Основы разработки нефтяных и газовых месторождений

Добыча полезных ископаемых, в том числе и углеводородов и сопутствующих газов – комплексная задача. Добыча ископаемых (например, нефтяных и газовых месторождений) включает в себя все этапы производства, от геофизических методов исследования почвы с целью обнаружения залежи до фасовки и доставки очищенного продукта к потребителю.

Основы разработки нефтяных и газовых месторождений – один из главных предметов в отраслевых высших учебных заведениях, а получаемые знания – фундамент последующего эффективного производства на всех его уровнях.

Перекачка энергоресурсов из пласта к забою – главный этап добычи. Для обеспечения соблюдения всех норм разработки скважин следует придерживаться строгой последовательности и правильной технологии способов и методов.

Особенности систем разработки нефтяных и газовых пластов

Основы разработки нефтяных и газовых месторождений определяют, какие именно факторы более других влияют на эффективность и безопасность извлечения полезного ископаемого:

• соответствующая последовательность подключения требующихся систем оснастки;


• профессионализм разработчика сетки точек бурения и точность предоставленной ему информации;


• соблюдение предписанных темпов интеграции различных технических составляющих, ответственных за создание оптимальных условий для подъема сырья;


• применение современных и обоснованных методов сохранения давления и других показателей;


• особенности выбранной технологии использования энергии пласта.

Одним из начальных этапов разработки, к которому стоит подходить со всей серьезностью, является проектирование сетки скважин.

Буровые имеют различное назначение не только непосредственно по добыче, но и в поддержании этого процесса, а также подачи воды.

Между двумя скважинами должно выдерживаться определенное расстояние, значение которого изменяется в зависимости от особенностей почвы, глубины залегания ресурсов и многих других факторов.

Чаще всего сетка создается путем триангуляции, причем размер составляющих фигур может варьироваться без особых ограничений.

Причина выбора именно треугольной структуры – возможность установить на 15% больше скважин, чем в случае прямоугольного расположения.

Особую трудоемкость представляет формирование систем, в которых существуют несколько уровневые залежи.

Буровые установки для разработки нефтяных и газовых месторождений

В любом случае важными компонентами расчета успеха размещения буровых являются:

• геолого-морфологические, физические и геологические характеристики конкретной области;


• метод, которым будет осуществляться разработка и технология для последующей эксплуатации, включая специфику оборудования;


• состав, физические и химические особенности энергоресурса, а также водоносного пласта;


• процентное соотношение элементов в добываемой эмульсии;


• режим пластов нефти, газа и других залегающих в области полезных ископаемых.

Основы разработки нефтяных и газовых месторождений – многогранная тема, в которой необходимо ориентироваться всем добытчикам.

Для того чтобы найти надежных поставщиков оборудования и ознакомиться с новыми методами извлечения ресурсов, правильным решением станет посещение международной выставки «Нефтегаз», которая ежегодно проводится в ЦВК «Экспоцентр».

Методы разведки нефтяных и газовых месторождений

Наиболее быстро и эффективно добывается нефть после того, как для ее добычи и извлечения из глубин месторождения стали применять специальные установки для бурения скважин.

Потому основной целью поисково-разведочных работ считается определение и выявление запасов существующих углеводородов, а также разведка нефтяных и газовых месторождений и залежей.

Как правило, во время поисково-разведочных работ используются следующие методы:

• геологические;
• геофизические;
• гидрогеохимические;
• бурение скважин с последующим их исследованием и изучением.

Отметим, что природный газ и углеводороды входят в перечень основных и главных полезных ископаемых, которые человек использует с древних времён.

На первоначальных этапах специалисты геологических служб выезжают в исследуемый район для проведения геологических съемок с последующим осуществлением полевых работ. В этот период они занимаются изучением пластов горных пород, их состава, а также угла наклона.

Для проведения аналитических работ коренных пород роются специальные шурфы, глубина которых составляет около 3 см.

В свою очередь, чтобы получить более масштабную картину о породах, которые залегают гораздо глубже, бурятся картировочные скважины, чья глубина составляет около 600м. Далее производится обработка собранных материалов и составление геологического разреза местности.

Стоит заметить, что в разработке нефтяных скважин геологическая карта – необходимая составляющая, являющаяся проекцией горных выходов на дневную поверхность.

