічні

узагальнення: оглядова карта району родовища; структурні карти;

геолого-геофізичний розріз відкладів; геологічні профільні розрізи;

карти зміни по площі проникності, пористості, нафтонасиченості,

нафтонасиченої товщини, поширення виділених пластів, шарів,

зональних інтервалів, поширення властивостей пластових флюїдів;

карти ізобар, розподілу температури

т.д.

Геолого-промислова характеристика охоплює широке коло питань,

які вивчаються у фізиці пласта і нафтогазопромпсловій геології, і

сгановить геолого-промислову частину технологічної схеми або

проекту розробки родовища. На основі геолого-промислової характе-

ристики будують розрахункову схему і модель пласта, а також

обґрунтовують рекомендації щодо вибору системи розробки і умов її

успішної реалізації (порядок розбурювання покладу, вимоги з роз-

криття продуктивних пластів бурінням, оптимальні інтервали перфора-

ції, геологічні обмеження на дебіт

приймальність свердловин).

Геолого-промислове вивчення

об'єкта розробки

Джерелом здобуття вхідних даних для проектування є пробурені на

даному родовищі свердловини. Якщо наявної інформації дуже мало, то

інколи можна використати дані щодо аналогічних родовищ або

розрахункові і графічні кореляційні залежності, опубліковані в літера-

турі, для визначення деяких параметрів порід

пластових флюїдів.