Однако какой бы точной не была геологическая съемка местности, она дает лишь общее представление о верхнем строении горной породы. Потому, чтобы получить более точную информацию о недрах, применяют геофизические методики исследования.

К геофизическим методикам разведки нефтяных и газовых месторождений относят:

1. Сейсморазведку. Она основана на зависимости силы тяжести поверхности планеты и от плотности горных пород, поскольку те, которые насыщены нефтью или газом, обладают меньшей плотностью, чем те, в каких имеется вода.


2. Электроразведку, которая основывается на принципах электропроводности различных горных пород.


3. Магниторазведку, что подразумевает различные уровни магнитной проницаемости горных пород.

Разведка нефтяных и газовых месторождений и залежей, а также проведение ряда работ для сооружения скважин используются не только с целью добычи нужных ископаемых, но и для последующего оконтуривания залежей, а также для определения уровня залегания и мощности пластов, необходимых в будущем газа и углеводородов.

Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений

На сегодняшний день геология и разведка нефтяных и газовых месторождений является весьма актуальной сферой деятельности, оставлять которую в стороне просто нельзя.

Ни одно из существующих месторождений не является бесконечным, каждое из них рано или поздно исчерпает свои ресурсы, и на смену им обязательно должны прийти новые – это вполне закономерный факт. И только заранее приложенные к этому усилия позволят получить в нужный момент эти дополнительные месторождения – спорить с этим фактом не приходится.

Поиском месторождений занимаются специалисты, ведь существуют определенные признаки, которые могут свидетельствовать о наличии в недрах нефти, а кроме того, в поисках помогает и современное оборудование.

Именно геология и разведка нефтяных и газовых месторождений позволяет людям получить возможность использования недр в будущем, и именно ее методы позволяют найти место, где будет целесообразно создавать скважину.

Нефтяные и газовые месторождения

Что касается вопросов создания скважин – их цели и назначения могут быть весьма различными. Если имеется месторождение, полностью подготовленное к разработке и полноценно разведанное, то здесь создают эксплуатационную скважину.

Если рассматривать категорию эксплуатационных скважин, то стоит отметить, что в этой категории окажутся не только те из них, что используются при выкачивании из недр газа и нефти, то есть добывающие. Сюда же относятся и те скважины, что обеспечивают полноценную и эффективную разработку того или иного месторождения, и это нагнетательные и оценочные скважины, а также наблюдательные.

Нагнетательные объекты используются для подачи различных сред в эксплуатационный пласт, чтобы поддерживать необходимое пластовое давление. Оценочные используются для изучения степени выработанности пластов и режима работы, для создания схем разработки. Наблюдательные объекты создаются для контроля над разработкой и ее режимом в рамках данного месторождения.

Задачи геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений

В целом геология и разведка нефтяных и газовых месторождений, равно как и эксплуатационное дело, не допускает использования одной только скважины, и, даже если рассматривать конструкцию эксплуатационного объекта данного типа, его конструкция будет во многом определяться как количеством дополнительных скважин, так и числом рядов спускаемых труб, которые направляются в скважину в процессе бурения и цементируются там.

Обсадные трубы спускаются в рамках таких рядов – для того чтобы устье не размывало, используется ряд под названием направление, но он не единственный.

Также используется и обсадная промежуточная колонна, которых может быть и несколько, и они позволяют исключить осложнения при переходе бурения на новые интервалы. Если создается однотипный вариант в твердой породе, присутствие данной колонны вовсе не обязательно.

Если есть необходимость крепления неустойчивых верхних интервалов, а также при необходимости изоляции тех горизонтов, что содержат грунтовые воды, устанавливается так называемый кондуктор, который оказывается актуальным также при установке противовыбросного оборудования на устье.

Кроме того, необходимо отметить присутствие такого элемента, как сама эксплуатационная колонна, которая необходима для извлечения на поверхность газа или нефти, для изоляции горизонтов. Колонна эксплуатации всегда дополняется рядом рабочих элементов, специальной заколонной и колонной оснасткой.

Крайне редко можно видеть одноколонные скважины, где имеется только эксплуатационная колонна, при наличии одной эксплуатационной и одной промежуточной колонны объект именуют двухколонным и так далее.

Как разведка, так и создание или эксплуатация скважин становятся вовсе не самой простой задачей, здесь необходим высокий профессионализм и понимание работы во всех ее аспектах. Особые сложности могут возникнуть при попытках работы с новыми технологиями или новейшим оборудованием – ведь даже выйти на таковые бывает совсем не просто, не говоря уже об изучении возможностей их эксплуатации.

Новые технологии разведки нефтяных и газовых месторождений на выставке

К счастью, приобщиться к профессиональному кругу и изучить все необходимое в деталях сегодня вовсе не сложно: специально для этого проводятся профильные выставки, которые проходят в ЦВК «Экспоцентр», привлекая массу посетителей.

Именно здесь можно с легкостью найти новое оборудование и технологии, а кроме того, расширить круг профессиональных знакомств, обзавестись клиентами и партнерами.

Не стоит упускать столь полезных и удобных возможностей, которые могут дать новый толчок к развитию бизнеса, ведь даже крупнейшие промышленники не пропускают эти выставки. Тем более что билеты на такие мероприятия обходятся совсем не дорого, а купить их можно даже через интернет.

Особенности разведки газовых и газоконденсатных месторождений

Поисково-разведочные работы проводятся на территории потенциально насыщенных ресурсами зон для того чтобы подтвердить наличие и оценить параметры пластов и впоследствии их разработать.

Особенности разведки газовых и газоконденсатных месторождений основываются на размещении углеводородов из определенных гомологических рядов в различных агрегатных состояниях в глубоких слоях земной коры.

Способы разведки и добычи газовых и газоконденсатных месторождений

Фазовые состояния углеводородов напрямую влияют на способ добычи. Большинство методов разведки применимы как для нефти, так и для газа:

После исследований пробуривают скважины, которые также подвергаются оценке (каротаж, термометрические, радиометрические и акустические методы).

Результат первичной разведки – определение текущих и перспективных коллекторских свойств нефтегазоносных пластов. При последующей эксплуатации сети скважин оценка состояния ресурсов проводится регулярно по мере необходимости.

Особенности извлечения газового или газоконденсатного сырья из залежей

Извлечение сырья из залежей классифицируется по трем параметрам:

1. Период добычи. Нарастающая – сопровождается разбуриванием и обустройством месторождения. Постоянная – длится до тех пор, пока это экономически обосновано, а эффективность извлечения сырья остается стабильной.

   На данном этапе наращиваются мощности компрессорных станций, и проводится дальнейшая разведка для определения целесообразности использования буровых установок.

   Падающая добыча в газовом режиме отличается постоянным числом эксплуатируемых источников, в водонапорном – количество скважин снижается.

Влияющие параметры – количество добываемого газа, шельфовое давление, число и дебит скважин.

2. Готовность к разработке и степень истощения. Опытная эксплуатация отличается от промышленной одновременной доразработкой скважины и параллельной добычей сырья.


3. Третий параметр – используемая при разработке технология. Пример, компрессорная технология.

Газоконденсат при разведке газовых и газоконденсатных месторождений

Газоконденсат (смесь пропана, пропилена, изобутана и бутиленов, переходящих из газообразного состояния в жидкое под давлением) – продукт разработки нефтяных скважин или самостоятельное сырье, залегающее в насыщенных ресурсами областях.

Характеристики:

• низкая плотность;


• высокая точка кипения до 250^о С;


• минимум 5 молекул углерода в молекуле (С5Н12 и выше);


• газовый фактор 1400-12500 м³\м³;


• удельный вес в атмосфере 0,74-0,78 г/м³;


• дополнительные включения – N₂, CO₂, H₂S,  He, Ar.

Газовый конденсат после переработки используется в качестве моторного топлива и применяется в химической промышленности.

Особенность добычи «природного газолина» – используемая система поддержания пластового давления (закачка воды или круговой процесс).

На этапе разведки разработка месторождений планируется с учетом постоянного количества нагнетательных и добывающих скважин.

Также важно учитывать возможность выпадения конденсата в пласте, стволе скважин при снижении давлений и температур, многофазность эмульсии, как фактора для применения высоких технологий отделения «белой нефти».

Система разработки месторождений нефти и газа

Разработка нефтяных и газовых месторождений представляет собой комплекс работ, направленных на развитие нового места для извлечения нефти и газа.

Нефть после добычи ее из месторождения сразу же подвергается первичной обработке. Процессу разработки нефтяного или газового месторождения сегодня следует уделить особое внимание, так как это поспособствует дальнейшему развитию отрасли нефтедобычи в России.

Разработка месторождения начинается с составления проекта пробной эксплуатации, составления технологической схемы использования. В данном проекте разрабатываются условия, в соответствии с которым будет осуществляться дальнейшая эксплуатация месторождения, также определяется его строение и физико-химические свойства флюидов. На основе исследований и полученных данных ведется разработка и оценка возможных вариантов, после чего выбирается оптимальный.

Система разработки включает в себя не только методы, но и технико-экономическое обоснование проекта – капитальные вложения и коэффициенты нефтеотдачи.

Второй важный момент – эффективность технологии разработки. Технология не зависит от системы, при одной системе могут быть использованы совершенно разные технологии.

Технологическими разработками процесса являются:

1. Текущая и накопленная добыча нефти или газа.


2. Скорость разработки.


3. Количество воды и примесей в месторождении.


4. Пластовое давление и температура.

Параметры в ходе работы меняются, они также зависят от режима пластов и систем разработки.

Методы улучшения нефтеотдачи при разработке

Одним из ключевых показателей эффективности технологии является величина нефтеотдачи. В настоящее время ведутся работы по улучшению нефтеотдачи, они очень актуальны при разработке новых месторождений.

Нефтеотдача зависит от показателя вязкости нефти и проницаемости пласта. Проводить разработку в упругом режиме долгое время невозможно, так как давление пластов падает.

Для улучшения нефтеотдачи используется технология заводнения. Это позволяет улучшить показатель на 0,6 единицы. Но такая система эффективна только при наличии материала с низкой вязкостью.

Эффективны также физико-химические методы, при этом осуществляется вытеснение нефти из вещества растворителями или газом, иногда используются полимерные растворы. При разработке новых месторождений использование таких технологий необходимо, так как это позволит уменьшить связь между нефтью и водой, улучшить смачиваемость горной породы и уменьшить вязкость жидкости. Использование физико-химических методов увеличит нефтеотдачу на 5-20%, в зависимости от применяемых методов. Новейшие разработки показали, что использование методов вытеснения нефти растворителем способно обеспечить полную нефтеотдачу из месторождения. Однако на практике оказалось, что внедрить такие методы в реальность очень сложно, этому мешает сорбция поверхностных веществ, изменение концентрации вещества, экстракция легких углеводов, а также снижение коэффициента охвата.

Поэтому пока чаще используют тепловые методы нефтеотдачи. Принцип их действия сводится к воздействию на пласт теплом и химическими реагентами. Применяется термощелочное или полимерное заводнение, а также катализаторы для ускорения внутрипластовых реакций.

Очень эффективны в улучшении нефтеотдачи химические методы. Они могут быть использованы как при разработке новых месторождений газа и нефти, так и при улучшении старых. Основаны методы на внедрении в пласты бактерий, после чего образуются новые микроорганизмы в жидкости, которые улучшают ее текучесть, что способствует более простому извлечению нефти.

В целом разработку месторождений можно разделить на 4 этапа:

1. Нарастающий.


2. Постоянный.


3. Резкий спад.


4. Медленный спад и снижение объемов добываемой продукции.

Все этапы тщательно контролируются и анализируются.

Новые технологии разведки нефтяных и газовых месторождений на выставке

Новейшие разработки ученых и инженеров нефте- и газодобывающей промышленности будут представлены на ежегодной международной выставке «Нефтегаз». Мероприятие состоится в Москве в ЦВК «Экспоцентр», это крупнейшая выставка в данной отрасли.

На экспозициях ведущие специалисты мира представят не только новое оборудование, но и презентуют современные технологии добычи и подготовки нефтепродуктов, которые позволят оптимизировать отрасль. Это отличная возможность дать развитие отрасли в России.

Выставка «Нефтегаз» – одна из ведущих экспозиций.

Во время проведения отраслевого мероприятия освящаются вопросы:

• текущего состояния и дальнейшего развития нефтегазового комплекса Российской Федерации;


• перспективы международного сотрудничества;


• презентация передовых технологий для добычи «чёрного золота», а также учёта и контроля энергоносителей.

Современные технологии разведки газовых и газоконденсатных месторождений также демонстрируются на выставке «Нефтегаз».

Разработка газовых месторождений
Разработка газовых и газоконденсатных месторождений
Эксплуатация нефтяных месторождений